DE2832841A1

DE2832841A1 - Zeitrelais mit elektromotorischem antrieb

Info

Publication number: DE2832841A1
Application number: DE19782832841
Authority: DE
Inventors: Alois Mueling; Helmut Schmidt; Christian Dipl Ing Toop
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-26
Filing date: 1978-07-26
Publication date: 1980-02-07
Also published as: DE2832841B2; DE2832841C3; FR2433825A1; FR2433825B1; JPS5519796A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 78 P 3 1 3 4 BRD

Zeitrelais mit elektromotorischem Antrieb

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zeitrelais mit elektromotorischem Antrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solches elektromotorisches Zeitrelais ist durch die DE-AS 24 20 651 bekanntgeworden. Bei diesem ist ein über ein Getriebe vom Motor des Relais angetriebenes Kuppelrad beim Einschalten des Zeitrelais durch Verschwenken seiner Antriebswelle mit dem Schaltrad gekuppelt und nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit entkuppelt. Ferner ist zum verzögerten Betätigen zumindest eines Schaltkontaktes ein verschiebbar angeordnetes Betätigungselement vorgesehen, das durch eine Feder mit dem Kuppelmagneten gekoppelt.und dessen Verstellbewegung durch das Schaltrad gesteuert ist, wobei das Betätigungselement und das Schaltrad parallel übereinanderliegend angeordnet sind. Hierbei ist der durch die Verstellbewegung zurückgelegte Verschiebeweg des Betätigungsele-

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mentes zum unmittelbaren Verschwenken der Antriebswelle durch das Betätigungselement in einen ersten und zweiten Schritt unterteilt. Bei diesem bekannten Relais können die Kontakte entweder nur verzögert oder unverzögert betätigt werden. Eine wahlweise Umstellung der verzögert angeordneten Kontakte auf unverzögerte ist hierbei nicht ohne weiteres möglich. Aus diesem Grunde ist bei diesem bekannten Relais nur ein unverzögerter Kontakt vorgesehen, der unmittelbar vom Anker des Kuppelmagneten betätigt wird.

Durch die DE-AS 11 53 107 ist ein elektromotorisch betriebenes Zeitrelais bekanntgeworden, bei dem ebenfalls zum verzögerten Betätigen der Schaltkontakte ein verschiebbar angeordnetes Betätigungselement, vorgesehen ist. Zur unverzögerten Kontaktgabe ist der mit dem Anker des Kuppelmagneten verbundene Betätigungshebel für den Schieber mit einer plattenförmigen Staffel ausgestattet, so daß von den insgesamt vorhandenen vier Umschaltkontakten bis drei als sofortschließende Kontakte ausgebildet werden können, jedoch immer nur in der durch den Schieber vorgegebenen Reihenfolge und unter beträchtlicher Änderung des Trägheitsmomentes des Schalthebels und damit Änderungen des gesamten mechanischen Verhaltens.

Die Anordnung der verzögerten und unverzögerten Kontakte ist nicht mehr beliebig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zeitrelais der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sämtliehe vorhandenen Kontakte auf einfache Weise und ohne Mehraufwand als verzögert oder unverzögert arbeitende Kontakte eingesetzt werden können. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen;
Figur 1 eine schaubildliche Darstellung des Zeitrelais, teilweise in Explosiv-Darstellung,

Figur 2 bis Figur 7 schematische Darstellungen der Wirkungsweise des Zeitrelais nach Figur 1, Figur 8 eine perspektivische Ansicht des verzögerten und des unverzögerten Schiebers mit Sperrklinke in Explosiv-Darstellung.

Mit 1 ist ein Motor bezeichnet, der über ein Ritzel 2 und ein allgemein mit 3 bezeichnetes Getriebe ein Ritzel 4 einer schwenkbar angeordneten Antriebswelle 5 antreibt. Am oberen Ende der Antriebswelle 5 ist ein Ritzel-6 angeordnet, das in üblicher Weise mit einem Zahnkranz 7 eines Schaltrades 8 in Eingriff bringbar ist.

Das Schaltrad 8 weist einen Zeiger 9 zur Zeiteinstellung auf. Eine zylinderförmige Bahn 1ü des Schaltrades 8 weist eine Aussparung 11 auf, in die ein Steuernocken 12 unter der Wirkung einer Feder 13 einfallen kann. Der Steuernocken 12 ist auf einem verzögerten Schieber 14 eines Betätigungselementes angeformt. Mit dem verzögerten Schieber 14 wirkt ein unverzögerter Schieber 15 zusammen, der unmittelbar vom Anker 16 eines Kuppelmagneten 17 über eine Verlängerung 18 in Antriebsverbindung steht.

Wie zuvor ausgeführt worden ist, steht der Kuppelmagnet 17 mit dem verzögerten Schieber 14 über den unverzögerten

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Schieber 15 und die Feder 13 in Verbindung. Die Feder 13 ist mit einem Ende an einem Stift 19 festgelegt, der auf dem verzögerten Schieber 14 angebracht ist, während das andere Ende der Feder 13 über einen Stift 20 mit dem unverzögerten Schieber 15 in Verbindung steht. In Wirklichkeit sind die beiden Stifte 19 und 20 hakenförmig ausgebildete Teile an den beiden Schiebern 14 und 15, da letztere unmittelbar ubereinanderliegen. Die beiden Schieber 14 und 15 sind mit Führungsschlitzen 21 und 22 versehen, in die ein gehäusefest angeordneter Führungsstift eingreift.

An dem unverzögerten Schieber 15 ist eine Schaltflanke 24 für die Antriebswelle 5 vorgesehen, die in der mit einem Pfeil 25 angedeuteten Bewegungsrichtung des unverzögerten Schiebers 15 abfallend ist. Der tiefste Punkt der Schaltflanke ist mit 26 bezeichnet. Auch der Schieber 14 weist eine Schaltflanke 27 für die Antriebswelle auf, die jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkt wie die Schaltflanke 24 des unverzögerten Schiebers 15. Mit der Schaltflanke 24 des unverzögerten Schiebers 15 wird das Einkoppeln und mit der Schaltflanke 27 des verzögerten Schiebers 14 das Auskoppeln des Kuppelrades 6 über die Antriebswelle 5 bewirkt. Die Antriebswelle 5 wird durch ein nicht dargestelltes Federelement vor und nach Zeitablauf gegen eine der beiden Schaltflanken gezogen und während des Zeitablaufes in Eingriff mit dem Zahnkranz 7 des Schaltrades 8 gehalten.

Zur Verriegelung des unverzögerten Schiebers 15 bzw. des Ankers 16 des Kuppelmagneten 17 in der Einschaltstellung ist eine Sperrklinke 28 vorgesehen, die um eine Achse 29 schwenkbar ist und unter der Wirkung einer Feder Yj steht, welche an einem gehäusefesten Punkt 31 festgelegt ist.

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Das vordere Ende 32 der Sperrklinke liegt unter der Wirkung der Feder 30 an einer Steuerflanke 33 des unverzögerten Schiebers 15 an und kann in der Einschaltstellung in eine Aussparung 34 einfallen. Das vordere Ende 32 liegt auch an einer Steuerflanke 35 des verzögerten Schiebers 14 an und kann mit einer ansteigenden Flanke 36 des verzögerten Schiebers 14 zur Lösung der Sperrklinke bei der Vorwärtsbewegung des verzögerten Schiebers 14 zusammenwirken.

Das hintere Ende 37 der Sperrklinke 28 arbeitet mit einer Feststellvorrichtung zusammen, die aus einem kegelartig abgesetzten zylinderförmigen Teil 38 besteht, der unter der Wirkung einer Druckfeder 39 steht und am oberen Ende einen Nocken 4ü aufweist, der mit einer Kulisse 41 des Gehäuseteils zusammenwirkt. Mit 42 ist ein Feststellknopf bezeichnet, der mit dem zylinderförmigen Teil 38 in Verbindung steht. Durch Betätigen des Feststellknopfes 42 (Drehen um 90° in beliebiger Richtung) kann die Sperrklinke 28 außer Eingriff mit den beiden Schiebern 14 und 15 gehalten werden. Durch kurzzeitiges Drücken des Fest- " stellknopfes 42 kann die Verklinkung der beiden Schieber 14 und 15 manuell nach Bedarf gelöst werden, wenn vor dem Ablauf der Verzögerungszeit ein neuer Start gewünscht wird.

Mit 43 bis 46 sind Kontakte bezeichnet, die als Umschaltkontakte ausgebildet sind. Die Schaltenden 47 der Schaltkontakte 43 bis 46 erstrecken sich durch vier Aussparungen 48 (Fig. 8) der Schieber 14 und 15 und können durch Gewindestifte 49 oder Stiftschrauben 50 betätigt werden. Die Gewindestifte 49 sind in Gewindebohrungen 51 eines Betätigungsflansches 52 des unverzögerten Schiebers 15

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einsetzbar, während die Stiftschrauben 50 in Bohrungen 53 eines Betätigungsflansches 54 des verzögerten Schie- ' bers 14 wahlweise einsetzbar sind, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird. Die Schieber 14 und 15 liegen so nahe aufeinander, daß der Betätigungsflansch 52 hinter dem Betätigungsflansch 54 des Schiebers zu liegen kommt, und zwar so, daß die Gewindebohrungen 51 und 53 genau fluchten. Je nachdem, ob in die Gewindebohrungen 51 ein Gewindestift 49 oder in die Gewindebohrungen 53 eine Stiftschraube 50 eingesetzt ist, werden die Kontakte 43 bis 46 entweder unverzögert durch den unverzögerten Schieber 15 oder verzögert durch den Schieber 14 betätigt. Sowohl an dem Betätigungsflansch 52 als auch an dem Betätigungsflansch 54 sind die Symbole ^5 bzw. 56 vorgesehen, um die Stellung der Schieber 14 und 15 durch ein Schaufenster in der Deckplatte erkennen zu können, die den Schaltzustand des Relais wiedergeben. Durch eine Feder 57, die bei 58 gehäusefest festgelegt ist, wird der unverzögerte Schieber 15 in die Ausschaltstellung zurückgeführt, die entgegengesetzt der Pfeilrichtung 25 ist. Dabei nimmt er den verzögerten Schieber 14 und auch den Anker 16 in die Ausgangsstellung mit zurück.

Für die Einstellung des Zeitbereiches ist eine Einstellachse 59 vorgesehen, die am oberen Ende einen Schraubenzieherschlitz 60 aufweist. Über ein Ritzel 61 und ein Zwischenrad 62 kann ein Zahnrad 63 betätigt werden, welches mit einem Drehteller 64 in Verbindung steht. Auf dem Drehteller 64 sind Räderpaare 65 angeordnet, die wahlweise mit dem Antriebsritzel 4 in Verbindung treten können. Kerben 66 und eine Feder 67 sichern die Einschaltstellungen. Ein Getriebe dieser Art bildet Gegenstand der Anmeldung P 27 40 743.8 (VPA 77 P 3206).

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Die Wirkungsweise des Zeitrelais gemäß Figur 1 wird anhand der schematischen Darstellungen gemäß Figur 2 bis 4 näher erläutert. Wirkungsmäßig gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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Figur 2 zeigt den Schaltmechanismus in Ruhestellung. Unter der Wirkung der Feder 57 ist der unverzögerte Schieber 15 so weit zurückgeführt, daß die Kupplungswelle 5 auf dem oberen Teil der Schaltflanke 24 des un- verzögerten Schiebers 15 außer Eingriff mit der Verzahnung 7 des Schaltrades 8 ist. Der Übersicht halber ist in den Figuren 2 bis 4 die Antriebswelle nicht unmittelbar von dem Schieber 15 - wie in Figur 1 dargestellt --, sondern wird über einen Hebel 68 betätigt. Durch den Schieber 15 wird auch der Schieber 14 über seinen Ansatz 12 in die in Figur 2 gezeigte Stellung zurückgeführt. In Figur 2 ist dies mit (12) angedeutet. Der Steuernocken 12 hat von seiner Bahn 10 einen gewissen Abstand a.

V/erden nun der Motor 1 und der Kuppelraagnet 17 erregt (Fig. J), so wird der unverzögerte Schieber 15 in Pfeilrichtung 25 um den Weg b bewegt. Dadurch werden die Rückholfeder 57 und die den Kraftspeicher für den verzögerten Schieber 14 bildende Feder 13 gespannt. Durch die Steuerflanke 24 wird der Hebel 68 freigegeben bzw. die Kupplungsachse 5 so verschwenkt, daß das Kuppelrad 6 mit der Verzahnung. 7 des Schaltrades 8 in Eingriff kommt. Diese Stellung ist in Figur 3 dargestellt. Gleichzeitig werden die Sofortkontakte 45 und 46 betätigt, wobei 45 ein ScHießer und 46 ein Öffner ist. Ferner fällt das vordere Ende 32 der Sperrklinke 28 in die Aussparung 34 des unverzögerten Schiebers 15 unter der Wirkung der Feder 30 ein, wodurch die Schaltstellung des unverzögerten Schiebers 15 aufrechterhalten wird, auch wenn die Erregerspannung

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ausfällt, über die Feder 13 wird aber auch der verzögerte Schieber 14 in Pfeilrichtung 25 bewegt (um a)j er gelangt dabei an die zylinderförmige Bahn !0 des Schaltrades 8. Von dem Motor 1 wird nun über das Getriebe 3, Kuppelrad 6 und Verzahnung 7 das Schaltrad 8 in Pfeilrichtung angetrieben, wie Figur 3 zeigt.

Nach Zeitablauf fällt - wie Fig. 4 zeigt - der Steuernocken 12 des verzögerten Schiebers 14 in die Aussparung 11 der Bahn 10 unter der Wirkung der Feder 13 ein, wie Fig. 4 zeigt. Unter der Wirkung der Feder 13 werden bei der Einfallbewegung des verzögerten Schiebers 14 die Kontakte 43 und 44 betätigt. Über die Schaltflanke 27 und Hebel 68 wird das Kuppelrad 6 außer Eingriff mit der Verzahnung 7 des Schaltrades 8 gebracht. Außerdem wird durch die ansteigende Flanke 36 des unverzögerttm Schiebers 15 die Sperre der Sperrklinke 28 für den unverzögerten Schieber 15 aufgehoben. Dadurch können beide Schieber 14 und 1 ^r5 nach Entregung des Kuppelmagnet en unter der Wirkung der Feder 57 in ihre Ausgangsstellungen zurückkehren.

Anhand der Figuren 5 bis 7 wird die Wirkungsweise der Kontaktgabe selbst näher erläutert. Figur 5 zeigt die Ruhestellung, die der Stellung gemäß Figur 2 entspricht. Wie zuvor ausgeführt worden ist, kann jeder der Konfakte 43 big 46 entweder verzögert durch den unverzögerten Schieber 15 betätigt werden, und zwar je nachdem, ob der Betätigungsflansch 54 mit einer Stiftschraube 50 oder der Betätigungsflansch 52 mit einem Gewindestift 49 versehen ist. In der Ruhestellung gemäß Figur 5 sind die beiden Schaltkontakte 43 und 46 offen.

Wirdder Motor 1 und der Kuppelmagnet 17 erregt, so bewegt sich der unverzögerte Schieber 15 in Pfeilrichtung. Der

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Betätigungsflansch 52 bewegt sich nach rechts, wobei die Federn 58 und 13 gespannt werden. Hierbei legen der Betätigungsflansch 52 einen Weg b und der Betätigung sflansch 54 einen Weg a zurück. Nur der Gewindestift 49 betätigt seinen zugeordneten Kontakt 43, während die Schaltstellung des Kontaktes 46 unverändert bleibt, da der Betätigungsflansch 54 des Schiebers 14 nur den geringfügigen Weg a ausführt.

Der Schaltkontakt 46 wird erst dann betätigt, wenn nach Zeitablauf der Steuernocken 12 in die Aussparung 11 einfällt und somit den verzögerten Schieber 14 freigibt. Mit c ist der hierbei zurückgelegte Weg angedeutet. Figur 7 zeigt diese Stellung.

Wie Figur 5 bis 7 zeigen, ist der Außendurchmesser des Gewindestiftes 49 kleiner als der Kerndurchmesser der Gewindebohrung 53 des verzögerten Schiebers 14. Hingegen wird für den verzögerten Schieber 14 eine Stiftschraube 50 mit entsprechend großem Durchmesser verwendet, deren Stiftdurchmesser etwas kleiner ist als der Kerndurchmesser an der Gewindebohrung 51 des unverzögerten Schiebers 15. Es besteht also die Möglichkeit, sämtliche vier Kontakte 43 bis 46 wahlweise verzögert oder unverzögert schalten zu lassen.

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Claims

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Patentansprüche

Π.jZeitrelais mit elektromotorischem Antrieb, bei dem ein über ein Getriebe vom Motor des Relais angetriebenes Kuppelrad beim Einschalten des Zeitrelais durch Verschwenken seiner Antriebswelle mit dem Schaltrad gekuppelt und nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit entkuppelt ist, bei dem ferner zum verzögerten Betätigen zumindest eines Schaltkontaktes ein verschiebbar angeordnetes Betätigungselement vorgesehen ist, das durch eine Feder mit dem Kuppelmagneten gekoppelt und dessen Verstellbewegung durch das Schaltrad gesteuert ist, wobei das Betätigungselement und das Schaltrad parallel übereinanderliegend angeordnet sind und der durch die Verstellbewegung zurückgelegte Verschiebeweg des Betätigungselementes zum unmittelbaren Verschwenken der Antriebswelle benutzt ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Betätigungselement aus zwei miteinander zusammenwirkenden Schiebern (14, 15) besteht, von denen der eine (15) unverzögert und der andere (14) durch die eingestellte Verzögerungszeit verzögert auf vorzugsweise dieselben Schaltkontakte (43 bis 46) wahlweise einwirkbar sind.
2. Zeitrelais nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß der unverzögerte Schieber (15) unmittelbar auf die verschwenkbar angeordnete Antriebswelle (5) wirkt und unmittelbar von dem Kuppelmagneten (17) betätigt wird, während der verzögerte Schieber (14) mit dem Kuppelmagneten (17) mittelbar über den unverzögerten Schieber (15) und eine Feder (13) in Verbindung steht und dessen Verstelibewegungen nach an-Spannung-legen des Kuppelmagneten (17) von dem Schaltrad (8) gesteuert sind.

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3. Zeitrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzei chnet, daß die beiden übereinanderliegenden Schieber (14, 15) senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung verlaufende Flansche (54, 52) aufweisen, die mit Bohrungen bzw. Durchgangslöchern (51, 53) für Gewindestifte (49) bzw. Stiftschrauben (50) versehen sind, mit denen wahlweise verzögerte bzw. unverzögerte Kontakte (46 bzw. 43) betätigbar sind.
4. Zeitrelais nach Anspruch 3, dadurch g e kennz ei chnet, daß die Bohrungen (51, 53) für die Gewindestifte (49) bzw. Gewindeschrauben (50) der beiden Schieber (14 bzw. 15) fluchtend angeordnet sind.
5. Zeitrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unverzögerte Schieber (15) am Ende seiner Verstellbewegung durch eine Klinke (28) blockiert ist, die am Ende der Verstellbewegung des verzögerten Schiebers (14) von diesem gelöst wird bzw. von Hand gelöst werden kann.

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