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Stützmechanik für ein Stützrelais
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stützmechanik für ein aus zwei
vorzugsweise baugleichen Einzelrelais aufgebautes Stützrelais, bei dem die Einzelrelais
nebeneinanderliegend auf einem gemeinsamen Träger angeordnet und mit einer von ihren
Ankern steuerbaren Stützmechanik versehen sind, durch die das Kontaktsystem des
zuletzt angeschalteten Relais auch bei stromloser Wicklung bis zur Anschaltung des
anderen Relais in der Arbeitsstellung arretlert ist.
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Ein derartiges Stützrelais ist beispeilsweise aus der DE-OS 2 945
150 bekannt. Zum Verriegeln der Kontaktsysteme dieses Stützrelais in der einen bzw.
anderen Schaltstellung sind die Anker der das Stützrelais bildenden beiden Einzelrelais
mit vorstehenden Führungshebeln versehen, über die sie in Eingriff stehen mit schwenkbar
gelagerten Schwingen. Diese Schwingen stützen sich gegenseitig ab und bewirken dabei,
daß die Kontakte des zuletzt angeschalteten Einzelrelais auch nach dem Stromloswerden
der zugehörigen Wicklung in ihrer Wirkstellung gehalten werden, während die Kontakte
des anderen Einzelrelais die Grundstellung einnehmen. Die Umsteuerung der Kontakte
wird dadurch erreicht, daß beim Anschalten des Einzelrelais mit den in Grundstellung
befindlichen Kontakten zunächst die Schwingen wieder entriegelt werden; die Kontakte
wechseln dann ihre Lage und die Schwingen verriegeln die Kontakt systeme in ihrer
neuen Schaltstellung.
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Berechnungen über die zum Umsteuern der Stützmechanik erforderlichen
Kräfte zeigen, daß die Ankeranzugskraft des zum Umsteuern Jeweils anzuschaltenden
Einzelrelais mindestens
so groß sein muß wie das Produkt aus der
Stützkraft, mit der sich der Anker des zuletzt angeschalteten Einzelrelais über
die Stützmechanik abstützt, und dem Reibungsfaktor zwischen den sich abstützenden
Schwingen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stützmechanik für
ein Stützrelais nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die bei
gleicher Schaltsicherheit mit einer geringeren Ankeranzugskraft auskommt bzw. bei
gegebener Ankeranzugskraft eine höhere Drehmomentreserve für den sicheren Anzug
erreichbar werden läßt.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches
1 angegebenen Merkmale.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt in Figur 1 ein mit einer nach der Erfindung ausgebildeten
Stützmechanik versehenes Stützrelais in der Seitenansicht, in Figur 2 die Draufsicht
auf das Stützrelais und in Figur 3 die nach der Erfindung ausgebildete Stützmechanik
des Stützrelais in der Vorderansicht.
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Die zum Aufbau des Stützrelais verwendeten Einzelrelais 1 und II sind
bekannt; sie gehören nicht zum Gegenstand der Erfindung. Jedes Einzelrelais I besteht
aus einer Wicklung 1, die auf einem weichmagnetischen Kern aufgebracht ist. Dieser
Kern bildet zusammen mit einem Joch 2 und dem an diesem beweglich gelagerten Anker
3 den magnetischen Kreis des Relais. In Figur 1 befindet sich der Anker 3 des Relais
I in der Arbeitsstellung, in der er durch die noch zu erläuternde Stützmechanik
auch bei abgeschalteter Wicklung gehalten wird. Mit dem Anker 3 verbunden ist ein
Steuersteg 4 aus einem elektrisch nicht leitenden Material, in den beidseits jeweils
drei Kon-
taktstifte 5 eingebettet sind. über diese Kontaktstifte
lassen sich die paarweise zu beiden Seiten des Steuersteges 4 jeweils nebeneinanderliegenden
Kontaktfedern 7 des Relais bedarfsweise kurzschließen. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 1 besitzt das dort sichtbare Einzelrelais I vier Arbeits- und vier Ruhekontakte,
von denen jeweils zwei in der Zeichnung erkennbar sind.
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Die für die gegenseitige Verriegelung der Relaisanker benötigte Stützmechanik
ist auf einer besonderen Stütze 8 gelagert. Diese Stütze ist als Druckgußteil ausgebildet,
das zwischen den Magnet systemen der beiden Einzelrelais auf dem Träger 9 des Systems
fixiert ist. Die Stütze hat die Form eines abgewinkelten Auslegers, der von unten
her zwischen die Magnetsysteme bis etwa in Höhe der Relaisoberkante greift und der
an seinem Ende ein Führungsblech 10 trägt, das als Anlage für ein die Abstützung
der Kontaktsysteme herbeiführendes Stützblech 11 dient. Dieses Stützblech, dessen
Anordnung und Ausführung aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, wird gesteuert
durch an den Relaisankern der beiden Einzelrelais angebrachte Führungshebel 12 und
13. über diese Führungshebel wird das Stützblech wippenartig hin und hergeschwenkt,
wobei es jeweils ein Kontaktsystem des Stützrelais in die Wirkstellung und das andere
in die Grundstellung steuert. Zu diesem Zweck ist das Führungsblech 10 mit drei
vorstehenden Zapfen 14 bis 16 versehen, welche die Eckpunkte eines aufrecht stehenden,
gleichschenkeligen Dreiecks bilden.
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Das Stützblech 11 ist mit einer mittigen senkrechten schlitzförmigen
Ausnehmung 17 versehen, in die der obere Zapfen 14 des Führungsbleches 10 hineinragt.
Ferner ist das Stützblech 11 mit seitlichen horizontalen Ausnehmungen 18 und 19
für die Aufnahme der Führungshebel 12 und 13 versehen. Der Abstand der unteren Zapfen
15 und 16 voneinander ist gleich dem Abstand der Führungsgebel 12 und 13 für die
Steuerung des Stützbleches 11. Das Stützblech besitzt ferner seitliche Abrundungen
20 und 21, von denen die Abrundung 20, die an dem dem nicht abgestützten System
zugewandten
Teil des Sttzbleches angeordnet ist, seitlich von innen her an dem unteren Zapfen
15 anliegt. Der untere Zapfen 16 des Führungsbleches stützt von unten her das über
den Führungshebel 13 des zuletzt angeschalteten Relais I verschwenkte Stützblech
11 außerhalb des abgerundeten Bereiches 21 ab.
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Wenn nun das Stützrelais umgesteuert werden soll, so ist das in Figur
2 dargestellte Einzelrelais II anzuschalten.
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Dabei wird über den Führungshebel 12 an dem Anker dieses Relais das
Stützblech 11 um den durch das Stützblech noch verriegelten Führungshebel 13 verschwenkt.
Während dieses Schwenkvorganges zieht die schlitzförmige Ausnehmung 17, in der der
obere Zapfen 14 gelagert ist, den rechten Teil des in Figur 3 dargestellten Stützbleches
11 nach links, bis die Abrundung 21 am Zapfen 16 entlang zu gleiten beginnt und
damit die Verriegelung des in die Arbeitsstellung gesteuerten Kontaktsatzes aufhebt.
Nach dem Aufheben der Verriegelung schwingt das Stützblech weiter bis der untere
Zapfen 15 außerhalb der Abrundung 20 von unten her unter den linken Teil des Stützbleches
11 greift. Das Stützrelais ist nun in dem anderen Schaltzustand verriegelt, in dem
die Kontakte des Einzelrelais II die Wirkstellung und die Kontakte des Relais I
die Grundstellung einnehmen.
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Die nach der Erfindung ausgebildete Stützmechanik hat gegenüber der
mit Schwingen nach dem Stand der Technik ausgebildeten Stützmechanik den Vorteil,
daß zum Aufheben einer Verriegelung die Ankeranzugskraft des jeweils angeschalteten
Einzelrelais über einen sehr viel größeren Hebelarm auf den dann wirksamen Drehpunkt
des Stützbleches (Führungshebel des noch abgestützten Kontaktsystems) wirkt als
es bei einer Stützmechanik mit zwei beweglichen Schwingen der Fall ist. Hierdurch
wird ein größeres Drehmoment zum Aufheben der Verriegelung erreicht, was insbesondere
deshalb von großem Vorteil ist, weil wegen des großen Luftspaltes zwischen Anker
und Wicklungskern beim Anzie-
hen eines Relais nur eine relativ
geringe Anzugskraft zur Verfügung steht. Berechnungen zeigen, daß die Ankeranzugskraft
des jeweils anzuschaltenden Einzelrelais zum Aufheben der Verriegelung kleiner sein
kann als das Produkt aus der Stützkraft, mit der sich der Anker des zuletzt angeschalteten
Einzelrelais über die Stützmechanik abstützt, und dem Reibungsfaktor zwischen Stützblech
und abstützendem Zapfen. Voraussetzung ist allerdings, daß der Abstand der Führungshebel
voneinander größer ist als der Abstand zwischen dem Führungshebel des jeweils abgestützten
Einzelrelaissystems und dem abstützenden Führungsblech-Zapfen. Bei gleicher Erregung
wird damit die Drehmomentreserve für das sichere Umsteuern des Stützrelais größer.
Ein weiterer Vorteil, den die erfindungsgemäße Stützmechanik mit sich bringt, ist
darin zu sehen, daß an Stelle von zwei beweglichen Schwingen nach dem Stand der
Technik nur noch ein einziger Stützhebel erforderlich ist.
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3 Figuren 2 Patentansprüche
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