DE4003295C2

DE4003295C2 -

Info

Publication number: DE4003295C2
Application number: DE4003295A
Authority: DE
Inventors: Ursula 7209 Wehingen De Seitz
Original assignee: Hengstler Bauelemente GmbH
Current assignee: Hengstler GmbH
Priority date: 1990-02-03
Filing date: 1990-02-03
Publication date: 1991-12-19
Also published as: EP0440953A2; ATE104467T1; EP0440953A3; EP0440953B1; DE4003295A1; DE59005366D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wiedereinschaltsperre bei einem Relais, wobei ein verschwenkbares Betätigungselement vorgesehen ist, welches in der Bewegungsbahn des Ankers liegt und mit beweglichen Kontakten zweier Kontaktanordnungen in Verbindung steht.

Derartige Relais werden beispielsweise in Haushaltsgeräten zum mehrpoligen Schalten von Stromkreisen verwendet, wobei - wenn z. B. die Heizung von Waschmaschinen oder Geschirrspülern geschaltet wird - hohe Ströme über die Kontakte des Relais fließen. Verschweißt oder verklebt bei einer Überlast einer der beweglichen Kontakte, so erfolgt das Abschalten des betreffenden Stromkreises nur einpolig, was beim Betrieb des Gerätes nicht ohne weiteres erkennbar ist.

Mit der Wiedereinschaltsperre bei einem Relais nach der Erfindung wird nun ein erneutes Schließen des Stromkreises verhindert, wenn zuvor nicht beide Kontakte geöffnet haben.

Beim Fehlen einer Wiedereinschaltsperre tritt auch der Nachteil ein, daß später auch noch der andere Kontakt verschweißen könnte, so daß der Stromkreis auch dann nicht unterbrochen wird, wenn der Erregerstromkreis des Relais ausgeschaltet wird, wodurch sich eine erhebliche Gefahrenquelle bilden könnte. Bei dem Relais nach der Erfindung soll zusätzlich erreicht werden, daß die volle Funktion des Relais wieder gegeben ist, wenn sich der verschweißte Kontakt wieder löst.

Eine Wiedereinschaltsperre bei einem Relais der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE 36 02 692 A1 bekannt. Dort ist zur Betätigung Kontaktanordnung ein schwenkbares Betätigungselement vorgesehen, welches beim Verkleben eines Kontaktpaares an einem Zapfen verschwenkt wird, so daß eine am Betätigungselement vorgesehene Betätigungsfläche außerhalb des Eingriffs eines durch den Anker bewegten Schaltfingers gebracht wird.

Diese bekannte Wiedereinschaltsperre ist jedoch mit seiner an einem Zeiger des Betätigungselements liegenden Betätigungsfläche, die in Eingriff mit einem Schaltfinger gebracht werden muß, relativ aufwendig. Weiterhin könnte es als nachteilig empfunden werden, daß bei der bekannten Wiedereinschaltsperre trotz einer im Relais vorliegenden Störung weiterhin der Anker betätigt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Wiedereinschaltsperre der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei konstruktiv einfacher Ausbildung bei hoher Betriebssicherheit das Blockieren der gesamten Relaisanordnung erreicht wird, wobei die Funktion wieder voll erreicht werden soll, wenn sich der verschweißte Kontakt wieder löst.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Betätigungselement eine Kulisse angeordnet ist, die sich beim Verschwenken des Betätigungselements auf einem zapfenförmig ausgebildeten Element nach Art einer Verriegelung solange abstützt, wie die Unsymmetrie der wirkenden Kräfte besteht.

Das Wesen der Erfindung liegt demnach darin, daß die Verriegelungselemente innerhalb des Betätigungselements selbst in Form einer Kulisse angeordnet sind. Beim Verkleben eines Kontaktpaares verschwenkt das Betätigungselement, wobei sich dann die Kulisse auf einem zapfenförmigen Element an einer Verrundung abstützt, welches Element die Kulisse durchgreift, wodurch das Betätigungselement in seiner Längsbewegung sowohl nach oben als auch nach unten vollständig verriegelt wird. In Verbindung mit dieser Verriegelung des Betätigungselements wird ebenfalls die Betätigungsbewegung des Ankers eingeschränkt, wodurch eine etwaig auftretende Störung im Relais leicht erkannt werden kann.

Die Verriegelung wirkt hierbei solange, wie ein Kontakt verschweißt ist. Sobald sich die z. B. schwache Verschweißung durch irgendwelche Einflüsse mechanischer Art wieder löst, wird die Verriegelung durch das Herausgleiten des zapfenförmigen Elements aus der Verrundung der Kulisse aufgehoben, so daß das Relais wieder voll in Funktion ist. Bei einer erneuten Betätigung wird dennoch die vorherige Verriegelung annuliert.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Kulisse in Längsrichtung des Betätigungselements symmetrisch angeordnet ist und abgerundete Ausnehmungen für die Verriegelung der Kulisse am zapfenförmigen Element vorgesehen sind und weiterhin eine langlochartige Ausnehmung in Längsrichtung des Betätigungselements angeordnet ist.

Im weiteren sind vorteilhaft die Ausnehmungen für die Verriegelung der Kulisse schräg nach außen weisend vorgesehen, wobei das zapfenförmige Element bei der Verriegelung in einer Verrundung halbkreisförmig umgriffen wird, so daß sich die Kulisse in Betätigungsrichtung des Ankers am zapfenförmigen Element abstützt. Sobald die Verschweißung zu bestehen aufhört, gleitet die Kulisse wegen der Führung an abgerundeten Flächen wieder in die Ruhelage zurück. Das Relais ist dann wieder voll funktionsfähig.

Bei dieser Ausbildung wird in besonders einfacher konstruktiver Art mit halbkreisförmigen Ausnehmungen die Verriegelung des Betätigungselements im Bereich der Kulisse erreicht, wobei vorteilhaft der Anker in die Verriegelung mit einbezogen wird, so daß im Falle einer Störung bei der Betätigung des Relais auch der Anker in seiner Betätigung gehemmt ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß das Betätigungselement unmittelbar den jeweiligen beweglichen Kontakt im Bereich der Kontaktfedern umgreift, wobei am Betätigungselement einander gegenüberstehend Haltezapfen angeordnet sind, die zwischen sich einen Schlitz ausbilden, der die Kontaktfedern umgreift.

Hierbei ist es vorgesehen, daß im Bereich des Schlitzes einander gegenüberstehend dreiecksförmige Lagerflächen ausgebildet sind, wobei das Betätigungselement die Kontaktfeder mit messerartig ausgebildeten Lagerungen umgreift.

Bei dieser Ausgestaltung des Betätigungselements wird eine vorteilhafte Lagerung an den Kontaktfedern erreicht, wobei in Verbindung mit der messerartigen Lagerung des Betätigungselements ein genaues Abschwenken der Kulisse zur Verriegelung an dem zapfenförmigen Element erreicht wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß zwischen dem Betätigungselement und der Kontaktanordnung ein Zwischenglied, z. B. ein Schieber, der die beweglichen Kontakte trägt, vorgesehen ist, wobei das Zwischenglied drehbar im Bereich einer Lagerung mit dem Betätigungselement verbunden ist.

Bei dieser Ausführung erfaßt das Betätigungselement die Kontakte über einen Schieber, wodurch sich in konstruktiver Hinsicht besondere Vorteile ergeben. So können die zu schaltenden Kontakte über die Schieberanordnung in einem größeren Abstand vom Betätigungselement angeordnet werden und über die Schieber können in Verbindung mit Eingriffsflächen an den Schiebern auch mehrere unterschiedliche Kontaktanordnungen geschaltet werden.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Wiedereinschaltsperre nach der Erfindung in schematischer Darstellung mit Ansicht auf die Stirnseite des Relais, wobei die Kontaktanordnungen störungsfrei vorliegen,

Fig. 2 die Wiedereinschaltsperre nach Fig. 1, wobei durch Verschweißen eines beweglichen mit einem feststehenden Kontakt eine Störung vorliegt, wodurch sich das Betätigungselement verriegelt,

Fig. 3 eine Wiedereinschaltsperre in einer anderen Ausführungsform im störungsfreien Zustand mit Stirnansicht auf das Relais, wobei vom Betätigungselement ausgehend Schieber zur Kontaktbetätigung vorgesehen sind,

Fig. 4 die Wiedereinschaltsperre nach Fig. 3 im verriegelten Zustand.

Aus Fig. 1 ist das Relais 1 in einer Stirnansicht ersichtlich, wobei der Anker 3 am Betätigungselement 2 anliegt und das Betätigungselement 2 selbst mit Haltezapfen 15, 16, die zwischen sich einen Schlitz 17 nach Fig. 2 ausbilden, die Kontaktfedern 13, 14, welche die beweglichen Kontakte 4, 5 tragen, umgreift.

Die beweglichen Kontakte 4, 5 sind einer Kontaktanordnung 6, 7 des Relais zugeordnet und stehen nicht näher bezeichneten, feststehenden Kontakten gegenüber.

Das Betätigungselement 2 führt die beweglichen Kontakte 4, 5 an den Haltezapfen 15, 16 im Bereich einer von oben und unten gegen die Kontaktfedern 13, 14 wirkende dreiecksförmige Lagerung, wobei nach Fig. 2 eine messerartige Lagerung 18 des Betätigungselements 2 an den beweglichen Kontakten 4, 5 ausgebildet wird.

In Zusammenhang mit der Lagerung des Betätigungselements an den Kontaktfedern 13, 14 ist insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, daß beim Schwenken des Betätigungselements 2 die Haltezapfen 15, 16 zwischen sich dreiecksförmige Schwenkflächen ausbilden, im Bereich derer das Betätigungselement 2 sowohl nach der linken als auch nach der rechten Seite frei verschwenkbar ist.

Aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 ist im weiteren die Wirkungsweise der Kulisse 8 ersichtlich, mit deren Hilfe sich das Betätigungselement 2 beim Verschwenken an einem ortsfesten zapfenförmigen Element 9 abstützt.

Im Ruhezustand des Relais nach Fig. 1 - soweit im Relais keine Störung durch Verschweißen von Kontakten vorliegt - ist die Kulisse 8 symmetrisch zum zapfenförmigen Element 9 angeordnet, wobei sich die Kulisse 8 symmetrisch mit der Unterseite am Element 9 abstützt. Sobald das Relais schaltet und soweit keine Störung vorliegt, verschiebt sich die Kulisse 8 in Längsrichtung des Betätigungselements 2 symmetrisch, wodurch die Kulisse 8 im Bereich einer langlochartigen Ausnehmung 12 am zapfenförmigen Element 9 geführt wird.

Die Kulisse 8 weist im weiteren schräg zur Längsachse versetzt halbkreisförmige Ausnehmungen 10, 11 auf, wobei nach Fig. 2 ersichtlich ist, daß beim Verschweißen der Kontaktanordnung 7 das Betätigungselement um die Schweiß-Stelle verschwenkt wird und hierbei die Kulisse aus der Symmetrie-Ebene herausgeschwenkt wird und die Ausnehmung 10 der Kulisse sich hierbei an dem zapfenförmigen Element 9 abstützt, wobei dieses Element 9 halbkreisförmig umgriffen wird.

Beim Verschwenken des Betätigungselements nach Fig. 2 gerät demnach die Kulisse 8 in Eingriff mit einer der Ausnehmungen 10, 11 der Kulisse, wobei die Richtung der Abstützung mit der Richtung der Ankerbewegung des Ankers 3 zusammenfällt, so daß insoweit auch die Bewegung des Ankers 3 mit der Verriegelung des Betätigungselements 2 blockiert wird. Mit dem Verschwenken des Betätigungselements 2 beim Verschweißen oder Verkleben der beweglichen Kontakte 4 mit einem feststehenden Kontakt wird demnach nicht nur die weitere Betätigung des beweglichen Kontaktes 5 der Kontaktanordnung 6 verhindert, sondern das Relais 1 insgesamt - insbesondere der Anker 3 - wird blockiert, so daß eine wirksame Wiedereinschaltsperre des Relais geschaffen wird, die auch nach außen infolge der mangelnden Bewegung des Klappankers erkenntlich wird.

Während nach den Fig. 1 und 2 das Betätigungselement 2 unmittelbar den beweglichen Kontakt 4, 5 umgreift, ist nach den Fig. 3 und 4 eine Ausführungsform vorgesehen, wo das Betätigungselement 2 die Kontakte 4 und 5 über ein Zwischenglied 19, z. B. über einen Schieber erfaßt, wobei der Schieber die beweglichen Kontakte 4 und 5 trägt.

In Fig. 3 ist die Wiedereinschaltsperre in der Normallage dargestellt, d. h. entriegelt, und es kann mit dem Betätigungselement 2 im Bereich der Kulisse 8 eine normale Betätigung des Relais stattfinden.

Aus Fig. 3 ist erkenntlich, daß bei einer störungsfreien Situation das Betätigungselement 2 in Längsrichtung nach unten durch den Anker 3 verschoben wird, wobei am Betätigungselement Lagerungen 20, 21 vorgesehen sind, an denen die Schieber 19 ansetzen, wobei in der Normallage des Relais in Längsrichtung der Kulisse 8 eine symmetrische Verschiebung des Betätigungselements 2 und der Schieber 19 stattfindet.

Im Störungsfall nach Fig. 4, wo die beweglichen Kontakte 4 der Kontaktanordnung 7 an den feststehenden Kontakten verschweißt sind, wird ersichtlich, daß das Betätigungselement 2 um die Lagerungen 20, 21 verschwenkt und hierbei die Kulisse 8 im Bereich der Ausnehmung 10 in Eingriff mit dem zapfenförmigen Element 9 gelangt, wodurch die Entriegelung des Betätigungselements 2 nach Art einer Wiedereinschaltsperre stattfindet.

Aus Fig. 4, wo das Betätigungselement 2 die Kontakte 4, 5 über Schieber erfaßt, wird ersichtlich, daß es sich hierbei ebenso wie nach Fig. 2 um eine Verriegelung zweier Kontakte handelt, in der Art, daß das Nichtöffnen eines Kontaktes - hier des beweglichen Kontaktes 4 - ein erneutes Schließen des anderen Kontaktes - hier des weiteren beweglichen Kontaktes 5 - verhindert.

Die Funktion der Wiedereinschaltsperre nach Fig. 4 beruht mit der Kulissenführung demnach auf demselben Prinzip, wie nach Fig. 2, wobei beispielsweise zwei Kontakte vorgesehen sind, die denselben Stromkreis schalten und ein erneutes Schließen verhindert wird, wenn nicht zuvor beide Kontakte 4, 5 geöffnet haben.

Auch in Fig. 4 mit der Schieberanordnung wird die Funktion der Wiedereinschaltsperre durch eine in dem Betätigungselement 2 untergebrachte Kulisse 8 erreicht, wobei sich die Kulisse 8 bei einer Störung auf einem beispielsweise zapfenförmigen ausgebildeten Element 9 abstützt und somit gewaltsam die Bewegung des Betätigungselements 2 nach Art einer Verriegelung behindert.

Die Verriegelung nach Fig. 2 und Fig. 4 wirkt insbesondere dann, wenn ein Kontakt verschweißt ist. Sobald sich die Verschweißung durch irgendwelche Einflüsse mechanischer Art löst, gleitet die Kulisse 8 wegen der Abrundung der Ausnehmung 10, 11 aus dem Eingriffsbereich des Zapfens 9, so daß mit dem Verschwenken der Kulisse 8 in die Ruhelage die Funktion des Relais 1 wieder voll hergestellt ist.

Zeichnungs-Legende

1 Relais
2 Betätigungselement
3 Anker
4 bewegl. Kontakte
5 bewegl. Kontakte
6 Kontaktanordnung
7 Kontaktanordnung
8 Kulisse
9 Element
10 Ausnehmung
11 Ausnehmung
12 Ausnehmung
13 Kontaktfeder
14 Kontaktfeder
15 Haltezapfen
16 Haltezapfen
17 Schlitz
18 Lagerung
19 Zwischenglied
20 Lagerung
21 Lagerung

Claims

1. Wiedereinschaltsperre bei einem Relais, wobei ein verschwenkbares Betätigungselement vorgesehen ist, welches in der Bewegungsbahn des Ankers liegt und mit beweglichen Kontakten zweier Kontaktanordnungen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Betätigungselement (2) eine Kulisse (8) angeordnet ist, die sich beim Verschwenken des Betätigungselements (2) auf einem zapfenförmig ausgebildeten Element (9) nach Art einer Verriegelung solange abstützt, wie die Unsymmetrie der wirkenden Kräfte besteht.

2. Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (8) in Längsrichtung des Betätigungselements (2) symmetrisch angeordnet ist und abgerundete Ausnehmungen (10, 11) für die Verriegelung der Kulisse (8) am zapfenförmigen Element (9) vorgesehen sind und weiterhin eine langlochartige Ausnehmung (12) in Längsrichtung des Betätigungselements (2) angeordnet ist.

3. Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10, 11) für die Verriegelung der Kulisse (8) schräg nach außen weisend vorgesehen ist und das zapfenförmige Element (9) bei der Verriegelung halbkreisförmig in einer Verrundung umgreift, so daß sich die Kulisse (8) in Betätigungsrichtung des Ankers (3) am zapfenförmigen Element (9) abstützt, wobei sich die Kulisse (8) vom zapfenförmigen Element (9) wieder löst, wenn der verschweißte Zustand eines Kontaktpaares beendet ist (Fig. 2, Fig. 4).

4. Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (2) unmittelbar den jeweiligen beweglichen Kontakt (4, 5) im Bereich der Kontaktfedern (13, 14) umgreift, wobei am Betätigungselement (2) einander gegenüberstehend Haltezapfen (15, 16) angeordnet sind, die zwischen sich einen Schlitz (17) ausbilden, der die Kontaktfedern (13, 14) umgreift (Fig. 2).

5. Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schlitzes (17) einander gegenüberstehend dreiecksförmige Lagerflächen ausgebildet sind, wobei das Betätigungselement (2) die Kontaktfeder (13, 14) mit messerartig ausgebildeten Lagerungen (18) umgreift (Fig. 2).

6. Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betätigungselement (2) und der Kontaktanordnung (6, 7) ein Zwischenglied (19), z. B. ein Schieber, der die beweglichen Kontakte (4, 5) trägt, vorgesehen ist, wobei das Zwischenglied (19) drehbar im Bereich einer Lagerung (20, 21) mit dem Betätigungselement (2) verbunden ist (Fig. 3, Fig. 4).