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Zeitrelais mit einer einzigen durch Zahnräder und Kupplungen auf mehrere
Kontaktvorrichtungen mit unabhängig voneinander einstellbaren Schließzeiten wirkenden
Antriebsvorrichtung Die Erfindung betrifft ein Zeitrelais mit mehreren Kontaktvorrichtungen,
die von einem Elektromotor über Zahnräder und Kupplungen angetrieben werden. Die
Erfindung besteht darin, daß in dem Zeitrelais nur ein einziger Elektromagnet angeordnet
ist, der unter gewissen Bedingungen die mit je einer Feder und mit Kontaktvorrichtungen
verbundenen Zahnräder mit den von dem Motor angetriebenen Zahnrädern kuppelt und
entkuppelt.
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Es sind Zeitrelais bekannt, bei welchen für jede unabhängige Kontaktvorrichtung
ein besonderer Elektromagnet vorhanden ist, der die mit den Kontaktvorrichtungen
verbundenen Zahnräder mit den vom Motor angetriebenen Zahnrädern kuppelt. Demgegenüber
wird nach der Erfindung der Vorteil einer größeren Betriebssicherheit erreicht,
da bei der Anordnung je eines Elektromagneten für jede Kontaktstelle leichter Betriebsstörungen
zu erwarten sind als bei nur einem einzigen Magneten für sämtliche Kontaktstellen.
Außerdem ist der Aufbau des Zeitrelais gemäß der Erfindung einfacher und der Raumbedarf
geringer, so daß eine Verwendung des Zeitrelais gemäß der Erfindung auch in solchen
Fällen möglich ist, wo bisher aus technischen und räumlichen Gründen Zeitrelais
für mehrere Kontaktvorrichtungen nicht verwendet werden konnten. In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt den Grundriß, Abb. 2 eine Ansicht und Abb.3 eine Seitenansicht
des Zeitrelais. In Abb. ¢ und 5 sind Einzelheiten erläutert.
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i ist ein in einem Gehäuse 2 befestigter Antriebsmotor. Die Motorwelle
q. trägt an einem Ende ein Ritzel5, das mit dem auf der Welle 7 sitzenden Zahnrad
6 zusammenarbeitet. Die Welle 7 ist in einem Bock 8 gelagert.
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Ein Rahmen i o sitzt drehbar auf der Welle 7, und in ihm ist eine
Welle i i finit dem fest daraufsitzenden Schneckenrade 12 gelagert. Das Schneckenrad
12 wird mittels einer Schnecke 13 angetrieben, die in die Welle 7 eingeschnitten
ist, so daß die Welle q. des Motors i die Welle i i antreiben kann. Das eine Ende
der Welle i i trägt ein Zahnrad 14 (Abb. 2, 3), welches mit dem Zahnrad 15
zum Antrieb der Welle 16 zusammenarbeitet. Auf dieser ist am Ende ein Ritze117-
eingefräst, welches seinerseits in das Zahnrad 18 auf der Welle i 9 eingreift. Das
eine Ende der Welle i9 stützt sich gegen eine Spitze 20; das Zapfenende 21 der Welle
ist in der Platte 22 gelagert. Die Welle 19 trägt den Kontaktarm 23 mit dem Kontaktstück
2q:, das sich unter der Einwirkung der Spiralfeder 26 gegen den Anschlag 25 legt,
wenn.
die Zahnräder 14 und 15 nicht ineinandergreifen. Das innere Ende der Spiralfeder
26 ist an der Welle i9 und das äußere Ende mit Hilfe des Klemmstückes 27 im Gehäuse
befestigt. Die Leitung 28 ist mit dem Kontaktstück 24 über den Bock 29, das Klemmstück
27, die Spiralfeder 26, die Welle i9 und den Kontaktarm 23 verbunden.
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Das Kontaktstück 24 kann sich gegen den federnden Kontakt 3o legen,
wenn die Welle iq und der Kontaktarm 23 um einen gewissen Winkel durch das Ritzel
17 und das damit zusammenarbeitende Zahnrad 18 gedreht werden. Die Leitung
31 ist mit dem Kontaktstück 3o über die Feder 32 verbunden. Wenn daher das
Kontaktstück 24 an das Kontaktstück 3o angedrückt wird, so entsteht hierdurch eine
elektrische Verbindung zwischen den Leitungen 28 und 3 i. Diese Leitungen sind mit
den Klemmen 33 und 34 verbunden, welche isoliert durch die Hinterwand des Gehäuses
2 hindurchführen.
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Der Hebe135, der von hinten an dem Rahmen io mit Schrauben 36 befestigt
ist, kann durch den Hebel 37 bewegt werden, der mittels Schrauben 4o an dem
Anker 38 des Elektromagneten 39 befestigt ist. In dem der Angriffsstelle des Hebels
37 gegenüberliegenden Ende des Hebels 35 sitzt eine Schraube 4i, an der ein Ende
der. Zugfeder 42 angreift. Das andere Ende der Feder 42 wird durch die am Gehäuse
2 sitzende Schraube 43 gehalten. Wenn die Spule des Elektromagneten 39 stromlos
ist, nimmt der zugehörige Anker die - gezeichnete Stellung ein, und zwar unter der
Wirkung der Feder 42, die über die Hebel 35 und 37 wirkt. Der Anker 38 ist drehbar
auf einer Achse 44 im Bock 45 gelagert, der seinerseits an dem einen Ende des winkelförmigen
Eisenkerns 46 des Elektromagneten 39 sitzt. Der Kern 46 ist im Gehäuse 2 durch Schrauben
q.7 befestigt und trägt die Magnetspule 39.
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Die Enden der Magnetspule 39, sind durch Leitungen 48 und 49 mit den
Klemmen 50 und 51 verbunden, die wiederum isoliert durch das Gehäuse 2 hindurchgeführt
sind. Eine Leitung 52 ist gleichfalls mit der Klemme 5o verbunden und führt zu der
einen Endklemme der Wicklung des Motors i. Das andere Ende dieser Wicklung ist durch
die Leitung 53 mit der Klemme 54 verbunden, die in gleicher Weise wie die Klemme
5o befestigt ist.
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Fließt ein Strom durch die Magnetspule 39, so wird der Anker 38 von
dem Kern 46 angezogen und dreht den Rahmen i o sowie die Welle i i mit Hilfe der
Hebel 37 und 35 entgegen der Zugfeder 42. Wenn die Welle i r in diesem Sinne bewegt
wird, kommt die in sie eingeschnittene Schnecke 55 mit dem Schneckenrad 56 in Eingriff,
welches fest auf der Welle 57 sitzt. Das eine Ende der Welle 57 ist in dem Bock
58 gelagert, der im Gehäuse 2 mit Schrauben 59_befestigt ist. Das andere Ende der
Welle 57 ragt in die Bohrung des Körpers 6o hinein, der im Bock 61 gelagert ist.
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Der Bock 6i entspricht dem Bock 58 und ist im Gehäuse 2 mit Schrauben
62 befestigt. Ein Ende des Körpers 6o besitzt einen Flansch 63, der in die Ausdrehung
der Isolierscheibe 64 eingepaßt ist; sein anderes Ende trägt ein Gewinde für die
Mutter 65. Durch Anziehen der Mutter 65 wird die Isolierscheibe 64 gegen eine Unterlagscheibe
66 und diese gegen den Bock 6i gepreßt. Eine zweite Isolierscheibe 67 von den gleichen
Abmessungen wie die Scheibe 64 ist auf der Welle 57 durch Schrauben 68, das Flanschstück
69 und den Stift 7o befestigt. Das innere Ende der Spiralfeder 7 i sitzt an dem
Körper 6o; ihr äußeres Ende ist in einer Nut im Kopf der Schraube 72 (Abb.5) befestigt,
die durch die Scheibe 67 hindurchgeht und mit Hilfe der Mutter 73 festgehalten wird.
Die von der Feder 7 i ad die Scheibe 67 ausgeübte Kraft kann durch Lösen der Mutter
65 und Drehen des Körpers 6o eingestellt werden; zu diesem Zwecke ist ein Schraubenschlitz
74 vorgesehen. Das Winkelstück 75 mit zwei Baraufsitzenden elektrischen Kontakten
76 ist am Umfang der Scheibe 67 befestigt. Ein ihm entsprechendes Anschlagstück
77 sitzt am Umfang der Scheibe 64; seine Lage ist mit Hilfe eines Schlitzes 78 (Abb.
3) und Schraube 79 einstellbar.
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Ein weiterer Kontakt 8o ist auf dem Umfang der Scheibe 67 mittels
Schrauben befestigt und besitzt Finger 82, 83, die mit den Köntakten 84, 85 in Berührung
kommen, wenn die Scheibe 67 in eine bestimmte Winkelstellung zur Scheibe 64 gelangt.
Die Kontakte 84, 85 sind durch Leitungen 86, 87 mit den Klemmen 88, 89 verbunden,
welche wiederum i isoliert in der Rückwand des Gehäuses 2 befestigt sind und nach
hinten hindurchragen.
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Die Kontakte 9o, 9 i sitzen auf den Enden der Federn 92 und 93, deren
andere Enden von dem Isolierklotz 94 getragen werden. Der i Isolierklotz 94 sitzt
auf dem an der Rückwand des Gehäuses 2 durch Schrauben 96 befestigten Bock 95. 9o
und 9 1 können mit 76, 76 Kontakt machen, wenn die Welle 57 mit der Baransitzenden
Scheibe 67 um einen be- i stimmten Winkel aus der gezeichneten Lage gedreht wird.
Die letztere wird bei Ausschaltung des* Motors i und der Spule des Elektromagneten
39 eingenommen.
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Wenn die Kontakte 9o, 9 1 die Kontakte 76, i 76 berühren, sind
die Leitungen 97, 98 kurzgeschlossen, die einerseits mit den Kontakten
go,
gi und anderseits mit den Klemmen 99 und ioo verbunden sind. Diese Klemmen sind
ebenso wie die bereits beschriebenen befestigt. Ferner sind die Klemmen 50, 54 99
und ioo so ausgebildet, daß sie zur Befestigung des Gehäuses 2 an einer Schalttafel
dienen können. ' Ein Deckel ioi aus Glas oder einem anderen Stoff schützt sämtliche
Teile gegen Staub usw. Er sitzt auf der Vorderkante des Gehäuses 2 auf und wird
durch Kordelschrauben 102 gehalten, die auf den Bolzen io3 sitzen. Die Bolzen 103
gehen durch Löcher im Deckel i o i hindurch und sind in Augen eingeschraubt, die
an der Gehäuserückwand angegossen sind.
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Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Zeitrelais
eignet sich besonders für Ausrüstungen selbsttätig arbeitender Unterstationen mit
einem Einankerumformer, der Energie aus einem Wechselstromnetz in ein Gleichstromnetz
liefert.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Der Motor i wird angelassen, wenn
Spannung an die Klemmen 50 und 54 des Relais gelegt wird, infolge eines besonderen
Zustandes, wie beispielsweise zu starker Spannungsrückgang in dein Gleichstromnetz.
In diesem Falle wird die Spule des Elektromagneten 39 nicht erregt, und die Feder
42 ist infolgedessen in der Lage, die Zahnräder 14 und 15 im Eingriff zu
halten.
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Wird daher der Motor i bei anhaltender Spannungsminderung noch lange
genug gespeist, so wird der Kontakt 24 mit dem Kontakt 3o in Berührung kommen. Hierdurch
wird eine Verbindung zwischen den Klemmen 33 und 34 hergestellt, die in den Stromkreis
einer anderen Steuervorrichtung eingeschaltet werden. Tritt eine derartige Steuer=-vorrichtung
infolge der Berührung der Kontakte 24 und 3o in Tätigkeit, so wird außerhalb der
Erregerstrom für die Spule 39 geschlossen. Infolgedessen wird das Zahnrad 14 außer
Eingriff mit dem Zahnrad 15 kommen und die Schnecke 55 auf der Welle i i
mit dem Schneckenrad 56 zusammenarbeiten.
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Hört der Eingriff zwischen Zahnrad 14 und Zahnrad 15 auf, so
wird die Spiralfeder 26 wirksam und dreht den Kontaktarm 23 in seine ursprüngliche
Lage zurück; in der er an dem Anschlag 25 anliegt. Arbeitet die Schnecke 55 mit
dem Schneckenrad 56 zusammen, so dreht der Motor i die Welle 57 und die daraufsitzende
Scheibe 67 mit Hilfe der bereits beschriebenen Zahnradübersetzung. .Die Stromkreise
zur Aufrechterhaltung dieser Bewegung bleiben so lange geschlossen, bis bestimmte
Lagen an anderen Steuervorrichtungen erreicht werden. Ist dies der Fall, so werden
der Motor i und die Magnetspule 39 ausgeschaltet; und die Schnecke 55--kommt wieder
außer Eingriff mit dem Schneckenrad 56. Die Scheibe 67 und die Welle 57 gehen daraufhin
unter der Wirkung der Feder 7 i in ihre ursprüngliche Lage zurück, in der das Winkelstück
75 sich gegen den Anschlag 77 legt.
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Wenn die erwähnten Zustände (Betriebsbedingungen) innerhalb einer
Zeit erreicht werden, die kleiner ist als diejenige Zeit, die' erforderlich ist,
um die Finger 82 und 83 des Kontaktes 8 o mit den Kontakten 8 4, 8 5 in Berührung
zu bringen, so gelangt das Relais in der in Betracht kommenden Zeit nicht zur Wirkung.
Wenn dagegen diese Zustände nicht erreicht werden, bevor Kontakt 8o beide Kontakte
84 und 85 berührt, so liegt irgendein Grund vor,.der seinerseits eine besondere
Maßnahme erfordert. _ Die Kontakte 84 und 85 sind deshalb durch die Leitungen 86
und 87 und die Klemmen 88, 89 zu einem entsprechenden (nicht besonders dargestellten)
Apparat geführt, der die erforderlichen Maßnahmen trifft.
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Der Stromkreis zur Ausübung dieser Maßnahme ist so durch die anderen
Steuervorrichtungen verriegelt, daß, wenn der früher erwähnte Zustand innerhalb
des eingestellten Zeitabschnittes erreicht wird, dann die Berührung der Kontaktfinger
84 und 85 keine Wirkung mehr hervorbringt.
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Es sei jetzt vorausgesetzt, daß der vorerwähnte Zustand innerhalb
der hierfür eingestellten Zeit erreicht ist. Das Relais ist infolgedessen unwirksam
und bleibt unwirksam, bis ein anderer bestimmter Zustand eingetreten ist, durch
dessen Vorherrschaft während einer eingestellten Zeitspanne ein anderes Ergebnis
erreicht werden soll. Wenn ein solcher Zustand eintritt, werden die Stromkreise
durch andere überwachungsvorrichtungen geschlossen, damit der Motor i und die Magnetspule
39 gespeist werden. Die Scheibe 67 des Relais beginnt dann, sich in der bereits
beschriebenen Weise zu drehen, und zwar so lange, als die zuletzt erwähnte Betriebsbedingung
vorliegt. Unter Umständen wird infolgedessen die Scheibe 67 sich so lange drehen,
bis die Kontakte 76, 76 die Kontakte 9o, 9 i berühren. In diesem Falle wird einbestimmter
Steuerstromkreis geschlossen. Ist die erforderliche Schaltung o. dgl. veranlaßt,
d. h. das Kommando ausgeführt, so werden Motor i und Magnetspule 39 abgeschaltet;
alsdann gehen die Teile des Relais wieder in ihre Anfangslage zurück und sind infolgedessen
bereit, auf ein neues Kommando anzusprechen.
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Falls der zuletzt erwähnte Zustand nicht so lange andauert, bis die
Kontakte 76, 76 die Kontakte 9o, 9 i berühren, so ist es auch nicht
nötig,
daß das Kommando gegeben wird. Diese Arbeitsbedingung wird erfüllt, da Motor i und
Magnetspule 39 stromlos werden, wenn das übergeordnete Kommando widerrufen wird.
Im Falle eines solchen Widerrufs kommt Schnecke 55 außer Eingriff mit Schneckenrad
56, und die Scheibe 67 kehrt unter der Wirkung der Spiralfeder 71 in ihre
Anfangslage zurück. Das neue Relais führt daher einen Befehl nur dann aus, wenn
das übergeordnete Kommando dauernd w4hrend einer eingestellten Zeit gegeben wird.