DE68916720T2

DE68916720T2 - Elektrische Schaltvorrichtung.

Info

Publication number: DE68916720T2
Application number: DE68916720T
Authority: DE
Inventors: Kotaro C O Fuji Electr Tomioka; Kazumi C O Fuji Electri Uchida
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2009-08-11
Also published as: US4964144A; EP0355606A2; KR900003936A; EP0355606A3; DE68916720D1; EP0355606B1; JPH0276427U

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung, die eine Einrichtung enthält, die die Lebensdauer der Schaltvorrichtung während ihres Betriebes überwacht und den Zeitpunkt der Wartung und Überprüfung anzeigt.

Stand der Technik

US-A-3619533 offenbart eine elektrische Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisches Schütz, das ein typisches Beispiel derartiger elektrischer Schaltvorrichtungen ist. Ein fester Kontakt 1 ist an einem Ende eines festen Kontaktelementes 2 angebracht, und eine Anschlußschraube 3 ist an dem anderen Ende des festen Kontaktelementes 3 angebracht. Ein beweglicher Kontakt 4 ist an einem beweglichen Kontaktelement 5 angebracht und dem festem Kontakt 1 gegenüberliegend angeordnet. Das bewegliche Kontaktelement 5 wird von einem Lagerteil 6 für das bewegliche Kontaktelement getragen, das auf einem beweglichen Kern 7 angebracht ist. Der bewegliche Kern 7 wird von einem Elektromagneten angezogen, der durch einen festen Kern 9 und eine Spule 10 gebildet wird, und wird durch eine Rückstellfeder 11 zurückgeführt, wobei der feste Kern 9 an der Unterseite eines Gehäuses 8 angebracht ist, in dem der bewegliche Kern 7 angebracht ist. Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Kontaktfeder, und Bezugszeichen 13 bezeichnet ein vorderes Ende des Lagerteiles 6 für das bewegliche Kontaktelement, das durch ein Loch 14, das durch das Gehäuse 8 hindurch ausgeformt ist, nach außen aus dem Gehäuse 8 vorsteht. Das vordere Ende 13 wird zu Funktionsanzeigezwecken verwendet, und kann auch verwendet werden, um die Lebensdauer des elektromagnetischen Schützes aufgrund des Maßes des Vorstehens des vorderen Endes 13 zu schätzen.
Zum Öffnen und Schließen dieses elektromagnetischen Schütz es wird ein Schaltelement (nicht dargestellt) geschlossen, um der Spule 10 über eine elektrische Spannungsquelle, die in Reihe mit der Spule 10 verbunden ist, elektrischen Strom zuzuführen. Dadurch wird der feste Kern 9 magnetisiert und zieht den beweglichen Kern 7 an, so daß sich das Lagerteil 6 für das bewegliche Kontaktelement gegen den Druck der Rückstellfeder 11 nach unten bewegt. Dadurch wird der bewegliche Kontakt 4 mit dem festen Kontakt 1 in Kontakt gebracht und schließt somit das elektromagnetische Schütz. Dabei wird die Kontaktfeder 12 durch das Lagerteil 6 für das bewegliche Kontaktelement zusammengedrückt und übt Druck auf das bewegliche Kontaktelement 5 aus, so daß der bewegliche Kontakt 4 an den festen Kontakt 1 gedrückt wird. Wenn der elektrische Strom an der Spule 10 unterbrochen wird, wird der bewegliche Kern 7 unter dem Druck der Rückstellfeder 11 nach oben bewegt, so daß der feste Kontakt 1 von dem beweglichen Kontakt 4 getrennt wird, wodurch das elektromagnetische Schütz geöffnet wird.
Bei einer elektromagnetischen Schaltvorrichtung, wie einem elektromagnetischen Schütz hat man herkömmlicherweise, um zu erfahren, ob die Aufzehrung der Kontakte einen Grenzwert erreicht, wenn die Kortakte durch die bei den Öffnungs- und Schließvorgängen erzeugte Energie abgeschmolzen, verbraucht oder aufgezehrt sind, die Kontaktelemente in periodischen Abständen entfernt und ihr äußeres Erscheinungsbild überprüft, oder ein Verfahren des Messens eines sogenannten Abriebwertes (wipe amount) eingesetzt, bei dem die elektrische Schaltvorrichtung noch verwendet werden kann, auch wenn die Kontakte verschlissen sind. Jedoch kann die Lebensdauer durch die Untersuchung des äußeren Erscheinungsbildes mit bloßem Auge nicht genau bestimmt werden. Daher ist ein anderes Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem, wie in Fig. 1 dargestellt, das vordere Ende 13 des Lagerteiles 6 des beweglichen Kontaktelementes nach außen durch das Loch 14, das durch das Gehäuse 8 hindurch ausgeformt ist, vorspringt, und der Wert der Abzehrung der beiden Kontakte 1 und 4 eingeschätzt wird, indem das Maß des Vorstehens des vorderen Endes 3 betrachtet wird, wenn die beiden Kontakte 1 und 4 miteinander in Kontakt gehalten werden.
Es ist bekannt, daß die Lebensdauer der Kontakte von der Frequenz des Öffnens und Schließens abhängt. Wenn jedoch die Untersuchung in periodischen Abständen durchgeführt wird, ist die Frequenz des Öffnens und Schließens während eines solchen Zeitraums nicht immer konstant, und der Zeitpunkt für eine derartige Untersuchung kann nicht quantitativ erfaßt werden. Daher wird bei einem weiteren herkömmlichen Verfahren ein photoelektrischer Schalter eingesetzt, der die Bewegung des beweglichen Kontaktelementes 5 erfaßt. Jedesmal, wenn das elektromagnetische Schütz geöffnet und geschlossen wird, wird das von einem lichtemtittierenden Abschnitt des photoelektrischen Schalters auf seinen lichtempfangenden Abschnitt fallende Licht durch eine Lichtabschirmplatte unterbrochen, die an dem Lagerteil 6 des beweglichen Kontaktelementes angebracht ist, und die Frequenz dieser Unterbrechung wird durch den lichtempfangenden Abschnitt gezählt, um so den Zeitpunkt für die Untersuchung der Lebensdauer des elektromagnetischen Schützes zu bestimmen. Ein Problem des früheren Verfahrens besteht jedoch darin, daß die visuelle Untersuchung des Maßes des Vorstehens des vorderen Endes 13 nicht genau ist. Das letztere Verfahren weist ebenfalls den Nachteil auf, daß die Vorrichtung durch den Einsatz des photoelektrischen Schalters kompliziert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine elektrische Schaltvorrichtung zu schaffen, bei der die Frequenz der Öffnungs- und Schaltvorgänge mit einer einfachen Konstruktion gezählt wird, und entsprechend dieser Frequenz läßt sich dar Ablauf der Lebensdauer aufgrund von Erfahrungswerten abschätzen, oder der Zeitpunkt für die Untersuchung bestimmen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrische Schaltvorrichtung zu schaffen, bei der, wenn die Frequenz der Öffnungs- und Schließvorgänge einen vorgegebenen Wert erreicht, ein Signal nach außen abgegeben wird.
Die oben genannte erste Aufgabe der Erfindung ist mit einer elektrischen Schaltvorrichtung erfüllt worden, die ein bewegliches Kontaktelement umfaßt, das über eine Kontaktfeder von einem Lagerteil für das bewegliche Kontaktelement getragen wird, sowie ein festes Kontaktelement, das dem beweglichen Kontaktelement gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die beiden Kontaktelemente aufeinanderzu und voneinanderweg bewegt werden, um so Schließ- und Öffnungsvorgänge auszuführen; dadurch gekennzeichnet, daß ein Loch in einem Gehäuse ausgeformt ist, das die beiden Kontaktelemente enthält, so daß ein vorderes Ende des Lagerteils für das bewegliche Kontaktelement entsprechend der Bewegung des Lagerteils für das bewegliche Kontaktelement nach außen durch das Loch hervorspringen kann; sowie durch einen Zähler zum Zählen der Frequenz des Hervorspringens des vorderen Endes des Lagerteils für das bewegliche Kontaktelement durch das Loch, wobei das Lagerteil für das bewegliche Kontaktelement durch Haken, die an dem Gehäuse ausgeformt sind, sowie durch Klauen, die an dem Zähler ausgeformt und mit den Haken im Eingriff sind, an dem Gehäuse angebracht ist.
Die oben erwähnte zweite Aufgabe der Erfindung ist durch eine elektrische Schaltvorrichtung erfüllt worden, bei der der Zähler einen Signalgenerator enthält, der ein Signal erzeugt, wenn der Zählerstand des Zählers einen vorgegebenen Wert erreicht.
Bei einer elektrischen Schaltvorrichtung, wie beispielsweise einem elektromagnetischen Schütz, wird ein Lagerteil für ein bewegliches Kontaktelement, das ein bewegliches Kontaktelement trägt, durch einen Elektromagneten bewegt, so daß der bewegliche Kontakt auf einen festen Kontakt zu und von ihm weg bewegt wird. Ein Loch ist in einem Gehäuse ausgeformt, das die Teile der elektrischen Schaltvorrichtung beinhaltet, und das vordere Ende des Lagerteils für das bewegliche Kontaktelement erstreckt sich durch dieses Loch hindurch. Dieses vordere Ende drückt, wenn es bewegt wird, einen Druckknopf eines Zählers, der an der elektrischen Schaltvorrichtung angebracht ist, wodurch der Zähler seinen Zählvorgang ausführt. Da die Frequenz des Drückens dieses Druckknopfes des Zählers der Frequenz der Öffnungs- und Schließvorgänge der elektrischen Schaltvorrichtung entspricht, läßt sich letztere Frequenz leicht ermitteln. Wenn der Zähler ein Signal erzeugt, wenn die Freuquenz der Öffnungs- und Schließvorgänge der elektrischen Schaltvorrichtung einen vorgegebenen Wert erreicht, kann der Ablauf der Lebensdauer vorhergesagt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen elektromagnetischen Schützes;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Gesamtaufbaus des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schützes;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild des Gehäuses zeigt;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild eines Zählers gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Zähler;
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen Zähler gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung;
Fig. 7 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht des Zählers in Fig. 6

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Eine bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schützen ist in Fig. 2-5 dargestellt, wobei die mit Fig. 1 identischen Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
In Fig. 2 wird auf gleiche Weise, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, ein Lagerteil 6 für ein bewegliches Kontaktelement des elektromagnetischen Schützes, das ein bewegliches Kontaktelement 5 trägt, nach oben und nach unten bewegt, wenn ein beweglicher Kern 7, auf dem das Lagerteil 6 für das bewegliche Kontaktelement angebracht ist, durch einen Elektromagneten angezogen wird, der durch einen festen Kern 9 und eine Spule 10 gebildet wird, und wenn das Lagerteil 6 durch eine Rückstellfeder 11 zurückgeführt wird. Ein vorderes Ende 13 des Lagerteils 6 für das bewegliche Kontaktelement erstreckt sich durch ein Loch 14, das durch ein Gehäuse 8 hindurch ausgeformt ist, und steht so nach außen vor. Ein Zähler 15 ist so an der Fläche des Gehäuses 8 angebracht, aus der das vordere Ende 13 des Lagerteils 6 für das bewegliche Kontaktelement nach außen hervorspringt, daß das vordere Ende 13 auf einen Zähldruckknopf des Zählers 15 drückt. Ausführlicher auf diese Konstruktion eingehend, ist in Fig. 3 zu sehen, daß Haken 16a und 16b, eine Positionieraussparung 17 und so weiter an der Fläche des Gehäuses 8 vorhanden sind, aus der das vordere Ende des Lagerteils 6 für das bewegliche Kontaktelement nach außen vorspringt, wobei die Haken 16a und 16b und die Positionieraussparung 17 um das Loch 14 herum angeordnet sind. Der Zähler 15 hat, wie in Fig. 4 dargestellt, Klauen 19a und 19b, die mit den Haken 16a und 16b in Eingriff kommen, sowie einen Vorsprung 20, der in die Aussparung 17 eingreift, wobei die Klauen 19a und 19b sowie der Vorsprung 20 um den Zähldruckknopf 18 herum angeordnet sind. Der Zähler 15 hat Ziffernräder, die nebeneinander angeordnet sind. Jedesmal, wenn der Zähldruckknopf 18 gedrückt wird, führt das Ziffernrad an der Stelle der kleinsten Einheit ein Zehntel einer Drehung aus, und wenn das Ziffernrad an dem Stelle der kleinsten Einheit eine Drehung ausführt, führt das Ziffernrad an der Stelle der nächsten Einheit ein Zehntel einer Drehung aus. Der Zähler dieses Ziffernradtypes ist gut bekannt.
Der Zähler 15 kann leicht an dem elektromagnetischen Schütz angebracht werden, indem der Vorsprung 20 des Zählers in die Aussparung 17 des elektromagnetischen Schützes eingepaßt wird, und die Klauen 19a und 19b mit den Haken 16a, bzw.16b in Eingriff gebracht werden. Ein Zählanzeigeteil 21 befindet sich, wie in Fig. 5 dargestellt, an der Oberseite des Zählers 15, und daher kann, selbst wenn das elektromagnetische Schütz an einer Seitenwand einer Schalttafel angebracht ist, das Zählanzeigteil 21 leicht von der Seite betrachtet werden.
Eine weitere Ausführung der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 beschrieben. Diese Ausführung unterscheidet sich nur dahingehend von der Ausführung in Fig. 2-5, daß ein anderer Zählertyp verwendet wird, und daher ist nur der Zähler dargestellt.
In Fig. 6 bezeichnet Bezugszeichen 151 den Zähler mit einem Zählanzeigeteil 211, das sich an einem Gehäuse 81 befindet. Dieser Zähler 151 enthält, wie in Fig. 7 dargestellt, einen Signalgenerator 25, der einen Permanentmagneten 23 umfaßt, der an einem Ziffernrad 22 angebracht ist, sowie einen Zungenschalter 24, der in der Nähe dieses Ziffernrades 22 angebracht ist. Wenn sich der Permanentmagnet 23 dem Zungenschalter 24 nähert, wird der Zungenschalter 24 geschlossen, so daß der Signalgenerator 25 ein Signal erzeugt. Die Ziffernräder 22 sind nach dem Dezimalsystem aufgebaut, und jedesmal, wenn das Ziffernrad eine Drehung ausführt, rückt das Ziffernrad an der Stelle der nächstgrößeren Einheit einen Schritt vor. Der Perrnanentmagnet 23 kann an der Position, die jeder gewünschten Zahl oder Ziffer an dem Ziffernrad an der Stelle jeder gewünschten Einheit entspricht, angebracht werden, und diese Stellung kann verändert werden. Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Anschluß, der mit einem Kontakt des Signalerzeugungsteils 25 verbunden ist, wobei eine Spannungsquelle, eine Glocke oder ähnliches mit diesem Anschluß verbunden ist.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der Zähler zum Zählen der Frequenz des Öffnens und Schließens der elektrischen Schaltvorrichtung leicht an der elektrischen Schaltvorrichtung angebracht werden, und die Frequenz des Öffnens und Schließens der elektrischen Schaltvorrichtung kann durch diesen Zähler erkannt werden. Daher läßt sich ein Verlust, der durch eine unbeabsichtigte Unterbrechung der Funktion des Systems aufgrund von unzureichendem Kontakt, der durch verbrauchte Kontakte verursacht wird, entstehen würde, vermeiden. Darüber hinaus kann der Zeitpunkt der Wartung und Überprüfung der elektrischen Schaltvorrichtung, die herkömmlicherweise durch regelmäßige Unterbrechung der Funktion der elektrischen Schaltvorrichtung ausgeführt wiirden, durch die Frequenz des Öffnens und Schließens der elektrischen Schaltvorrichtung bestimmt werden, wodurch sich Zeit- und Arbeitsaufwand vorteilhafterweise verringern lassen.
Des weiteren kann bei der vorliegenden Erfindung der Ablauf der Lebensdauer der elektrischen Schaltvorrichtung vorhergesagt werden, indem in den Zähler zum Zählen der Frequenz des Öffnens und Schließens der elektrischen Schaltvorrichtung das Signalerzeugungsteil integriert wird, das ein Signal erzeugt, wenn der Zählerstand des Zählers den vorgegebenen Wert erreicht.

Claims

1. Elektrische Schaltvorrichtung mit

einer Kontaktfeder (12);

einem beweglichen Konaktelement (4);

einem Lagerteil (6) für das bewegliche Kontaktelement (4) das einen Vorsprung zum Lagern des beweglichen Kontaktelements (4) über die Kontaktfeder (12) hat;

einem festen Kontaktelement (1), das gegenüberliegend zum beweglichen Kontaktelement (4) angeordnet ist, wobei das bewegliche und das feste Kontaktelement aufeinanderzu und voneinander fort zum schließen und Öffnen des Schalters bewegbar sind;

einem Gehäuse (8) zum Aufnehmen der beweglichen und festen Kontaktelemente in diesem, wobei das Gehäuse mit einer Bohrung versehen ist, durch die hindurch der Vorsprung des Lagerteils (6) nach außen entsprechend der Bewegung des Lagerteils hervorspringt,

gekennzeichnet durch einen auf dem Gehäuse angebrachten Zähler (15) zum Zählen der Frequenz des Hervorspringens des Vorsprungs des Lagerteils des beweglichen Kontakts durch die Bohrung.

2. Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (8) mit Haken (16a, 16b) versehen ist und der Zähler mit Klauen (19a, 19b) versehen ist, so daß der Zähler mit dem Gehäuse über die Haken und Klauen im Eingriff steht

3. Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zähler mit einem Signalgenerator (25) zum Abgeben eines Signals versehen ist, wenn die gezählte Zahl des Zählers einen vorbestimmten Wert erreicht.

4. Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zähler mit einem Zählanzeigeteil (21) versehen ist