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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais von der
Art Relais, die im Wesentlichen eine Spule, einen Kern, eine Armatur,
bewegliche und unbewegliche Kontaktstreifen mit verbundenen Klemmen,
sowie Komponenten zum Anzeigen des Arbeitsmodus des Relais umfasst.
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Das
Relais, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, versucht,
die Nachfragen der aktuellen Technologie bei der Verwendung dieser
Komponenten zu befriedigen, hauptsächlich bei denen in Verbinung
mit der Automatisierung von Industrieverfahrenssystemen, die den
Stand des "operativen
Relais" umfassen,
unbeschadet der visuellen Beobachtung. Weiterhin muss es die Empfehlungen
der Spannungsrichtlinien im Zusammenhang mit der Anwendung dieser
Komponenten erfüllen.
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Die
programmierten Kontrollsysteme machen es notwendig, dass die Teile,
die als "Interface" beim Ein- oder Ausgang
des Signals (elektromagnetische Relais oder Halbleiterrelais) verwendet
werden, gegen momentane Überspannungen
geschützt sind,
die in den Linien entstehen oder durch das Relais beim Abklemmen
der Spule ausgelöst
werden.
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Um
diesen Schutz zu erzielen, werden Stromkreisunterbrecher mit Dioden,
Varistoren, Kondensatoren etc. verwendet, die parallel oder in Serie zu
der Relaisspule geschaltet sind. Diese Schaltkreise befinden sich
ausserhalb des Relais, für
das es notwendig ist, abhängig
vom Hersteller eine speziell zu diesem Zweck entworfene Grundplatte
aufzuweisen oder vorzugsweise innerhalb des Relais. Diese letzte
Lösung
ist die vom Design- und Wartungspersonal bevorzugte Lösung, da
sie die Verwendung von Standardgrundplatten erlaubt, die auf dem
Markt erhältlich
sind oder die schon in der Kontrollausrüstung installierte, die die
Wartungsarbeiten erleichtern.
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Das
Anbringen dieser Schaltkreise innerhalb des Relais bringt Probleme
mit sich aufgrund der reduzierten Dimensionen des zur Verfügung stehenden Platzes,
sowie die Schwierigkeit, die notwendige Isolierung zwischen diesen
Schaltkreisen und dem Ausgangskontaktblock zu erhalten. Diese Probleme
sind grösser,
wenn es sich um ein kleines Relais handelt, das die internationalen
Auflagen hinsichtlich der Isolierung zwischen Spule und Kontakten
und die in den besagten Auflagen festgelegten Schutzniveaus erfüllen muss.
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VORANGEGANGENE TECHNIK
DER ERFINDUNG
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Elektromagnetische
Relais umfassen herkömmlicherweise
eine Spule auf einer Halterung, von der eine magnetische Platte
ausgeht. Gleichermassen verfügen
sie über
einen beweglichen Arm, auf dem sich bewegliche Kontaktstreifen befinden,
die sich durch Kippen des Arms in Richtung der festen Kontaktstreifen
aufgrund der Erregung der Spule bewegen. Das Dokument EP-A-0131218
beansprucht ein herkömmliches
elektromagnetisches Relais gemäss
dem Titel des Anspruchs 1.
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Die
Mechanik dieses Relais weist bei den verschiedenen handelsüblichen
Modellen wenig Unterschiede auf. Sie bestehen im Wesentlichen aus
einem magnetischen Kreislauf in Form eines U, auf dessen einem Arm
eine Spule eingeführt
wird und auf dem anderen ein magnetisches Teil, das beim Kippen den
magnetischen Kreislauf schliesst. Die Anziehungskraft, die das Ergebnis
des Verbindens mit der Spule ist, wird mittels eines Isolierbolzens
gegen die Gruppe von beweglichen Kontaktstreifen angewendet. Die
Zufuhrklemmen für
die Spule und die den Kontaktstreifen entsprechenden Klemmen reichen bis
zum Äusseren
des Gehäuses,
so dass sie in eine Grundplatte oder angemessene Buchsen eingesteckt
werden können.
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Bei
diesen Relais sind die Schutzkreisläufe in jedem Fall beschränkt auf
sehr einfache Kreisläufe,
die aus ein paar Komponenten bestehen, die durch die Lücken verteilt
werden müssen,
die die Mechanismen des Relais lassen, ohne dass die Bewegung der
beweglichen Teile behindert wird und unter Beibehaltung der notwendigen
Isolierung. Die Verbindung zwischen den Kabeln wird normalerweise durch
geschweisste Kabel hergestellt, so dass die die genannten Isolierungsabstände ernsthaft
beeinträchtigt
sind und der Arbeitseinsatz teuer ist.
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Die
Möglichkeit,
die Schaltkreise in das selbe Relais auf einem austauschbaren Brett
zu integrieren, so wie die Integration der verschiedenen Teile, aus
denen das Relais besteht, in eine Reihe von einfach aufzubauenden
Grundmodulen machen die Entwicklung eines elektromagnetischen Relais
wie unten beschrieben durchführbar.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
elektromagnetische Relais, das die Erfindung vorschlägt, erfüllt die
Erwartungen zur vollsten Zufriedenheit, wobei es im Wesentlichen
durch eine einfach aufzubauende multimodulare Anordnung strukturiert
ist, das hauptsächlich
aus einem Gehäuse
besteht, das ein Anschlussteil aufweist für ein kleines austauschbares
Schaltkreisbrett, eine Armatur, auf der die Streifen, Klemmen und
die magnetische Platte angebracht sind, einen Spulenkörper für das Anbringen
der Spule und ein Grundmodul.
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Auf
dem Grundmodul werden das Auflager und der Spulenkörper der
Spule mit ihren verschiedenen Teilen angebracht, wobei alle im Inneren
einer grossen Ausnehmung aufgenommen werden, die das Gehäuse ausbildet.
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Das
Gehäuse
weist eine offene rechteckige prismatische Ausbildung der Unterseite
auf, die zu der vorgenannten inneren Ausnehmung führt, die
innen hinsichtlich der Höhe
durch eine waagerechte Unterteilung abgegrenzt ist, die die Basis
des kleinen Rechtecks darstellt, das auf der Oberseite des Gehäuses festgelegt
wird.
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Der
Kreislauf wird darum in dem vorgenannten Anschlussteil aufbewahrt,
abgedeckt durch einen leicht zu entfernenden Deckel, der abgenommen wird,
um das kleine Stromkreisbrett auszutauschen, wodurch die leichte
Austauschbarkeit der Kreisläufe ermöglicht wird,
mit dem Ziel die verschiedenen Anwendungen des Relais zu gewährleisten.
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Gleichermassen
besteht das Grundmodul aus einer Grundplatte, von der einige seitliche
Unterteilungen ausgehen, die Öffnungen
aufweisen, um Mittel zum Befestigen der Halterung, des Spulenkörper und
der Spule aufzuweisen.
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Ausserdem
hat die besagte Grundplatte eine Reihe von Öffnungen, durch die die Relaisklemmen nach
Aussen ragen.
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Die
genannte Armatur ist als Halterungsteil konzipiert, das eine Reihe
von senkrechten Ausnehmungen aufweist, um einen beweglichen Streifen und
jeden festen Streifen aufzunehmen, sowie einen Anzeigearm, der den
Zustand des Relais anzeigt.
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Gleichermassen
weist die innere Struktur eine Öffnung
auf, die sich bei einem bei hohem Niveau in eine waagerechte Position
erweitert und die für
das Einführen
eines der Arme des magnetischen Kreislaufs gemacht ist.
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Der
Spulenkörper
der Spule besteht aus einem zylindrischen Teil, das in einem unteren
Grundlaminat endet, dass sich besagtem Teil ausdehnt, das über einige
Endeinkerbungen, die zum Anschluss von Klemmen vorgesehen sind.
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Gleichermassen
verfügt
besagtes zylindrisches Teil über
ein oberes Grundblatt, das eine Wölbung mit einer Reihe von Einkerbungen
aufweist, die genau wie die untere Grundplatte senkrecht angeordnet
sind, wobei diese oberen Einkerbungen dazu ausgelegt sind, das Verbinden
der vorgenannten Klemmen zu vereinfachen, die vorher mit den unteren
Einkerbungen verbunden wurden.
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Ausgehend
von der Struktur der Bestandteile des Relais wird eine besondere
Anordnung der inneren Bewegungsmechanismen des Relais konzipiert, die
herkömmlich
den vorgenannten Anzeigearm umfasst und Mittel, um den Relaiszustand
zu beobachten, die aus einer Sichtvorrichtung besteht, die sich im
oberen Bereich befindet, durch die beobachtet wird, ob eine Anzeigeplatte
unterhalb der Sichtvorrichtung ist, um in dem Fall das Relais zu
aktivieren.
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Der
Mechanismus umfasst hierzu die Armatur, die eine breite, obere Grundplatte
oberhalb des Spulenkerns aufweist, von der ein unterer gekrümmter Arm
ausgeht, der mit seinem oberen Teil gegen einen Streifen positioniert
ist, der ein elastisches Element darstellt, gegen das es stösst, wobei
das untere Ende des Arms in Kontakt zu einem Schlagbolzen steht,
der den Anzeigearm bewegt.
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Der
Schlagbolzen weist eine breitevertikale Fronfläche auf, die der vorgenannte
Arm kontaktiert, wobei von halber Höhe ein rechteckiger Ring ausgeht,
der in seinem mittleren Bereich gegenüberliegende Leisten aufweist,
die mit dem beweglichen Streifen verbunden sind und dessen Bewegung
stetig machen, wobei der besagte rechteckige Ring an seinem der
Frontfläche
gegenünberliegenden
Ende über
einen Riegel in T-Form verfügt
und mit dem Anzeigearm verbunden ist.
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Der
so konzipierte Mechanismus kontaktiert in der Ruheposition den beweglichen
Streifen, der mit einem der festen Streifen in Kontakt ist.
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Wird
die Spule erregt oder der Knopf manuell gedrückt, kippt der bewegliche Arm
und gleichzeitig löst
das untere Ende des Arms die Bewegung des Schlagbolzens aus, wobei
gleichzeitig die Bewegung des beweglichen Streifens gegen den anderen
festen Streifen ausgelöst
wird, gleichermassen die Bewegung des Anzeigearms, der seine Begrenzungen durch
ein Fenster im oberen Deckel des Gehäuses anzeigt.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Um
die Beschreibung, die hier durchgeführt wird, zu vervollständigen und
mit dem Ziel, das bessere Verständnis
der Eigenschaften der Erfindung zu unterstützen, wird als Teil dieser
Beschreibung ein Satz Zeichnungen, in dem anschaulich, wenn auch nicht
beschränkend,
Folgendes dargestellt ist:
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1.-
zeigt eine perspektivische Ansicht der Teile, die das Gehäuse des
elektromagnetischen Relais bilden und andere innere Teile, die das
Relais ausmachen.
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2.-
zeigt eine Seitenansicht des Inneren des Relais im aktivierten Zustand.
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3.-
zeigt eine Seitenansicht des Spulenkörpers, der die Spule trägt.
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4.-
zeigt eine Seitenansicht der Halterung verschiedener Teile des Relais.
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5.-
zeigt eine Seitenansicht der Grundplatte des Relaisgehäuses.
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6.-
zeigt eine Draufsicht der Grundplatte des Relais.
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7.-
zeigt eine Seitenansicht der Halterung der Kontaktstreifen.
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8.-
zeigt eine Draufsicht des Spulenkörpers, der die Spule trägt.
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9.-
zeigt eine Seitenansicht der funktionierenden Relaisbewegung.
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10.-
zeigt eine schematische Draufsicht der funktionierenden Relaisbewegung.
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11.-
Darstellung des elastischen Streifens.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Bei
Betrachtung der genannten Zeichnungen ist im Folgenden eine bevorzugte
Ausführung
des elektromagnetischen Relais beschrieben, das Gegenstand dieser
Erfindung ist.
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Das
Relais basiert auf einer Grundanordnung, die im Wesentlichen aus
einer Spule (1), einem beweglichen Kontaktstreifen (2),
der beweglich zwischen zwei festen Kontaktstreifen (3)
angebracht ist, einer Armatur (11), einem magnetischen
Kern (43) und dessen Verlängerung (33) und einem
Anzeigearm (4) für
die Aktivierung des Relais besteht.
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Ausgehend
von diesen grundlegenden Teilen zeichnet sich das Relais aus, weil
es die unten beschriebenen Teile aufweist.
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Ein
Gehäuse
(5) vorzugsweise mit prismenförmig und rechteckig, das ein
Anschlussteil (6) aufweist, das sich auf dessen Oberseite
befindet mit den unteren Begrenzungen durch eine waagerechte Unterteilung
(10), die eine austauschbare Schaltplatte (7)
aufnimmt, die im Inneren des Anschlussteils (8) abgedeckt
ist. Der Schaltkreis (7) hat eine LED-Zustandsanzeigediode (54),
die mittels einer Sichtvorrichtung (55) zu sehen ist, die
sich über
dem Deckel (8) befindet, wobei das von besagter LED-Diode
(54) ausgesendete Licht durch ein gestanztes Plastik gesammelt
wird, das den Lichtstrahl, der von der Diode ausgesendet wird, bündelt und
die Beleuchtung des Kreislaufs (7) verhindert und ermöglicht,
dass er durch die Sichtvorrichtung (55) klar zu sehen ist.
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Es
muss betont werden, dass die waagerechte Unterteilung des Gehäuses eine Öffnung für die in
Reihe (19), (45), (47) angeordneten Klemmen aufweist,
die von der Spule kommen und in die Öffnungen (42) eingeführt werden,
die in den austauschbaren Schaltplatten (7) sind.
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Das
Relais verfügt
gleichermassen über
eine Halterung (9), 4, dessen
senkrechte Öffnung dazu
dient, einen Teil des magnetischen Kerns (33) aufzunehmen,
gleichermassen hat es einige durchgehende Ausnehmungen (13),
die dazu dienen, teilweise die festen Kontaktstreifen (3)
zu halten und eine mittlere durchgehende Ausnehmung, zwischen den
genannten Ausnehmungen (13), die teilweise den beweglichen
Streifen (2) aufnehmen und eine blinde Ausnehmung, die
den Anzeigearm (4) aufnimmt.
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Gleichermassen
verfügt
es über
einen Spulenkörper
der aus einem zylindrischen senkrechten Teil (16) besteht,
das den Spulenkern (43) aufnimmt und wo die Spule gewickelt
ist (1), das in einem unteren Grundlaminat (17)
endet, das hinsichtlich des besagten Teils (16) eine Verlängerung
ist, wobei das besagte unter Grundlaminat (17) einige Endeinkerbungen
aufweist, die zum Anbringen von Klemmen (19) und (47)
vorgesehen sind, gleichermassen ein oberes Grundlaminat (20),
das sich durch eine Wölbung (21)
verlängert
mit einer Reihe von Einkerbungen (22), die waagerecht wie
die Einkerbungen des unteren Grundlaminats (17) angebracht
sind, die gleichermassen die besagten Klemmen (19) und
(47) umfassen. Der die Spule umfassende Spulenkörper (44)
ist an der Basis mittels der Laschen (49) befestigt. Die
Klemmen (19), 3, hat an dem unteren Teil eine
Leiste, die das Befestigen an der Aussparung zu diesem Zweck der
unteren Einkerbung (22) ermöglicht.
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Der
Anfang und das Ende des Wickeldrahts der Spule (1) ist
auf die Klemmen (45) gewickelt, die in den oberen Teil
des Spulenkörpers
(44) eingesteckt sind. Eine dritte Klemme (46)
ist notwendig für den
Fall von Relais mit einer zweiten Wicklung. Die Eingangsklemmen
des Relais (19) sind in die Schlitze (18) des
Spulenkörpers
(44) eingeführt.
Die sechste Hilfsklemme (47) ist in den Schlitz (48)
eingeführt,
eine Klemme, die für
den Fall benötigt
wird, dass ein externes Kontrollsignal notwendig ist, wie ein Verschluss
etc.
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Andererseits
und mit dem Ziel, die Integration dieser Teile zu erleichtern, verfügt das Relais über ein
Grundmodul (23), das eine ebene Basis (24) hat mit Öffnungen
(25) zum Durchführen
der Klemmen, die Öffnungen
(26) aufweisen zum Einführen
von Befestigungsmitteln (27) der Halterung (9), Öffnungen (28)
zum Einführen
von Befestigungsmitteln (29) des besagten Spulenkörpers (44)
und Befestigungsmittel (30) zum Einführen in Öffnungen (31), die
in den Seitenwänden
des Gehäuses
(5) angebracht sind in der Position zum Zusammenfügen der
Halterung (9), des Spulenkörpers (44) und des
Gehäuses
(5) auf dem Grundmodul (23).
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Andererseits
ist vorgesehen, dass das Relais einen Bewegungsmechanismus hat,
der über eine
Armatur (11) über
der Spule (1) verfügt,
von der aus ein unterer geneigter Arm (34) abgeht, der
mit seinem oberen Teil gegen einen elastischen Streifen (35)
stösst,
gegen den er kippt, wobei die untere Begrenzung des Arms (34)
in Kontakt zu einem Schlagbolzen (36) steht, der eine breite,
senkrechte Frontfläche
(37) umfasst, die der vorgenannte Arm (34) kontaktiert,
wobei von dieser Frontfläche
(37) auf halber Höhe
ein rechteckiger Ring (38) ausgeht, der in seinem mittleren
Bereich gegenüberliegenden
Leisten (39) aufweist, die mit dem beweglichen Streifen (2)
verbunden sind, da besagter Ring (38) an seiner der Frontfläche gegenüberliegenden
Begrenzung über
einen Riegel (40) verfügt,
der T-Form hat und die Verbindung mit dem Anzeigearm (4),
so dass bei Aktivierung des Relais, dieser unter dem Fenster (50) der
Abdeckung (8) zu liegen kommt.
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Das
elastische Band (35), das die Armatur (11) durch
den Schlitz (51) hält,
ist eingeführt
(11) und seine Position wird durch die Scharniere (52)
an dem Kern (33) in einigen Verlängerungen desselben (53) gesichert.
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Der
untere Deckel (23) sichert die Position der Eingangsklemmen
(19), der Kontaktstreifen (3), des beweglichen
Kontakts (2) und der Hilfsklemme (47), die durch
die Schlitze (25) verlaufen und der besagte Deckel (23)
bleibt geschlossen, am Körper
(12) befestigt. Auf diese Weise, bleiben alle Klemmen positioniert
und befestigt, ohne dass sie eine besondere Ausrüstung oder Nieten oder Schweissen
benötigen.
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Für die Identifizierung
des Relais verfügt
dieses über
einen entfernbaren Identifizierungsaufkleber (56) auf dem
Deckel (8).