DE961558C

DE961558C - Swipe contact with long contact time, especially for signal relays

Info

Publication number: DE961558C
Application number: DEL21976A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ferdinand Jungbauer; Dipl-Ing Josef Schmitz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1955-05-13
Filing date: 1955-05-14
Publication date: 1957-04-11

Description

Bei Relais, insbesondere bei Melderelais, ist oft neben der optischen Anzeige des Betriebszustandes zusätzlich eine akustische Anzeige, z. B. durch Hupen oder Summer, erwünscht. Die Stromkreise dieser Schallquellen werden über die Kontakte eines besonderen Hilfsrelais geschlossen. Das Hilfsrelais selbst wird über einen Wischkontakt des Melderelais betätigt, z. B. beim Stellungsübergang des Relais von der Betriebs- in die Meldestellung. Dabei erfolgt die Betätigung des Wischkontaktes bei den bekannten Ausführungen durch den Mechanismus der Anzeigevorrichtung z. B. dadurch, daß ein an der Fallklappe befindlicher Nocken beim Fallen der Klappe über einen Kontaktfedersatz des Wischkontaktes streicht und die Kontakte kurzzeitig schließt. Zum sicheren Betätigen eines Hilfsrelais ist es erforderlich, daß diese Kontakte mindestens 20 bis 30 ms sicher und ohne Kontaktprellung geschlossen bleiben. Da die Bewegungszeiten der üblichen Mechanismen aber nur etwa 10 ms maximal betragen, können die notwendigen Kontaktgabezeiten der Wischkontakte dieser Ausführung nicht erreicht werden. Es ergibt sich so die Notwendigkeit, die Wischzeit der Kontakte durch zusätzliche Maßnahmen zu vergrößern. Weitere Forderungen, die an die AusführungenWith relays, especially with signal relays, there is often next to the optical display of the operating status in addition, an acoustic indicator, e.g. B. by horn or buzzer, desired. The circuits these sound sources are closed via the contacts of a special auxiliary relay. That Auxiliary relay itself is operated via a wiping contact of the signal relay, e.g. B. at the position transition of the relay from the operating to the reporting position. The wiper contact is actuated in the known designs by the mechanism of the display device z. B. by that a cam located on the drop flap when the flap falls over a contact spring set of the wiper contact and briefly closes the contacts. For safe operation of an auxiliary relay, it is necessary that these contacts are safe and safe for at least 20 to 30 ms remain closed without bruising. Since the movement times of the usual mechanisms, however The necessary contact times of the wiper contacts can be a maximum of only about 10 ms this execution cannot be achieved. There is thus the need to reduce the contact wiping time to enlarge through additional measures. Further demands on the executions

solcher Wischkontakte gestellt werden, sind die nach einer möglichst prellfreien Kontaktgabe und die nach einer Sicherheit dafür, daß die Kontaktgabe unabhängig von der Einbaulage des Melderelais ist.such wiping contacts are made, are those after a bounce-free contact and as possible after a security that the contact is independent of the installation position of the signal relay is.

Gegenstand der Erfindung ist ein Wischkontakt, bei dem unabhängig von der Bewegungszeit der den Kontakt üblicherweise betätigenden mechanischen Vorrichtungen eine große KontaktgabezeitThe invention relates to a wiper contact in which, regardless of the movement time Mechanical devices usually actuating the contact have a long contact time

ίο ohne Prellung mit Sicherheit erreicht wird. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zwecke eine sorgfältig ausgewuchtete und mit einem Nocken versehene massive Scheibe durch den Mechanismus der optischen Anzeigevorrichtung bei deren Betätigung in eine Drehbewegung versetzt, so daß der Nocken dieser Scheibe die Kontaktfedersätze des Wischkontaktes zusammendrückt; die Rückbewegung der Scheibe in Ihre Ausgangslage erfolgt durch die Rückstellkraft der Kontaktfedersätze.ίο is reached with certainty without bruising. According to the invention For this purpose, a carefully balanced and provided with a cam is used massive disk through the mechanism of the optical display device when operated in offset a rotary movement, so that the cam of this disc, the contact spring sets of the wiper contact squeezes; the return movement of the disc to its starting position is carried out by the Restoring force of the contact spring sets.

ao In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.ao In the drawing, an embodiment of the invention is shown.

Fig. ι zeigt die schematische Anordnung des Melderelais und der optischen Anzeigevorrichtung (Vorderseite), insbesondere die Verklinkungseinrichtung des Relaisankers, undFig. Ι shows the schematic arrangement of the signal relay and the optical display device (Front), in particular the latching device of the relay armature, and

Fig. 2 zeigt die Rückseite der Anordnung mit dem Wischkontakt und der Massescheibe.Fig. 2 shows the rear of the arrangement with the wiper contact and the ground disk.

Ein um einen Punkt 2 drehbares, als Scheibe ausgebildetes Hebelstück ι (Fig. i) ist mit einem Stift 3 versehen, der von den Zinken einer Gabel 4, die auf einer Schubstange 5 befestigt ist, umfaßt wird. Durch das Schieben der Schubstange 5 wird durch eine weitere Gabel 6, die mit dem Hebelstück ι fest verbunden ist, die optische Anzeigevorrichtung des Melderelais betätigt, die aus einer festen Blende 7, einer in vertikaler Richtung schiebbaren Blende 8 und einer in derselben Richtung schiebbaren Schauzeichentafel 9 besteht. In der in der Zeichnung wiedergegebenen Mittelstellung (Betriebsstellung) der Anzeigevorrichtung werden die Blendenöffnungen der festen Blende 7 durch die Stege zwischen den Blendenöffnungen der schiebbaren Blende 8 verdeckt. Auf dieser Blende sind seitlich zwei Mitnehmerlappen 10 befestigt, die in zwei seitlichen Längsschlitzen der Schauzeichentafel 9 so geführt werden, daß bei einer Verschiebung der Blende 8 um eine Blendenöffnungsbreite nach unten die ebenfalls schiebbare Schauzeichentafel 9 mitgenommen wird, bei einer VerschiebungA lever piece ι (Fig. I) which can be rotated around a point 2 and is designed as a disk is provided with a Pin 3 is provided, which is comprised of the prongs of a fork 4 which is attached to a push rod 5 will. By pushing the push rod 5 is through another fork 6, which is with the lever piece ι is firmly connected, actuates the visual display device of the signal relay, which consists of a fixed panel 7, a vertically slidable panel 8 and one in the same direction sliding display board 9 consists. In the middle position shown in the drawing (operating position) the display device, the aperture of the fixed aperture 7 through the Crosspieces between the aperture openings of the sliding aperture 8 are covered. On this bezel are laterally two driver tabs 10 attached, which in two lateral longitudinal slots of the display board 9 are guided so that when the diaphragm 8 is displaced by a diaphragm opening width the display panel 9, which can also be moved, is taken down when there is a shift

der Blende 8 um eine Blendenöffnungsbreite nach oben die Schauzeichentafel jedoch in der gezeichneten Lage verbleibt. Die beiden Mitnehmerlappen sind durch eine Führungsstange miteinander verbunden, die von den Zinken der Gabel 6 umfaßt wird. Durch das Hineinschieben der Schubstange 5 wird eine* Feder 11 gespannt, die im Zusammenhang mit der Verklinkungseinrichtung die Rückstellung der optischen Anzeigevorrichtung vornimmt und auch den Impuls für die Drehbewegung der Massescheibe liefert.the diaphragm 8 by a diaphragm opening width up the display panel, however, in the drawn Location remains. The two driver tabs are connected to one another by a guide rod, which is encompassed by the prongs of the fork 6. By pushing in the push rod 5 a * spring 11 is tensioned, related resets the optical display device with the latching device and also provides the impulse for the rotary movement of the mass disk.

Die Anzeigevorrichtung ermöglicht die optische Anzeige dreier verschiedener Betriebsstellungen. Die Verklinkung in den Zwischenstellungen der Blenden erfolgt durch den im Punkt 12 gelagerten Anker 13 des Relais 14. Die Verriegelungseinrichtung des Ankers besteht aus einer oben auf dem Anker liegenden vierkantförmigen Klinke 15, die an der dem Betrachter zugekehrten Seite des Ankers mit diesem abschneidet und durch den Druck einer. Blattfeder 16 gehalten wird. 'Auf der dem Betrachter abgelegenen Seite des Ankers steht die Klinke etwas über. Dieses überstehende Klinkenende weist einen dreieckigen Querschnitt auf, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist. Der andere Teil der Verklinkungseinrichtung besteht aus zwei runden Stiften 17 und x8, die auf dem Hebelstück 1 befestigt sind.The display device enables three different operating positions to be displayed visually. The latching in the intermediate positions of the panels is carried out by the one stored in point 12 Armature 13 of relay 14. The locking device of the armature consists of a square-shaped pawl 15 lying on top of the armature, which on the side of the anchor facing the viewer cuts off with this and through the Pressure one. Leaf spring 16 is held. 'It says on the side of the anchor that is remote from the viewer the handle a little over. This protruding pawl end has a triangular cross section on, as indicated by dashed lines in the drawing. The other part of the latch consists of two round pins 17 and x8, which are attached to the lever piece 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Relais ist z. B. ein Arbeitsstromrelais, dessen Anker durch eine Zugfeder 19 in der dargestellten Ruhelage gehalten wird. Bei dieser Lage des Relaisankers wird der Stift 17 des Hebelstückes durch die Federkraft der Rückstellfeder 11 gegen die obere Vorderkante des dreieckförmigen Klinkenendes gedrückt und dadurch die Anzeigevorrichtung so lange verklinkt, bis z. B. durch irgendeine Störung über das Relais 14 ein Prüfstromkreis geschlossen wird und der Anker 13 anzieht. Dann gleitet der Stift 17 über die Klinke hinweg und das Hebelstück «1 dreht sich im Uhrzeigersinn so weit, bis über die GaDeI 6 und die Führungsstange der Mitnehmerlappen 10 die bewegliche Blende 8 um eine Blendenöffnungsbreite nach oben geschoben ist. Die Rückstellfeder 11 ist in dieser Stellung entspannt und die Schubstange 5 ganz nach vorn herausgeschoben.The relay shown in the drawing is z. B. an operating current relay, the armature of which by a Tension spring 19 is held in the rest position shown. With this position of the relay armature, the Pin 17 of the lever piece by the spring force of the return spring 11 against the upper front edge of the triangular latch end pressed and thereby latches the display device so long, until z. B. by any fault on the relay 14, a test circuit is closed and the Anchor 13 attracts. Then the pin 17 slides over the pawl and the lever piece «1 rotates clockwise until over the GaDeI 6 and the guide rod of the driver tabs 10 the movable diaphragm 8 is pushed up by a diaphragm opening width. The return spring 11 is relaxed in this position and pushed the push rod 5 all the way forward.

Die dritte mögliche Stellung wird angezeigt, wenn die Schubstange über die gezeichnete Mittellage hinaus nach hinten hineingedrückt wird. Dabei stößt, sobald die. Mittellage erreicht ist, der Stift 18 gegen die untere Seitenkante des dreieckförmigen Klinkenendes und hebt dieses beim Weiterschieben der Schubstange entgegen dem Druck der Blattfeder 16 so weit an, daß er unter der Klinke vorbeirutschen kann. Sobald dieses geschehen ist, schnappt die Klinke in ihre Normallage zurück. Der Stift 18 liegt jetzt vor der unteren Seitenkante des Klinkenendes und wird durch die Kraft der Rückstellfeder 11 gegen sie gepreßt, so daß die Vorrichtung in dieser Lage fest verklinkt bleibt. Durch den anschließend erfolgenden Abfall des Ankers wird die Verklinkung wieder gelöst, indem der Stift 18 unter der Klinke hinweg so weit nach rechts rutscht, bis der Stift 17 wieder gegen die vordere Oberkante des Klinkenendes stößt und damit die Anzeigevorrichtung wieder in der gezeichneten Mittellage verklinkt ist.The third possible position is displayed when the push rod is above the center position shown is pushed out to the rear. It comes across as soon as the. The pin is in the middle position 18 against the lower side edge of the triangular pawl end and lifts it when it is pushed further the push rod against the pressure of the leaf spring 16 so far that it is under the pawl can slip by. As soon as this has happened, the latch snaps back into its normal position. The pin 18 is now in front of the lower side edge of the pawl end and is by the force of Return spring 11 is pressed against it so that the device remains firmly latched in this position. Due to the subsequent drop of the anchor, the latching is released again by the pin 18 under the pawl slides away to the right until the pin 17 again against the front upper edge of the latch end abuts and thus the display device again in the drawn Middle position is latched.

Fig. 2 zeigt die Anordnung des Wisdhkoataktes, die Gegenstand der Erfindung ist. Eine sorgfältig ausgewuchtete, massive Scheibe 20 ist, ebenso wie das Hebelstück i, im Punkte 2 drehbar gelagert. Auf der Scheibe 20 ist ein Stift 21 befestigt, der bei einer Drehbewegung der Scheibe im Gegenuhrzeigersirin die Kontaktfeder 22 eines Federsatzes gegen die Kontaktfeder 23 drückt. Die Drehbewegung der Scheibe 20 wird durch den Abfall des Ankers 13 hervorgerufen, indem die Verklin-Fig. 2 shows the arrangement of the Wisdhkoataktes, which is the subject of the invention. A carefully balanced, solid disk 20 is, as well as the lever piece i, rotatably mounted at point 2. A pin 21 is attached to the disc 20, which when the disc rotates counterclockwise, the contact spring 22 of a set of springs presses against the contact spring 23. The rotation of the disc 20 is caused by the waste of the armature 13 caused by the interlocking

kung des Stiftes 17 gelöst wird und das Hebelstück ι durch die Kraft der Rückstellfeder 11 im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, wobei ein auf dem Hebelstück befestigter Stift 24 unter einen Nocken 25 der Scheibe faßt. Durch die sorgfältige Auswuchtung der Scheibe 20, die in diesem Falle in jeder Stellung, in die sie gedreht 'wird, stehen bleibt, wird ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung unabhängig von der Einbaulage (ζ. B. in Schalttafeln mit geneigter Ebene) erzielt. Die geometrischen Abmessungen der ausgewuchteten Scheibe können verschieden sein, werden aber zweckmäßig so gewählt, wie in der Zeichnung angegeben, so daß sie an ihrem Rand mit Nocken zur Auswuchtung versehen ist, die gleichzeitig als mechanische Hilfsmittel für die Vorrichtung dienen.Kung of the pin 17 is solved and the lever piece ι by the force of the return spring 11 in Is moved counterclockwise, with a fixed on the lever piece pin 24 under a Cam 25 of the disc summarizes. By carefully balancing the disc 20, which in this case in every position in which it is rotated, the device will work properly Achieved regardless of the installation position (ζ. B. in control panels with an inclined plane). the geometrical dimensions of the balanced disc can be different, but will expediently chosen as indicated in the drawing, so that they are on their edge with cams for Balancing is provided, which also acts as a mechanical aid for the device to serve.

Die Arbeitsweise des Kontaktes ist wie folgt: Durch den Anzug des Relaisankers 13 wird dieThe operation of the contact is as follows: By tightening the relay armature 13, the

ao Verklinkung 15 und 17 gelöst und das Hebelstück 1 durch die Kraft der Rückstellfeder 11 über die Schubstange 5, die Gabel 4 und den Stift 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, bis die bewegliche Blende 8 der optischen Anzeigevorrichtung um eine Blendenöffnungsbreite verschoben ist und ihre obere Endlage erreicht hat. Dabei greift der Stift 24 unter den Nocken 25 der Massescheibe und dreht diese ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn. Der auf der Massescheibe befestigte Stift 21 hebt dabei die untere Kontaktfeder 22 an, bis zunächst die Blende 8 ihre obere Endlage erreicht hat. In dieser Stellung hat aber auch der Stift 24 seine obere Endlage erreicht. Die Unterkante des Nockens 25 liegt in dieser Stellung noch auf dem Stift 24 auf, und die Kontaktfeder 22 ist in diesem Augenblick erst so weit angehoben, daß der Wischkontakt kurz vor dem Schließen steht. Nun ist aber der Massescheibe durch das Anschlagen des Stiftes 24 gegen ihren Nocken 25 ein Drehimpuls erteilt worden, und infolge ihrer Massenträgheit ist sie bestrebt, die Drehbewegung aufrechtzuerhalten, d. h., daß sich nach Erreichen der oberen Endstellung des -Stiftes 24 der Nocken 25 von diesem abhebt, und erst dann wird der Wischkontakt geschlossen. Die jetzt noch in der Massesoheibe aufgespeicherte Rotationsenergie wird dazu verwendet, die Kontaktfedern zu spannen, so daß sich dann auch die Kontaktfeder 23 von ihrem Gegenlager abhebt. Die Rotationsenergie der Scheibe wird schließlich geringer und die Bewegung der Scheibe gebremst, bis sie ganz zum Stillstand kommt. In diesem Augenblick ist die ganze Rotationsenergie in den beiden gespannten Kontaktfedern gespeichert, und der Rücklauf der Scheibe beginnt, indem die Kontaktfedern ihre aufgespeicherte Energie wieder an die Massescheibe abgeben und ihr somit einen Drehimpuls in entgegengesetzter Richtung geben. Der Kontakt wird dabei wieder geöffnet, bevor der Nocken 25 gegen den Stift 24 anschlägt, der noch in der oberen Endlage steht. Nach Betätigung der Schubstange und Verklinkung des Hebelstückes in der gezeichneten Betriebsstellung wird die Scheibe 20 durch die restliche Rückstellkraft der Kontaktfeder 22 wieder in die gezeichnete Stellung zurückgedreht. ao latches 15 and 17 released and the lever piece 1 by the force of the return spring 11 on the Push rod 5, fork 4 and pin 3 rotated counterclockwise until the movable Aperture 8 of the optical display device is shifted by an aperture width and its has reached the upper end position. The pin 24 engages under the cam 25 of the mass disk and rotates this also counterclockwise. The pin 21 attached to the ground disk lifts the lower contact spring 22 until first the cover 8 has reached its upper end position. In this However, the pin 24 has also reached its upper end position. The lower edge of the cam 25 is still on the pin 24 in this position, and the contact spring 22 is at this moment only raised so far that the wiper contact is about to close. But now the mass disk is by striking the pin 24 against its cam 25, an angular momentum has been given, and due to its inertia it tries to maintain the rotary motion, i. i.e. that after reaching the upper end position of the pin 24 of the cam 25 stands out from this, and only then is the wiper contact closed. The one that is now still stored in the massesoheibe Rotational energy is used to tension the contact springs so that the Contact spring 23 lifts off its counter-bearing. The rotational energy of the disc will eventually less and the movement of the disc is braked until it comes to a complete standstill. In this Momentary all the rotational energy is stored in the two tensioned contact springs, and the return of the disc begins when the contact springs recapture their stored energy release the mass disk and thus give it an angular momentum in the opposite direction. The contact is opened again before the cam 25 strikes against the pin 24, which is still is in the upper end position. After actuating the push rod and latching the lever piece in the operating position shown is the disc 20 by the rest of the restoring force of the contact spring 22 rotated back into the position shown.

Es ist ersichtlich, daß die Kontaktgabezeit des Wischkontaktes um so größer wird, je größer die Rotationsenergie gemacht wird, die der Scheibe durch den Drehimpuls zugeführt wird. Dieses läßt sich durch entsprechende geometrische Formgebung der Massescheibe 20 erzielen oder durch entsprechende Bemessung der Federkraft der Rückstellfeder 11. Im allgemeinen ist die letztere Möglichkeit zweckmäßiger, weil die geometrischen Abmessungen der Massescheibe durch die Baumaße des Melderelais begrenzt werden. Bei dieser Anordnung sind ohne weiteres Kontaktgabezeiten von 50 bis 80 ms zu erreichen, und die Kontaktgabe ist nahezu prellfrei.It can be seen that the contact-making time of the wiping contact becomes greater, the greater the rotational energy that is supplied to the disk by the angular momentum. This can be achieved by appropriate geometrical shaping of the mass disk 20 or by appropriate dimensioning of the spring force of the return spring 11. In general, the latter option is more appropriate because the geometrical dimensions of the mass disk are limited by the structural dimensions of the signaling relay. With this arrangement, contact times of 50 to 80 ms can easily be achieved, and the contact is almost bounce-free.

Eine weitere Möglichkeit, die Wischzeit des Kontaktes zu vergrößern, ist dadurch gegeben, daß am Umfang der Scheibe 20, aber getrennt von ihr, ein kleiner feststehender permanenter Hufeisenmagnet 2y angebracht ist. Die Scheibe 20 ist z. B. mit einem zweiten Nocken 26 versehen, der sich bei der Drehbewegung im Kraftfeld zwischen den beiden Polen des Magneten 27 bewegt. In der Ruhelage der Scheibe muß der Abstand zwischen dem Magneten 27 und dem Nocken 26 so groß sein, daß die Kraft des Magnetfeldes an dieser Stelle kleiner ist als die Kraft, die zur Überwindung der immer vorhandenen geringen Reibung notwendig ■ ist, so daß die Einbaulage des Relais nicht das sichere Arbeiten der Vorrichtung gefährdet. Bei der Drehbewegung wird dann der Massescheibe eine zusatzliehe kleine Beschleunigung erteilt, sobald ihr Nocken 26 weiter in das Kraftfeld des Magneten eintaucht. Auf diese .Art und Weise wird die Rotationsenergie der Massescheibe vergrößert und damit auch die Kontaktgabezeit des Wischkontaktes. In der Endlage der Scheibe, wenn die Kontaktfedern durchgebogen sind und die Kontaktfeder 23 von ihrem Gegenlager abgehoben ist, muß die Kraft des Magnetfeldes auf die Scheibe 20 am größten sein, d. h. der Nocken 26 steht direkt unter i°5 dem Pol des Magneten 27. Die Rückstellkraft der gespannten Kontaktfedern muß in dieser Lage so· groß sein, daß sie ausreicht, die Scheibe gegen die Kraft der Reibung und die Kraft des Magneten, der versucht, die Scheibe in dieser Lage zu halten, aus ihrer augenblicklichen Lage in die Ruhelage zurückzubewegen. Durch die magnetische Bremsung der Scheibe in der Rücklaufbewegung wird das Öffnen des Kontaktes verzögert und so die Kontaktgabezeit wiederum zusätzlich vergrößert.Another possibility of increasing the wiping time of the contact is provided by a small, fixed, permanent horseshoe magnet 2y being attached to the periphery of the disk 20, but separately from it. The disc 20 is z. B. provided with a second cam 26 which moves in the force field between the two poles of the magnet 27 during the rotary movement. In the rest position of the disc, the distance between the magnet 27 and the cam 26 must be so large that the force of the magnetic field at this point is less than the force necessary to overcome the low friction that is always present, so that the installation position the relay does not endanger the safe operation of the device. During the rotary movement, the mass disk is given an additional small acceleration as soon as its cam 26 is further immersed in the force field of the magnet. In this way, the rotational energy of the mass disk is increased and thus also the contact time of the wiper contact. In the end position of the disk, when the contact springs are bent and the contact spring 23 is lifted from its counter-bearing, the force of the magnetic field on the disk 20 must be greatest, i.e. the cam 26 is directly below the pole of the magnet 27. The restoring force of the tensioned contact springs in this position must be so great that it is sufficient to move the disk back from its current position to its rest position against the force of friction and the force of the magnet trying to keep the disk in this position . The magnetic braking of the disc in the return movement delays the opening of the contact, which in turn increases the contact time.

Claims

Patent claims:

i. Pulse contact, in particular for signal relays, with a long contact time, characterized in that that by the mechanism of the optical indicator of the relay when it is actuated a carefully balanced and a solid disk (20) provided with a cam (21) is set in a rotary movement is and the cam (21) of this disc, the contact spring sets of the wiper contact together.

m presses and 'whereby the return movement of the Disc into its starting position by the restoring force of the contact springs (22 and 23) takes place.

2. wiper contact according to claim 1, characterized in that a small solid permanent Magnet on the circumference of the disc, but separate from it, is arranged so that it is her there is a small additional acceleration when the rotary movement is moving forward, when moving backwards the disc, on the other hand, acts as a brake.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings