DE2522297A1 - Elektrisches relais - Google Patents

Description

Elektrisches Relais

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Relais mit einem vom Anker verschiebbaren, durch eine Rückholfeder belasteten Kontakt-Betätigungsglied.

Es sind zahlreiche elektrische Relais bekannt, bei denen der Anker den oder die-beweglichen Kontakte nicht direkt,sondern über ein verschiebbares Betätigungsglied mitnimmt. Die Rückholfeder bewirkt hierbei die Rückführung in die Ruhestellung, sobald die Erregung des Relais beendet ist.

Es ist auch bekannt, ein Relais mit Selbsthaltekontakten zu versehen. Diese erlauben es, das Relais durch einen Steuerimpuls in Arbeitsstellung zu bringen und dort so lange zu belassen, bis durch Öffnen eines Schalters im Selbsthaltekreis die Erregung unterbrochen wird. Während der gesamten Zeit muß das Relais erregt bleiben. Dies erfordert eine entsprechende Erregerleistung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Relais der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das unabhängig von der Dauer der Erregung beliebig lange Zeit in der Arbeitsstellung verbleiben kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Angriffsstelle der Rückholfeder am Betätigungsglied gegenüber der Angriffsstelle des Ankers in einer ein Drehmoment

609849/CU30

hervorrufenden Weise versetzt ist, daß auf einander gegenüberliegenden Seiten des Betätigungsgliedes zwei im Abstand angeordnete Führungsflächen vorgesehen sind, an die das Betätigungsglied unter dem Einfluß des Drehmoments während der Verschiebebewegung gedrückt wird, daß an die eine Führungsfläche eine quer dazu stehende Widerlagerfläche anschließt und das Betätigungsglied eine Stützfläche aufweist, die infolge Drehung des Betätigungsgliedes am Ende des Verschiebeweges hinter die Widerlagerfläche greift, und daß ein Rückstellelement zur Rückdrehung des Betätigungsgliedes vorgesehen ist.

Bei dieser Konstruktion wird das Relais nach Erregung in seiner Arbeitsstellung verriegelt. Die Verriegelung geschieht durch eine kleine Drehung, die unter Ausnutzung der ohnehin am verschiebbaren Betätigungsglied angreifenden Kräfte durch den Anker und die Rückholfeder erfolgt. Die Rückstellung wird mit Hilfe des willkürlich zu betätigenden Rückstellelements vorgenommen, das das Betätigungsglied lediglich geringfügig zurückzudrehen braucht, bis es unter dem Einfluß der Rückholfeder in seine Ruhestellung zurückkehrt. Insgesamt ergibt sich daher eine sehr einfache Konstruktion, bei der das Relais seine Arbeitsstellung über eine willkürlich wählbare Zeit beibehält, auch wenn kein Erregerstrom vorhanden ist. Da das Relais ohne Erregung in der Arbeitsstellung bleibt, ist der erforderliche Leistungsverbrauch entsprechend gering.

Mit besonderem Vorteil ist das Betätigungsglied ein Flachschieber, bei dem die Angriffsstelle für den Anker an der Stirnseite und die Angriffsstelle für die Rückholfeder an einem seitlich vorspringenden Arm ausgebildet ist. Die Wirkungslinien der beiden entgegengesetzt wirkenden Kräfte haben dann einen Abstand voneinander, der zu dem gewünschten Drehmoment führt.

Des weiteren kann die Stützfläche durch eine Stufe am Betätigungsglied gebildet sein. Hierbei wird durch die Tiefe der Stufe gleichzeitig der Drehwinkel begrenzt. Eine solche Drehwinkelbegrenzung kann auch dadurch erfolgen, daß die

609849/0430

Widerlagerfläche als Stufe ausgebildet ist.

Günstig ist es ferner, wenn die Rückholfeder eine den beweglichen Kontakt tragende Biegefeder, insbesondere Blattfeder, ist. Hierbei entfällt eine gesonderte Rückholfeder.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Gehäuse mit einer in Verschieberichtung verlaufenden Tragwand vorgesehen, von der zwei im Abstand voneinander angebrachte Querwände, die je einen eine Führungsfläche bildenden Schlitz aufweisen, und eine Befestigungsanordnung für die Rückhol-Kontakt-Blattfeder und wenigstens eine weitere Kontakt-Blattfeder seitlich vorstehen. Auf diese Weise erhalten Betätigungsglied und Kontakte auf einfache Weise eine genaue Zuordnung zueinander.

Des weiteren kann das Betätigungsglied eine Nase mit Schrägfläche aufweisen, an der das Rückstellelement angreift und das Rückstellelement kann an einem parallel zum Betätigungsglied geführten, vorzugsweise durch eine zweite Rückholfeder belasteten Rückstellschieber angebracht sein. Durch die parallele Verschiebbarkeit des Betätigungsgliedes und des Rückstellschiebers ergibt sich ein geringer Platzbedarf. Die Umsetzung der Parallelverschiebung in die Rückdrehung erfolgt über die Schrägfläche der Nase.

Hierbei empfiehlt es sich, wenn die Tragwand auf der dem Betätigungsglied gegenüberliegenden Seite zwei Querwände mit Schlitzen zur Führung des Rückstellschiebers und eine Betätigungsanordnung für die zweite Rückhol-Blattfeder aufweist, wenn das Rückstellelement durch einen Durchbruch in der Tragwand ragt und wenn der Rückstellschieber ein aus dem Gehäuse herausragendes Druckstück aufweist. Das Gehäuse mit der Tragwand, den Querwänden und den Befestigungsvorrichtungen kann auf diese Weise einen weitgehend oder genau symmetrischen Aufbau erhalten. Betätigungsglied und Rückstellschieber sind sicher voneinander getrennt; lediglich durch das die Tragwand durchsetzende Rückstellelement wird die mechanische Verbindung hergestellt.

609849/0430

Eine große Erleichterung beim Zusammenbau ergibt sich, wenn die Schlitze seitlich offen sind und das Betätigungsglied bzw. der Rückstellschieber eine zwischen den Querwänden angeordnete Führungslasche trägt, die zwischen der Tragwand und mindestens einer der Blattfedern gehalten ist. Die verschiebbaren Teile können daher einfach von der Seite her in die Querwände eingesetzt und durcb nachträgliches Einfügen der Blattfedern in dieser Lage gesichert werden.

Des weiteren kann das Rückstellelement ein Winkelstück sein, das über eine Verlängerung des in Schieberichtung verlaufenden Schenkels mit dem Rückstellschieber verbunden ist, und der Durchbruch in der Tragwand kann ein Schlitz zur Aufnahme dieser Verlängerung mit einer Erweiterung an einem Ende zum Durchstecken des anderen Schenkels des Winkelstückes sein. Au-.' dies® TfJeiss kann der Rückstellschieber auch unabhängig von einer Blattfeder gegen ein Herausfallen gesichert sein.

Mit besonderem Vorteil wirkt der vom Betätigungsglied mitgenommene bewegliche Kontakt außer mit einem Arbeitskontakt mit einem Ruhekontakt zusammen, über den der Erregerstromkreis der Relaisspule geführt ist. Sobald das Relais in die Arbeitsstellung geht und mit seinem Arbeitskontakt einen Vorgang auslöst, z.B. eine Signallampe an Spannung legt, wird die Relaisspule von der Spannung abgetrennt, unabhängig davon, ob dem Erregerstromkreis im übrigen noch Spannung zugeführt wird oder nicht. Auf diese Weise wird das Relais jeweils nur ganz kurzzeitig erregt. Die Wärmebelastung ist entsprechend gering. Das Relais kann daher - bezogen auf die Erregerleistung - sehr klein ausgelegt werden.

Toi'teilhafterweise ist an dem Rüokstsllschisber sin Ml-mohi&er angebracht» der den Ruhekontakt bei Betätigung des RüekstelX-scMebers in eine unwirksame Stellung führt« Soil-is sei dieser Betätigung im Erreger Stromkreis noch Sosmamig; ai!lisg3B₅ wird da3 Relais nicht sofort:, sondern erst im,ah freigab© io~3 Rüokstellschiebers erneut erregt ο Sasit ist ^'i/aiarioiJ-iB'Sj daß

609849/0430

das Relais auch in diesem Fall nicht durch ein zu langes Niederdrücken des Rückstellschiebers überlastet werden kann.

Eine sehr platzsparende Ausführung ergibt sich, wenn das Gehäuse einen Aufsatz bildet, der an dem zur Magnetspule des Relais parallelen Längssteg eines Jochs befestigt ist und den einen Schenkel eines winkelförmigen Ankers übergreift.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Relais in der Ruhestellung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 5,

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 des in der Arbeitsstellung verriegelten Relais,

Fig. 3 das Relais der Flg. 1 von der anderen Seite, teilweise im Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 5,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Betätigungsgliedes,

Fig. 5 einen Schnitt durch das Gehäuse in der Ebene der Führungsschlitze und

Fig. 6 eine Vorderansicht des Rückstellschiebers.

Das veranschaulichte Relais weist eine Magnetspule 1 mit zwei Anschlüssen 2 und 3 auf. Ein Joch 4 weist einen Längssteg 5 auf, an dessen Vorderkante 6 ein winkelförmiger Anker 7 gelagert ist. An dem Längssteg 5 ist mittels einer Schraube 8 ein Gehäuse 9 als Aufsatz befestigt, das mit einem Niederhalter 10 den Anker 7 am Lager 6 festhält. Der unter das Gehäuse 9 greifende Schenkel 11 des Ankers 7 verstellt bei seiner Erregung (Fig. 2) ein als Flachschieber ausgebildetes Betätigungsglied 12. Dieses mimmt mit einem seitlichen Arm 13 eine Blattfeder 14 mit, die einen beweglichen Kontakt 15 trägt und derart vorgespannt ist,

6098A9/0430

daß sie als Rückholfeder auf das Betätigungsglied 12 wirkt. Der bewegliche Kontakt 15 steht in der Ruhelage mit einem Ruhekontakt 16 in Berührung und in seiner Arbeitslage mit einem Arbeitskontakt 17, die ebenfalls an Blattfedern 18 bzw. 19 angebracht sind. Infolgedessen ergeben sich die Kontaktanschlüsse 20, 21 und 22.

Das Gehäuse 9 weist eine mittlere Tragwand 23 auf, von der beidseitig obere Querwände 24 und 25, untere Querwände 26 und 27, Haltern ngen 28 und 29 mit Schlitzen 30 zur Aufnahme der Blattfedern und Anschläge 31 und 32 zur Begrenzung der Bewegung der Kontakt-Blattfedern 18 und 19 vorgesehen sind. Das Gehäuse ist durch eine Stirnwand 33 und eine Bodenwand 34 vervollständigt. Dieses Gehäuse ist im wesentlichen symmetrisch zur Tragwand 23 ausgebildet.

Bei einer Erregung der Magnetspule 1 übt der Anker 7 auf die untere Stirnfläche des Betätigungsgliedes 12 eine Kraft P^ aus. Dieser Kraft wirkt die am Arm 13 angreifende Rückstellkraft P₂ entgegen. Es ergibt sich daher ein Kräftepaar, das auf das Betätigungsglied 12 ein Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn ausübt. Das Betätigungsglied ist in einem Schlitz 35 in der oberen Querwand 24 und in einem Schlitz 36 in der unteren Querwand geführt. Daher ergeben sich Führungsflächen 37 und 38, welche der Drehung Widerstand entgegensetzen. Sobald Jedoch das Betätigungsglied 12 die in Fig. 2 dargestellte Lage erreicht hat, wird es um einen durch die Führungsfläche 37 gebildeten Drehpunkt gedreht, bis eine Anschlagfläche 39 gegen die Führungsfläche 38 stößt. Wird nun die Magnetspule 1 entregt, drückt die Rückstellkraft Pp eine am Betätigungsglied ausgebildete Stützfläche 40 gegen eine an der Querwand 26 ausgebildete Widerlagerfläche. Das Betätigungsglied 12 ist daher in der in Fig. 2 veranschaulichten Arbeitsstellung arretiert und behält diese Arbeitsstellung, auch wenn die Magnetspule 1 keinen Erregerstrom mehr führt.

609849/043

In Fig. 2 ist eine Schaltungsausbildung angedeutet, bei der an den Klemmen 42 und 43 eine Wechselspannung anliegt. Durch Einschalten des Schalters 44 wird das Relais erregt und geht in die Arbeitsstellung. Da aber gleichzeitig der bewegliche Kontakt 15 vom Ruhekontakt 16 getrennt wird, ergibt sich nur eine kurzzeitige Strombelastung des Relais. Alsdann bleibt der bewegliche Kontakt 15 am Arbeitskontakt 17, wodurch beispielsweise eine Signallampe 45 eingeschaltet wird.

Zum Rückstellen ist ein Rückstellelement 46 in der Form eines Winkelstücks vorgesehen, das in einem schlitzförmigen Durchbruch 47 der Tragwand 23 verschiebbar ist. Dieses Rückstellelement vermag mit der Schrägfläche 48 einer Nase 49 am Betätigungsglied 12 zusammenzuwirken, um dieses zurückzudrehen. Sobald die Rückdrehung erfolgt ist, kehrt das Betätigungsglied unter dem Einfluß der Blattfeder 14 in die Lage der Fig. 1 zurück. Das Rückstellelement 46 ist Teil eines Rückstellschiebers 50, der in Schlitzen 51 in der Querwand 25 und 52 in der Querwand 27 geführt ist. Er besitzt ein aus dem Gehäuse 9 herausragendes Druckstück 53» das beispielsweise manuell oder durch eine Vorrichtung niedergedrückt werden kann. Eine in Richtung auf die obere Querwand 25 vorgespannte Blattfeder 54 greift in eine Aussparung 55 und dient als Rückholfeder. Das Rückstellelement

46 ist über eine Verlängerung 56 des einen Schenkels des Winkelstücks mit dem Rückstellschieber 50 verbunden. Außerdem besitzt es aber einen anderen Winkelschenkel 57, der nur in der untersten Stellung in eine entsprechende Erweiterung 53 des Durchbruchs 47 paßt. Wenn der Rückstellschieber 50 von der Seite her in die Schlitze 51 und 52 und gleichzeitig das Rückstellelement 46 in der untersten Stellung durch den Durchbruch

47 geschoben und dann nach oben verlagert worden 1st, kann dieser Rückstellschieber nicht mehr zur Seite hin entfernt werden.

Der Rückstellschieber trägt an einer Lasche 61 einen durch einen Schlitz 62 in der Tragwand 23 greifenden Mitnehmer 59. Mit diesem Mitnehmer wird der Ruhekontakt 16 in eine unwirksame Lage gebracht, wenn zum Zweck der Rückstellung der

6 09849/0430

Rückstellschieber 50 nach unten gedrückt wird. Eine Wiedereinschaltung der Magnetspule ist daher erst möglich, wenn der. Rückstellschieber freigegeben worden ist.

Das Betätigungsglied weist eine Führungslasche 60 auf, die sich zwischen der Tragwand 23 und den Kontaktfedern 14 und 19 befindet. Das Betätigungsglied 12 kann daher von der Seite her in die Schlitze 35 und 36 eingeschoben werden, worauf die Blattfedern 14, 18 und 19 eingesetzt werden. Auf diese Weise ist ein Herausfallen des Betätigungsgliedes 12 unmöglich gemacht. In ähnlicher Weise kann auch beim Rückstellschieber 50 auf den Winkelschenkel 57 verzichtet werden, weil die Führungslasche 61 durch die Rückholfeder 54 gesichert ist.

80SS49/C43Ö

Claims (12)

1. Patentansprüche

   Elektrisches Relais mit einem vom Anker verschiebbaren, durch eine Rückholfeder belasteten Kontakt-Betätigungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsstelle der Rückholfeder (14) am Betätigungsglied (12) gegenüber der Angriffsstelle des Ankers (7) in einer ein Drehmoment hervorrufenden Weise versetzt ist, daß auf einander gegenüberliegenden Seiten des Betätigungsgliedes zwei im Abstand angeordnete Führungsflächen (37, 38) vorgesehen sind, an die das Betätigungsglied unter dem Einfluß des Drehmoments während der Verschiebebewegung gedrückt wird, daß an die eine Führungsfläche (38) eine quer dazu stehende Widerlagerfläche (41) anschließt und das Betätigungsglied eine Stützfläche (40) aufweist, die infolge Drehung des Betätigungsgliedes etwa am Ende des Verschiebeweges hinter die Widerlagerfläche greift, und daß ein Rückstellelement (46) zur Rückdrehung des Betätigungsgliedes vorgesehen ist.
2. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (12) ein Flachschieber ist, bei dem die Angriffsstelle für den Anker (7) an der Stirnseite und die Angriffsstelle für die Rückholfeder (14) an einem seitlich vorspringenden Arm (13) ausgebildet ist.
3. 3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stützfläche (40) durch eine Stufe (39, 40) am Betätigungsglied (12) gebildet ist.
4. 4. Relais nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (14) eine den beweglichen Kontakt (15) tragende Biegefeder, insbesondere Blattfeder, ist.
5. 5. Relais nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (9) mit einer in Verschieberichtung verlaufenden Tragwand (23) vorgesehen ist, von der zwei im Abstand voneinander angebrachte Querwände (24, 26), die Je einen

   609849/0430

   eine Führungsfläche (37, 38) bildenden Schlitz (35, 36) aufweisen, und eine Befestigungsanordnung (28) für die Rückhol-Kontakt-Blattfeder (14) und wenigstens eine weitere Kontakt-Blattfeder (18, 19) seitlich vorstehen.
6. 6. Relais nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (12) eine Nase (49) mit Schrägfläche (48) aufweist, an der das Rückstellelement (46) angreift, und daß das Rückstellelement an einem parallel zum Betätigungsglied geführten, vorzugsweise durch eine zweite Rückholfeder (54) belasteten Rückstellschieber (50) angebracht ist.
7. 7. Relais nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwand (23) auf der dem Betätigungsglied (12) gegenüberliegenden Seite zwei Querwände (25, 27) mit Schlitzen (51, 52) zur Führung des Rückstellschiebers (50) und eine Befestigungsanordnung (29) für die zweite Rückhol-Blattfeder (54) aufweist, daß das Rückstellelement (46) durch einen Durchbruch (47) in der Tragwand ragt und daß der Rückstellschieber ein aus dem Gehäuse (9) herausragendes Druckstück (53) aufweist.
8. 8. Relais nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehlitze (35,36, 51, 52) seitlich offen sind und das Betätigungsglied (12) bzw. der Rückstellschieber (50) eine zwischen den Querwänden (24, 26; 25, 27) angeordnete Führungslasche (60; 61) trägt, die zwischen der Tragwand (23) und mindestens einer der Blattfedern (14, 18, 19; 54) gehalten ist.
9. 9. Relais nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (50) ein Winkelstück 1st, das über eine Verlängerung (56) des in Schieberichtung verlaufenden Schenkels mit dem Rückstellschieber (50) verbunden ist, und daß der Durchbruch (47) in der Tragwand (23) ein Schlitz zur Aufnahme dieser Verlängerung mit einer Erweiterung (58) an

   60 9 849/0 4 30

   einem Ende zum Durchstecken des anderen Schenkels (57) des Winkelstückes ist.
10. 10. Relais nach einem der Ansprüche 1 - 9t dadurch gekennzeichnet, daß der vom Betätigungsglied (12) mitgenommene bewegliche Kontakt (15) außer mit einem Arbeitskontakt (17) mit einem Buhekontakt (16) zusammenwirkt, über den der Erregerstromkreis der Relaisspule geführt ist.
11. 11. Relais nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet» daß an dem Rüokstellschieber (50) ein Mitnehmer (59) angebracht ist, der den Ruhekontakt (16) bei Betätigung des Rückstellschiebers in eine unwirksame Stellung führt.
12. 12. Relais nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) einen Aufsatz bildet, der aus dem zur Hagnetspult des Relais parallelen Längssteg (5) eines Jochs (4) befestigt ist und den einen Schenkel (11) eines winkelförmigen Ankers (7) übergreift.

    609849/0430