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Einrichtung zum Justieren von Kontaktfedern, insbesondere elek-
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tromagneticher Relais Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum
Justieren von Kontaktfedern, insbesondere Kontaktfedern elektromagnetischer Relais,
mit einer Spann- und Kontaktiervorrichtung zur Aufnahme eines Kontaktfederträgers
und zur elektrischen Verbindung der Kontaktanschlüsse mit einer Programmsteuerung,
einem mittels einer Antriebseinrichtung gegen die Kontaktfedern verfahrbaren Kraftmeßfühler
und einem in Abhängigkeit der jeweils gemessenen Kontaktfederkräfte mittels einer
Antriebseinrichtung im Sinne der definierten Verbiegung der Kontaktfedern gegen
dieselben verfahrbaren Kraftjustierfinger.
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Eine aus der DT-OS 26 03 840 bekannte derartige Einrichtung dient
zum Einstellen der Kontaktkräfte von einseitig eingespaimten beweglichen Kontaktfedern,
die mit mindestens einem festen Gegenkontakt einen Öffnerkontakt bilden. Während
des Justiervorganges wird zunächst der Kraftmeßfühler so lange gegen das freie Ende
der durch einen Knick vorgespannten beweglichen Kontaktfeder geführt, bis durch
Auswertung des Öffnens des Öffnerkontaktes der Motor des KraftmeßfUhlers abgeschaltet
und damit der Kraftmeßfühler stillgesetzt wird. Der damit in analoger Form vorliegende
kontaktkraftproportionale Meßwert wird anschließend in der Programmsteuerung als
Maß für den Verschiebeweg eines mittels eines weiteren Motors an den Kontaktfederknick
herangeführten
Biegestempels verarbeitet. Nach der Verbiegung der
Kontaktfeder wird der Biegestempelmotor abgeschaltet und der Biegestempel von der
beweglichen Kontaktfeder weggeführt. Anschließend wird auf gleiche Art ein neuer
Meßvorgang der Kontaktkraft und beim Abweichen der gemessenen Kontaktkraft vom Toleranzbereich
des Sollwertes eine erneute Biegung ausgelöst.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die eingangs
definierte Einrichtung so auszugestalten, daß mehrere Kontaktfedern eines allen
gemeinsamen Kontaktfederträgers, insbesondere eines elektromagnetischen Relais,
ohne Umspannen auf der Spann- und Kontaktiervorrichtung nacheinander zu justieren
sind; ein weiteres mit der Erfindung verfolgtes Ziel ist in der Schaffung einer
möglichst flexiblen Arbeitsweise der Einrichtung, insbesondere der leichten Anpassung
der Einrichtung an unterschiedliche Kontaktausbildungen und Kontaktkonfigurationen
auf den Kontaktfederträgern, insbesondere elektromagnetischen Relais, zu sehen.
Dies wird dadurch erreicht, daß der Kraftmeßfühler und der Kraftjustierfinger in
einem gemeinsamen, verfahrbaren Schlitten angeordnet und unabhängig voneinander
zumindest annähernd senkrecht zur Schlittenverfahrrichtung aus dem Schlitten vor
die Kontaktfedern ausfahrbar sind.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist im eigentlichen Justierbereich
antriebstechnisch und konstruktiv derart aufgebaut, daß eine weitestgehende Anpassung
an die unterschiedlichsten Ausbildungen von Kontaktfederträgern, Kontaktfederfigurationen
und einzelner Kontaktfedern möglich ist. Sofern die in der Praxis leicht zu erfüllende
Bedingung, daß der Schlitten neben dem Kontaktfederträger verfahrbar gelagert ist,
eingehalten wird, kann gewährleistet werden, daß der Schlitten in eine Position
gebracht wird, in der der ausgefahrene Kraftmeßfühler oder der ausgefahrene Kraftjustierfinger
genau vor der zu justierenden Kontaktfeder steht. Um bei unterschiedlichen Kontaktfederträgern
jeweils die richtige Höhe des Angriffspunktes des Kraftmeßfühlers und des Kraftjustierfingers
über dem Ort der Einspan-
nung der Kontaktfeder im Kontaktfederträger
einhalten zu können, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
die Spann- und Kontaktiervorrichtung auswechselbar ausgestaltet.
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Sofern der Kontaktfederträger nicht nur einen aus zwei oder drei einzelnen
Kontaktfedern gebildeten Kontakt oder mehrere in einer Reihe angeordnete Kontakte,
sondern zwei nebeneinanderliegeIlde Kontakte bzw. Kontaktreihen aufweist, kann sowohl
bei paralleler Ausrichtung der Kontakte als auch bei unterschiedlicher Kontaktkonfiguration
sowie beim Neheneinanderliegen unterschiedlicher Kontaktformen das Durchfahren des
Kraftmeßfühlers und/oder des Kraftjustierfingers durch die eine Reihe von Kontakten
in den Bereich der anderen Reihe verhindert sein. Eine Anpassung an derartige Kontaktfederträger
wird durch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erreicht, gemäß
der der Schlitten zwei an gegenüberliegenden Seiten der Spann- und Kontaktiervorrichtung
angeordnete Träger aufweist, in denen jeweils ein Kraftmeßfühler und ein Kraftjustierfinger
angeordnet sind. Jeder Reihe von aus Kontaktfedern gebildeten Kontakten ist also
ein Kraftmeßfühler und ein Kraftjustierfinger zugeordnet, wobei im Hinblick auf
die notwendige Unabhängigkeit des Justiervorganges beim Justieren eines Kontaktes
von auf andere Kontakte bezcgenen Justiervorgängen zweckmäßigerweise der Kraftmeßfühler
und der Kraftjustierfinger beider Träger unabhängig von denen des jeweils anderen
Trägers ausfahrbar sind.
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Die antriebstechnische und konstruktive Konzentration des eigentlichen
Justierbereichs der erfindungsgemäßen Einrichtung auf den Schlitten ermöglicht im
Hinblick auf die damit gewonnene Freizügigkeit der Verfahrbewegung des Schlittens
und der räumlichen Ausgestaltung desselben eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung
der Erfindung, gemäß der der Schlitten einen Wegmeßfühler trägt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist damit so ergänzt, daß die Kontaktfedern
nicht nur auf definierte Kontaktkräfte justiert werden können, sondern daß auch
definierte Wege der Kontaktfedern zur Kontaktgabe, d. h. bestimmte definierte Positionen
der Kontaktfedern, eingestellt werden können.
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Um eine möglichst weitgehende Anpassung an die unterschiedlichsten
Kontaktausbildungen und Kontaktkonfigurationen zu erzielen, wird die Verschiebung
bzw. Biegung der Kontaktfedern zur Einstellung definierter Wege bzw. Positionen
der Kontaktfedern nicht mit dem Kraftjustierfinger, sondern mit einem separaten
Wegjustierwerkzeug vorgenommen. Der Schlitten enthält demgemaß ein zumindest annähernd
senkrecht zur Schlittenverfahrrichtung aus dem Schlitten vor die Kontaktfedern ausfahrbares
Wegjustierwerkzeug.
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Sofern der Kontaktfederträger eine oder zwei Reihen von zwei oder
mehr aus Kontaktfedern gebildeten Kontakten aufweist, kann eine gleichzeitige Weg-
bzw. PositionsjustieIng einzelner Kontaktfedern dadurch erfolgen, daß das Wegjustierwerkzeug
zwei gleichzeitig verfahrbare Wegjustierfinger aufweist.
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In der Ausgestaltung der Erfindung, in der der Schlitten zwei jeweils
einer Reihe von Kontakten zugecrdnete Träger aufweist, ist in beiden Trägern jeweils
ein Wegjustierwerkzeug, bei mehreren Kontakten in einer der beiden Reihen jeweils
mit zwei Wegjustierfingern, vorgesehen. Die Justierung von in zwei Reihen nebeneinanderliegenden
Kontaktfedern ist auch dann möglich, wenn die jeweils nebeneinander angeordneten
Kontaktfedern nicht genau nebeneinanderliegen, sondern in Schlittenverfahrrichtung
gegeneinander versetzt sind; dies wird dadurch erreicht, daß das Justierwerkzeug
beider Träger unabhängig von dem des jeweils anderen Trägers ausfahrbar ist. Es
werden also zunächst die beiden Kontakte der einen Reihe von Kontakten, anschließend
die der anderen Reihe justiert.
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Insbesondere in den Fällen, in denen Kontakte eines gemeinsamen Kontaktfederträgers
auf eine definierte Federkraft und eine definierte Position justiert werden, können
im Hinblick auf die große Vielfalt unterschiedlicher Formen, Dimensionierungen und
Konfigurationen der einzelnen Kontaktfedern Kontaktfedersätze vorliegen, für die
die an der Justierung beteiligten Einzelwerkzeuge - Kraftmeßfühler, Kraftjustierfinger,
Wegmeßfühler, Weg-
Justierflnger - nicht die richtige Konfiguration
untereinander aufweisen. In diesen Fällen muß eine Anpassung durch Veränderung der
Konfiguration der Einzelwerkzeuge untereinander erfolgen.
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Dies geschieht vorteilhafterweise in der Art, daß der den/die Kraftmeßfühler
und den/die Justierfinger und/oder die Wegjustierwerkzeuge aufnehmende Bereich des
Schlittens zur Anpassung an unterschiedliche Kontaktfederträger aufwechselbar ist.
Der Wegmeßfühler, der den Verschiebeweg der Justierwerkzeuge über eine Messung des
Verschiebeweges des Schlittens bestimmt, kann dabei von der Anpassung ausgenommen
werden, sofern die Spann- und Kontaktiervorrichtung in der zur Verschiebeebene des
Schlittens senkrechten Richtung in entsprechender Höhe anpaßbar ist.
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Eine Anpassung des Kraftmeßfühler, Kraftjustierfinger und Wegjustierfinger
aufnehmenden Bereichs des Schlittens an bezüglich des Abstands der einzelnen Reihen
von Kontaktfedern untereinander und zu den benachbarten Seitenebenen des Schlittens
differierende Kontaktfederträger kann unterbleiben, sofern eine Einstellbarkeit
des Ausfahrhubs der Fühler und Finger vorgenommen wird.
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Dies kann bei entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehener Anordnung der Kraftmeßfühler und der Kraft-Justierflnger an einem in
einem Zylinder pneumatisch in zwei Endlagen schaltbaren Kolben dadurch erfolgen,
daß durch einen vcrstellbaren Anschlag der Hub der Kolben einstellbar ist.
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Um in den Fällen, in denen der den KraftmeDfühler und den Kraft-3ustierfinger
sowie gegebenenfalls die Wegjustierfinger enthaltende Teil des Schlittens ausgewechselt
werden muß, eine leichte Veränderung des Luftanschlusses der Zylinder zu ermöglichen,
weisen die Zylinder lnschlußstücke für Schlauchleitungen auf, die an Anschlußstücke
eines von der Programmsteuerung steuerbare Schaltventile aufnehmenden Gehäuses geführt
sind. Die Änderung der Anschlüsse erfolgt dabei durch einfaches Umstecken der Schlauchleitungen
an den Anschlußstücken der Zylinder.
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Das Gehäuse nimmt auch insbesondere den Antrieb des Schlittens auf,
wobei gemäß einer vorteilhaften Lusgestaltung der Erfindung
der
Schlitten von einem durch die Programmsteuerung beeinflußbaren Schrittmotor angetrieben
ist. Schrittmotoren erlauben eine sehr exakte Positionierung, da jeder Verfahrweg
des Schlittens durch eine bestimmte Impulsrate mit einer der Hälfte der bei einem
Schritt zurückgelegten Wegstrecke entsprechenden Ein stellgenauigkeit definiert
ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich
auf den Kraftmeßvorgang mittels des Kraftmeßfühlers und sieht vor, daß der Schlitten
eine Kraftmeßvorrichtung trägt, deren Angriffspunkt ein Betätigungsglied eines Hebelarms
eines am Schlitten drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels gegenübersteht, dessen
zweiter Hebelarm den Kraftmeßfühler aufnimmt. In Jeder Verfahrlage des Schlittens
bleibt also die relative Lage zwischen dem Angriffspunkt der KraftmeBvorrichtung
und dem Kraftmeßfühler aufrechterhalten. Dabei besteht eine besondere Schwierigkeit
darin, daß der Kraftmeßfühler wahlweise aus dem zweiten Hebelarm ausgefahren werden
muß, andererseits dagegen der Hebel nicht andere Kräfte als die von den Kontaktfedern
auf den ersten Hebelarm ausgeübten Kräfte aufnehmen darf. Eine Lösung dieses Problems
wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch erreicht, daß der Hebel eine
hohle Drehachse und einen Luftkanal zwischen dieser und dem den Kolben des Kraftmeßfühlers
aufnehmenden Zylinder aufweist. Der Anschluß einer Schlauchleitung an die hohle
Drehachse erfolgt dabei so, daß der Hebel frei drehbar bleibt.
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Sofern der Schlitten zur Anpassung an Kontaktfederträger mit zwei
nebeneinander angeordneten Reihen von auf Kontaktfedern gebildeten Kontakten versehen
ist, wird vorteilhafterweise der zweite Hebelarm derart längsgeteilt, daß der Abstand
der beiden Hebelarmteile voneinander zumindest annähernd gleich dem Abstand der
beiden Träger voneinander ist. Die hohle Drehachse ist dann in zwei fluchtende Achsstücke
geteilt, denen separate Luftanschlüsse und Luftkanäle zugeordnet sind, um die beiden
Kraftmeßfühler unabhängig voneinander betätigen zu können.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich
auf den Wegmeßvorgang beim Justieren der Kontaktfedern und sieht vor, daß der Wegmeßfühler
als auf den Anker des jeweils zu prüfenden Relais einwirkender Stößel ausgebildet
ist. In weiterer Ausgestaltung dieser Ausbildung ist vorgesehen, daß der Stößel
mittels einer Feder gegen den Relaisanker angedrückt und in dieser Lage arretiert
ist. Nachfolgende Bewegungen des Schlittens entsprechen dann genau gleichen Bewegungen
des Stößels, so daß der WegxeBfUhler in Verbindung mit dem Schlitten sowohl zur
exakten Bestimmung und Einhaltung einer Ausgangsstellung des Meßvorganges als auch
zur eigentlichen Wegmessung ausgenutzt ist.
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Die Arretierung des Stößels in der gegen den Relaisanker angedrückten
Lage wird dabei vorzugsweise so erzeugt, daß im Schlitten ein Zylinder mit einem
pneumatisch an den Stößel andrUckbaren Arretierkolben angeordnet ist. Die Ausbildung
des Zylinders bezüglich seiner Luftversorgung und Anschlüsse entspricht dabei zweckmäßigerweise
der Ausbildung der die Kraftjustierfinger, Weg-Justierfinger und die Kraftmeßfühler
aufnehmenden Zylinder, 20-fern diese ebenfalls pneumatisch angesteuert sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in 5 Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert.
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Die Figur 1 zeigt dabei in einer perspektivischen Schemadarstellung
eine Vorrichtung zum Justieren beweglicher Kontaktfedern und der zugehörigen Gegenkontaktfedern
eines Relais.
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In den Figuren 2 und 3 ist schematisch die Lage der Kontaktfedern
bei der Einstellung der gewünschten Federkraft der beweglichen Kontaktfeder bzw.
ein diesen Justiervorgang veranschaulichendes Kraft-Biegeschritt-Diagramm dargestellt.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen in gleicher Weise die Lage der Kontaktfedern
bei der Einstellung der richtigen Lage der Gegenkontaktfedern bzw. ein diese Vorgänge
veranschaulichendes Weg-Biegeschritt-Diagramm.
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Gemäß Figur 1 ist auf einer Tragkonsole 1 ein Gehäuse 2 angeordnet,
in dem Antriebs- und Schalteinrichtungen enthalten sind.
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Aus der vorderen Gehäusewand ragt eine Antriebsspindel 3, auf der
ein verfahrbarer Schlitten 4 angeordnet ist. Der Schlitten 4 trägt sämtliche für
die Messung und Biegung von Kontaktfedern 5 eines am rechten Randbereich der Tragkonsole
1 dargestellten Relais 6 notwendigen Elemente. Zu diesen Elementen gehören zwei
Kraftmeßfühler, von denen in der zeichnerischen Darstellung nur ein Kraftmeßfühler
7 sichtbar ist, dem ein Kraft3ustierlinger 8 funktionell zugeordnet ist. Weitere
Elemente sind ein Wegmeßfühler 9 und zwei WegJustierfinger 10, 11; den beiden WegJustierfingern
10, 11 entsprechen zwei auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens 4 angeordnete
weitere Wegjustierfinger, die fluchtend zu zwei Schlauchleitungen 12, 13 liegen,
die in nicht sichtbare pneumatische Zylinder führen. In den pneumatischen Zylindern
sind Kolben geführt, die an ihrem vorderen Ende mit den Wegjustierfingern verbunden
sind. Das gleiche gilt für die Wegjustierfinger 10, 11, denen die Schlauchleitungen
14, 15 zugeordnet sind.
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Auch der KraftJuqtierfinger 8 und der auf der gegenüberliegenden Seite
des Schlittens 4 angeordnete, nicht sichtbare weitere Kraftjustierlinger sind an
Kolben befestigt und in Zylindern geführt, die Schlauchanschlüsse 16, 17 tragen.
Ebenfalls über einen SchlauchanschluB 18 wird der Kraftmeßfühler 7 angesteuert,
wobei der Schlauchanschluß 18 auf eine hohle Drehachse eines zweiarmigen Hebels
19 aufgesteckt ist, der in seinem den Kraft meBfUhler 7 tragenden Hebelarm 19a nicht
dargestellte Luftka näle für einen Pneumatikzylinder aufweist. Dem Hebelarm 19a
steht auf der anderen Seite des Schlittens 4 ein weiterer, nicht dargestellter,
zweiter Hebelarm gegenüber. Der beiden Hebelarmen 19a zugeordnete andere Hebelarm
19b des Hebels 19 trägt einen Betätigungsstift 20, der an einem Angriffspunkt 21
einer Kraftmeß-Dose 22 anliegt. Die Kriftieß-Dose zu 22 ist ebenfalls auf dem Schlitten
4 gelagert.
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Des Relais 6 wird zwischen zwei einander gegenüberliegende Trlger
4a, 4b des Schlittens 4 eingebracht und auf einer Spann- und Kontaktiervorrjchtung
23, die Kontakte 24 zur Kontiktlerung der
Kontaktfedern 5 des Relais
6 aufweist, arretiert. Die elektrische Verbindung der Spann- und Kontaktiervorrichtung
23 mit der Steuerung und den im Gehäuse 2 angeordneten Schaltelementen ist nicht
dargestellt. Die zentrale Luftversorgung der einzelnen Pneumatikzylinder ist durch
vier Schlauchanschlüsse 25, die aus dem Gehäuse 2 austreten, angedeutet.
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In der Figur 2 ist schematisch die erste Phase des Justiervorganges
veranschaulicht. In dieser Phase werden die Gegenkontaktfedern 52 und 53 der beweglichen
Kontaktfeder 51 jeweils von der beweglichen Kontaktfeder 51 weggebogen. Dieses Wegbiegen
erfolgt, um die Messung der Federkraft der beweglichen Kontaktfeder 51 jeweils unbeeinflußt
von den Gegenkontaktfedern 52 und 53 vornehmen zu können; der Relaisanker 61 bleibt
dabei in Ruhestellung. Dabei ist im vorliegenden Beispiel die Federkraft der beweglichen
Kontaktfeder 51 in der gezeigten Stellung von Bedeutung, während die Kontaktanlagekraft
des Umschaltekontaktes in der anderen Schaltlage der beweglichen Kontaktfeder 51
im wesentlichen durch die Federeigenschaften der Gegenkontaktfeder 53 bestimmt ist.
Aus den Figuren 2 und 3 ist zu entnehmen, daß in einzelnen Justierschritten, die
jeweils einen Meß- und einen Biegeschritt enthalten, mittels des Kraftmeßfühlers
7 und des Kraftjustierfingers 8 die Einstellung der Federkraft auf den gewünschten
Wert erfolgt. Dabei repräsentieren die Pfeillinien jeweils einen Biegeschritt. Die
strichpunktierte Kurve zeigt die bleitiende - Kraft P bei im gleichen B{egeschritt
vorgenommenem Biegehub H der Kontaktfeder 51. Der schraffierte Bereich stellt das
Toleranzfeld für die Kontaktfederkraft dar.
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Der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Justierphase folgt die in
den Figuren 4 und 5 veranschaulichte Justierphase. In dieser werden die Gegenkontaktfedern
52 und 53 in einen vorgegebenen Abstand zur beweglichen Kontaktfeder 51 gebracht.
Auch diese Einstellung einer definierten Lage der Gegenkontaktfedern 52 und 53 erfolgt
in einzelnen Schritten, in denen jeweils eine Messung mittels des Wegmeßfühlers
9 und ein Biegevorgang mittels des Wegjustierfingers 11 vorgenommen wird, wobei
durch Erregung des Relais der Relaisanker 61 dem Wegmeßfühler 9 folgt.
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Die schrittweise Annäherung der Lageposition der feststehenden Gegenkontaktfeder
52, 53 an die Sollage ist dem in der Figur 5 dargestellten Diagramm zu entnehmen.
Die Pfeillinien repräsentieren dabei wieder jeweils einen Biegeschritt. Die strichpunktierte
Kurve zeigt die bleibende Durchbiegung D bei im gleichen Biegeschritt vorgenommenem
Biegehub H der Gegenkontaktfeder 52.
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Der schraffierte Bereich stellt das Toleranzfeld für die bleibende
Durchbiegung bzw. die Lageposition der Gegenkontaktfeder 52 dar.
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5 Figuren 22 Patentansprüche
L e e r s e i t e