DE3519546A1

DE3519546A1 - Elektromagnetisches schrittschaltrelais

Info

Publication number: DE3519546A1
Application number: DE19853519546
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Hettich (FH), 7743 Furtwangen
Original assignee: Dold & Soehne KG E
Current assignee: Dold & Soehne KG E
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE3519546C2

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schrittschaltrelais ge-
mäss dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Derartige Schrittschaltrelais dienen zur Fernsteuerung von Stromkreisen, wobei die Schrittschaltrelais in der Regel mit einem Kurzimpuls angesteuert werden. Die Impulsdauer wird vielfach durch manuelles Betätigen einer Taste bestimmt.
In der Praxis kommt es oft vor, daß die Taste nur sehr kurz betätigt wird, wodurch es zu Fehl schaltungen kommen kann weil der Anker nicht durchschaltet infolge des zu kurzen Impulses. Dadurch bringt der Schaltnocken den oder die Kontakte nicht in eine eindeutige Stellung. Neben Fehlschaltungen können an den Kontakten Lichtbögen auftreten oder zu hohe Obergangswiderstände bei unzureichend geschlossenen Kontakten können zu unzulässigen überhitzungen mit Brandfolge führen.
Schrittschaltrelais der geschilderten Art sind druckschriftlich belegt durch die DE-OS 17 65 694 und die DE-PS 18 13 067.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Schrittschaltrelais zu beheben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß der Schaltstößel mit einem integrierten Federkraftspeicher ausgerüstet ist, das Schaltrad durch eine Arretierfeder stets in der funktionsgemässen Stellung arretiert wird und beim Anziehen des Ankers zunächst die zum sicheren Schalten notwendige Kraft im Kraftspeicher aufgebaut wird.
Erst wenn sich die zur sicheren Durchführung des Schaltvorganges nötige Kraft im Kraftspeicher aufgebaut hat, hebt in der letzten Anzugsphase, d.h. kurz bevor der Anker auf dem Spulenkern aufliegt, der Entriegelungsstößel die Arretierfeder aus der Zahnlücke des Schaltrades und gibt das Schaltrad zur Ausführung der Schaltdrehung frei, wobei sich der Kraftspeicher entlädt und die Schaltnase die Dreh- und Schaltbewegung bewirkt. Der oder die Kontakte werden sicher in die funktionsrichtigen Positionen gebracht.
Wird nun das erfindungsgemässe Schrittschaltrelais mit einem Fehl impuls, wie er zum Beispiel durch zu kurzes Antippen des Tasters vorkommen kann beaufschlagt, so wird der Anker zwar etwas angezogen werden, dabei den Federkraftspeicher auch etwas aufladen aber das Schaltrad mit den Schaltnocken kann sich nicht bewegen weil es durch die Arretierfeder in seiner Lage fixiert ist. Der Entriegelungsstößel könnte erst kurz vor dem Aufliegen des Ankers auf dem Kern die Arretierfeder auslösen.
Die erfindungsgemässe Ausführung des Schrittschaltrelnis bewirkt daher eine sichere Funktion des Gerätes.
Die Funktionssicherheit ist auch besonders wichtig, wenn mehrere Schrittschaltrelais von einer zentralen Steile aus betatigt werden sollen, wie das beispielsweise der Fall ist in Gebäuden mit vielen Räumen, wobei die Raumbeleuchtung jeweils in den einzelnen Räumen üSer ein Schrittschaltrelais ein- und ausgeschaltet werden kann, gleichzeitig aber von einer Schaltzentrale aus gesteuert werden soll.
Bei dieser Betriebsart müssen Fehlschaltungen mit Sicherheit ausgeschlossen sein, damit alle Schrittschaltrelais beim Aus- oder Einschalten die gleiche Schaltposition einnehmen, was durch die erfindungsgemässe Ausführung gewährleistet ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von AusführungsDeispielen erläutert.
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Schrittschaltrelais.
Auf dem langen Ende des L-förmigen Magnetjoches 1 ist der Anker 2 verschwenkbar gelagert. An dem gegenüber der Lagerstelle des Ankers gelegenen Ankerende ist der Schaltstößel 4 gleichfalls erschwenkbar gelagert. Der Schaltstößel 4 besteht in der gezeigten Ausführung aus 3 Teilen, dem Entriegelungsstößel 4a mit der Auslösenase 4b, der Schaltnase 4c welche in Arbeitsrichtung begrenzt verschiebbar im Teil 4a gelagert ist und dem Kraftspeicher 4e, im Ausführungsbeispiel eine Druckfeder, die zwischen Teil 4a u. 4c unter einer entsprechenden Vorspannung eingebracht ist und beide Teile, also 4a u. 4c, bis zu einer nicht dargestellten Begrenzung auseinander drückt.
Die Auslösenase 4b liegt über der Arretierfeder 6, deren starres Ende im Gehäuse befestigt ist, während das freie Ende mit der Arretiernase 6a in die Zahnlücken 5a des Schaltrades 5 greift. Wird nun die Spule erregt, wird der Anker 2 in Richtung Polfläche des Spulenkerns 3 angezogen, dabei kommt die Schaltnase 4c in einer Zahnlücke 5a zum Aufsitzen. Das Schaltrad 5 kann sich aber nicht weiterdrehen, da es durch die Arretierfeder 6 festgehalten wird.
Die Feder 4e wird gespannt.
Wird nun die Erregung vor dem Hubende unterbrochen, das heißt, wenn der Ansteuerimpuls zu kurz ist, wird der Anker 2 durch die Kraft der Feder 4e und der Rückzugfeder 7 in die Ausgangsposition zurückgebracht, ohne daß das Schaltrad 5 gedreht wurde. Ist jedoch der Ansteuerimpuls, wie im Normalfall, richtig bemessen, nähert sich die Auslösenase 4b des Entriegelungsstößels 4a der Arretierfeder 6, dabei wird der Kraftspeicher 4e weiter geladen. Die Auslösenase 4b erreicht dann die Arretierfeder 6, drückt diese aus der Zahnlücke 5a, wodurch das Schaltrad 5 freigegeben wird und durch die Federkraft des Kraftspeichers 4e, über die Schaltnase 4c um einen Schaltschritt weitergedreht wird.
Eine Begrenzung des Schaltschrittes erfolgt in bekannter Weise durch die Schulter 4d welche in der Endstellung der Schaltnase 4c das Schaltrad 5 durch Anliegen am Zahnlücken 5b blockiert, wodurch die Drehbewegung gestoppt wird.
Die Rückzugfeder 7 bewirkt beim Abschalten der Erregung, daß Schaltstöel 4 und Anker 2 in die Ausgangsposition zurückkehren, wobei eine im rechten Winkel zur Spulenkernlängsachse wirkende Kraftkomponente den Schaltstößel 4 in funktionsgerechte Stellung zieht.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schaltstößels. Zur Unterscheidung gegenüber des in Figur 1 dargesteiten Schaltstößels 4, ist der hier gezeigte Schaltstößel mit 8 bezeichnet.
Hierbei ist der Schaltstößel 8 einstückig ausgeführt, eine Form wie sie sich leicht durch Spritzgießen aus thermoplastischem Material herstellen läßt.
Mit 8a ist die Auslösenase bezeichnet, 8b bezeichnet den Kraftspeicher, die Schaltnase 8c und die Schulter 8d. Die Use 8e dient dem Einhängen der Rückzugfeder 7.
Der Schaltstößel 8 kann selbstverständlich mit Verstärkungen und/oder Führungsrippen versehen werden welche zur Stabilisierung des Schaltstößels zweckmäßig sind 1. Die Funktion ist die gleiche wie zuvor beschrieben.
Zeichnungs - Legende Figur 1 1 Magnetjoch 2 Anker 3 Kern mit Spule 4 Schaltstößel mit Federkraftspeicher u. Schaltnase 4a Entriegelungsstößel 4b Auslösenase 4c Schaltnase 4d Schulter 4e Federkraftspei cher 5 Schaltrad 5a Zahnlücke 5b Zahnrücken 6 Arretierfeder 6a Arretiernase 7 Rückzugfeder Figur 2 8 Schaltstößel ( geformt aus Theromoplast ) 8a Auslösenase 8b Kraftspeicher 8c Schaltnase 8d Schulter 8e Ose für Rückzugfeder 7

Claims

Patentansprüche 1. Elektromagnetisches Schrittschaltrelais, bestehend aus einem winkelförmigen Joch, einem auf dem langen Jochteil gelagerten Anker, einem parallel zum langen Jochteil verlaufenden, im kurzen Jochteil befestigten Eisenkern mit Spule, sowie einem am gegenüber der Ankerlagerung liegenden Ankerende gelagerten Schaltstößel, der auf ein Schaltrad wirkt welches über eine Nockenscheibe die Schaltkontakte betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstößel (4) einen starren Entriegelungsstoßel (4a) aufweist und eine in Betätigungsrichtung bewegliche Schaltnase (4c), welche mit einem Federkraftspeicher (4e) versehen ist und das Schaltrad (5) durch eine Arretierfeder (6) fixiert wird, welche durch den starren Entriegelungsstößel (4a) aus dem Bereich der Zahnlücke (5a) des Schaltrades (5) gerückt wird.
2. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstößel (4) aus thermoplastischem Kunststoff besteht.
3. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstößel (4) aus Metall besteht.
4. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Federkrafuspeicher (4e) aus Metall besteht.
5. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 u. 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftspeicher (4e) als Zugfeder ausgeführt ist.
6. Schrittschaltreiais nach Anspruch 1 u. 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftspeicher (4e) als Druckfeder ausgeführt ist.
7. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 u. 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftspeicher (4e) als Blattfeder ausgeführt ist.
8. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 u. 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftspeicher (4e) aus einem geeigneten Thermoplast besteht.
9. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1, 2 u. 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftspeicher einstückig mit dem Schaltstößel im Spritzverfahren aus Thermoplast gefertigt ist. (Figur 2 )
10. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (5) aus thermoplastischem Kunststoff gefertigt ist.
11. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (5) aus Metall gefertigt ist.
12. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierfeder (6) aus thermoplastischem Kunststoff gefertigt ist.
13. Schrittschaltrelais nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierfeder (6) aus Metall gefertigt ist.