EP0168058A2 - Safety relay - Google Patents

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EP0168058A2
EP0168058A2 EP85108729A EP85108729A EP0168058A2 EP 0168058 A2 EP0168058 A2 EP 0168058A2 EP 85108729 A EP85108729 A EP 85108729A EP 85108729 A EP85108729 A EP 85108729A EP 0168058 A2 EP0168058 A2 EP 0168058A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
actuator
contacts
relay
main
Prior art date
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Granted
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EP85108729A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0168058A3 (en
EP0168058B1 (en
Inventor
Johannes Oberndorfer
Kenji C/O Matsushita Electric Works Ltd. Ono
Yoshiyuki Obihiro Matsush. El. Works Ltd. Iwami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Europe AG
Original Assignee
Euro Matsushita Electric Works AG
SDS RELAIS AG
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Publication date
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Priority claimed from JP12582685A external-priority patent/JPS61284022A/en
Application filed by Euro Matsushita Electric Works AG, SDS RELAIS AG filed Critical Euro Matsushita Electric Works AG
Priority to AT85108729T priority Critical patent/ATE71239T1/en
Publication of EP0168058A2 publication Critical patent/EP0168058A2/en
Publication of EP0168058A3 publication Critical patent/EP0168058A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0168058B1 publication Critical patent/EP0168058B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/548—Contact arrangements for miniaturised relays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/001—Means for preventing or breaking contact-welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H2050/028—Means to improve the overall withstanding voltage, e.g. creepage distances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/22—Polarised relays
    • H01H51/2227—Polarised relays in which the movable part comprises at least one permanent magnet, sandwiched between pole-plates, each forming an active air-gap with parts of the stationary magnetic circuit

Definitions

  • the invention relates to a safety relay of the type specified in the preamble of claim 1.
  • a safety relay is known from German utility model 7,512,499.
  • Safety relays have the task of safely disconnecting the circuit to be switched, for example the supply circuit of presses, machine tools, combustion systems or medical devices.
  • two independent contacts are connected in series in the circuit, which are normally open contacts of two monostable relays. If one of the two contacts does not open, for example as a result of contact welding, the circuit is still interrupted by the other contact of the second relay, which is connected in series. It is assumed that the same error does not occur on both contacts at the same time. Safety can be increased by connecting more than two contacts in series.
  • each of the known safety relays has, in addition to the main contact in the circuit to be switched, a monitoring contact which is positively actuated with the main contact and therefore indicates the position of the main contact regardless of the energized state of the relay.
  • These two monitoring contacts are included in an evaluation or control circuit for the two safety relays in such a way that the circuit to be switched is not closed again when the contacts are welded.
  • the position of these monitoring contacts is evaluated via a capacitor which is charged in the rest position of the safety relay via the monitoring contact designed as a normally closed contact and its charge for switching over the respective other safety relays in its working position is required.
  • With more complex control circuits there is an increasing tendency to evaluate the position of the monitoring contacts via a microprocessor.
  • Safety relays also have further contacts which serve as holding contacts and as contacts in a signal circuit for checking the function of the system.
  • all of these contacts are jointly forced by the relay armature or an actuator actuated by it.
  • the invention has for its object to provide a safety relay of the type mentioned, which can be used as the only relay instead of the previously required two in the circuit to be secured and thus leads to a reduction in circuitry and space requirements with the same security of the circuit break and fault detection.
  • one of the two main contacts which are preferably in the form of work contacts, does not open as a result of contact welding, the additional contact which is forcibly guided with this main contact via the driver is also held in this working position, while the actuator which is independent of the driver remains movable and allows the other main contact to be opened.
  • the adjustment of the movable contact parts of the main contacts by the actuator can take place directly, as is the case in the developments of the invention according to claims 2 to 6.
  • the actuator can rest directly on the movable contact parts of the main contacts and take them with it when it moves in its one direction, with the additional contacts being actuated via the drivers that are completely separate from the actuator.
  • This design has the advantage that not only the welding of a contact can be ascertained and a later re-activation of the circuit switched by the relay is prevented, but that contact breakage can also be ascertained, for example by the associated additional contact actively opening when a main contact breaks.
  • the main contacts are adjusted indirectly in that the actuator engages the respective driver when moving in its one direction and the latter takes along the two movable contact parts of the relevant contact pair coupled with it.
  • the development of the invention according to claim 9 is advantageous in that the additional contacts can be switched directly into the charging circuit of a capacitor contained in a control circuit of the relay, the charge for energizing the relay coil to convert the actuator from rest can be used in the work situation.
  • Claim 10 relates to an advantageous embodiment to achieve the flexibility and elasticity required for the contact movements.
  • any two contacts can be used as main contacts in the circuit to be switched, provided they do not belong to the same pair of positively driven contacts via a common driver and insofar as they are arranged with respect to the actuator so that they open both when moving in one direction and when moving in the other direction, both close.
  • the safety relay shown in FIGS. 1 and 2 has a base plate 10, from which coil connections 11 and contact connections 12 protrude downward.
  • a coil former 13 with a coil 14 is mounted on the base plate 10.
  • a yoke 15 made of soft magnetic material runs through the core of the coil body and is provided with yoke legs 16 at its two ends projecting from the coil body 13.
  • the coil 14 is closed at the top by a base body 17, which carries a central bearing pin 18.
  • An actuator 19 is pivotally mounted around the bearing pin 18 and has two armature rails 21, 22, which are held in a generally H-shaped plastic part 20 and run parallel to one another, and permanent magnets 23 arranged between them. In Fig. 1, the two permanent magnets are visible through oval recesses in the plastic part 20.
  • the anchor rails 21, 22 are of different lengths at the two ends of the actuator 19 such that, in the rest position of the relay shown in FIG. 1, the left longer part of the lower anchor rail 22 and the right longer part of the upper anchor rail 21 on the respective yoke leg 16 concerns. Because of the differently sized, mutually opposing surfaces of the anchor rails and yoke legs, an asymmetry in the permanent magnetic attraction force is obtained, so that the actuator 19 is kept stable in the position shown. Now the coil 14 is excited so that the yoke legs 16 are reversed, the actuator 19 is pivoted into its working position in which the left, shorter end of the upper anchor rail 21 and the right, shorter end of the lower anchor rail 22 abut the yoke legs 16. After the spool 14 has dropped, the actuator 1-9 returns to the rest position shown in FIG. 1.
  • the contact system of the safety relay contains a total of four contact pairs, each of which can be switched over by an actuating lug 24 formed near the end and on the outer sides of the actuator 19.
  • the contact pair shown in FIG. 1 in the upper left part comprises a normally open contact 25, which is formed by a fixed contact part 26 and a contact spring 27 cooperating therewith, and a normally closed contact 28, which is formed by a fixed contact part 29 and a contact spring 30 cooperating with it is formed.
  • the fixed contact parts 26 and 29 and the contact springs 27 and 30 are connected to the contact connections shown in FIG. 2.
  • the two contact springs 27 and 30 run essentially parallel to one another and are positively guided near their outer ends by a driver 31 attached there.
  • the driver 31 represents a separate component which can be moved independently of the actuator 19. Between the two contact springs 27 and 30 there runs a plastic web 32 which is molded onto a cap 33 surrounding the coil 14 and the contact system together with the base, and for Extensive separation of the contact spaces from work contact 25 and normally closed contact
  • the left upper actuating lug 24 acts on the contact spring 27 in such a way that the normally open contact 25 is interrupted, and in this position the contact spring 30 of the normally closed contact 28 is moved via the driver 31 by the contact spring 27 of the normally closed contact 25 acted on such that the normally closed contact 28 is closed.
  • the contact springs 27 and / or 30 are biased accordingly.
  • the pair of contacts shown in Fig. 1 in the lower right part of the safety relay is identical to the one just described, so that its further description is unnecessary.
  • the contact spring acted upon by the lower right actuating lug 24 forms the movable contact part of a normally open contact
  • the other contact spring forms the movable contact part of a normally closed contact.
  • the two other contact pairs provided in the upper right and lower left areas of the relay are also identical to the contact pair in the upper left part, only the switching functions are reversed such that the contact on the outside is a make contact and the contact is further inside lying contact forms a break contact.
  • some parts of the top right contact pair are given the same reference numerals as the corresponding parts of the top left contact pair, but additionally provided with an apostrophe.
  • the normally open contact 25 in the upper left part of the relay and the diametrically opposite normally open contact in the lower right part of the relay can be connected in series as two main contacts in a circuit to be switched, for example in the supply circuit of a machine tool. Assuming that two contacts do not weld at the same time within a relay, safety of the switching off of this circuit is guaranteed, since the actuator 19 still opens the right lower working contact when the left upper working contact is welded, for example.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 3 differs from that according to FIG. 1 only by a different design of the driver 31.
  • the driver 31 is generally E-shaped and has two incisions 35 into which the ends of the two contact springs 27 and 30 are inserted at the end.
  • a guide rail 36 is formed on the relay body, which slidably guides the driver 31 in the direction of the contact spring movement. This increases the accuracy of the forced coupling of work and break contacts 25, 28.
  • FIG. 4 Another variant of the driver 31 is illustrated in FIG. 4.
  • This driver 31 consists of a generally U-shaped plastic part, the two legs of which are provided with slots 37, with which it is pushed onto the ends of the contact springs 27 and 30.
  • the safety relay generally designated 40, is used in a two-hand circuit, for example for a press control. Counter -. Over the arrangement of Figure 1, the relay shown in Figure 5 is rotated 90 0 40, so that the left in Fig 1 top pair of contacts in Figure 5 is displayed on the top right.... The relay 40 is again shown in its rest position in FIG. 5, although only the contact pairs and not also the actuator are illustrated.
  • the four contact pairs of the relay are designated in Fig. 5 with I to IV, wherein for the contact pairs I and III the normally open contact faces the inside of the relay and the normally closed contact is arranged on the outside of the relay, while for the contact pairs II and IV the normally open contact on the outside of the relay and the normally closed contact further inside.
  • the supply circuit of the press runs from the terminal 41 via the fixed contact part 26 and the contact spring 27 of the normally open contact I and the contact spring and the fixed contact part of the normally open contact III to the terminal 42.
  • the series connection of two working contacts thus formed is symbolically represented in FIG. It can be advantageous if the connection of these two make contacts is made internally in the relay.
  • a capacitor 43 is connected to a monitoring circuit, which leads from a ground line 44 via the movable contact 45 of a control relay 46, the fixed contact part 29 and the contact spring 30 of the normally closed contact I and the contact spring and the fixed contact part of the normally closed contact III to a control voltage line 47 (for example 24V) leads.
  • a control voltage line 47 for example 24V
  • a supply circuit is closed which, on the one hand, runs from the control voltage line 47 through the coil 49 of the control relay 46, the upper contacts of the hand switches 48 to the ground line 44, so that the movable contact 45 of the control relay 46 is switched over, and on the other hand 5 via the upper electrode of the capacitor 43 via the upper contacts of the two manual switches 48, a delay element 50 (with a delay time of, for example, 10 ms) and through the coil 14 of the safety relay 40 to the lower electrode of the capacitor according to FIG. 5 43 runs.
  • the capacitor 43 is discharged via the coil 14, as a result of which the safety relay 40 is switched over in its working position, delayed by the time constant of the delay element 50 in relation to the control relay 46.
  • a holding circuit is closed, which extends from the control voltage line 47 via the fixed contact part and the contact spring of the working contact IV, the contact spring and the fixed contact part of the normally open contact II, the movable contact 45 of the monostable control relay 46, which is now in its working position, through the coil 14 of the safety relay 40, the delay element 50 and the two upper contacts of the hand switch 48 to the ground line 44.
  • the two normally open contacts II and IV of the safety relay 40 thus form holding contacts. In this way, the safety relay 40 is held in its working position even after the capacitor 43 has been discharged until one of the hand switches 48 is opened.
  • the remaining two normally closed contacts II and IV of the safety relay 40 are connected in parallel in a signal circuit between the two terminals 51 and 52. To the right of these terminals 51 and 52, the parallel connection of these normally closed contacts is again symbolically shown in FIG. 5.
  • the supply circuit is opened, as a result of which both the monostable safety relay 40 and the monostable control relay 46 return to the rest position and the two working contacts of the supply circuit of the press are opened.
  • the charging circuit for the capacitor 43 is closed again, so that it charges up and enables the safety relay 40 to be switched over to the working position again in the next cycle.
  • the signal circuit between the terminals 51 and 52 is used to check the function of the safety relay 40 Capacitor 43 (the monitoring contacts) are open. This state, which corresponds to an error-free operation of the safety relay 40, can be determined by a logical combination. If one of the contact springs of the safety relay 40 breaks, the condition of this logical link is no longer met, from which an error display can be derived.
  • the H andschalter 48 are additionally provided with the lower contacts that serve to discharge the capacitor 43 through a resistor 53 to ground, provided that only one of said manual switch is depressed 48th
  • the resistor 53 is dimensioned such that when the two manual switches 48 are actuated, the capacitor A3 is discharged practically exclusively via the coil 14 of the safety relay 40. This measure prevents one of the hand switches 48 from being kept in the permanently closed state and an attempt to actuate the press only via the other hand switch 48.
  • the main contacts 25 are two internal contacts facing the actuator 19, which are designed as lift-off contacts, and that the monitoring contacts or additional contacts 28 are used these main contacts 25 are used via the relevant driver 31 positively guided, facing away from the actuator 19, external contacts that work as flexure contacts.
  • the direct application of the contact springs 27 by the actuating lugs 24 of the actuator 19 takes place with sufficient flexibility to ensure that when a main contact 25 is welded, the actuator 19 can return so far in the direction of its rest position that he opens the other main contact.
  • the embodiment of Figure 6 differs from that of Figure 1 in that here the two contact springs 27 and 30 are biased such that the external contact, the working contact 25 and the internal contact Contact forms the normally closed contact 28.
  • the two contact springs 27 and 30 engage in slots of the actuator 31 from below and pretension them for abutment on an extension 60 of the actuator 19.
  • a cutting-shaped projection 61 is provided on the lower side of the actuator 31 according to FIG. 6, which engages in a wedge-shaped recess 62 of the extension 60.
  • the leaf springs 27 and 30 are also mounted in a knife-like manner within the actuator 31.
  • the actuator 31 pivots counterclockwise from the rest position shown in FIG. 6 around the bearing pin indicated at 18, the actuator 31 is positively pressed outward so that the normally closed contact 28 opens and the normally open contact 25 closes. If the working contact 25 welds in its working position, as indicated in FIG. 7, it holds the driver 31 in this position, while the actuator 19 can return to its rest position. The blade-shaped projection 61 is released from the wedge-shaped recess 62 of the attachment 60 provided on the actuator 19. The normally closed contact 28 is then also held in its open position via the actuator 31.
  • the normally open contact 25 shown here and the diametrically opposite (not shown) normally open contact are inserted as main contacts in the circuit to be switched, while the normally closed contact 28 and its diametrically opposite counterpart serve as monitoring contacts.

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Abstract

A safety relay contains two operating contacts (25) which are operated by a common actuator (19), the operating contacts (25) lying in series in the power supply circuit, for example of a machine tool, to be protected. With the contact spring (27) of each of the two operating contacts (25), the contact spring (30) of a normally closed contact (28) is positively guided by a driver (31) which can move independently from the actuator (19). The operation of the two contact springs (27) of the operating contacts (25) by the actuator (19) takes place with such flexibility that, in the event of one of the operating contacts (25) being welded, although the actuator (19) can be moved so far back into its quiescent position that it opens the other operating contact (25), the driver (31) associated with the welded operating contact (25) is held firmly and holds the corresponding normally closed contact (30) in its opened position. In this way, a monitoring circuit passed via the two normally closed contacts (30) remains open so that, for example, a capacitor required for the renewed excitation of the relay is no longer charged and thus a renewed closing of the non-welded operating contact (25) for renewed operation of the machine tool is prevented. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsrelais der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Ein solches Relais ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 7,512,499 bekannt.The invention relates to a safety relay of the type specified in the preamble of claim 1. Such a relay is known from German utility model 7,512,499.

Sicherheitsrelais haben die Aufgabe, den zu schaltenden Stromkreis, beispielsweise den Versorgungsstromkreis von Pressen, Werkzeugmaschinen, Feuerungsanlagen oder medizinischen Geräten, sicher zu trennen. Bei herkömmlichen Anordnungen werden dazu in den Stromkreis zwei voneinander unabhängige Kontakte in Serie eingeschaltet, bei denen es sich um Arbeitskontakte zweier monostabiler Relais handelt. Öffnet einer der beiden Kontakte nicht, beispielsweise infolge Kontaktverschweißung, so wird der Stromkreis durch den anderen, dazu in Serie liegenden Kontakt des zweiten Relais noch unterbrochen. Man geht davon aus, daß der gleiche Fehler nicht gleichzeitig an beiden Kontakten auftritt. Durch Serienschaltung von mehr als zwei Kontakten läßt sich die Sicherheit erhöhen.Safety relays have the task of safely disconnecting the circuit to be switched, for example the supply circuit of presses, machine tools, combustion systems or medical devices. In conventional arrangements, two independent contacts are connected in series in the circuit, which are normally open contacts of two monostable relays. If one of the two contacts does not open, for example as a result of contact welding, the circuit is still interrupted by the other contact of the second relay, which is connected in series. It is assumed that the same error does not occur on both contacts at the same time. Safety can be increased by connecting more than two contacts in series.

Zur Erkennung eines Fehlers weist jedes der bekannten Sicherheitsrelais zusätzlich zu dem in dem zu schaltenden Stromkreis liegenden Hauptkontakt einen Überwachungskontakt auf, der mit dem Hauptkontakt zwangsbetätigt wird und daher die Stellung des Hauptkontakts unabhängig vom Erregungszustand des Relais angibt. Diese beiden Überwachungskontakte sind derart in eine Auswerte - oder Steuerschaltung für die beiden Sicherheitsrelais einbezogen,daß bei Kontaktverschweißung eine erneute Schließung des zu schaltenden Stromkreises verhindert wird. Die Auswertung der Stellung dieser Überwachungskontakte erfolgt bei einfacheren Steuerschaltungen über einen Kondensator, der in der Ruhestellung des Sicherheitsrelais über den als Ruhekontakt ausgeführten Überwachungskontakt aufgeladen wird und dessen Ladung zur Umschaltung des jeweils anderen Sicherheitsrelais in seine Arbeitsstellung benötigt wird. Bei komplexeren Steuerschaltungen besteht eine steigende Tendenz, die Auswertung der Stellung der Überwachungskontakte über einen Mikroprozessor vorzunehmen.To detect an error, each of the known safety relays has, in addition to the main contact in the circuit to be switched, a monitoring contact which is positively actuated with the main contact and therefore indicates the position of the main contact regardless of the energized state of the relay. These two monitoring contacts are included in an evaluation or control circuit for the two safety relays in such a way that the circuit to be switched is not closed again when the contacts are welded. In the case of simpler control circuits, the position of these monitoring contacts is evaluated via a capacitor which is charged in the rest position of the safety relay via the monitoring contact designed as a normally closed contact and its charge for switching over the respective other safety relays in its working position is required. With more complex control circuits there is an increasing tendency to evaluate the position of the monitoring contacts via a microprocessor.

Sicherheitsrelais weisen ferner weitere Kontakte auf, die als Haltekontakte sowie als Kontakte in einem Signalkreis zur Funktionskontrolle des Systems dienen. Bei den herkömmlichen Sicherheitsrelais werden alle diese Kontakte (Haupt-, Uberwachungs-, Halte- und Signalkreis-Kontakte) vom Relaisanker bzw. einem von diesem beaufschlagten Betätiger gemeinsam zwangsgeführt.Safety relays also have further contacts which serve as holding contacts and as contacts in a signal circuit for checking the function of the system. With conventional safety relays, all of these contacts (main, monitoring, holding and signal circuit contacts) are jointly forced by the relay armature or an actuator actuated by it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsrelais der eingangs bezeichneten Gattung anzugeben, das sich bei gleicher Sicherheit der Stromkreisunterbrechung und Fehlererkennung als einziges Relais anstelle der bisher erforderlichen zwei in den zu sichernden Stromkreis einsetzen läßt und somit zu einer Verringerung des Schaltungsaufwandes und Platzbedarfes führt.The invention has for its object to provide a safety relay of the type mentioned, which can be used as the only relay instead of the previously required two in the circuit to be secured and thus leads to a reduction in circuitry and space requirements with the same security of the circuit break and fault detection.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegeben. Diese Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß es für die Sicherheit der Stromkreisunterbrechung und Fehlererkennung nur darauf ankommt, daß der als Überwachungskontakt benutzte Zusatzkontakt mit dem ihm zugeordneten Hauptkontakt zwangsgeführt ist, nicht dagegen daß sowohl Haupt- als auch Zusatzkontakt vom Betätiger des Relais zwangsbetätigt werden. Durch die Verwendung von jeweils einen Hauptkontakt und einen Zusatzkontakt miteinander koppelnden Mitnehmern, die wenigstens bei ihrer Rückstellbewegung unabhängig voneinander bewegbar sind, wird es möglich, den beim Stand der Technik in einem zweiten Relais vorgesehenen Hauptkontakt erfindungsgemäß innerhalb des selben Relais mit dem gleichen Betätiger zu steuern, wobei auch diesem zweiten Hauptkontakt ein Zusatzkontakt zugeordnet ist. öffnet nun einer der beiden vorzugsweise als Arbeitskontakte ausgebildeten Hauptkontakte infolge Kontaktschweißens nicht, so wird auch der mit diesem Hauptkontakt über den Mitnehmer zwangsgeführte Zusatzkontakt in dieser Arbeitsstellung festgehalten, während der von dem Mitnehmer unabhängige Betätiger bewegbar bleibt und die öffnung des anderen Hauptkontaktes gestattet.The achievement of this object is specified in the characterizing part of claim 1. This solution is based on the knowledge that the only thing that is important for the safety of the circuit interruption and fault detection is that the additional contact used as the monitoring contact is positively guided with the main contact assigned to it, not that both the main and additional contact are positively actuated by the actuator of the relay. Through the use of one main contact and one additional contact coupling drivers, which can be moved independently of one another at least in their return movement, it is possible according to the invention to provide the main contact provided in the prior art in a second relay within the same relay with the same actuator control, an additional contact is also assigned to this second main contact. If one of the two main contacts, which are preferably in the form of work contacts, does not open as a result of contact welding, the additional contact which is forcibly guided with this main contact via the driver is also held in this working position, while the actuator which is independent of the driver remains movable and allows the other main contact to be opened.

Die Verstellung der beweglichen Kontaktteile der Hauptkontakte durch den Betätiger kann dabei unmittelbar erfolgen, wie dies in den Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 2 bis 6 der Fall ist. Dabei kann der Betätiger unmittelbar an den beweglichen Kontaktteilen der Hauptkontakte anliegen und diese bei Bewegung in seiner einen Richtung mitnehmen, wobei die Betätigung der Zusatzkontakte über die vom Betätiger vollständig separaten Mitnehmer erfolgt. Diese Gestaltungsweise hat den Vorteil, daß nicht nur das Verschweißen eines Kontaktes feststellbar ist und ein späteres erneutes Einschalten des von dem Relais geschalteten Stromkreises verhindert, sondern daß auch Kontaktbruch feststellbar wird, indem etwa bei Bruch eines Hauptkontaktes der zugehörige Zusatzkontakt selbst tätig öffnet.The adjustment of the movable contact parts of the main contacts by the actuator can take place directly, as is the case in the developments of the invention according to claims 2 to 6. The actuator can rest directly on the movable contact parts of the main contacts and take them with it when it moves in its one direction, with the additional contacts being actuated via the drivers that are completely separate from the actuator. This design has the advantage that not only the welding of a contact can be ascertained and a later re-activation of the circuit switched by the relay is prevented, but that contact breakage can also be ascertained, for example by the associated additional contact actively opening when a main contact breaks.

In der Weiterbildung der Erfindung nach den Ansprüchen 7 und 8 erfolgt dagegen die Verstellung der Hauptkontakte mittelbar dadurch, daß der Betätiger bei Bewegung in seine eine Richtung am jeweiligen Mitnehmer angreift und dieser die beiden mit ihm gekoppelten beweglichen Kontaktteile des betreffenden Kontaktpaares mitnimmt.In the development of the invention according to claims 7 and 8, on the other hand, the main contacts are adjusted indirectly in that the actuator engages the respective driver when moving in its one direction and the latter takes along the two movable contact parts of the relevant contact pair coupled with it.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 ist insofern von Vorteil, als die Zusatzkontakte unmittelbar in den Ladekreis eines in einer Steuerschaltung des Relais enthaltenen-Kondensators eingeschaltet werden können, dessen Ladung für die Erregung der Relaisspule zur Umstellung des Betätigers aus der Ruhein die Arbeitslage verwendet werden kann.The development of the invention according to claim 9 is advantageous in that the additional contacts can be switched directly into the charging circuit of a capacitor contained in a control circuit of the relay, the charge for energizing the relay coil to convert the actuator from rest can be used in the work situation.

Anspruch 10 bezieht sich auf eine vorteilhafte Ausgestaltung zur Erzielung der für die Kontaktbewegungen erforderlichen Flexibilität und Elastizität.Claim 10 relates to an advantageous embodiment to achieve the flexibility and elasticity required for the contact movements.

Die Weiterbildung der Erfindung nach den Ansprüchen 11 und 12 dient dem Vorteil, daß im gleichen Relais weitere Kontakte als Haltekontakte, Signalkreiskontakte oder auch als zusätzliche Sicherheitskontakte vorgesehen sein können. Als Hauptkontakte in den zu schaltenden Stromkreis können dabei prinzipiell beliebige zwei Kontakte herangezogen werden, soweit sie nicht zum gleichen, über einen gemeinsamen Mitnehmer zwangsgeführten Kontaktpaar gehören und soweit sie bezüglich des Betätigers so angeordnet sind, daß sie bei dessen Bewegung in einer Richtung beide öffnen und bei dessen Bewegung in der anderen Richtung beide schließen.The development of the invention according to claims 11 and 12 serves the advantage that further contacts can be provided in the same relay as holding contacts, signal circuit contacts or as additional safety contacts. In principle, any two contacts can be used as main contacts in the circuit to be switched, provided they do not belong to the same pair of positively driven contacts via a common driver and insofar as they are arranged with respect to the actuator so that they open both when moving in one direction and when moving in the other direction, both close.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

  • Fig. 1 eine Ansicht des Betätiger- und Kontaktsystems eines Sicherheitsrelais;
  • Fig. 2 einen Schnitt durch das Relais nach Fig. 1 längs der Linie II-II;
  • Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform des Sicherheitsrelais;
  • Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Variante des einen Hauptkontakt mit einem überwachungskontakt koppelnden Mitnehmers;
  • Fig. 5 eine Steuerschaltung unter Verwendung des hier beschriebenen Sicherheitsrelais;
  • Fig. 6 einen Teil einer weiteren Ausführungsform des Sicherheitsrelais in der Ruhestellung; und
  • Fig. 7 das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 in einem anderen Betriebszustand.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. Show in the drawings
  • Figure 1 is a view of the actuator and contact system of a safety relay.
  • Fig. 2 shows a section through the relay of Figure 1 along the line II-II.
  • 3 shows a representation similar to FIG. 1 of another embodiment of the safety relay;
  • 4 shows a perspective illustration of a variant of the driver coupling a main contact with a monitoring contact;
  • 5 shows a control circuit using the safety relay described here;
  • 6 shows part of a further embodiment of the safety relay in the rest position; and
  • Fig. 7 shows the embodiment of FIG. 6 in a different operating state.

Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Sicherheitsrelais weist eine Grundplatte 10 auf, von der aus nach unten Spulenanschlüsse 11 und Kontaktanschlüsse 12 herausragen. Auf der Grundplatte 10 ist ein Spulenkörper 13 mit einer Spule 14 montiert. Durch den Kern des Spulenkörpers verläuft ein Joch 15 aus weich-magnetischem Material, das an seinen beiden aus dem Spulenkörper 13 herausragenden Enden mit Jochschenkeln 16 versehen ist.The safety relay shown in FIGS. 1 and 2 has a base plate 10, from which coil connections 11 and contact connections 12 protrude downward. A coil former 13 with a coil 14 is mounted on the base plate 10. A yoke 15 made of soft magnetic material runs through the core of the coil body and is provided with yoke legs 16 at its two ends projecting from the coil body 13.

Die Spule 14 ist nach oben .durch einen Grundkörper 17 abgeschlossen, der einen zentrischen Lagerzapfen 18 trägt. Um den Lagerzapfen 18 ist ein Betätiger 19 schwenkbar gelagert, der zwei in einem generell H-förmigen Kunststoffteil 20 gehalterte, parallel zueinander verlaufende Ankerschienen 21, 22 sowie zwischen diesen angeordnete Dauermagnete 23 aufweist. In Fig. 1 sind die beiden Dauermagnete durch ovale Aussparungen in dem Kunststoff-teil 20 hindurch sichtbar.The coil 14 is closed at the top by a base body 17, which carries a central bearing pin 18. An actuator 19 is pivotally mounted around the bearing pin 18 and has two armature rails 21, 22, which are held in a generally H-shaped plastic part 20 and run parallel to one another, and permanent magnets 23 arranged between them. In Fig. 1, the two permanent magnets are visible through oval recesses in the plastic part 20.

Die Ankerschienen 21, 22 sind an den beiden Enden des Betätigers 19 unterschiedlich lang derart ausgeführt, daß in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung des Relais der linke längere Teil der unteren Ankerschiene 22 und der rechte längere Teil der oberen Ankerschiene 21 an dem jeweiligen Jochschenkel 16 anliegen. Wegen der unterschiedlich großen, einander gegenüberstehenden Flächen der Ankerschienen und Jochschenkel erhält man eine Asymmetrie in der dauermagnetischen Anzugskraft, so daß der Betätiger 19 in der gezeichneten Stellung stabil gehalten wird..Wird nun die Spule 14 so erregt, daß die Jochschenkel 16 umgepolt werden, so wird der Betätiger 19 in seine Arbeitsstellung geschwenkt, in der das linke kürzere Ende der oberen Ankerschiene 21 und das rechte kürzere Ende der unteren Ankerschiene 22 an den Jochschenkeln 16 anliegen. Nach Abfall der Spule 14 kehrt der Betätiger 1-9 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Ruhestellung zurück.The anchor rails 21, 22 are of different lengths at the two ends of the actuator 19 such that, in the rest position of the relay shown in FIG. 1, the left longer part of the lower anchor rail 22 and the right longer part of the upper anchor rail 21 on the respective yoke leg 16 concerns. Because of the differently sized, mutually opposing surfaces of the anchor rails and yoke legs, an asymmetry in the permanent magnetic attraction force is obtained, so that the actuator 19 is kept stable in the position shown. Now the coil 14 is excited so that the yoke legs 16 are reversed, the actuator 19 is pivoted into its working position in which the left, shorter end of the upper anchor rail 21 and the right, shorter end of the lower anchor rail 22 abut the yoke legs 16. After the spool 14 has dropped, the actuator 1-9 returns to the rest position shown in FIG. 1.

Gemäß Fig. 1 enthält das Kontaktsystem des Sicherheitsrelais insgesamt vier Kontaktpaare, die jeweils von einer nahe dem Ende und an den Außenseiten des Betätigers 19 angeformten Betätigungsnase 24 umschaltbar sind. Das in Fig. 1 im linken oberen Teil gezeigte Kontaktpaar umfaßt einen Arbeitskontakt 25, der von einem festen Kontaktteil 26 und einer mit diesem zusammenarbeitenden Kontaktfeder 27 gebildet wird, sowie einen Ruhekontakt 28, der von einem festen Kontaktteil 29 und einer mit diesem zusammenarbeitenden Kontaktfeder 30 gebildet wird. Die festen Kontaktteile 26 und 29 und die Kontaktfedern 27 und 30 sind mit den in Fig. 2 gezeigten Kontaktanschlüssen verbunden. Die beiden Kontaktfedern 27 und 30 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und sind nahe ihrer äußeren Enden durch einen dort aufgesteckten Mitnehmer 31 zwangsgeführt. Der Mitnehmer 31 stellt ein von dem Betätiger 19 unabhängig bewegbares, getrenntes Bauteil dar. Zwischen den beiden Kontaktfedern 27 und 30 verläuft ein Kunststoff-Steg 32, der an eine die Spule 14 und das Kontaktsystem zusammen mit dem Sockel umgebende Kappe 33 angeformt ist und zur weitgehenden Trennung der Kontakträume von Arbeitskontakt 25 und Ruhekontakt 28 dient.1, the contact system of the safety relay contains a total of four contact pairs, each of which can be switched over by an actuating lug 24 formed near the end and on the outer sides of the actuator 19. The contact pair shown in FIG. 1 in the upper left part comprises a normally open contact 25, which is formed by a fixed contact part 26 and a contact spring 27 cooperating therewith, and a normally closed contact 28, which is formed by a fixed contact part 29 and a contact spring 30 cooperating with it is formed. The fixed contact parts 26 and 29 and the contact springs 27 and 30 are connected to the contact connections shown in FIG. 2. The two contact springs 27 and 30 run essentially parallel to one another and are positively guided near their outer ends by a driver 31 attached there. The driver 31 represents a separate component which can be moved independently of the actuator 19. Between the two contact springs 27 and 30 there runs a plastic web 32 which is molded onto a cap 33 surrounding the coil 14 and the contact system together with the base, and for Extensive separation of the contact spaces from work contact 25 and normally closed contact 28 is used.

In der in Fig. 1 gezeigte Ruhelage des monostabilen Sicherheitsrelais beaufschlagt die linke obere Betätigungsnase 24 die Kontaktfeder 27 derart, daß der Arbeitskontakt 25 unterbrochen ist, und in dieser Stellung wird die Kontaktfeder 30 des Ruhekontaktes 28 über den Mitnehmer 31 von der Kontaktfeder 27 des Ruhekontakts 25 derart beaufschlagt, daß der Ruhekontakt 28 geschlossen ist. Bei Erregung der Spule 14 und Schwenkung.des Betätigers 19 in seine Arbeitsstellung wird der Arbeitskontakt 25 geschlossen und der Ruhekontakt 28 über den Mitnehmer 31 zwangsläufig geöffnet. Zur Durchführung dieser Umschaltbewegung sind die Kontaktfedern 27 und/oder 30 entsprechend vorgespannt.In the rest position of the monostable safety relay shown in FIG. 1, the left upper actuating lug 24 acts on the contact spring 27 in such a way that the normally open contact 25 is interrupted, and in this position the contact spring 30 of the normally closed contact 28 is moved via the driver 31 by the contact spring 27 of the normally closed contact 25 acted on such that the normally closed contact 28 is closed. When the coil 14 is excited and the actuator 19 is pivoted into its working position, the normally open contact 25 is closed and the normally closed contact 28 is inevitably opened via the driver 31. To carry out this switching movement, the contact springs 27 and / or 30 are biased accordingly.

Das in Fig. 1 im rechten unteren Teil des Sicherheitsrelais gezeigte Kontaktpaar ist mit dem soeben beschriebenen identisch aufgebaut, so daß sich seine weitere Beschreibung erübrigt. Auch hier bildet die von der rechten unteren Betätigungsnase 24 beaufschlagte Kontaktfeder den beweglichen Kontaktteil eines Arbeitskontaktes, während die andere Kontaktfeder den beweglichen Kontaktteil eines Ruhekontaktes bildet. Die beiden weiteren im rechten oberen und im linken unteren Bereich des Relais vorgesehenen Kontaktpaare sind ebenfalls identisch wie das im linken oberen Teil vorhandene Kontaktpaar aufgebaut, wobei lediglich die Schaltfunktionen derart umgekehrt sind, daß jeweils der auf der Außenseite liegende Kontakt einen Arbeitskontakt und der weiter innen liegende Kontakt einen Ruhekontakt bildet. In Fig. 1 und 2 sind einige Teile des rechten oberen Kontaktpaares mit gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Teile des-linken oberen Kontaktpaares, jedoch zusätzlich mit einem Apostroph versehen, bezeichnet.The pair of contacts shown in Fig. 1 in the lower right part of the safety relay is identical to the one just described, so that its further description is unnecessary. Here, too, the contact spring acted upon by the lower right actuating lug 24 forms the movable contact part of a normally open contact, while the other contact spring forms the movable contact part of a normally closed contact. The two other contact pairs provided in the upper right and lower left areas of the relay are also identical to the contact pair in the upper left part, only the switching functions are reversed such that the contact on the outside is a make contact and the contact is further inside lying contact forms a break contact. 1 and 2, some parts of the top right contact pair are given the same reference numerals as the corresponding parts of the top left contact pair, but additionally provided with an apostrophe.

Tritt in der Arbeitsstellung des Betätigers 19 beispielsweise bei dem Arbeitskontakt 25 eine Kontaktverschweißung zwischen den an der Kontaktfeder 27 und an dem festen Kontaktteil 26 vorgesehenen Kontaktstücken auf, so läßt sich dieser Arbeitskontakt 25 durch die Rückkehr des Betätigers 19 in seine in Fig. 1 gezeigte 'Ruhelage nicht mehr öffnen. Infolge der Zwangsführung 'durch den Mitnehmer 31 bleibt in diesem Fall der Ruhekontakt 28 geöffnet. Durch ausreichende Flexibilität der Kontaktfeder 27 sowie Dimensionierung und Anordnung der vier Betätigungsnasen 24 ist jedoch gewährleistet, daß trotz des verschweißten Arbeitskontaktes 25 der Betätiger 19 sich noch so weit in Richtung seiner Ruhelage zurückverschwenken kann, daß das rechte untere Kontaktpaar durch die rechte untere Betätigungsnase 24 in seine Ruhestellung zurückgeführt wird und die beiden übrigen Kontaktpaare im linken unteren und rechten oberen Teil des Relais von den jeweiligen Betätigungsnasen 24 so weit freigegeben werden, daß sie infolge der Federvorspannungen ebenfalls in ihre Ruhestellung zurückkehren können.If, in the working position of the actuator 19, for example in the case of the working contact 25, there is contact welding between the contact pieces provided on the contact spring 27 and on the fixed contact part 26, this working contact 25 can be caused by the return of the actuator 19 to the one shown in FIG. Do not open the rest position. As a result of the forced guidance by the driver 31, the normally closed contact 28 remains open in this case. Sufficient flexibility of the contact spring 27 and the dimensioning and arrangement of the four actuating lugs 24 ensure, however, that despite the welded working contact 25, the actuator 19 can pivot back so far in the direction of its rest position that the lower right contact pair through the lower right actuating lug 24 in his rest position is restored and the other two Contact pairs in the lower left and upper right part of the relay are released by the respective actuating lugs 24 so far that they can also return to their rest position due to the spring preloads.

Bei dem soweit beschriebenen Relais können der Arbeitskontakt 25 im linken oberen Teil des Relais sowie der diametral gegenüberliegende Arbeitskontakt im rechten unteren Teil des Relais als zwei Hauptkontakte in einem zu schaltenden Stromkreis, etwa im Versorgungskreis einer Werkzeugmaschine, in Serie eingeschaltet werden. Unter der Annahme, daß innerhalb eines Relais nicht zwei Kontakte gleichzeitig verschweißen, ist eine Sicherheit der Abschaltung dieses Stromkreises gewährleistet, da etwa bei Verschweißen des linken oberen Arbeitskontaktes der Betätiger 19 den rechten unteren Arbeitskontakt noch öffnet.In the relay described so far, the normally open contact 25 in the upper left part of the relay and the diametrically opposite normally open contact in the lower right part of the relay can be connected in series as two main contacts in a circuit to be switched, for example in the supply circuit of a machine tool. Assuming that two contacts do not weld at the same time within a relay, safety of the switching off of this circuit is guaranteed, since the actuator 19 still opens the right lower working contact when the left upper working contact is welded, for example.

Die erwähnte Flexibilität der Beaufschlagung der Kontaktfeder 27 des Arbeitskontaktes 25 durch die zugehörige Betätigungsnase 24 läßt sich dadurch erhöhen, daß, wie in Fig. 2 für die Kontaktfeder 27' des rechten oberen Kontaktpaares veranschaulicht, diese Kontaktfeder 27' in demjenigen Bereich, in dem die Betätigungsnase 24 an ihr angreift, durch eine Aussparung 34' in ihrer Breite reduziert ist. Eine weitere, in den Zeichnungen nicht dargestellte Möglichkeit zur Erzielung einer ausreichenden Flexibilität besteht darin, daß die Kontaktnase 24 nicht starr an dem Betätiger 19 angeformt sondern etwa über einen federnden Arm mit diesem verbunden ist. Eine solche an dem Betätiger 19 flexibel angebrachte Betätigungsnase könnte statt auf die Kontaktfeder 27 auch auf die dem Betätiger 19 zugewandte Stirnfläche des Mitnehmers 31 einwirken.The above-mentioned flexibility of the action of the contact spring 27 of the normally open contact 25 by the associated actuating lug 24 can be increased in that, as illustrated in FIG. 2 for the contact spring 27 'of the upper right contact pair, this contact spring 27' in the area in which the Actuating lug 24 engages it, its width is reduced by a recess 34 '. Another possibility, not shown in the drawings, of achieving sufficient flexibility is that the contact lug 24 is not rigidly formed on the actuator 19 but is connected to it via a resilient arm. Such an actuating lug flexibly attached to the actuator 19 could act on the end face of the driver 31 facing the actuator 19 instead of on the contact spring 27.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 lediglich durch eine andere Gestaltung des Mitnehmers 31. Gemäß Fig. 3 ist der Mitnehmer 31 generell E-förmig gestaltet und weist zwei Einschnitte 35 auf, in die die Enden der beiden Kontaktfedern 27 und 30 stirnseitig eingeführt sind. Ferner ist in diesem Fall an dem Relaiskörper eine Führungsschiene 36 ausgebildet, die den Mitnehmer 31 gleitend in Richtung der Kontaktfederbewegung führt. Dadurch wird die Genauigkeit der Zwangskopplung von Arbeits- und Ruhekontakt 25, 28 erhöht.The exemplary embodiment shown in FIG. 3 differs from that according to FIG. 1 only by a different design of the driver 31. According to FIG. 3 the driver 31 is generally E-shaped and has two incisions 35 into which the ends of the two contact springs 27 and 30 are inserted at the end. Furthermore, in this case, a guide rail 36 is formed on the relay body, which slidably guides the driver 31 in the direction of the contact spring movement. This increases the accuracy of the forced coupling of work and break contacts 25, 28.

Eine weitere Variante des Mitnehmers 31 ist in Fig. 4 veranschaulicht. Dieser Mitnehmer 31 besteht aus einem generell U-förmigen Kunststoff-Teil, dessen beide Schenkel mit Schlitzen 37 versehen sind, mit denen er auf die Enden der Kontaktfedern 27 und 30 aufgeschoben wird.Another variant of the driver 31 is illustrated in FIG. 4. This driver 31 consists of a generally U-shaped plastic part, the two legs of which are provided with slots 37, with which it is pushed onto the ends of the contact springs 27 and 30.

In Fig. 5 ist das generell mit 40 bezeichnete Sicherheitsrelais in einer Zweihandschaltung z.B. für eine Pressensteuerung eingesetzt. Gegen- - über der Anordnung nach Fig. 1 ist das Relais 40 in Fig. 5 um 900 gedreht dargestellt, so daß das in Fig. 1 linke obere Kontaktpaar in Fig. 5 rechts oben erscheint. Wiederum ist das Relais 40 in Fig. 5 in seiner Ruhestellung gezeigt, wobei allerdings nur die Kontaktpaare, nicht auch der Betätiger veranschaulicht sind. Die vier Kontaktpaare des Relais sind in Fig. 5 mit I bis IV bezeichnet, wobei für die Kontaktpaare I und III der Arbeitskontakt dem Inneren des Relais zugewandt und der Ruhekontakt an der Außenseite des Relais angeordnet ist, während bei den Kontaktpaaren II und IV der Arbeitskontakt an der Außenseite des Relais und der Ruhekontakt weiter innen liegt.5, the safety relay, generally designated 40, is used in a two-hand circuit, for example for a press control. Counter -. Over the arrangement of Figure 1, the relay shown in Figure 5 is rotated 90 0 40, so that the left in Fig 1 top pair of contacts in Figure 5 is displayed on the top right.... The relay 40 is again shown in its rest position in FIG. 5, although only the contact pairs and not also the actuator are illustrated. The four contact pairs of the relay are designated in Fig. 5 with I to IV, wherein for the contact pairs I and III the normally open contact faces the inside of the relay and the normally closed contact is arranged on the outside of the relay, while for the contact pairs II and IV the normally open contact on the outside of the relay and the normally closed contact further inside.

Der Versorgungsstromkreis der Presse verläuft von der Klemme 41 über das feste Kontaktteil 26 und die Kontaktfeder 27 des Arbeitskontaktes I sowie die Kontaktfeder und das feste Kontaktteil des Arbeitskontaktes III zur Klemme 42. Rechts von diesen Klemmen 41 und 42 ist in Fig. 5 nochmals die so gebildete Serienschaltung zweier Arbeitskontakte symbolisch dargestellt. Es kann dabei von Vorteil sein, wenn die Verbindung dieser beiden Arbeitskontakte im Relais intern durchgeführt ist.The supply circuit of the press runs from the terminal 41 via the fixed contact part 26 and the contact spring 27 of the normally open contact I and the contact spring and the fixed contact part of the normally open contact III to the terminal 42. To the right of these terminals 41 and 42, the series connection of two working contacts thus formed is symbolically represented in FIG. It can be advantageous if the connection of these two make contacts is made internally in the relay.

Ein Kondensator 43 ist in einen überwachungskreis eingeschaltet, der von einer Masseleitung 44 über den bewegbaren Kontakt 45 eines Ansteuerungsrelais 46, das feste Kontaktteil 29 und die Kontaktfeder 30 des Ruhekontakts I sowie die Kontaktfeder und das feste Kontaktteil des Ruhekontaktes III zu einer Steuerspannungsleitung 47 (beispielsweise 24V)führt. In der gezeigten Ruhestellung des Sicherheitsrelais 40 ist der Überwachungsstromkreis geschlossen, so daß der Kondensator 43 aufgeladen wird.A capacitor 43 is connected to a monitoring circuit, which leads from a ground line 44 via the movable contact 45 of a control relay 46, the fixed contact part 29 and the contact spring 30 of the normally closed contact I and the contact spring and the fixed contact part of the normally closed contact III to a control voltage line 47 (for example 24V) leads. In the rest position of the safety relay 40 shown, the monitoring circuit is closed, so that the capacitor 43 is charged.

Beim Niederdrücken beider Handschalter 48 wird ein Speisestromkreis geschlossen, der einerseits von der Steuerspannungsleitung 47 durch die Spule 49 des Ansteuerungsrelais 46, die oberen Kontakte der Handschalter 48 zur Masseleitung 44 verläuft, so daß der bewegbare Kontakt 45 des Ansteuerungsrelais 46 umgeschaltet wird, und der andererseits von der gemäß Fig. 5 oberen Elektrode des Kondensators 43 über die oberen Kontakte der beiden Handschalter 48, ein Verzögerungsglied 50 (mit einer Verzögerungszeit von beispielsweise 10 ms) und durch die Spule 14 des Sicherheitsrelais 40 zu der gemäß Fig. 5 unteren Elektrode des Kondensators 43 verläuft. Dadurch wird der Kondensator 43 über die Spule 14 entladen, wodurch das Sicherheitsrelais 40 um die Zeitkonstante des Verzögerungsglieds 50 gegenüber dem Ansteuerungsrelais 46 verzögert in seiner Arbeitsstellung umgeschaltet wird.When both hand switches 48 are depressed, a supply circuit is closed which, on the one hand, runs from the control voltage line 47 through the coil 49 of the control relay 46, the upper contacts of the hand switches 48 to the ground line 44, so that the movable contact 45 of the control relay 46 is switched over, and on the other hand 5 via the upper electrode of the capacitor 43 via the upper contacts of the two manual switches 48, a delay element 50 (with a delay time of, for example, 10 ms) and through the coil 14 of the safety relay 40 to the lower electrode of the capacitor according to FIG. 5 43 runs. As a result, the capacitor 43 is discharged via the coil 14, as a result of which the safety relay 40 is switched over in its working position, delayed by the time constant of the delay element 50 in relation to the control relay 46.

In der Arbeitsstellung ist ein Haltestromkreis geschlossen, der von der Steuerspannungsleitung 47 über das feste kontaktteil und die Kontaktfeder des Arbeitskontaktes IV, die Kontaktfeder und das feste Kontaktteil des Arbeitskontaktes II, den nun in seiner Arbeitsstellung befindlichen, bewegbaren Kontakt 45 des monostabilen Ansteuerungsrelais 46, durch die Spule 14 des Sicherheitsrelais 40, das Verzögerungsglied 50 und die beiden oberen Kontakte der Handschalter 48 zur Masseleitung 44 verläuft. Die beiden Arbeitskontakte II und IV des Sicherheitsrelais 40 bilden somit Haltekontakte. Auf diese Weise wird das Sicherheitsrelais 40 auch nach Entladen des Kondensators 43 in seiner Arbeitsstellung gehalten, bis einer der Handschalter 48 geöffnet wird.In the working position, a holding circuit is closed, which extends from the control voltage line 47 via the fixed contact part and the contact spring of the working contact IV, the contact spring and the fixed contact part of the normally open contact II, the movable contact 45 of the monostable control relay 46, which is now in its working position, through the coil 14 of the safety relay 40, the delay element 50 and the two upper contacts of the hand switch 48 to the ground line 44. The two normally open contacts II and IV of the safety relay 40 thus form holding contacts. In this way, the safety relay 40 is held in its working position even after the capacitor 43 has been discharged until one of the hand switches 48 is opened.

Die noch verbleibenden beiden Ruhekontakte II und IV des Sicherheitsrelais 40 sind in einem Signalstromkreis zwischen den beiden Klemmen 51 und 52 parallel geschaltet. Rechts von diesen Klemmen 51 und 52 ist in Fig. 5 nochmals die Parallelschaltung dieser Ruhekontakte symbolisch dargestellt.The remaining two normally closed contacts II and IV of the safety relay 40 are connected in parallel in a signal circuit between the two terminals 51 and 52. To the right of these terminals 51 and 52, the parallel connection of these normally closed contacts is again symbolically shown in FIG. 5.

Wird mindestens einer der beiden Handschalter 48 losgelassen, so wird der Speisestromkreis geöffnet, wodurch sowohl das monostabile Sicherheitsrelais 40 als auch das monostabile Ansteuerungsrelais 46 in die Ruhelage zurückkehren und die beiden Arbeitskontakte des Versorgungsstromkreises der Presse geöffnet werden. In diesem Zustand ist wieder der Ladestromkreis für den Kondensator 43 geschlossen, so daß sich dieser auflädt und beim nächsten Zyklus eine erneute Umschaltung des Sicherheitsrelais 40 in die Arbeitsstellung ermöglicht.If at least one of the two hand switches 48 is released, the supply circuit is opened, as a result of which both the monostable safety relay 40 and the monostable control relay 46 return to the rest position and the two working contacts of the supply circuit of the press are opened. In this state, the charging circuit for the capacitor 43 is closed again, so that it charges up and enables the safety relay 40 to be switched over to the working position again in the next cycle.

Sollte einer der Arbeitskontakte I, III des Sicherheitsrelais 40 in der Arbeitslage verschweißen, so wird beim öffnen eines der Handschalter 48, wie oben beschrieben, der andere Arbeitskontakt I bzw. III dennoch geöffnet. Gleichzeitig bleibt aber der mit dem verschweißten Arbeitskontakt zwangsgekoppelte Ruhekontakt in seiner geöffneten Stellung, so daß nun der Ladestromkreis für den Kondensator 43 unterbrochen ist und dieser sich nicht aufladen kann. Daher kann bei einem nachfolgenden Niederdrücken beider Handschalter 48 die Spule 14 des Sicherheitsrelais 40 nicht mehr erregt werden, so daß es in seiner Ruhestellung verbleibt und der zweite nicht-verschweißte Arbeitskontakt nicht geschlossen wird. Dadurch wird eine erneute Inbetriebnahme der Presse vermieden, die andernfalls dazu führen könnte, daß nun auch der zweite Arbeitskontakt verschweißt und sich die Presse überhaupt nicht mehr abschalten läßt.Should one of the working contacts I, III of the safety relay 40 weld in the working position, when one of the hand switches 48 is opened, the other working contact I or III is still opened, as described above. At the same time, however, the normally closed contact, which is positively coupled to the welded working contact, remains in its open position, so that the charging circuit for the capacitor 43 is now interrupted and the capacitor 43 cannot be charged. Therefore, at a subsequent depression of both H andschalter 48, the coil 14 of the safety relay 40 is no longer energized, so that it remains in its rest position and the second non-welded working contact is not closed. This avoids restarting the press, which could otherwise lead to the second working contact now being welded and the press no longer being able to be switched off at all.

Der zwischen den Klemmen 51 und 52 liegende Signalstromkreis dient zur Funktionskontrolle des Sicherheitsrelais 40. Im fehlerlosen Zustand sind die beiden Ruhekontakte dieses Signalstromkreises dann geöffnet, wenn die Arbeitskontakte des gesicherten Versorgungsstromkreises der Presse geschlossen, die Arbeitskontakte des Haltestromkreises geschlossen und die Ruhekontakte des Speisestromkreises für den Kondensator 43 (die Überwachungskontakte) geöffnet sind. Dieser einem fehlerlosen Betrieb des Sicherheitsrelais 40 entsprechende Zustand läßt sich durch logische Verknüpfung ermitteln. Bei Bruch einer der Kontaktfedern des Sicherheitsrelais 40 ist die Bedingung dieser lögischen Verknüpfung nicht mehr erfüllt, woraus sich eine Fehleranzeige ableiten läßt.The signal circuit between the terminals 51 and 52 is used to check the function of the safety relay 40 Capacitor 43 (the monitoring contacts) are open. This state, which corresponds to an error-free operation of the safety relay 40, can be determined by a logical combination. If one of the contact springs of the safety relay 40 breaks, the condition of this logical link is no longer met, from which an error display can be derived.

Die Handschalter 48 sind zusätzlich mit unteren Kontakten versehen, die dazu dienen, den Kondensator 43 über einen Widerstand 53 nach Masse zu entladen, sofern nur einerder Handschalter 48 niedergedrückt ist. Der Widerstand 53 ist so bemessen, daß bei Betätigung beider Handschalter 48 der Kondensator A3 praktisch ausschließlich über die Spule 14 des Sicherheitsrelais 40 entladen wird. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß einer der Handschalter 48 im ständig geschlossenen Zustand gehalten und eine Betätigung der Presse lediglich über den anderen Handschalter 48 versucht wird.The H andschalter 48 are additionally provided with the lower contacts that serve to discharge the capacitor 43 through a resistor 53 to ground, provided that only one of said manual switch is depressed 48th The resistor 53 is dimensioned such that when the two manual switches 48 are actuated, the capacitor A3 is discharged practically exclusively via the coil 14 of the safety relay 40. This measure prevents one of the hand switches 48 from being kept in the permanently closed state and an attempt to actuate the press only via the other hand switch 48.

Bei den eingangs beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung nach Figur 1 und 3 ist angenommen worden, daß als Hauptkontakte 25 zwei dem Betätiger 19 zugewandte, innen liegende Kontakte herangezogen werden, die als liftoff-Kontakte ausgebildet sind, und daß als Überwachungs-oder Zusatzkontakte 28 die mit diesen Hauptkontakten 25 über die betreffenden Mitnehmer 31 zwangsgeführten, vom Betätiger 19 abgewandten, außen liegenden Kontakte verwendet werden, die als flexure-Kontakte arbeiten. Wie dargelegt, ist es bei diesen Ausführungsbeispielen wichtig, daß die unmittelbare Beaufschlage der Kontaktfedern 27 durch die Betätigungsnasen 24 des Betätigers 19 mit genügender Flexibilität geschieht, um sicherzustellen, daß bei Verschweißung eines Hauptkontaktes 25 der Betätiger 19 noch so weit in Richtung seiner Ruhestellung zurückkehren kann, daß er den anderen Hauptkontakt öffnet.In the exemplary embodiments of the invention according to FIGS. 1 and 3 described at the outset, it has been assumed that the main contacts 25 are two internal contacts facing the actuator 19, which are designed as lift-off contacts, and that the monitoring contacts or additional contacts 28 are used these main contacts 25 are used via the relevant driver 31 positively guided, facing away from the actuator 19, external contacts that work as flexure contacts. As explained, it is important in these exemplary embodiments that the direct application of the contact springs 27 by the actuating lugs 24 of the actuator 19 takes place with sufficient flexibility to ensure that when a main contact 25 is welded, the actuator 19 can return so far in the direction of its rest position that he opens the other main contact.

Die volle Bewegbarkeit des Betätigers 19 bleibt dann erhalten, wenn einer der außen liegenden Kontakte verschweißt. Daher können auch zwei solcher außen liegenden Kontakte, beispielsweise der von dem festen Kontaktteil 29' und der mit diesem zusammenarbeitenden Kontaktfeder 30' gebildete Kontakt im rechten oberen Quadranten der Figur 1 sowie der diametral dazu gegenüberliegende Kontakt als Hauptkontakte in den zu schaltenden Stromkreis eingefügt werden. In diesem Fall würden die mit diesen Hauptkontakten jeweils zwangsgeführten innen liegenden Kontakte als Zusatz- bzw. überwachungskontakte dienen.The full mobility of the actuator 19 is retained when one of the external contacts welds. Therefore, two such external contacts, for example the contact formed by the fixed contact part 29 'and the contact spring 30' cooperating therewith in the upper right quadrant of FIG. 1 and the diametrically opposite contact as main contacts can also be inserted into the circuit to be switched. In this case, the internally internally guided contacts with these main contacts would serve as additional or monitoring contacts.

Weiterhin wäre es möglich, den innen liegenden Arbeitskontakt 25 in Figur 1 einerseits und den außen liegenden Arbeitskontakt entweder im rechten oberen oder im linken unteren Quadranten der Figur 1 als in Serie liegende Hauptkontakte in den Stromkreis einzufügen.Furthermore, it would be possible to insert the internal working contact 25 in FIG. 1 on the one hand and the external working contact either in the upper right or lower left quadrant of FIG. 1 as main contacts in series in the circuit.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6 unterscheidet sich von dem nach Figur 1 dadurch, daß hier die beiden Kontaktfedern 27 und 30 derart vorgespannt sind, daß der außen liegende Kontakt den Arbeitskontakt 25 und der innen liegende Kontakt den Ruhekontakt 28 bildet. Die beiden Kontaktfedern 27 und 30 greifen gemäß der Darstellung in Figur 6 von unten her in Schlitze des Betätigers 31 ein und spannen diesen zur Anlage an einem Ansatz 60 des Betätigers 19 vor. Zur Verringerung der Reibung ist an der gemäß Figur 6 unteren Seite des Betätigers 31 ein schneidenförmiger Vorsprung 61 vorgesehen, der in eine keilförmige Vertiefung 62 des Ansatzes 60 eingreift. Ferner ist in Figur 6 angedeutet, daß auch die Blattfedern 27 und 30 schneidenartig innerhalb des Betätigers 31 gelagert sind.The embodiment of Figure 6 differs from that of Figure 1 in that here the two contact springs 27 and 30 are biased such that the external contact, the working contact 25 and the internal contact Contact forms the normally closed contact 28. As shown in FIG. 6, the two contact springs 27 and 30 engage in slots of the actuator 31 from below and pretension them for abutment on an extension 60 of the actuator 19. To reduce the friction, a cutting-shaped projection 61 is provided on the lower side of the actuator 31 according to FIG. 6, which engages in a wedge-shaped recess 62 of the extension 60. Furthermore, it is indicated in FIG. 6 that the leaf springs 27 and 30 are also mounted in a knife-like manner within the actuator 31.

Schwenkt der Betätiger 19 aus der in Figur 6 gezeigten Ruhelage gegen den Uhrzeigersinn um den bei 18 angedeuteten Lagerzapfen, so wird der Betätiger 31 formschlüssig nach außen gedrückt, so daß der Ruhekontakt 28 öffnet und der Arbeitskontakt 25 schließt. Verschweißt der Arbeitskontakt 25 in seiner Arbeitsstellung, wie dies in Figur 7 angedeutet ist, so hält er den Mitnehmer 31 in dieser Stellung fest, während der Betätiger 19 in seine Ruhelage zurückkehren kann. Dabei löst sich der schneidenförmige Vorsprung 61 aus der keilförmigen Vertiefung 62 des am Betätiger 19 vorgesehenen Ansatzes 60. über den Betätiger 31 wird dann auch der Ruhekontakt 28 in seiner geöffneten Stellung festgehalten.If the actuator 19 pivots counterclockwise from the rest position shown in FIG. 6 around the bearing pin indicated at 18, the actuator 31 is positively pressed outward so that the normally closed contact 28 opens and the normally open contact 25 closes. If the working contact 25 welds in its working position, as indicated in FIG. 7, it holds the driver 31 in this position, while the actuator 19 can return to its rest position. The blade-shaped projection 61 is released from the wedge-shaped recess 62 of the attachment 60 provided on the actuator 19. The normally closed contact 28 is then also held in its open position via the actuator 31.

Bei Verwendung des Sicherheitsrelais nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 werden beispielsweise der hier gezeigte Arbeitskontakt 25 und der diametral gegenüberliegende (nicht gezeigte) Arbeitskontakt als Hauptkontakte in den zu schaltenden Stromkreis eingefügt, während der Ruhekontakt 28 und sein diametral gegenüberliegendes Pendant als Überwachungskontakte dienen.When using the safety relay according to the embodiment of Figures 6 and 7, for example, the normally open contact 25 shown here and the diametrically opposite (not shown) normally open contact are inserted as main contacts in the circuit to be switched, while the normally closed contact 28 and its diametrically opposite counterpart serve as monitoring contacts.

Claims (12)

1. Sicherheitsrelais mit einem bei Erregung des Relais aus einer Ruhelage in eine Arbeitslage hin und her bewegbaren Betätiger (19), und einem ersten Kontaktpaar (25,28), das einen ersten Hauptkontakt (25) des zu schaltenden Stromkreises und einen ersten Zusatzkontakt (28) umfaßt, deren bewegliche Kontaktteile (27, 30) über einen Mitnehmer (31) zueinander zwangsgeführt, bei Bewegung des Betätigers (19) in die eine Richtung vom Betätiger (19) verstellbar und bei Bewegung des Betätigers (19) in die andere Richtung durch Federkraft rückstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet ,
daß ein zweites Kontaktpaar mit einem zweiten Hauptkontakt des zu schaltenden Stromkreises und einem zweiten Zusatzkontakt vorgesehen ist, deren bewegliche Kontaktteile ebenso wie bei dem ersten Kontaktpaar (25, 28) über einen Mitnehmer zueinander zwangsgeführt sind, bei Bewegung des gleichen Betätigers (19) in die eine Richtung vom Betätiger (19) verstellbar und bei Bewegung des Betätigers (19) in die andere Richtung durch Federkraft rückstellbar sind, und daß jeder Mitnehmer (31) bei seiner Rückstellung durch die Federkraft vom anderen Mitnehmer unabhängig bewegbar ist. 1. Safety relay with an actuator (19) which can be moved back and forth when the relay is excited from a rest position into a working position, and a first pair of contacts (25, 28) which comprises a first main contact (25) of the circuit to be switched and a first additional contact (28), the movable contact parts (27, 30) of which are positively guided to one another via a driver (31) when the actuator moves (19) can be adjusted in one direction by the actuator (19) and can be reset by spring force when the actuator (19) moves in the other direction,
characterized ,
that a second pair of contacts with a second main contact of the circuit to be switched and a second additional contact is provided, the movable contact parts of which, like the first pair of contacts (25, 28), are positively guided to one another via a driver, when the same actuator (19) moves into the one direction of the actuator (19) is adjustable and can be reset by spring force when the actuator (19) moves in the other direction, and that each driver (31) can be moved independently of the other driver when it is reset by the spring force. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß die Mitnehmer (31) vom Betätiger (19) unabhängig bewegbar sind und der Betätiger (19) die beweglichen Kontaktteile (27) der Hauptkontakte (25) jeweils mit einem solchen Maß an Flexibilität beaufschlagt, daß auch bei Verschweißen eines Hauptkontaktes (25) die Bewegbarkeit des Betätigers (19) zum zum Öffnen des anderen Hauptkontaktes noch erhalten bleibt. (Fig. 1, 3)2. Relay according to claim 1, characterized in that the drivers (31) of the actuator (19) are movable independently and the actuator (19) the movable contact parts (27) of the main contacts (25) each with such a degree of flexibility acts that even when a main contact (25) is welded, the mobility of the actuator (19) for opening the other main contact is still retained. (Fig. 1, 3) 3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Hauptkontakte (25) als lift-off-Kontakte ausgebildet sind.3. Relay according to claim 1 or 2, characterized in that the main contacts (25) are designed as lift-off contacts. 4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktteile (27) jedes Hauptkontakts (25) eine Feder umfassen und der Betätiger (19) in einem die Flexibilität zur Erhaltung seiner Bewegbarkeit vermittelnden Abstand von der Kontaktstelle zwischen diesem beweglichen Kontaktteil (27) und dem zugehörigen festen Kontaktteil (26) an dem beweglichen Kontaktteil (27) angreift. (Fig. 1, 3)4. Relay according to one of claims 1 to 3, character- ized in that the movable contact parts (27) of each main contact (25) comprise a spring and the actuator (19) at a distance from the contact point imparting flexibility to maintain its mobility between this movable contact part (27) and the associated fixed contact part (26) on the movable contact part (27). (Fig. 1, 3) 5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- net, daß jede Feder an der Angriffstelle des Betätigers (19) einen Bereich (34) verringerter Breite aufweist. (Fig. 2)5. Relay according to claim 4, characterized in that each spring has an area (34) of reduced width at the point of application of the actuator (19). (Fig. 2) 6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Betätiger (19) über einen flexiblen Abschnitt am beweglichen Kontaktteil (27) jedes Hauptkontaktes (25) angreift.6. Relay according to one of claims 1 to 5, characterized in that the actuator (19) via a flexible portion engages the movable contact part (27) of each main contact (25). 7. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-net, daß jeder Mitnehmer (31) in Rückstellrichtung der von ihm zwangsgeführten beweglichen Kontaktteile (27, 30) federnd am Betätiger (19) anliegt. (Fig. 6)7. Relay according to claim 1, characterized in that each driver (31) resiliently rests on the actuator (19) in the return direction of the movable contact parts (27, 30) positively guided by it. (Fig. 6) 8. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- net, daß die Hauptkontakte (25) als flexure-Kontakte ausgebildet sind.8. Relay according to claim 7, characterized in that the main contacts (25) are designed as flexure contacts. 9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkontakte (25) als Arbeitskontakte und die Zusatzkontakte (28) als Ruhekontakte ausgebildet sind.9. Relay according to one of claims 1 to 8, characterized in that the main contacts (25) are designed as working contacts and the additional contacts (28) as normally closed contacts. 10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, daß die bewegbaren Kontaktteile (27, 30) jedes Kontaktpaares (25, 28) im wesentlichen zueinander parallele Federn umfassen, die am einen Ende an einem Anschluß (12) befestigt sind und im Bereich ihres anderen, freien Endes vom Mitnehmer (31) erfaßt werden.10. Relay according to one of claims 1 to 9, characterized in that the movable contact parts (27, 30) of each contact pair (25, 28) comprise springs which are essentially parallel to one another and fastened at one end to a connection (12) are and in the area of their other free end by the driver (31). 11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Betätiger (19) um eine zur Kontaktbewegungsrichtung quer verlaufende Achse schwenkbar ist.11. Relay according to one of claims 1 to 10, characterized in that the actuator (19) is pivotable about an axis transverse to the direction of contact movement. 12. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Betätiger (19) zur Schwenkachse symmetrisch ist und seinen beiden Enden gegenüber jeweils auf beiden Seiten insgesamt vier Kontaktpaare (25, 28) angeordnet sind.12. Relay according to claim 11, characterized in that the actuator (19) is symmetrical to the pivot axis and a total of four pairs of contacts (25, 28) are arranged opposite each of its two ends on both sides.
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