DE961558C - Wischkontakt mit grosser Kontaktgabezeit, insbesondere fuer Melderelais - Google Patents

Description

Bei Relais, insbesondere bei Melderelais, ist oft neben der optischen Anzeige des Betriebszustandes zusätzlich eine akustische Anzeige, z. B. durch Hupen oder Summer, erwünscht. Die Stromkreise dieser Schallquellen werden über die Kontakte eines besonderen Hilfsrelais geschlossen. Das Hilfsrelais selbst wird über einen Wischkontakt des Melderelais betätigt, z. B. beim Stellungsübergang des Relais von der Betriebs- in die Meldestellung. Dabei erfolgt die Betätigung des Wischkontaktes bei den bekannten Ausführungen durch den Mechanismus der Anzeigevorrichtung z. B. dadurch, daß ein an der Fallklappe befindlicher Nocken beim Fallen der Klappe über einen Kontaktfedersatz des Wischkontaktes streicht und die Kontakte kurzzeitig schließt. Zum sicheren Betätigen eines Hilfsrelais ist es erforderlich, daß diese Kontakte mindestens 20 bis 30 ms sicher und ohne Kontaktprellung geschlossen bleiben. Da die Bewegungszeiten der üblichen Mechanismen aber nur etwa 10 ms maximal betragen, können die notwendigen Kontaktgabezeiten der Wischkontakte dieser Ausführung nicht erreicht werden. Es ergibt sich so die Notwendigkeit, die Wischzeit der Kontakte durch zusätzliche Maßnahmen zu vergrößern. Weitere Forderungen, die an die Ausführungen

solcher Wischkontakte gestellt werden, sind die nach einer möglichst prellfreien Kontaktgabe und die nach einer Sicherheit dafür, daß die Kontaktgabe unabhängig von der Einbaulage des Melderelais ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Wischkontakt, bei dem unabhängig von der Bewegungszeit der den Kontakt üblicherweise betätigenden mechanischen Vorrichtungen eine große Kontaktgabezeit

ίο ohne Prellung mit Sicherheit erreicht wird. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zwecke eine sorgfältig ausgewuchtete und mit einem Nocken versehene massive Scheibe durch den Mechanismus der optischen Anzeigevorrichtung bei deren Betätigung in eine Drehbewegung versetzt, so daß der Nocken dieser Scheibe die Kontaktfedersätze des Wischkontaktes zusammendrückt; die Rückbewegung der Scheibe in Ihre Ausgangslage erfolgt durch die Rückstellkraft der Kontaktfedersätze.

ao In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt die schematische Anordnung des Melderelais und der optischen Anzeigevorrichtung (Vorderseite), insbesondere die Verklinkungseinrichtung des Relaisankers, und

Fig. 2 zeigt die Rückseite der Anordnung mit dem Wischkontakt und der Massescheibe.

Ein um einen Punkt 2 drehbares, als Scheibe ausgebildetes Hebelstück ι (Fig. i) ist mit einem Stift 3 versehen, der von den Zinken einer Gabel 4, die auf einer Schubstange 5 befestigt ist, umfaßt wird. Durch das Schieben der Schubstange 5 wird durch eine weitere Gabel 6, die mit dem Hebelstück ι fest verbunden ist, die optische Anzeigevorrichtung des Melderelais betätigt, die aus einer festen Blende 7, einer in vertikaler Richtung schiebbaren Blende 8 und einer in derselben Richtung schiebbaren Schauzeichentafel 9 besteht. In der in der Zeichnung wiedergegebenen Mittelstellung (Betriebsstellung) der Anzeigevorrichtung werden die Blendenöffnungen der festen Blende 7 durch die Stege zwischen den Blendenöffnungen der schiebbaren Blende 8 verdeckt. Auf dieser Blende sind seitlich zwei Mitnehmerlappen 10 befestigt, die in zwei seitlichen Längsschlitzen der Schauzeichentafel 9 so geführt werden, daß bei einer Verschiebung der Blende 8 um eine Blendenöffnungsbreite nach unten die ebenfalls schiebbare Schauzeichentafel 9 mitgenommen wird, bei einer Verschiebung

der Blende 8 um eine Blendenöffnungsbreite nach oben die Schauzeichentafel jedoch in der gezeichneten Lage verbleibt. Die beiden Mitnehmerlappen sind durch eine Führungsstange miteinander verbunden, die von den Zinken der Gabel 6 umfaßt wird. Durch das Hineinschieben der Schubstange 5 wird eine* Feder 11 gespannt, die im Zusammenhang mit der Verklinkungseinrichtung die Rückstellung der optischen Anzeigevorrichtung vornimmt und auch den Impuls für die Drehbewegung der Massescheibe liefert.

Die Anzeigevorrichtung ermöglicht die optische Anzeige dreier verschiedener Betriebsstellungen. Die Verklinkung in den Zwischenstellungen der Blenden erfolgt durch den im Punkt 12 gelagerten Anker 13 des Relais 14. Die Verriegelungseinrichtung des Ankers besteht aus einer oben auf dem Anker liegenden vierkantförmigen Klinke 15, die an der dem Betrachter zugekehrten Seite des Ankers mit diesem abschneidet und durch den Druck einer. Blattfeder 16 gehalten wird. 'Auf der dem Betrachter abgelegenen Seite des Ankers steht die Klinke etwas über. Dieses überstehende Klinkenende weist einen dreieckigen Querschnitt auf, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist. Der andere Teil der Verklinkungseinrichtung besteht aus zwei runden Stiften 17 und x8, die auf dem Hebelstück 1 befestigt sind.

Das in der Zeichnung dargestellte Relais ist z. B. ein Arbeitsstromrelais, dessen Anker durch eine Zugfeder 19 in der dargestellten Ruhelage gehalten wird. Bei dieser Lage des Relaisankers wird der Stift 17 des Hebelstückes durch die Federkraft der Rückstellfeder 11 gegen die obere Vorderkante des dreieckförmigen Klinkenendes gedrückt und dadurch die Anzeigevorrichtung so lange verklinkt, bis z. B. durch irgendeine Störung über das Relais 14 ein Prüfstromkreis geschlossen wird und der Anker 13 anzieht. Dann gleitet der Stift 17 über die Klinke hinweg und das Hebelstück «1 dreht sich im Uhrzeigersinn so weit, bis über die GaDeI 6 und die Führungsstange der Mitnehmerlappen 10 die bewegliche Blende 8 um eine Blendenöffnungsbreite nach oben geschoben ist. Die Rückstellfeder 11 ist in dieser Stellung entspannt und die Schubstange 5 ganz nach vorn herausgeschoben.

Die dritte mögliche Stellung wird angezeigt, wenn die Schubstange über die gezeichnete Mittellage hinaus nach hinten hineingedrückt wird. Dabei stößt, sobald die. Mittellage erreicht ist, der Stift 18 gegen die untere Seitenkante des dreieckförmigen Klinkenendes und hebt dieses beim Weiterschieben der Schubstange entgegen dem Druck der Blattfeder 16 so weit an, daß er unter der Klinke vorbeirutschen kann. Sobald dieses geschehen ist, schnappt die Klinke in ihre Normallage zurück. Der Stift 18 liegt jetzt vor der unteren Seitenkante des Klinkenendes und wird durch die Kraft der Rückstellfeder 11 gegen sie gepreßt, so daß die Vorrichtung in dieser Lage fest verklinkt bleibt. Durch den anschließend erfolgenden Abfall des Ankers wird die Verklinkung wieder gelöst, indem der Stift 18 unter der Klinke hinweg so weit nach rechts rutscht, bis der Stift 17 wieder gegen die vordere Oberkante des Klinkenendes stößt und damit die Anzeigevorrichtung wieder in der gezeichneten Mittellage verklinkt ist.

Fig. 2 zeigt die Anordnung des Wisdhkoataktes, die Gegenstand der Erfindung ist. Eine sorgfältig ausgewuchtete, massive Scheibe 20 ist, ebenso wie das Hebelstück i, im Punkte 2 drehbar gelagert. Auf der Scheibe 20 ist ein Stift 21 befestigt, der bei einer Drehbewegung der Scheibe im Gegenuhrzeigersirin die Kontaktfeder 22 eines Federsatzes gegen die Kontaktfeder 23 drückt. Die Drehbewegung der Scheibe 20 wird durch den Abfall des Ankers 13 hervorgerufen, indem die Verklin-

kung des Stiftes 17 gelöst wird und das Hebelstück ι durch die Kraft der Rückstellfeder 11 im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, wobei ein auf dem Hebelstück befestigter Stift 24 unter einen Nocken 25 der Scheibe faßt. Durch die sorgfältige Auswuchtung der Scheibe 20, die in diesem Falle in jeder Stellung, in die sie gedreht 'wird, stehen bleibt, wird ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung unabhängig von der Einbaulage (ζ. B. in Schalttafeln mit geneigter Ebene) erzielt. Die geometrischen Abmessungen der ausgewuchteten Scheibe können verschieden sein, werden aber zweckmäßig so gewählt, wie in der Zeichnung angegeben, so daß sie an ihrem Rand mit Nocken zur Auswuchtung versehen ist, die gleichzeitig als mechanische Hilfsmittel für die Vorrichtung dienen.

Die Arbeitsweise des Kontaktes ist wie folgt: Durch den Anzug des Relaisankers 13 wird die

ao Verklinkung 15 und 17 gelöst und das Hebelstück 1 durch die Kraft der Rückstellfeder 11 über die Schubstange 5, die Gabel 4 und den Stift 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, bis die bewegliche Blende 8 der optischen Anzeigevorrichtung um eine Blendenöffnungsbreite verschoben ist und ihre obere Endlage erreicht hat. Dabei greift der Stift 24 unter den Nocken 25 der Massescheibe und dreht diese ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn. Der auf der Massescheibe befestigte Stift 21 hebt dabei die untere Kontaktfeder 22 an, bis zunächst die Blende 8 ihre obere Endlage erreicht hat. In dieser Stellung hat aber auch der Stift 24 seine obere Endlage erreicht. Die Unterkante des Nockens 25 liegt in dieser Stellung noch auf dem Stift 24 auf, und die Kontaktfeder 22 ist in diesem Augenblick erst so weit angehoben, daß der Wischkontakt kurz vor dem Schließen steht. Nun ist aber der Massescheibe durch das Anschlagen des Stiftes 24 gegen ihren Nocken 25 ein Drehimpuls erteilt worden, und infolge ihrer Massenträgheit ist sie bestrebt, die Drehbewegung aufrechtzuerhalten, d. h., daß sich nach Erreichen der oberen Endstellung des -Stiftes 24 der Nocken 25 von diesem abhebt, und erst dann wird der Wischkontakt geschlossen. Die jetzt noch in der Massesoheibe aufgespeicherte Rotationsenergie wird dazu verwendet, die Kontaktfedern zu spannen, so daß sich dann auch die Kontaktfeder 23 von ihrem Gegenlager abhebt. Die Rotationsenergie der Scheibe wird schließlich geringer und die Bewegung der Scheibe gebremst, bis sie ganz zum Stillstand kommt. In diesem Augenblick ist die ganze Rotationsenergie in den beiden gespannten Kontaktfedern gespeichert, und der Rücklauf der Scheibe beginnt, indem die Kontaktfedern ihre aufgespeicherte Energie wieder an die Massescheibe abgeben und ihr somit einen Drehimpuls in entgegengesetzter Richtung geben. Der Kontakt wird dabei wieder geöffnet, bevor der Nocken 25 gegen den Stift 24 anschlägt, der noch in der oberen Endlage steht. Nach Betätigung der Schubstange und Verklinkung des Hebelstückes in der gezeichneten Betriebsstellung wird die Scheibe 20 durch die restliche Rückstellkraft der Kontaktfeder 22 wieder in die gezeichnete Stellung zurückgedreht.

Es ist ersichtlich, daß die Kontaktgabezeit des Wischkontaktes um so größer wird, je größer die Rotationsenergie gemacht wird, die der Scheibe durch den Drehimpuls zugeführt wird. Dieses läßt sich durch entsprechende geometrische Formgebung der Massescheibe 20 erzielen oder durch entsprechende Bemessung der Federkraft der Rückstellfeder 11. Im allgemeinen ist die letztere Möglichkeit zweckmäßiger, weil die geometrischen Abmessungen der Massescheibe durch die Baumaße des Melderelais begrenzt werden. Bei dieser Anordnung sind ohne weiteres Kontaktgabezeiten von 50 bis 80 ms zu erreichen, und die Kontaktgabe ist nahezu prellfrei.

Eine weitere Möglichkeit, die Wischzeit des Kontaktes zu vergrößern, ist dadurch gegeben, daß am Umfang der Scheibe 20, aber getrennt von ihr, ein kleiner feststehender permanenter Hufeisenmagnet 2y angebracht ist. Die Scheibe 20 ist z. B. mit einem zweiten Nocken 26 versehen, der sich bei der Drehbewegung im Kraftfeld zwischen den beiden Polen des Magneten 27 bewegt. In der Ruhelage der Scheibe muß der Abstand zwischen dem Magneten 27 und dem Nocken 26 so groß sein, daß die Kraft des Magnetfeldes an dieser Stelle kleiner ist als die Kraft, die zur Überwindung der immer vorhandenen geringen Reibung notwendig ■ ist, so daß die Einbaulage des Relais nicht das sichere Arbeiten der Vorrichtung gefährdet. Bei der Drehbewegung wird dann der Massescheibe eine zusatzliehe kleine Beschleunigung erteilt, sobald ihr Nocken 26 weiter in das Kraftfeld des Magneten eintaucht. Auf diese .Art und Weise wird die Rotationsenergie der Massescheibe vergrößert und damit auch die Kontaktgabezeit des Wischkontaktes. In der Endlage der Scheibe, wenn die Kontaktfedern durchgebogen sind und die Kontaktfeder 23 von ihrem Gegenlager abgehoben ist, muß die Kraft des Magnetfeldes auf die Scheibe 20 am größten sein, d. h. der Nocken 26 steht direkt unter i°5 dem Pol des Magneten 27. Die Rückstellkraft der gespannten Kontaktfedern muß in dieser Lage so· groß sein, daß sie ausreicht, die Scheibe gegen die Kraft der Reibung und die Kraft des Magneten, der versucht, die Scheibe in dieser Lage zu halten, aus ihrer augenblicklichen Lage in die Ruhelage zurückzubewegen. Durch die magnetische Bremsung der Scheibe in der Rücklaufbewegung wird das Öffnen des Kontaktes verzögert und so die Kontaktgabezeit wiederum zusätzlich vergrößert.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Wischkontakt, insbesondere für Melderelais, mit großer Kontaktgabezeit, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Mechanismus der optischen Anzeigevorrichtung des Relais bei deren Betätigung eine sorgfältig ausgewuchtete und mit einem Nocken (21) versehene massive Scheibe (20) in eine Drehbewegung versetzt wird und der Nocken (21) dieser Scheibe die Kontaktfedersätze des Wischkontaktes zusam-

   mendrückt und'wobei die Rückbewegung der Scheibe in ihre Ausgangslage durch die Rückstellkraft der Kontaktfedern (22 und 23) erfolgt.
2. 2. Wischkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein kleiner fester permanenter Magnet am Umfang der Scheibe, aber getrennt von ihr, so angeordnet ist, daß er ihr beim Hinlauf der Drehbewegung eine kleine zusätzliche Beschleunigung gibt, beim Rücklauf der Scheibe dagegen bremsend wirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 618/571 Iu. 56 (609 855 4. 57)