Kontaktsystem für elektromagnetisches Relais

Beschreibung

[0001] Ein elektromagnetisches Relais mit den im ersten Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus DE-A-196 00 314 bekannt.

[0002] Derartige Relais mit zwangsgeführten Kontakten haben die Aufgabe, einen zu schaltenden Stromkreis, etwa den Versorgungsstromkreis von Werkzeugmaschinen, Toren, Feuerungsanlagen oder medizinischen Geräten sicher zu trennen. Dazu werden die bei dem bekannten Relais vorhandenen beiden Schließer in dem zu schaltenden Stromkreis mit den Kontakten eines zweiten Relais in Serie angeordnet. Kann einer der Schließer, etwa infolge Kontaktverschweißung, nicht öffnen, so bleibt der zweite Schließer immer noch funktionsfähig und kann den Stromkreis immer noch unterbrechen. Zur Erkennung dieses Fehlers dient ein bei dem bekannten Relais vorgesehener Öffner, wobei eine Betätigungsanordnung dafür sorgt, daß der Öffner nur dann in seine geschlossene Ruhestellung zurückkehren kann, wenn beide Schließer öffnen.

[0003] Die Betätigungsanordnung des bekannten Relais besteht aus zwei parallel zueinander bewegbaren Bauteilen, die jeweils mit seitlichen Vorsprüngen an den bewegbaren Teilen angreifen, und von denen der eine vom Relaisanker angetrieben wird, während der andere als Zwangsführer ausgebildet ist. Die Anordnung arbeitet nur dann ordnungsgemäß, wenn die beiden Bauteile der Betätigungsanordnung exakt aufeinander abgestimmt sind und mit ihren seitlichen Vorsprüngen einerseits eine Mitnahme der jeweiligen bewegbaren Teile sicherstellen und andererseits genügend Spiel lassen, um die Mitnahme der bewegbaren Teile durch die seitlichen Vorsprünge des jeweils anderen bewegbaren Bauteils nicht zu behindern.

[0004] Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei vergleichbaren elektromagnetischen Relais nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, ein elektromagnetisches Relais zu schaffen, das die gleiche Funktion wie das oben erläuterte bekannte Relais mit einfacherem Aufbau erreicht.

[0005] Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Danach sind wenigstens zwei in ihrer Funktion gleiche Betätiger vorgesehen, die jeweils nur mit einem Schließer und dem gleichen Öffner zusammenarbeiten. Jeder einzelne Betätiger braucht auf den anderen nicht-zugeordneten Schließer keine Rücksicht zu nehmen, so daß seine Form weniger kritisch ist als beim Stand der Technik. Daraus resultieren größere Toleranzfreundlichkeit und höhere Funktionssicherheit.

[0006] Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 führt zu einer weiteren Vereinfachung insofern, als zusätzliche Einrichtungen zur Rückstellung der Betätiger nicht erforderlich sind.

[0007] In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ergibt sich eine kompakte und leichte Gestaltung der Betätigungsanordnung.

[0008] Die Maßnahme des Anspruchs 4 ist für die Funktionssicherheit von Vorteil.

[0009] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Figur 1

das Kontaktsystem eines elektromagnetischen Relais mit herausgenommenen Betätigern,

Figur 2

das gleiche Kontaktsystem mit eingebauten Betätigern in Ruhestellung des Relais, wobei zur Verdeutlichung auch Spule, Kern und Anker des Relais dargestellt sind,

Figur 3

das Kontaktsystem in Arbeitsstellung des Relais, und

Figur 4

das Kontaktsystem in Ruhestellung des Relais, wobei einer der Schließer infolge Verschweißung nicht geöffnet und der zwangsgeführte Öffner nicht geschlossen hat.

[0010] Gemäß Figur 1 umfaßt die Kontaktanordnung zwei Schließer 10 und 20, einen Öffner 30 und zwei Betätiger 40, 50.

[0011] Der Schließer 10 besteht aus einem Festkontakt 11 mit zwei Kontaktstücken 12, 13 und einem Anschlußteil 14 sowie einer Kontaktfeder 15, die an ihrem einen Ende an einem Anschlußteil 16 befestigt ist und an ihrem anderen, freien Ende zwei Kontaktstücke 17, 18 trägt, die mit den Kontaktstücken 12, 13 des Festkontakts 11 zusammenarbeiten.

[0012] Der Schließer 20 und der Öffner 30 sind identisch aufgebaut.

[0013] Die Kontaktfedern 15, 25 der beiden Schließer 10, 20 sind als Flexure-Kontaktfedern ausgebildet, so daß sich ihre Kontaktstücke in der Ruhelage, betrachtet ohne Betätiger, in einem Abstand von denen des jeweiligen Festkontakts 11, 21 befinden. Demgegenüber ist die Kontaktfeder 35 des Öffners 30 als Lift-off-Kontaktfeder ausgebildet, so daß ihre Kontaktstücke in der Ruhelage, betrachtet ohne Betätiger, an den Kontaktstücken des Festkontakts 31 anliegen.

[0014] Der Betätiger 40 ist als insgesamt etwa U-förmige flache Schaltkarte gestaltet, wobei der rechte, nach unten ragende Schenkel 41 der U-Form einen nach unten offenen Schlitz 42 aufweist, der im eingebauten Zustand des Betätigers 40 (vergl. Figur 2 bis 4) die Kontaktfeder 15 des Schließers 10 beidseitig umgreift. Der Schlitz 42 ist mit zwei einander zugewandten Vorsprüngen 43, 44 versehen, die an beiden Seiten der Kontaktfeder 15 spielarm anliegen.

[0015] Der nach unten ragende linke Schenkel 45 weist einen dem rechten Schenkel 41 zugewandten Vorsprung 46 auf, der gemäß Figur 3 und 4 an der linken Seitenfläche der Kontaktfeder 35 des Öffners 30 anliegt.

[0016] Der Betätiger 50 ist mit dem Betätiger 40 im wesentlichen baugleich, wobei lediglich der Abstand zwischen den beiden Schenkeln 51, 55 voneinander geringer ist. Im eingebauten Zustand umgreift der Schlitz 52 die Kontaktfeder 25 des Schließers 20, wobei die beiden Vorsprünge 53, 54 an den Seitenflächen der Kontaktfeder 25 spielarm anliegen, während der Vorsprung 56 des linken Schenkels 55 an der linken Seitenfläche der Kontaktfeder 35 des Öffners 30 anliegt.

[0017] Wie in Figur 2 gezeigt, sind die beiden Betätiger 40, 50 dicht nebeneinander angeordnet, wobei ihre linken Stirnflächen, die in der in Figur 2 gezeigten Ruhestellung miteinander fluchten, zur Anlage am Anker 60 eines hier als monostabil angenommenen Relais dienen. Von dem Relais sind in Figur 2 außer dem Anker 60 die Spule 61 samt Spulenanschlüssen 62 und der die Spule 61 durchsetzende Kern 63 mit nach oben ragenden, mit dem Anker 60 zusammenwirkenden Polschuhen 64 gezeigt. In Figur 2 ist angenommen, daß sich das Relais in Ruhestellung befindet, so daß die Schließer 10, 20 geöffnet sind und der Öffner 30 geschlossen ist.

[0018] Zieht das Relais an, so schwenkt der Anker 60 gegen den Uhrzeigersinn und übt auf beide Betätiger 40, 50 eine in Figur 2 nach rechts gerichtete Kraft aus. Die Betätiger 40 und 50 bewegen sich dabei in die in Figur 3 gezeigte Stellung, in der die beiden Schließer 10, 20 geschlossen sind und der Öffner 30 geöffnet ist.

[0019] In der Darstellung nach Figur 4 ist angenommen, daß das Relais abgefallen und der Anker in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, der Schließer 10 jedoch verschweißt hat. In dieser Stellung ist der Betätiger 50 durch den geöffneten Schließer 20 in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt, während der Betätiger 40 durch den noch in der geschlossenen Stellung befindlichen, verschweißten Schließer 10 in seiner ausgelenkten Stellung festgehalten wird. Der linke Schenkel 45 des Betätigers 40 hält in diesem Fall die Kontaktfeder 35 des Öffners 30 in der geöffneten Stellung, während sich der linke Schenkel 55 des Betätigers 50 von der Kontaktfeder 35 weg bewegt hat.

[0020] Die gleiche Funktion würde sich ergeben, wenn der Schließer 20 verschweißt und der Schließer 10 bei abfallendem Relais öffnet. In diesem Fall würde die Kontaktfeder 35 des Öffners 30 durch den linken Schenkel 55 des Betätigers 50 in der in Figur 4 gezeigten geöffneten Stellung festgehalten.

[0021] In dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Betätiger 40, 50 so gestaltet, daß sie mit den Kontaktfedern 15, 25 des jeweils zugeordneten Schließers 10, 20 in beiden Richtungen zwangsgeführt gekoppelt sind. Mit anderen Worten werden die Kontaktfedern 15, 25 bei anziehendem Relais durch die Betätiger 40, 50 entgegen ihrer Federvorspannung in die geschlossene Stellung geführt, während das Öffnen der Schließer 10, 20 durch die Rückstellkraft der Federn 15 bzw. 25 erfolgt.

[0022] Gemäß einer nicht dargestellten Variante ist es auch möglich, mehr als zwei Schließer mit einer entsprechenden Anzahl von Betätigern vorzusehen und funktionsmäßig mit dem gleichen Öffner zu koppeln.

[0023] Ferner ist in dem obigen Ausführungsbeispiel angenommen, daß der dritte Kontakt 30 als Öffner gestaltet ist. Es wäre auch möglich, dieser Kontakt als Schließer auszubilden. In diesem Fall würde immer dann, wenn einer der beiden Schließer 10, 20 verschweißt, der dritte Kontakt 30 nicht mehr öffnen können. Auch diese Funktion ließe sich zum Erkennen eines Verschweißungszustandes heranziehen.

Ansprüche

1. Elektromagnetisches Relais mit einem Anker (60) und einem Kontaktsystem, das wenigstens zwei Schließer (10, 20), einen weiteren Kontakt (30) und eine wenigstens zwei parallel bewegbare Bauteile umfassende Betätigungsanordnung aufweist, die
   bei Bewegung des Ankers (60) in eine Arbeitsstellung das Schließen beider Schließer (10, 20) und das Schalten des weiteren Kontaktes (30) gestattet und
   bei Rückbewegung des Ankers (60) in die Ruhestellung das Öffnen der Schließer (10, 20) gestattet, das Rückschalten des weiteren Kontaktes (30) jedoch verhindert, wenn einer der Schließer (10, 20) nicht öffnet,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Bauteile der Betätigungsanordnung einzeln vom Anker (60) angetriebene Betätiger (40, 50) sind, wobei
   jedem Schließer (10, 20) ein eigener Betätiger (40, 50) zugeordnet ist,
   der bewegbare Teil jedes Schließers (10, 20) mit dem zugeordneten Betätiger (40, 50) in Kontakt-Öffnungsrichtung zwangsgeführt gekoppelt ist, und
   alle Betätiger (40, 50) mit dem bewegbaren Teil (35) des weiteren Kontaktes (30) nur in Richtung der Arbeitsstellung zwangsgeführt gekoppelt sind.

2. Relais nach Anspruch 1, wobei der bewegbare Teil (15, 25) jedes Schließers (10, 20) und der bewegbare Teil (35) des weiteren Kontaktes (30) die Rückstellkräfte für die zugeordneten Betätiger (40, 50) liefern.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betätiger (40, 50) als nebeneinander angeordnete Schaltkarten unterschiedlicher Länge gestaltet sind, deren jede den bewegbaren Teil (15, 25) des zugeordneten Schließers (10, 20) umgreift.

4. Relais nach Anspruch 3, wobei der bewegbare Teil (15, 25) jedes Schließers (10, 20) als Flexure-Kontaktfeder ausgebildet und mit dem zugeordneten Betätiger (40, 50) in beiden Bewegungsrichtungen zwangsgeführt gekoppelt ist, und wobei der bewegbare Teil (35) des weiteren Kontaktes (30) als Lift-off-Kontaktfeder ausgebildet ist.

Claims

1. An electromagnetic relay comprising an armature (60) and a contact assembly which has at least two normally open contacts (10, 20), a further contact (30) and an actuator arrangement including at least two members (40, 50) movable in parallel, the actuator arrangement
   upon movement of the armature (60) in an operated position permitting both normally open contacts (10, 20) to close and the further contact (30) to switch over, and
   upon the return movement of the armature (60) in the rest position permitting the normally open contacts (10, 20) to open while preventing the further contact (30) to be reset if either one of the normally open contacts (10, 20) does not open,
   characterised in that
   the elements of the contact assembly are actuators (40, 50) individually operated the armature (60), wherein
   each normally open contact (10, 20) has its own actuator (40, 50) associated therewith,
   the movable portion of each normally open contact (10, 20) is coupled to its associated actuator (40, 50) by positive action in contact opening direction, and
   all actuators (40, 50) are coupled to the movable portion (35) of the further contact (30) by positive action only in the direction of the operated position.

2. The relay of claim 1, wherein the movable portion (15, 25) of each normally open contact (10, 20) and the movable portion (35) of the further contact (30) provide the return forces for the respective associated actuators (40, 50).

3. The relay of claim 1 or 2, wherein the actuators (40, 50) are configured as switching cards disposed in side-by-side relationship and having different lengths, each the card encompassing the movable portion (15, 25) of the associated normally open contact (10, 20).

4. The relay of claim 3, wherein the movable portion (15, 25) of each normally open contact (10, 20) is formed as a flexure-type contact spring and is coupled to its associated actuator (40, 50) by positive action in either direction of movement, and wherein the movable portion (35) of the further contact (30) is formed as a lift-off contact spring.

Revendications

1. Relais électromagnétique avec un induit (60) et un système de contact qui comporte au moins deux contacteurs (10, 20), un autre contact (30) et un dispositif d'actionnement comprenant au moins deux composants déplaçables parallèlement qui
lors du déplacement de l'induit (60) dans une position de travail autorise la fermeture des deux contacteurs (10, 20) et la commutation de l'autre contact (30), et
au retour de l'induit (60) dans la position de repos autorise l'ouverture des contacteurs (10, 20), mais empêche le retour de l'autre contact (30) lorsque l'un des contacteurs (10, 20) ne s'ouvre pas,
caractérisé
en ce que les composants du dispositif d'actionnement sont des actionneurs (40, 50) entraînés individuellement par l'induit (60),
à chaque contacteur (10, 20) est associé son propre actionneur (40, 50),
la partie déplaçable de chaque contacteur (10, 20) est couplée, de manière guidée forcée dans le sens d'ouverture du contact, avec l'actionneur (40, 50) associé, et
tous les actionneurs (40, 50) sont couplés, de manière guidée forcée uniquement dans le sens de la position de travail, avec la partie mobile (35) de l'autre contact (30).

2. Relais selon la revendication 1, dans lequel la partie mobile (15, 25) de chaque contacteur (10, 20) et la partie mobile (35) de l'autre contact (30) fournissent les forces de rappel pour les actionneurs (40, 50) associés.

3. Relais selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les actionneurs (40, 50) sont conçus en tant que cartes de commutation disposées côte à côte, de longueur différente, dont chacune entoure la partie mobile (15, 25) du contacteur (10, 20) associé.

4. Relais selon la revendication 3, dans lequel la partie mobile (15, 25) de chaque contacteur (10, 20) est réalisée en tant que ressort de contact à flexion et est couplée, de manière guidée forcée dans les deux sens de déplacement, avec l'actionneur (40, 50) associé, et dans lequel la partie mobile (35) de l'autre contact (30) est réalisée en tant que ressort de contact lift-off.

Zeichnung