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EP 0 224 081 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.02.1991 Patentblatt 1991/09 |
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Anmeldetag: 04.11.1986 |
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Elektromagnetisches Schaltgerät
Electromagnetic switch apparatus
Appareil interrupteur électromagnétique
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT CH DE FR GB IT LI SE |
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Priorität: |
14.11.1985 DE 3540460
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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03.06.1987 Patentblatt 1987/23 |
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Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Held, Kurt
D-8450 Amberg (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 168 058 US-A- 3 005 890
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DE-A- 1 590 885 US-A- 3 334 319
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schaltgerät mit in einem beweglichen
Kontaktträger gehaltenen, mit Festkontaktteilen Öffner- und Schließerkontakte bildenden
beweglichen Kontaktteilen, wobei der Kontaktträger mit dem beweglichen Magnetteil
elastisch verbunden ist.
[0002] Bei elektromagnetischen Schaltgeräten der obengenannten Art (US-A 3 334 319) ist
die Anordnung der Öffner- und Schließerkontakte derart vorgesehen, daß im Normalfall
Schließer- und Öffnerkontakte nicht gleichzeitig in Funktion treten, d.h. zwischen
der Öffnung des Öffners und dem Schließen des Schliessers sollte ein gewisser Kontaktbrückenträgerweg
durchlaufen werden. Verschweißt nun aber beispielsweise der Öffner, so kann es vorkommen,
daß sich eine Kontaktbrücke beim Einschalten verbiegt, so daß in diesem Fehlerfall
Öffner und Schließer doch gleichzeitig in Funktion treten können, da der Kontaktbrückenträgerweg
nicht beliebig groß gewählt werden kann.
[0003] Bei einem weiterhin bekannten Sicherheitsrelais (EP-A-0 l68 058 relevant nach Artikel
54(3) EPÜ) sind die beweglichen Kontaktteile als Federn ausgebildet, die mit dem einen
Ende mit dem Gehäuse fest verbunden sind. Die freien anderen Enden der Federn sind
mit einem aufgesteckten Mitnehmer zur Zwangsführung der Federn versehen. Ein zusätzlicher
Betätiger kann hier auch bei verschweißtem Kontakt in der linken oberen Ecke in seine
Endstellung gelangen und die übrigen Schließerkontakte betätigen, was auch gewünscht
ist, da die Arbeitskontakte im linken oberen Teil des Relais sowie der diametral gegenüberliegenden
Arbeitskontakte im rechten unteren Teil in Serie geschaltet werden sollen.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der
obengenannten Art dahingehend zu ertüchtigen, daß bei verschweißtem Öffnerkontakt
das Schließen des Schließers ausgeschlossen ist.
[0005] Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die elastische Verbindung derart
vorgenommen ist, daß bei zumindest einem verschweißten Öffnerkontakt eine Weiterbewegung
des Kontaktträgers nur bis zur Anlage des verschweißten beweglichen Kontaktteiles
am Kontaktträger ohne Betätigung des Schließerkontaktes, die Weiterbewegung des beweglichen
Magnetteils jedoch bis zum Auftreffen auf den feststehenden, nichtschaltenden Magnetteil
möglich ist.
[0006] Es ist beim Stand der Technik zwar eine elastische Ankopplung zwischen Kontaktträger
und Anker vorhanden (DE-GM 84 31 938, DE-AS 11 97 535) jedoch dient diese lediglich
zur Anpassung des beweglichen Magnetteiles an den feststehenden Magnetteil und dementsprechend
ist auch hier die Feder ausgelegt. Die elastische Verbindung gemäß der Erfindung kann
beispielsweise auch durch eine Sollbruchstelle oder durch eine Schnapprastung verwirklicht
werden. Zu einer derartigen Ausführung ist jedoch ein relativ hoher Aufwand erforderlich.
Dieser Aufwand kann vermieden werden, wenn eine Kopplungsfeder zwischen beweglichem
Magnetteil und Kontaktträger vorgesehen ist, deren Vorspannkraft größer als der gesamte
Kraftbedarf für Schließerkontakte einschließlich der Kraft der den beweglichen Magnetteil
einschließlich des Kontaktträgers rückführenden Rückdruckfeder ist, wobei es weiterhin
von Vorteil ist, wenn die Stärke des Kontaktmaterials des Öffnerkontaktes derart groß
gewählt ist, daß durch die Kraft der Kopplungsfeder bis zum Auftreffen des beweglichen
Magnetteiles auf das feststehende Magnetteil ein Verbiegen der verschweißten beweglichen
Kontaktteile und/oder der zugehörigen Festkontaktteile ausgeschlossen ist. Um auch
von außen erkennen zu können, daß das elektromagnetische Schaltgerät fehlerhaft geschaltet
hat, ist es weiterhin von Vorteil, wenn eine Anzeige des Fehlerfalls durch die Differenzbewegung
zwischen beweglichem Magnetteil und Kontaktträger auslösbar ist.
[0007] Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Darstellung unter Weglassung des Gerätegehäuses
den prinzipiellen Aufbau eines Schaltgerätes gemäß der Erfindung. Das in der Zeichnung
dargestellte Schaltgerät besteht aus dem nichtschaltenden Magnetteil 1 mit der Erregerspule
2, das in üblicher Weise im nicht dargestellten Gehäuse befestigt ist. Der schaltende
oder bewegliche Magnetteil 3 ist mit dem Kontaktbrückenträger 4 über einen Riegel
5 und einen Bügel 6 sowie eine Feder 7 gemäß der Erfindung miteinander verbunden.
Die Feder 7 stützt sich einerseits am Bügel 6 und andererseits an einem Vorsprung
8 des Kontaktbrückenträgers 4 ab. In Fenstern 9 des Kontaktbrückenträgers 4 sind die
Kontaktbrücken 10 über Kontaktdruckfedern 11, wie bekannt gehalten und wirken mit
den Festkontaktteilen 12 bzw. 13 als öffner- bzw. Schließerkontakt zusammen. Die symbolisch
dargestellten Rückdruckfedern 14 bewirken das Zurückdrängen des beweglichen Magnetteils
mit dem Kontaktbrückenträger 4 und Schließen der Kontaktbrücke 10 mit den Festkontaktteilen
12, wobei die Kontaktdruckfeder 11 für den Öffnerkontakt zusammengedrückt wird, wie
dies die Kontaktanordnung im oberen rechten Fenster des Kontaktbrückenträgers 4 zeigt.
Wird nun die Erregerspule 2 erregt, so wird das bewegliche Magnetteil 3 entgegen der
Kraft der Rückdruckfedern 14 auf den nichtschaltenden Magnetteil 1 zu bewegt. Im Normalfall
kommt die obere Kontaktbrücke 10 zur Anlage an der oberen Begrenzung des Fensters
9 und hebt damit die Kontaktbrücke 10 vom feststehenden Kontaktteil 12 ab, so daß
der Öffnerkontakt geöffnet wird. Nach dieser Öffnung kommt die untere Kontaktbrücke
10 mit den Festkontaktteilen 13 in Berührung, wodurch die Schliesserfunktion erfüllt
wird. Wie bereits erwähnt, darf Öffner und Schließerfunktion nicht gleichzeitig auftreten.
Verschweißt jedoch die Kontaktbrücke 10 mit den Festkontaktteilen 12, so kommt die
Kontaktbrücke 10 wiederum zur Anlage an der Oberbegrenzung des Fensters 9. Eine Weiterbewegung
des Kontaktbrückenträgers 4 wird jedoch verhindert, da sich lediglich der bewegliche
Magnetteil 3 weiterbewegt. Bei der Weiterbewegung wird die Feder 7 zusammengedrückt,
so daß das Schließen der Kontaktbrücke 10 mit den Festkontaktteilen 13 unterbleibt.
Sollte jedoch bei dieser Bewegung die Kontaktbrücke 10 von den Festkontaktteilen 12
abreißen, d.h. die Verschweißung aufbrechen, so holt die Feder 7 den Kontaktbrückenträger
in eine derartige Lage, daß das Schütz wie normal vorgesehen arbeitet.
[0008] Ist eine Anzeige für das Verschweißen der Kontaktbrücke 10 mit den Festkontaktteilen
12 gewünscht, so kann die Differenzbewegung zwischen dem beweglichen Magnetteil 3
und dem Kontaktbrückenträger 4 zu einer Anzeige ausgenutzt werden, beispielsweise
durch Betätigen eines Mikroschalters, was in der Zeichnung nicht näher dargestellt
ist. Ein verschweißter Öffner wird daran erkannt, daß sich der vorhandene Anzeigestößel
nach dem Erregen der Spule weder in Ein- noch in Aus-Stellung befindet, sondern eine
Mittelstellung einnimmt.
1. Elektromagnetisches Schaltgerät mit in einem beweglichen Kontaktträger (4) gehaltenen,
mit Festkontaktteilen (12, 13) Öffner- (10, 12) und Schließerkontakte (10, 13) bildenden
beweglichen Kontaktteilen (10), wobei der Kontaktträger (4) mit dem beweglichen Magnetteil
(3) elastisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische Verbindung derart vorgenommen ist, daß bei zumindest einem verschweißten
Öffnerkontakt (10, 12) eine Weiterbewegung des Kontaktträgers (4) nur bis zur Anlage
des verschweißten beweglichen Kontaktteiles (10) am Kontaktträger (4) ohne Betätigung
des Schließerkontaktes (10, 13), die Weiterbewegung des beweglichen Magnetteils (3)
jedoch bis zum Auftreffen auf den feststehenden, nichtschaltenden Magnetteil (1) möglich
ist.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kopplungsfeder (7) zwischen beweglichem Magnetteil (3) und Kontaktträger
(4) vorgesehen ist, deren Vorspannkraft größer als der gesamte Kraftbedarf für die
Schließerkontakte (10, 13) einschließlich der Kraft der den beweglichen Magnetteil
(3) einschließlich des Kontaktträgers (4) rückführenden Rückdruckfeder (14) ist.
3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Kontaktmaterials des Öffnerkontaktes (10, 12) derart groß gewählt
ist, daß durch die Kraft der Kopplungsfeder (7) bis zum Auftreffen des beweglichen
Magnetteiles (3) auf den feststehenden Magnetteil (1) ein Verbiegen der verschweißten
beweglichen Kontaktteile (10) und/oder der zugehörigen Festkontaktteile (12) ausgeschlossen
ist.
4. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anzeige des Fehlerfalls durch die Differenzbewegung zwischen beweglichem
Magnetteil (3) und Kontaktträger (4) auslösbar ist.
1. An electromagnetic switching device with mobile contact parts (10), held in a mobile
contact carrier (4), forming with fixed contact parts (12,13) break (10,12) and make
contacts (10,13), wherein the contact carrier (4) is elastically connected to the
mobile magnetic part (3), characterised in that the elastic connection is undertaken
such that with at least one welded break contact (10,12) a further motion of the contact
carrier (4) is only possible until the welded mobile contact part (10) comes to rest
on the contact carrier (4) without activation of the make contact (10,13), the further
motion of the mobile magnetic part (3), however, is possible until striking the stationary,
non-connected magnetic part (1).
2. A switching device according to claim 1, characterised in that a coupling spring (7)
between the mobile magnetic part (3) and the contact carrier (4) is provided, the
prestressed force of which is greater than the whole force requirement for the make
contacts (10,13), including the force of the return spring (14) returning the mobile
magnetic part (3), including the contact carrier (4).
3. A switching device according to claim 2, characterised in that the strength of the
contact material of the break contact (10,12) is selected such that through the force
of the coupling spring (7) until striking the mobile magnetic part (3) on the stationary
magnetic part (1) a bending of the welded mobile contact parts (10) and/or the associated
fixed contact parts (12) is excluded.
4. A switching device according to one of the preceding claims, characterised in that
the display of the error is able to be triggered by the difference motion between
the mobile magnetic part (3) and the contact carrier (4).
1. Appareil électromagnétique de coupure comportant des éléments de contact mobiles (10)
formant, avec des éléments de contact fixes (12,13), des contacts d'ouverture (10,12)
et des contacts de fermeture (10,13), le porte-contacts (4) étant relié élastiquement
à la partie mobile (3) d'un aimant, caractérisé par le fait que la liaison élastique
est réalisée de telle sorte que, dans le cas d'au moins un contact d'ouverture soudé
(10,12), la poursuite du déplacement du porte-contacts (4) est possible uniquement
jusqu'à l'application de l'élément de contact mobile soudé (4) contre le porte-contacts
(4), sans actionnement du contact de fermeture (10,13), mais que la poursuite du déplacement
de la partie mobile (3) de l'aimant est possible jusqu'à ce qu'elle rencontre la partie
fixe (1) de l'aimant, n'effectuant aucune commutation.
2. Appareil de coupure suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est
prévu, entre la partie mobile (3) de l'aimant et le porte-contacts (4), un ressort
de couplage (7), dont la force de précontrainte est supérieure à la force globale
nécessaire pour les contacts de fermeture (10,13), y compris la force du ressort de
rappel (14), qui rappelle la partie mobile (3) de l'aimant ainsi que le portecontacts
(4).
3. Appareil de coupure suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on choisit
pour le matériau du contact d'ouverture (10,12) une épaisseur telle que soit exclu
un pliage des éléments de contact mobiles soudés (10) et/ou des éléments de contact
fixes associés (12) sous l'action de la force du ressort de couplage (7) jusqu'à ce
que la partie mobile (3) de l'aimant rencontre la partie fixe (1) de l'aimant.
4. Appareil de coupure suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par
le fait qu'un affichage du cas de panne peut être déclenché par le déplacement différentiel
entre la partie mobile (3) de l'aimant et le portecontacts (4).
