WO1981003578A1 - Relay for high currents - Google Patents

Description

RELAIS ZUM SCHALTEN HOHER STRÖME

Gegenstand der Erfindung ist ein Relais zum Schalten hoher

Ströme/Leistungen, bestehend aus einem Spulenkörper mit

Kern und einem daran angeordneten Joch, das auf einen schwenkbar am Relaisgehäuse gelagerten Anker wirkt, der entsprechend seiner Schwenklage die Kontakte betätigt.

Es ist ein eingangs genanntes Relais zum Schalten hoher Ströme/Leistungen bekannt, das als sogenanntes Schaltschütz mit doppelter Unterbrechung ausgebildet ist. Hier besteht die Anpassung der Konstruktion zum Schalten an hohe Ströme/Leistungen darin, daß das Relais unmittelbar mit seinem Anschlußklemmen an entsprechende Starkstromanschlüsse angeklemmt werden kann und daß eine besondere Kontaktsicherheit gegeben ist. Bei diesem bekannten Relais zum Schalten hoher Ströme/Leistungen besteht jedoch der Nachteil, daß zum Schalten relativ hohe Antriebsleistungen verwendet werden.

Für vielfältige Anwendungszwecke ist es aber gefordert, ein Relais zumSchalten hoher Ströme/Leistungen für niedrige Antriebsieistungen auszubilden, z.B. für Rundsteueranlagen. Hier ist/das Ziel, mit einer elektronischen SteuerSchaltung hohe Ströme/Leistungen zu schalten. Bisher hat man hierfür u.a. zusätzliche Schaltschütze verwendet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais zum Schalten hoher Ströme so weiterzubilden, daß mit relativ geringen Antriebsleistungen, wie sie von elektronischen Steuerschaltungen zur Verfügung gestellt werden können, hohe Ströme/Leistungen geschaltet werden können unter Sicherstellung der notwendigen Abstände (Kriech-/Luftstrecken) zwischen Steuerkreis und Lastkreis (Kontaktkreis) sowie besonders robusten Anschlüssen für den Lastkreis. Zur Lösung der gestellten Aufgabe, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Relais ein gepoltes Antriebssystem mit einem Permanentmagneten und ein Schaltsystem mit doppelter Kontaktunterbrechung aufweist.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also die Ausbildung des Relais mit einem gepolten Antriebssystem (bistabiles Schaltverhalten). Hiermit ist es beispielsweise möglich, von einer elektronischen Schaltung mit TTL-Pegel das erfindungsgemässe Relais anzusteuern, mit dem aufgrund der Ausbildung des Kontaktsystems mit doppelter Kontaktunterbrechung sehr hohe Ströme/Leistungen geschaltet werden können. Es werden also die Merkmale eines Schaltschützes (hohe Schaltleistung) mit den Merkmalen eines Relais mit geringer Antriebsleistung verbunden. Durch dieses erfindungswesentliche Kombinationsmerkmal werden wesentliche Vorteile gleichzeitig erzielt:

Durch die. Ausbildung des Relais als Schaltschütz wird ein hohes Schaltvermögen erzielt (massives Kontaktsystem), doppelte Kontaktunterbrechung und damit doppelte Kontaktabstände mit doppelter Schaltgeschwindigkeit (Schließund Trenngeschwindigkeit).

Ferner werden die Vorteile eines mit niedriger Antriebsleistung beaufschlagten AntriebssySternes erzielt durch Verwendung eines gepolten Antriebssystems, das insbesondere bistabil ist. Bei Verwendung eines Permanentmagneten ist dieses Antriebssystem dann richtungsabhängig schaltungsfähig. Der Permanentmagnet unterstützt das Schaltverhalten dadurch, daß ab einem gewissen Schwenk punkt des Ankers das Feld des Permanentmagneten und das elektromagnetische Feld der Spule in ihrer Kraftwirkung gleichgerichtet sind und daher ein schnelleres und empfindlicheres Ansprechen des Ankers auf geringere Antriebsleistungen die Folge ist. Durch die Verwendung von Zugbügelklemmen kann das Relais unmittelbar als Leistungsrelais in einen Leistungskreis eingeschaltet werden, weil mit den robusten Zugbügelklemmen unmittelbar Drähte mit hohem Querschnitt angeklemmt werden können. Es ergibt sich hiermit eine wesentliche Schaltungs- und Verdrahtungsvereinfachung für die kompakte Anordnung.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Im folgenden wird die Erfindung anhand, von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 Mittenlängsschnitt durch ein Relais gemäss der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 Draufsicht auf das Relais gemäss dem Pfeil II in Fig. 3,

Fig. 3 Draufsicht auf das Relais gemäss dem Pfeil III in Fig. 2.

Das Relais besteht aus einem Federblock 1 , an dem die Zugbügelklemmen, bestehend aus den Hohlklemmen 21 und den Zylinderschrauben 22, angeordnet sind. Diese Zugbügelklemmen sind über Verbindungsbügel 23 mit den entsprechenden Kontaktstücken verbunden. Der Federblock 1 wird mit Hilfe von Zylinderschrauben 18 am Joch 3 des Antriebs systems lösbar befestigt. Das Antriebssystem besteht aus dem Spulenkörper 2, dem Joch 3 und dem auf der anderen Seite des Spulenkörpers angeordneten Joch 4 , das mit Hilfe einer Senkschraube 19 am Federblock 1 befestigt ist. Über die Joche 3,4 wird der magnetische Kreis zum Kern 5 hergestellt.

Der magnetische Kreis schließt durch einen Permanentmagneten 8, der zwischen einer Lagerplatte 1o eines schwenkbaren, am Relais im Schwenkpunkt 24 gelagerten Ankers 9 aufgenommen ist. An der Ankeraufnahme 28 des Ankers 9 befindet sich ein Hebel 7, der durch, eine Ausnehmung in der Haube 2o des Relais ragt, so daß mit der Stellung des Hebels 7 der Ankeraufnähme 28 eine Schaltstellungsanzeige und eine Möglichkeit zur Handschaltung des Ankers 9 gegeben ist.

Die Anschlüsse des Spulenkörpers 2 sind an Lötanschlüsse 6 zum Anschluß an ein elektronisches Antriebssystem herausgeführt.

Das Kontaktsystem mit doppelter Kontaktunterbrechung besteht darin, daß in einer Ausnehmung der Ankeraufnahme 28 des Ankers 9 ein Zylinderstift 15 befestigt ist, auf dem axial verschiebbar eine Kontaktbrücke 14 angeordnet ist. Die Kontaktbrücke 14 wird von beiden VerschiebungsSeiten her von Druckfedern 16 beaufschlagt, die auf entsprechende Scheiben 17 an jeweils einer Stirnseite der Kontaktbrücke 14 wirken.

In der in Fig. 3 gezeigten Stellung liegt die Kontaktbrücke 14 unmittelbar an den auf dieser Seite angeordneten Kontaktstücken 27 an, wobei die Zuführung zu den Zugbügelklemmen über zugeordnete Verbindungsbügel 23 erfolgt. Das Anpressen der Kontaktbrücke 14 an das zugeordnete Kontaktstück 27 erfolgt unter der Kraft der Druckfeder 16. Die Kontaktbrücke 14 ist also aufgrund der Lagerung am freien, schwenkbaren Ende des Ankers 9 im Zwischenraum 25 zwischen den Kontaktstücken 26,27 verschwenkbar.

In Fig. 2 ist gezeigt, dass insgesamt drei Zugbügelklemmen mit drei Winkelkontakten 11,12,13 vorgesehen sind.

Claims

P a t e n t a n s p r ü ch e

1. Relais zum Schalten hoher Ströme, bestehend aus einem Spulenkörper mit Kern und einem daran angeordneten Joch, das auf einen schwenkbar am Relaisgehäuse gelagerten Anker wirkt, der entsprechend seiner Schwenklage die Kontakte betätigt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Relais ein gepoltes Antriebssystem mit einem Permanentmagneten (8) und ein Schaltsystem mit doppelter Kontaktunterbrechung aufweist.

2. Relais nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k.e n n z e i ch n e t, daß das gepolte Antriebssystem bistabiles Schaltverhalten durch einen am Anker (9) angeordneten Permanentmagneten (8) aufweist und daß das am freien, schwenkbaren Ende des Ankers (9) angeordnete Schaltsystem aus einer axial auf einem Zylinderstift (15) verschiebbaren, federbelasteten Kontaktbrücke (14) besteht, die schwenkbar im Zwischenraum (25) zwischen den Kontaktstücken (26,27) angeordnet ist.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur unmittelbaren Verdrahtung des Relais in Starkstromleitungen Zugbügelklemmen (21,22) vorgesehen sind.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ankeraufnähme (28) des Ankers (9) so angeordnet ist, daß sie aus der Haube (20) des Relais mit einem Hebel

(7) zur Handumschaltung und Schaltstellungsanzeige herausragt.