DE19727990C1 - Elektromagnetisches Relais mit Handbetätigungsorgan - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit ei­ nem Gehäuse, in welchem ein Magnetsystem sowie ein Kontaktsy­ stem derart angeordnet sind, daß in der Nähe der Innenseite einer (ersten) Gehäusewand ein beweglicher Relaisteil ange­ ordnet ist, wobei eine Aussparung im Bereich dieser Gehäuse­ wand vorgesehen ist, in welcher ein von Hand bewegbares Betä­ tigungsorgan derart beweglich angeordnet ist, daß bei dessen Betätigung von der Gehäuseaußenseite her ein Fortsatz im Ge­ häuseinneren auf den beweglichen Relaisteil einwirkt.

Ein derartiges Relais ist aus der EP 0 514 892 A2 bekannt. Dort ist im Gehäuse eine Ausnehmung vorgesehen, die sich im Kantenbereich in zwei aneinandergrenzende Gehäuseseiten hin­ ein erstreckt und die durch einen Prüfschieber mit im wesent­ lichen L-förmigem Querschnitt im Ruhezustand verschlossen wird. Der Prüfschieber ist teilweise verschiebbar in Nuten der einen Gehäusewand gelagert. Durch Druck auf den Prüf­ schieber in Richtung der einen oder der anderen von den an­ einandergrenzenden Seitenwänden wird dieser nach innen defor­ miert, wobei ein Vorsprung an seiner Innenseite auf den Anker des Relais im Sinne einer Schaltbewegung einwirkt. Der dorti­ ge Prüfschieber erfordert somit eine sehr große Gehäuseaus­ nehmung, die durch den Prüfschieber nur unzureichend abge­ deckt werden kann; außerdem erlaubt er nur einen begrenzten Hub.

Aus dem DE-GM 66 06 936 ist ein Relais bekannt, bei dem ein zweiarmiger, stufenförmig ausgebildeter Hebel im unteren Teil des Relaisgehäuses in einer Aussparung derart angeordnet ist, daß ein Arm des Hebels unter den Anker des Relais greift und der andere Arm des Hebels außerhalb des Gehäuses liegt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der ein­ gangs genannten Art mit einem Handbetätigungsorgan zu schaf­ fen, bei dem über eine verhältnismäßig kleine Gehäuseöffnung von Hand ein verhältnismäßig großer Betätigungshub ausgeführt werden kann, wobei durch einfache Modifikation es zusätzlich möglich ist, die Schaltpositionen im Inneren des Relais zu beobachten.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß das Betätigungsorgan ein Schwenkhebel ist, der einen an der Ge­ häuseaußenseite befindlichen äußeren Hebelarm, einen im Ge­ häuseinneren befindlichen inneren Hebelarm sowie einen die beiden Hebelarme verbindenden Scharnierabschnitt, der in die einen Lagerschlitz bildende Aussparung eingeklemmt ist und eine Schwenkbewegung des Betätigungsorgans um die Längsachse des Lagerschlitzes gestattet, aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Betätigungsor­ gans als Schwenkhebel, der in einem schmalen Lagerschlitz des Relaisgehäuses gelagert ist, wird sichergestellt, daß nur ei­ ne relativ kleine Gehäuseöffnung in Form dieses Lagerschlit­ zes notwendig ist, die zudem durch den Schwenkhebel weitge­ hend verschlossen ist; auch eine Bewegung des Schwenkhebels in dem Lagerschlitz vergrößert die Öffnung nicht. Außerdem kann mit dem Schwenkhebel durch die wählbare Länge des inne­ ren Hebelarms nach Bedarf ein mehr oder weniger großer Hub erzeugt werden, was beim Stand der Technik durch Deformierung eines in der Ebene einer Gehäusewand liegenden Betätigungsor­ gans nur bedingt möglich ist oder bei anderen bekannten Re­ lais nur durch eine weit nach außen stehende Prüftaste mög­ lich ist.

Vorzugsweise ist der Lagerschlitz im Bereich der Kante zwi­ schen der genannten ersten Gehäusewand und einer sich an die­ se in einem vorzugsweise rechten Winkel anschließenden zwei­ ten Gehäusewand ausgebildet, wobei sich im Ruhezustand der äußere Hebelarm annähernd parallel zu der ersten Gehäusewand und der innere Hebelarm annähernd parallel zu der zweiten Ge­ häusewand erstrecken; die Schwenkachse des Schwenkhebels er­ streckt sich dabei parallel zu der Gehäusekante, während der bewegliche Relaisteil im Inneren annähernd parallel zu der ersten Gehäusewand bewegbar ist. Für die Montage des aus ei­ nem Stück bestehenden Schwenkhebels ist vorzugsweise vorgese­ hen, daß ein an den Lagerschlitz angrenzender Teil der ersten und/oder der zweiten Gehäusewand elastisch deformierbar ist und eine einrastbare Lagerung des Scharnierabschnittes, der gegenüber den beiden Hebelarmen eine reduzierte Dicke auf­ weist, in dem Lagerschlitz ermöglicht. Die dem Lagerschlitz zugewandte Abschlußkante der (ersten) Gehäusewand ist dabei vorzugsweise in Form eines Zylindersegmentes abgerundet. Zu­ sätzlich ist es dabei von Vorteil, wenn auch der Scharnierab­ schnitt des Schwenkhebels in Anpassung an die genannte Ab­ schlußkante die Form eines Hohlzylinder-Segmentes aufweist. Die Außenseite des Scharnierabschnittes kann zusätzlich eine abgeplattete, mit der gegenüberliegenden Abschlußkante der zweiten Gehäusewand eine Rastposition definierende Rastfläche aufweisen.

Weiterhin kann an einer der Gehäusewände und/oder an dem Schwenkhebel selbst ein Anschlag zur Festlegung einer ersten Arbeitsposition bei einer vorgegebenen Winkelstellung vorge­ sehen sein. Vorzugsweise ist der Anschlag so gestaltet, daß er bei einer Weiterbewegung des Schwenkhebels in eine zweite Arbeitsposition überwunden, beispielsweise abgebrochen, wird. So ist es möglich, als Anschlag mindestens einen quer zur Be­ wegungsrichtung des Schwenkhebels vorstehenden Zapfen vorzu­ sehen, der bei einer Weiterbewegung des Schwenkhebels in die zweite Arbeitsposition abgebrochen wird. Es können aber auch einer oder zwei parallel zur Schwenkachse seitlich am Schwenkhebel vorstehende Anschlagzapfen vorgesehen werden, die bei der Weiterbewegung des Schwenkhebels in die zweite Arbeitsposition an einem Rand der Aussparung abgeschert wer­ den.

Als beweglicher Relaisteil, der durch den Schwenkhebel betä­ tigbar ist, ist vorzugsweise ein mit einem Anker und mit min­ destens einer Kontaktfeder im Relaisinneren gekoppelter Schieber vorgesehen. Dieser Schieber ist vorzugsweise in der zweiten Arbeitsposition mit dem inneren Hebelarm verrastbar, wodurch eine Arbeitsposition des Ankers bzw. der Kontaktfeder verriegelt wird.

Wenn der bewegliche Relaisteil, also vorzugsweise der Schie­ ber, parallel entlang der ersten Gehäusewand bewegbar ist, kann durch ein in der Gehäusewand vorgesehenes durchsichtiges Fenster die Schaltposition dieses Relaisteiles beobachtet werden. Zu diesem Zweck kann das bewegliche Relaisteil eine zusätzliche Markierungsfläche aufweisen, die in einer be­ stimmten Schaltposition unmittelbar an dem Fenster positio­ niert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 das Relais von Fig. 1 in einem Schnitt mit einem Schwenkhebel in Ruheposition,

Fig. 3 und 4 die gleiche Darstellung des Relais wie in Fig. 2, jedoch mit dem Schwenkhebel in einer ersten und einer zweiten Arbeitsposition,

Fig. 5 einen gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelten Schwenk­ hebel mit einem Gehäuseausschnitt beim Montagevorgang,

Fig. 6 den Gehäuseausschnitt von Fig. 5 mit eingesetztem Schwenkhebel und

Fig. 7 die gleiche Darstellung wie in Fig. 6, jedoch mit einem nochmals abgewandelten Schwenkhebel.

Das in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Relais besitzt ein Gehäu­ se mit einem Sockel 1 und einer Kappe 2, in welchem bei­ spielsweise vier Umschaltkontaktsätze 3 und ein Magnetsystem 4 angeordnet sind. Jeder Umschaltkontaktsatz 3 besitzt einen Ruhekontakt 32 und einen Arbeitskontakt 34, die mit entspre­ chenden Festkontaktträgern in dem Sockel 1 verankert sind, außerdem eine Kontaktfeder 35 mit einem beweglichen Kontakt 36, die über einen Federträger 37 ebenfalls in dem Sockel be­ festigt ist. Das Magnetsystem 4 des Relais besteht im wesent­ lichen aus einer Spule 41 mit einem Spulenkörper 42, einem im wesentlichen L-förmigen Kern 43 und einem im wesentlichen L- förmigen Anker 44. Der Kern 43 ist mit seinem langen Schenkel 43a durch die Spule geführt, so daß an seinem freien Ende der Anker 44 mit seinem kurzen Schenkel 44b abrollbar gelagert ist. Der lange Schenkel 44a des Ankers 44 bildet seinerseits einen Arbeitsluftspalt mit dem kurzen Schenkel 43b des Kerns bzw. mit einem Polabschnitt 43c, der als Verlängerung des kurzen Kernschenkels 43b ausgebildet und parallel zur Spu­ lenachse abgebogen ist. Der Anker ist mit seinem kurzen Schenkel 44b in einer Tasche des Spulenkörpers 42 geführt. Er wird durch eine Ankerfeder 45 in seiner Lagerung gehalten.

Die Ankerbewegung wird durch einen Schieber 5 auf die Kon­ taktfedern 35 übertragen, welche jeweils mit einem abgeboge­ nen Betätigungslappen 35a in einen zugehörigen Durchbruch 52 des Schiebers eingreifen. Der Schieber 5 selbst ist mit einer maulförmigen Ausnehmung 51 auf das freie Ende des Ankerschen­ kels 44a aufgesteckt, so daß er gelenkartig mit diesem ver­ bunden ist und in seiner Längsrichtung annähernd parallel zu einer oberen Gehäusewand 23 der Gehäusekappe 2 bewegbar ist.

In der Kappe 2 ist in einer Ausnehmung in Form eines Lager­ schlitzes 21, der sich im Bereich der Kante zwischen der obe­ ren Gehäusewand 23 und einer senkrechten Seitenwand 24 befin­ det, ein Schwenkhebel 6 angeordnet. Dieser Schwenkhebel 6 bildet einen äußeren Hebelarm 62 und einen inneren Hebelarm 63, die zueinander etwa senkrecht stehen und über einen im Querschnitt veränderten Scharnierabschnitt 64 verbunden sind. Mit diesem Scharnierabschnitt 64 ist der Schwenkhebel 6 um eine zur Längsrichtung des Lagerschlitzes 21 parallele Schwenkachse bewegbar, die durch eine zylinder-segment-förmig abgerundete Abschlußkante 25 der oberen Gehäusewand 23 im Be­ reich des Lagerschlitzes 21 gebildet wird. In Anpassung an diese zylindrische Abschlußkante 25 ist auch die Innenseite des Lagerabschnittes 64 hohlzylinder-segment-förmig ausgebil­ det.

Um den inneren Schwenkhebel 63 in dem Gehäuse montieren zu können, ist die Gehäusekappe 2 aus flexiblem Kunststoff her­ gestellt und vorzugsweise im Bereich des Lagerschlitzes 21 im Querschnitt geschwächt. Beispielsweise ist neben der Ab­ schlußkante 25 eine Querschnittsschwächung bzw. Kerbe 26 ge­ zeigt. Auf diese Weise kann der innere Hebelarm 63 durch De­ formierung der Gehäusekappe 2 in den Lagerschlitz eingerastet werden. Nach dem Einrasten umschließt die Gehäusekappe den Lagerabschnitt 64 eng und haltert den Schwenkhebel unverlier­ bar.

Im Ruhezustand liegt der Schwenkhebel 6 mit seinem äußeren Hebelarm 62 in einer Mulde 27 der oberen Gehäusewand 23, so daß er in der Kontur der Kappe 2 versenkt ist. Der innere He­ belarm 63 liegt dabei an der Seitenwand 24 an. Der Schwenkhe­ bel 6 ist also außer Eingriff mit dem Schieber 5, so daß das Relais normal arbeiten kann. Diese Position ist in Fig. 2 dargestellt.

Soll das Relais von Hand betätigt werden, beispielsweise zu Prüfzwecken, so wird der äußere Schwenkhebel 62 aus der Mulde 27 herausgeschwenkt (mit der Kraft F), so daß er die Position gemäß Fig. 1 bzw. gemäß Fig. 3 einnimmt. Die so erreichte erste Arbeitsposition wird durch zwei Anschlagzapfen 65 fest­ gelegt, die seitlich parallel zur Schwenkachse von dem Schwenkhebel 6 abstehen und in dieser Arbeitsposition an ei­ ner Kante 28 anstoßen. Im Ruhezustand liegen diese Anschlag­ zapfen 65 jeweils in einer seitlichen Ausbuchtung 29 der Mul­ de 27. Will man nun das Relaissystem in betätigtem Zustand arretieren, so wird der Schwenkhebel gemäß Fig. 4 in eine zweite Arbeitsposition verschwenkt. Zu diesem Zweck muß der Widerstand der Anschlagzapfen 65 überwunden werden. Das be­ deutet, daß bei einem gegenüber Fig. 3 mit der Kraft F wei­ teren Verschwenken die Anschlagzapfen 65 an der Kante 28 ab­ geschert werden. Der innere Schwenkhebel 63 überwindet dabei den Totpunkt 54 am Schieber 5 und verrastet hinter diesem Totpunkt. Der Schieber 5 und die Kontaktfedern 35 werden so­ mit in ihrer Arbeitsstellung arretiert.

Die Schaltposition des Relais wird außerdem in einem im Quer­ schnitt verminderten, durchsichtigen Fenster 22 der Kappe 2 angezeigt. Zu diesem Zweck besitzt der Schieber 5 einen End­ abschnitt mit einer Anzeigefläche 53, die in der Arbeitsstel­ lung des Schiebers unmittelbar an der Innenseite des Fensters 22 liegt und so von außen sichtbar wird. Natürlich kann diese Anzeigefläche 53 zusätzlich auffällig, beispielsweise farbig, gestaltet sein.

In den Fig. 5 bis 7 sind leichte Abwandlungen des Schwenk­ hebels und seiner Lagerung im Gehäuse gezeigt. So ist in Fig. 5 ein Ausschnitt der Gehäusekappe 2 mit dem Lagerschlitz 21 gezeigt, wobei die Kappe nicht nur in der oberen Abschluß­ wand 23 die Mulde 27 aufweist, sondern auch in der Seitenwand 24 einen im Querschnitt geschwächten Wandabschnitt 24a. Der Schwenkhebel 6 besitzt wie im vorhergehenden Beispiel einen äußeren Hebelarm 62 und einen inneren Hebelarm 63 sowie einen annähernd hohlzylindrischen Lagerabschnitt 64. Im Mittelbe­ reich dieses Lagerabschnittes 64 sind hier abgeflachte Rast­ flächen 66 vorgesehen, die nach dem Einsetzen des Schwenkhe­ bels 6 in den Lagerschlitz 21 verschiedene Arbeitspositionen zusammen mit dem Wandabschnitt 24a bzw. dem Vorsprung 24b festlegen können. Eine Arretierung in der ersten Arbeitsposi­ tion erfolgt in diesem Beispiel durch einen Anschlagzapfen 24c, an welchem der erste Hebelarm 62 anschlägt. Bei weiterem Verschwenken des Schwenkhebels 6 in die zweite Arbeitspositi­ on wird der Anschlagzapfen 24c abgebrochen. Der Vorsprung 24b greift dabei in eine Ausnehmung 67 des Schwenkhebels ein. In einer weiteren Abwandlung gegenüber Fig. 1 sind hier zwei Fenster 22 seitlich von der Mulde 27 vorgesehen. Zur Anzeige sind dann in nicht dargestellter Weise auch am Schieber ent­ sprechende Anzeigeflächen vorgesehen.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Gestaltung wie in Fig. 6. In weiterer Abwandlung ist hier lediglich ein Anschlagzapfen 68 am Schwenkhebel vorgesehen, der in der ersten Arbeitsposition an der Oberkante des Wandabschnittes 24a anschlägt und der bei einem weiteren Verschwenken in die zweite Arbeitsposition abgebrochen wird.

Claims (14)

1. Elektromagnetisches Relais mit einem Gehäuse (1, 2), in welchem ein Magnetsystem (4) sowie ein Kontaktsystem (3) der­ art angeordnet sind, daß in der Nähe der Innenseite einer (ersten) Gehäusewand (23) ein beweglicher Relaisteil (5) an­ geordnet ist, wobei eine Aussparung (21) im Bereich dieser Gehäusewand vorgesehen ist, in welcher ein von Hand bewegba­ res Betätigungsorgan (6) derart beweglich angeordnet ist, daß bei dessen Betätigung von der Gehäuseaußenseite her ein Fort­ satz (63) im Gehäuseinneren auf dem beweglichen Relaisteil einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Betä­ tigungsorgan ein Schwenkhebel (6) ist, der einen an der Ge­ häuseaußenseite befindlichen äußeren Hebelarm, einen im Ge­ häuseinneren befindlichen inneren Hebelarm (63) sowie einen die beiden Hebelarme (62, 63) verbindenden Scharnierabschnitt (64), der in die einen Lagerschlitz (21) bildende Aussparung eingeklemmt ist und eine Schwenkbewegung des Schwenkhebels (6) um die Längsachse des Lagerschlitzes (21) gestattet, auf­ weist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lager­ schlitz (21) im Bereich der Kante zwischen der genannten er­ sten Gehäusewand (23) und einer sich an diese in einem vor­ zugsweise rechten Winkel anschließenden zweiten Gehäusewand (24) ausgebildet ist und daß sich im Ruhezustand der äußere Hebelarm (63) annähernd parallel zu der ersten Gehäusewand (23) und der innere Hebelarm (63) annähernd parallel zu der zweiten Gehäusewand (24) erstrecken, wobei sich die Schwenk­ achse des Schwenkhebels (6) parallel zur Gehäusekante er­ streckt und wobei der bewegliche Relaisteil (5) annähernd parallel zu der ersten Gehäusewand bewegbar ist.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Lagerschlitz (21) angrenzender Teil (26; 24a) der ersten und/oder der zweiten Gehäusewand (23; 24) elastisch deformier­ bar ist und eine einrastbare Lagerung des Scharnierabschnit­ tes (63), der gegenüber den beiden Hebelarmen (62, 63) eine reduzierte Dicke aufweist, in dem Lagerschlitz (21) ermög­ licht.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lagerschlitz (21) zugewandte Abschlußkante (25) der (ersten) Gehäusewand (23) in Form eines Zylindersegmentes abgerundet ist.

5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schar­ nierabschnitt (64) des Schwenkhebels (6) die Form eines Hohlzylinder-Segmentes aufweist.

6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die (erste) Gehäusewand (23) auf ihrer Außenseite eine den äuße­ ren Hebelarm (62) des Schwenkhebels (6) in einer Ruheposition versenkt aufnehmende Einbuchtung (27) aufweist.

7. Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen­ seite des Scharnierabschnittes (64) mindestens eine abgeplat­ tete, mit der zweiten Gehäusewand (24, 24b) eine Rastposition definierende Rastfläche (66) aufweist.

8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Gehäusewände (24) und/oder der Schwenkhebel (6) mindestens einen Anschlag (65; 68; 24c) zur Festlegung einer ersten Ar­ beitsposition bei einer vorgegebenen Winkelstellung des Schwenkhebels (6) aufweist.

9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ schlag (65; 68; 24b) entfernbar ist, um ein weiteres Verschwen­ ken des Schwenkhebels (6) in eine zweite Arbeitsposition zu ermöglichen.

10. Relais nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ schlag durch mindestens einen seitlich an dem Schwenkhebel (6) parallel zur Schwenkachse vorstehenden Anschlagzapfen (65) gebildet wird, der in der Ruheposition des Schwenkhebels in einer Aussparung (29) des Gehäuses (2) liegt, in der er­ sten Arbeitsposition des Schwenkhebels (6) an einer Kante (28) der Aussparung (29) anschlägt und beim Schwenken in die zweite Arbeitsposition an der Kante (28) der Aussparung (29) abgeschert wird.

11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der beweg­ liche Relaisteil (5) ein mit einem Anker (44) und mindestens einer Kontaktfeder (35) gekoppelter Schieber (5) ist.

12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hebelarm (63) in der zweiten Arbeitsposition mit dem bewegli­ chen Relaisteil (5) verrastbar ist.

13. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der beweg­ liche Relaisteil (5) entlang der ersten Gehäusewand (23) be­ wegbar ist und daß in dieser ein durchsichtiges Fenster (22) zur Anzeige der Schaltposition dieses Relaisteiles (5) vorge­ sehen ist.

14. Relais nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der beweg­ liche Relaisteil (5) eine Markierungsfläche (53) aufweist, die bei einer bestimmten Schaltposition unmittelbar an dem Fenster (22) positioniert ist.