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Bremsvorrichtung für Klappankermagnetantriebe elektrischer
Schaltgeräte
Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für Klappankermagnetantriebe elektrischer Schaltge- räte, bei der eine am Anker drehbar befestigte Rolle aut einer den. Bewegungsablauf des Ankers beein- flussenden, unter Federkraft stehenden kurvenförmigen Gegenlage abläuft.
Die Zugkraftkurve eines Elektromagneten hat hyperbolischen Charakter, d. h. bei Verkleinerung des
Luftspaltes erfährt der Anker eine erhebliche Beschleunigung. Das Ergebnis dieser Beschleunigung ist eine hohe Auftreffgeschwindigkeit, die mit der Zeit einen mechanischen Verschleiss und ein Aufblättern des Magneten zur Folge hat. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diese hohe Auftreffgeschwindigkeit durch Bremsvorrichtungen herabzusetzen.
Es ist bekannt, zum Abbremsen des Ankers Luftkolbenbremsen zu verwenden. Diese Bremsvorrichtungen sind nicht nur in bezug auf die Vergrösserung des Raumbedarfes, sondern auch vor allem in bezug auf die Kostenfrage ausserordentlich aufwandreich. Weiterhin ist es bekannt, am Anker angreifende Rückzugfedern in Form von Zug- oder Druckfedern zur Verringerung der Auftreffgeschwindigkeit zu verwenden.
Diese Anordnungen haben den Nachteil, dass die Federcharakteristik der Rückzugfedern nicht der KraftWeg-Charakteristik des Magneten angepasst werden kann.
An derartige Bremsvorrichtungen wird die Forderung gestellt, dass sie zu Beginn des Anzuges die Ankerbewegung nicht zu stark bremsen, da hier die Zugkraft noch gering ist. Die Bremsung soll vor allen Dingen im letzten Drittel der Ankerschliessbewegung, d. h. wenn die angewachsene Zugkraft eine erhebliche Beschleunigung des Ankers bewirkt, voll wirksam werden. Weiterhin wird von derartigen Bremsvorrichtungen gefordert, dass sie den Ankerabfall nicht hemmen, sondern gegebenenfalls die Ausschaltbewegung noch beschleunigen. Bei Klappankermagnetantrieben kommt noch die Forderung hinzu, dass die Bremsvorrichtung ein Zurückprellen des Ankers nach dem Öffnen verhindert.
Hiezu ist eine Bremsvorrichtung bekanntgeworden, bei der eine am Anker drehbar befestigte Rolle auf einer kurvenförmigen Gegenlage, die durch einen einseitig gelagerten Hebelarm gebildet ist, abläuft.
Durch Zugfedern wird diese kurvenförmige Gegenlage gegen die Rolle des Ankers gezogen. Die kurvenförmigeGegenlage ist hiebei so ausgebildet und angeordnet, dass sie beim Öffnen des Ankers ein Zurückprellen desselben verhindert und beim Schliessen desselben in der letzten Phase des Schliessvorganges diesem eine Gegenkraft entgegensetzt, die beim Stromloswerden der Magnetspulen auf die Ausschaltbewegung beschleunigend wirkt. Durch entsprechende Ausbildung der Kurve dieser Gegenlage ist es möglich, die Auftreffgeschwindigkeit des Ankers beim Schliessen so weit zu verringern, dass die hiebei auftretende Beanspruchung die zulässigen Belastungsgrenzen des Magnetwerkstoffes nicht überschreitet.
Diese Bremsvorrichtung ist jedoch insofern nachteilig, als die kurvenförmige Gegenlage durch einen drehbar gelagerten Hebelarm gebildet ist und dieser mittels Zugfedern gegen die am Anker befestigte Rolle gezogen wird. Bei den hohen Anforderungen an Funktionssicherheit, Schaltlebensdauer und Wartungsfreiheit elektrischer Schaltgeräte muss die Ausbildung der Lagerstelle dieses Hebelarmes besonders sorg-
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fältig vorgenommen werden, was dieHerstellungskosten erheblich erhöht. Ausserdem stellen die Zugfedern ebenso wie dieLagerstelle eine zusätzliche Fehlerquelle dar, die die geforderte absolute Funktionssicherheit in Frage stellt. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist darin zu sehen, dass für die federnde Halterung der kurvenförmigen Gegenlage Zugfedern verwendet werden.
Da diese Zugfedern eine lineare Federcharakteristik besitzen, ist eine Anpassung an die Kraft-Weg-Charakteristik des Magneten nicht einwandfrei möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung für Klappankermagnetantriebe elektri- scher Schaltgeräte zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet und die in ihrem Aufbau so einfach ist, dass sie in der Fertigung wesentlich billiger und von äusseren Einflüssen unabhängig wird. Die Bremsvorrichtung soll dem Anker entsprechend der Kraft-Weg-Charakteristik des Magneten in der letzten Phase des Schliessvorganges eine Gegenkraft entgegensetzen, die beim Abfallen des Ankers die Ausschaltbewegung beschleunigt. Weiterhin soll diesebremsvorrichtung einzurückprellen des Ankers beim Öffnen verhindern.
Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die kurvenförmige Gegenlage durch eine gegen die Schliessrichtung des Ankers gerichtete Blattfeder gebildet ist, die eine trapezähnliche Form aufweist. Die am Anker befestigte Rolle läuft bei Ankerschliessbewegung auf der die kurvenförmige Gegenlage bildenden Blattfeder ab, wobei die Federkraft dieser Blattfeder der Kraft-Weg-Charakteristik des Magneten angepasst ist und die Auftreffgeschwindigkeit des Ankers in gewünschter Weise herabgesetzt wird. Eine grosse Elastizität der Blattfeder wird durch die Trapezform erreicht. Bei Stromloswerden der Magnetspule erteilt die ausgebogene Blattfeder dem Anker über die Rolle eineBeschleunigung inAusschaltrichtung.
Weiterhin verhindert die Blattfeder, die gegen die Schliessrichtung des Ankers gerichtet ist, das Zurückprellen des Ankers beim Öffnen und hält ihn in der geöffneten Stellung. Um auftretende Toleranzen auszugleichen und eine genaue Anpassung der Federkraft zu gewährleisten, muss die Blattfeder in ihrer Federkraft einstellbar sein. Diese Einstellbarkeit wird durch Veränderung der freien Federlänge, z. B. durch ein verschiebbares Deckblech erreicht. Einem weiteren Erfindungsmerkmal gemäss kann die Anpassung der Federkraft an die Kraft-Weg-Charakteristik des Magneten dadurch erreicht werden, dass die kurvenförmige Gegenlage durch mehrere geschichtete Blattfedern gebildet ist.
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der die Ankerbewegung beeinflussenden Federcharakteristik an die Kraft-Weg-Charakteristik desMagneten möglich ist.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen : Fig. l die Vorderansicht einer Bremsvorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht nach Fig. l und Fig. 3 die Vorderansicht einer Bremsvorrichtung mit mehreren geschichteten Blattfedern.
Am Anker 2 ist eine Rolle 4 drehbar befestigt. Wird der Anker 2 durch den Magneten 3 angezogen, läuft die Rolle 4 auf der die kurvenförmige Gegenlage bildenden Blattfeder 1, die hiebei ausgebogen wird, ab. Die Blattfeder 1 weist eine trapezähnliche Form auf, d. h. das der Rolle zugewendete Ende der Blattfeder 1 besitzt eine Verjüngung in der Breite oder Dicke. Am Magneten 3 ist die Blattfeder 1 durch ein Deckblech 5 und Schrauben 6 gehalten. Das Deckblech 5 besitzt Längsschlitze 7, die ein Verschieben desselben und damit eine Veränderung der freien Federlänge der Blattfeder 1 gestatten. Eine weitestgehende Anpassung an die Kraft-Weg-Charakteristik des Ma- gneten lässt sich durch mehrere geschichtete Blattfedern 1 (entsprechend. Fig. 3) erreichen.
PATENTANSPRÜCHE :
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fürKlappankermagnetantriebehenden kurvenförmigen Gegenlage abläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die kurvenförmige Gegenlage durch eine gegen die Schliessrichtung des Ankers (2) gerichtete Blattfeder (1) gebildet ist, die eine trapezähnliche Form aufweist.