Magnetsystem in einem elektrischen Schaltapparat Die Erfindung betrifft ein Magnetsystem in einem elektrischen Schaltapparat, z. B. einem Re lais oder Schaltschütz, welches Magnetsystem eine Erregerspule, einen Magnetkern, einen Magnetrah men, einen Anker und eine Vorrichtung zur Rück stellung des Ankers bei Aberregung der Spule auf weist. Um eine wirtschaftliche Herstellung und Mon tage unter Vermeidung der üblichen Schraubenver- bindungen zu erzielen, zeichnet sich das Magnet system nach der Erfindung aus durch eine Feder, welche die Erregerspule, den Magnetkern und den Magnetrahmen, der aus zwei Teilen besteht, zu sammenhält.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist: Fig. 1 eine schematische Ansicht des Magnet systems eines nicht erregten Relais, Fig. 2 eine Ansicht desselben Magnetsystems im Erregungszustande, Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2.
Das dargestellte Magnetsystem weist eine Erre gerspule 1 auf, die auf einer Platte 2 ruht, die mit einer zentralen Öffnung 3 versehen ist. Durch die Öffnung 3 ragt ein relativ kleiner Kern 4 aus magne- tisierbarem Material von unten in die zentrale Öffnung 5 der Spule 1 hinein, wobei ein am un teren Ende dieses Magnetkernes 4 angebrachter Flansch 6 auf dem Rande der Öffnung 3 ruht. Ein U-förmiger Eisenbügel 7, dessen Breite gleich derjenigen der Platte 2 ist, steht mit den abge winkelten, freien Enden 8 und 8' seiner beiden Schenkel 9 und 9' auf entgegengesetzten Enden der Platte 2 und weist in der Verlängerung der Spu- lenöffnung 5 eine zentrale Öffnung 10 auf.
Durch die Öffnung 10 ragt ein aus magneti- sierbarem Material bestehender Tauchkern 11 in die Spulenöffnung 5 hinein. Der Magnettauchkern 11 sitzt an einem Ende eines Eisenankers 12, der bei 13 nahezu rechtwinklig abgebogen ist und etwas unterhalb der Biegungsstelle 13 zwei Tatzen 14 auf weist, die in zwei im Schenkel 9' vorgesehene, als Lager dienende Fenster 15 eingreifen und auf dem unteren Rand derselben liegend die Schwenkachse des Ankers 12 bilden. Unterhalb der Tatzen 14 weist der Anker 12 einen nach unten ragenden Arm 16 mit einer Knickstelle 17 auf. Das freie Ende des Armes 16 greift an einem Kontaktträger 18 an.
Unterhalb der Platte 2 befindet sich eine Blatt feder 19 aus Federstahl. Diese Blattfeder 19 weist eine zentrale Warze 20 auf, die an der unteren Stirnfläche des Magnetkernes 4 anliegt. Die Blatt feder 19 weist ferner zwei symmetrische, mit Aus schnitten 21 versehene Hälften 22 auf, die an ihren Enden mit je zwei Klauen 23 versehen sind, welche die Schenkelenden 8 bzw. 8' und die En den der Platte 2 umgreifen.
Die beiden Blattfederhälften 21 haben, wenn sie in oder nahezu in derselben Ebene liegen, wie in Fig. 1 und 2 angenommen ist, die Neigung, sich gegensinnig um ihre Symmetrielinie 24 nach unten zu verbiegen, wie in Fig.2 durch die Pfeile 25 angedeutet ist.
Wenn das Magnetsystem 1, 2, 4, 7, 11, 12 aus dem in Fig. 1 nur durch ganz schematisch dargestellte Anschläge 26-29 angedeuteten Relais gehäuse oder -gesteh herausgenommen wird, ziehen die Klauen 23 die Schenkelenden 8 bzw. 8' ge gen die Platte 2, während die Warze 20 den Magnet kern 4 und damit über dessen Flansch 6 diese Platte 2 nach oben drückt, so dass die Spule 1, der Ma gnetkern 2 und die einen magnetisierbaren Rah men bildenden Teile 2 und 7 zusammengehalten werden.
Wenn das Magnetsystem in das Relaisgehäuse eingesetzt ist, drücken die beiden Blattfedernhälf- ten 22 dagegen auf die unteren Anschläge 26 und 27, während die Warze 20 den Magnetkern 4 mit dem Magnetrahmen 2, 7 und der Spule 1 nach oben drückt, so dass der Bügel 7 gegen die obe ren Anschläge 28 und 29 gepresst wird. Das Ma gnetsystem wird somit auch in diesem Falle durch die Blattfeder 19 zusammengehalten, obwohl deren Klauen dann gemäss Fig. 1 und 2 etwas von den Schenkelenden 8 und 8' abgehoben sind. Der Arm 16 des Ankers 12 liegt bei Nicht erregung der Relaisspule 1 (siehe Fig. 1) in einer breiten Randaussparung 30 des Schenkelendes 8' und schlägt am Boden 31 dieser Aussparung an.
Statt dessen könnte auch ein gehäusefester Anschlag 32 zur Begrenzung der Verschwenkung des Ankers 12 vorgesehen sein. Diese Verschwenkung wird durch einen Winkelhebel 33, 34 bewirkt, dessen einer Schenkel 33 unter der Einwirkung einer Feder 35 oberhalb der Knickstelle 17 auf den Ankerarm 16 drückt, während das freie Ende des anderen Schen kels 34 in einer gehäusefesten Pfanne 36 schwenk bar gelagert ist. Die Feder 35 ist einerseits am Schenkel 33 und anderseits an einer Stelle 37 des Gehäuses abgestützt.
Es ist ersichtlich, dass die Fe derkraft in der Lage nach Fig. 1 in einem grösse ren Abstand a an der Pfanne 36 vorbeigeht als in der Lage nach Fig. 2, wo dieser Abstand mit n' bezeichnet ist. Der so gebildete federnde Knie hebel 33-35 übt daher in der Erregungslage des Relais, d. h.. wenn der Tauchkern 11 in das Innere der Spule 1 hineingezogen worden ist und auf dem Magnetkern 4 liegt (siehe Fig.2), auf den Arm 16 nur eine relativ kleine Kraft im Sinne einer Öff nungsbewegung des Ankers 12 aus.
Wenn dagegen das Relais nicht erregt ist (siehe Fig. 1), ist die vom Kniehebel 33-35 im Sinne einer Offenhaltung des Ankers 12 ausgeübte Kraft relativ gross, so dass der Kontaktträger 18 durch den Arm 16 in seinen bei den Endlagen gut festgehalten wird; nämlich in der Nichterregungslage durch die grosse Druckkraft des Kniehebels 33-35 und in der Erregungslage durch die grosse Anziehungskraft der Magnetspule 1 bzw. des Magnetkernes 4 auf den dann an ihr anliegenden Tauchkern 11, abzüglich der nur geringen Druck kraft des Kniehebels 33-35. Diese Druckkraft ge nügt aber auf alle Fälle, um die Tatzen 14 des Ankers 12 in den Lagerfenstern 15 zu halten.
Der Kontaktträger 18, der im Relaisgehäuse in nicht dargestellten Führungen längsverschiebbar an geordnet ist, ist mit fünf Paaren von Kontaktfedern 38 versehen, die paarweise durch elektrisch lei tende Nieten 39 zu Kontaktbrücken ausgebildet und am Kontaktträger 18 befestigt sind. Die beiden Fe dern 38 eines jeden Federpaares liegen in zur Zei chenebene senkrechter Richtung hintereinander auf der einen bzw. auf der andern Seite des Kontaktträ gers 18 und arbeiten in üblicher Weise mit nicht dar gestellten, gehäusefesten Kontakten zusammen, die Arbeits- und(oder Ruhekontakte sein können. Selbst- verständlich können die beweglichen Kontakte auf dem Kontaktträger 1.8 auch anders ausgebildet und; oder angeordnet sein.
Das dargestellte Magnetsystem weist verschiedene wichtige Vorteile auf. Insbesondere ist die Herstel lung dieses Magnetsystems sehr wirtschaftlich, weil seine Teile lediglich durch die Blattfeder 19 zusam mengehalten werden, so dass das übliche Schneiden von Gewinden und Anbringen von Schrauben weg fällt. Die Blattfeder 19 hält dabei die verschie denen Teile nicht nur aneinander fest, wenn das Magnetsystem noch nicht im Relaisgehäuse montiert ist, sondern bewirkt automatisch auch die Befesti gung an diesem Gehäuse, sobald das System in letz teres eingeschoben wird. Die Blattfeder 19 bewirkt auch eine Dämpfung der kleinen Erschütterungen, die jeweils bei Erregung des Relais durch das Auf treffen des Tauchkernes 11 auf den relativ kleinen Magnetkern 4 entstehen.
Ferner nimmt die Kraft, mit der der federnde Kniehebel 33-35 bei Aberregung der Spule 1 den Anker 12 in die Öffnungslage zurückstellt, im Laufe der Rückstellbewegung zu, was aus dem bereits oben erläuterten Grunde eine sehr sichere Kon taktgabe in den Endlagen des Kontaktträgers 18 ge währleistet, auch wenn das Relais Erschütterungen unterworfen ist. Es wird in anderen Worten die Rüttelfestigkeit der Kontaktgabe des Relais erhöht.
Magnetsysteme der beschriebenen Art können ausser bei Relais auch bei Schaltschützen oder ähn lichen elektrischen Schaltgeräten verwendet werden.
Magnet system in an electrical switchgear The invention relates to a magnet system in an electrical switchgear, e.g. B. a Re relay or contactor, which magnet system has an excitation coil, a magnetic core, a Magnetrah men, an armature and a device for restoring the armature when the coil is de-energized. In order to achieve economical production and assembly while avoiding the usual screw connections, the magnet system according to the invention is characterized by a spring which holds the excitation coil, the magnet core and the magnet frame, which consists of two parts, together.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It is: FIG. 1 a schematic view of the magnet system of a non-excited relay, FIG. 2 a view of the same magnet system in the excited state, FIG. 3 a plan view of FIG.
The magnet system shown has an excitation coil 1 which rests on a plate 2 which is provided with a central opening 3. A relatively small core 4 made of magnetizable material protrudes through the opening 3 from below into the central opening 5 of the coil 1, a flange 6 attached to the lower end of this magnetic core 4 resting on the edge of the opening 3. A U-shaped iron bracket 7, the width of which is equal to that of the plate 2, stands with the angled, free ends 8 and 8 'of its two legs 9 and 9' on opposite ends of the plate 2 and points in the extension of the coil opening 5 has a central opening 10.
A plunger core 11 made of magnetizable material protrudes through the opening 10 into the coil opening 5. The magnetic immersion core 11 sits at one end of an iron anchor 12, which is bent almost at right angles at 13 and a little below the bending point 13 has two paws 14, which engage in two in the leg 9 'provided as a bearing window 15 and on the lower edge the same lying form the pivot axis of the armature 12. Below the paws 14, the anchor 12 has a downwardly projecting arm 16 with a kink 17. The free end of the arm 16 engages a contact carrier 18.
Below the plate 2 is a leaf spring 19 made of spring steel. This leaf spring 19 has a central protrusion 20 which rests on the lower end face of the magnetic core 4. The leaf spring 19 also has two symmetrical, cut from 21 halves 22, which are provided at their ends with two claws 23, which engage around the leg ends 8 and 8 'and the En of the plate 2.
The two leaf spring halves 21, when they are in or almost in the same plane, as assumed in FIGS. 1 and 2, tend to bend downwards in opposite directions about their line of symmetry 24, as indicated by the arrows 25 in FIG is.
If the magnet system 1, 2, 4, 7, 11, 12 is removed from the housing or relay housing indicated in Fig. 1 only by very schematically shown stops 26-29, the claws 23 pull the leg ends 8 and 8 'ge gene the plate 2, while the wart 20 the magnet core 4 and thus pushes this plate 2 upwards via its flange 6, so that the coil 1, the magnet core 2 and the parts 2 and 7 forming a magnetizable frame are held together.
When the magnet system is inserted into the relay housing, the two leaf spring halves 22 press on the other hand on the lower stops 26 and 27, while the lug 20 pushes the magnet core 4 with the magnet frame 2, 7 and the coil 1 upwards so that the bracket 7 is pressed against the upper stops 28 and 29. The Ma gnetsystem is thus held together in this case by the leaf spring 19, although the claws are then slightly lifted from the leg ends 8 and 8 'according to FIGS. 1 and 2. When the relay coil 1 is not energized (see FIG. 1), the arm 16 of the armature 12 lies in a wide edge recess 30 of the leg end 8 'and strikes the bottom 31 of this recess.
Instead, a stop 32 fixed to the housing could also be provided to limit the pivoting of the armature 12. This pivoting is effected by an angle lever 33, 34, one leg 33 of which presses under the action of a spring 35 above the kink 17 on the armature arm 16, while the free end of the other's angle 34 is mounted pivotably in a pan 36 fixed to the housing. The spring 35 is supported on the one hand on the leg 33 and on the other hand at a point 37 of the housing.
It can be seen that the spring force in the position according to FIG. 1 passes the pan 36 at a greater distance a than in the position according to FIG. 2, where this distance is denoted by n '. The resilient toggle lever 33-35 thus formed therefore exercises in the energized position of the relay, d. h .. when the plunger 11 has been drawn into the interior of the coil 1 and lies on the magnetic core 4 (see FIG. 2), only a relatively small force on the arm 16 in the sense of an opening movement of the armature 12 from.
If, on the other hand, the relay is not energized (see FIG. 1), the force exerted by the toggle lever 33-35 in the sense of keeping the armature 12 open is relatively large, so that the contact carrier 18 is well held by the arm 16 in its end positions ; namely in the non-excitation position by the great compressive force of the toggle lever 33-35 and in the excited position by the great attraction force of the magnet coil 1 or the magnet core 4 on the plunger core 11 then resting against it, minus the only slight pressure force of the toggle lever 33-35. This compressive force is sufficient in any case to keep the paws 14 of the armature 12 in the bearing windows 15.
The contact carrier 18, which is arranged in the relay housing in guides not shown, is provided with five pairs of contact springs 38, which are formed in pairs by electrically conductive rivets 39 to contact bridges and attached to the contact carrier 18. The two Fe countries 38 of each pair of springs lie in the vertical direction to the drawing plane one behind the other on one or the other side of the Kontaktträ gers 18 and work in the usual way with non-illustrated, fixed housing contacts together, the working and (or idle contacts Of course, the movable contacts on the contact carrier 1.8 can also be designed and / or arranged differently.
The illustrated magnet system has several important advantages. In particular, the manufacture of this magnet system is very economical, because its parts are only held together by the leaf spring 19, so that the usual cutting of threads and attaching screws is omitted. The leaf spring 19 holds the various parts not only to each other when the magnet system is not yet mounted in the relay housing, but also automatically causes the attachment to this housing as soon as the system is inserted into the latter. The leaf spring 19 also has the effect of damping the small vibrations that occur when the relay is energized when the plunger core 11 hits the relatively small magnetic core 4.
Furthermore, the force with which the resilient toggle lever 33-35 returns the armature 12 to the open position when the coil 1 is de-energized increases in the course of the return movement, which, for the reason already explained above, provides a very secure contact in the end positions of the contact carrier 18 guaranteed even if the relay is subjected to vibrations. In other words, the resistance to vibration of the contact-making of the relay is increased.
Magnet systems of the type described can also be used with contactors or similar union electrical switching devices except for relays.