DE10009496C2

DE10009496C2 - Elektromagnetisches Schaltgerät, z.B. Schütz

Info

Publication number: DE10009496C2
Application number: DE10009496A
Authority: DE
Inventors: Johann Bauer; Stephan Faber; Bardo Koppmann; Markus Meier; Manuela Stingl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: DE50111276D1; CN1397080A; EP1259971A1; US6597267B2; WO2001065579A1; EP1259971B1; DE10009496A1; US20030020575A1; CN1286133C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät, z. B. ein Schütz, mit einem Schaltgerätgehäuse und einer an einer Einführstelle in das Schaltgerätgehäuse einführbaren Einschubeinheit,

- wobei von der Einschubeinheit ein Magnetjoch gehalten ist, auf das eine Spuleneinheit aufgesetzt ist, mittels derer auf einen Anker eine Anzugskraft ausübbar ist,
- wobei an das Magnetjoch zwei in Einschubrichtung gesehen jeweils nach vorne bzw. hinten weisende Befestigungsansätze angeformt sind.

Ein derartiges Schaltgerät ist beispielsweise aus der WO 95/ 12891 bekannt. Bei dieser Schrift weisen die Befestigungsan sätze Durchgangslöcher auf, in welche Rasthaken eingreifen, die an der Einschubeinheit angeformt sind.

Weitere elektromagnetische Schaltgeräte mit einem Schaltge rätgehäuse und einer in das Schaltgerätgehäuse einführbaren Einschubeinheit sind beispielsweise aus der DE 29 01 552 C2 und der DE 32 20 040 C2 bekannt.

Aus der DE 26 20 210 A1 ist ein elektromagnetisches Schaltge rät bekannt, bei dem ein E-förmiges Magnetjoch an seinen Au ßenschenkeln nach außen weisende Befestigungsansätze auf weist, die in Ansatzaufnahmen des Schaltgerätgehäuses ein führbar sind. Ein ähnlicher Offenbarungsgehalt ist der DE 42 36 900 A1 zu entnehmen.

Die Einschubeinheiten des Standes der Technik sind alle rela tiv kompliziert mit vergleichsweise vielen Teilen aufgebaut. Sie weisen daher eine relativ große Magnetwegtoleranz auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein e lektromagnetisches Schaltgerät mit einem Schaltgerätgehäuse und einer in das Schaltgerätgehäuse einführbaren Einschubein heit zu schaffen, bei dem die Einschubeinheit einfacher auf gebaut ist, dennoch zuverlässig funktioniert und die Magnet wegtoleranz des Magnetsystems klein bleibt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Halten des Magnet jochs ein sich quer zur Einschubrichtung erstreckender Halte bügel einen der Befestigungsansätze übergreift und zwei an der Einschubeinheit einstückig angeformte Haltezungen unter greift.

Gegenüber der WO 95/12891 ergibt sich dabei eine bessere und einfachere Halterung des Magnetjochs, gegenüber der DE 29 01 552 C2 und der DE 32 20 040 C2 ergibt sich eine erhebliche Einsparung an den Einzelteilen.

Wenn das Schaltgerätgehäuse eine Haltebügelkontur aufweist, an der sich bei eingeführter Einschubeinheit der Haltebügel - direkt oder über die Haltezungen - abstützt, müssen die Haltezungen nur das Eigengewicht des Magnetjochs halten kön nen, nicht aber beim Betätigen des Schaltgeräts auftretende Kräfte.

Wenn die Haltezungen elastisch mit der Einschubeinheit ver bunden sind, ergibt sich eine besonders einfache und zuver lässige Befestigung des Magnetjochs.

Der andere Befestigungsansatz kann prinzipiell ebenfalls über einen Haltebügel und Haltezungen mit der Einschubeinheit ver bunden sein. Wenn der andere Befestigungsansatz aber in eine Ansatzaufnahme eingeführt ist, ergibt sich ein konstruktiv einfacherer Aufbau. Die Ansatzaufnahme ist dabei vorzugsweise an die Einschubeinheit einstückig angeformt.

Wenn die Ansatzaufnahme in Einschubrichtung gesehen vor dem Haltebügel angeordnet ist, ergibt sich ein konstruktiv noch einfacherer Aufbau der Einschubeinheit.

Wenn die Ansatzaufnahme höheneleastisch ausgebildet ist, er gibt sich eine klemmende Halterung des Magnetjochs.

Wenn das Schaltgerätgehäuse eine Aufnahmenkontur aufweist, an der sich bei eingeführter Einschubeinheit die Ansatzaufnahme abstützt, muss auch die Ansatzaufnahme nur das Eigengewicht des Magnetjochs halten können.

Wenn die Ansatzaufnahme und die Aufnahmenkontur beim Einfüh ren der Einschubeinheit zuerst über eine Einführschräge zu sammenwirken, ist ein sowohl verhakungsfreies als auch tole ranzfreies Einführen der Einschubeinheit in das Schaltgerät gehäuse möglich.

Wenn an der Einschubeinheit ein Rasthaken zum Verrasten der Einschubeinheit im Schaltgerätgehäuse und ein Betätigungsele ment für den Rasthaken einstückig federnd angeformt sind, ist zum Verrasten kein separater Rasthaken erforderlich. Vorzugs weise sind der Rasthaken und/oder das Betätigungselement zur Kraftunterstützung von einer Stabfeder übergriffen.

Wenn auf das Magnetjoch eine Spuleneinheit aufgesetzt ist, die eine Spule und einen mit der Spule über eine Zwischen struktur verbundenen Auflagefuß aufweist, der seitlich unter halb der Spule auf einer Fußauflage der Einschubeinheit auf liegt und von der Spule beabstandet ist, ergibt sich auf ein fache Weise eine stabile Abstützung der Spuleneinheit.

Wenn die Fußauflage in der Einschubeinheit vertieft angeord net ist, so dass der Auflagefuß in der Einschubeinheit ver senkt ist, ergibt sich eine geringe Bauhöhe der Einschubein heit.

Wenn das Schaltgerätgehäuse eine Spulenkontur aufweist, an der sich bei eingeführter Einschubeinheit die Spuleneinheit abstützt, müssen die Betriebskräfte nicht von der Einschub einheit aufgefangen werden. Die Spuleneinheit kann sich bei spielsweise über den Auflagefuß an der Spulenkontur abstüt zen.

Wenn die Spuleneinheit mit der Spulenkontur und der Einschub einheit verspannt ist, ist die Spule spielfrei im Schaltge rätgehäuse fixiert. Sie kann also nicht frei schwingen.

Wenn die Spuleneinheit einen Schalter aufweist, der vom Anker über ein Betätigungselement betätigbar ist, das Betätigungs element in einer an der Spuleneinheit angeordneten Lagerung gelagert ist und das Schaltgerätgehäuse Positionier- und Stützelemente aufweist, mittels derer die Lagerung beim Ein führen der Einschubeinheit positionierbar und bei eingeführ ter Einschubeinheit gestützt ist, lässt sich das Betätigungs element auf einfache Weise exakt bezüglich des Ankers aus richten.

Wenn das Schaltgerätgehäuse an einer der Einführstelle ge genüberliegenden Seite eine Ausnehmung aufweist, über die die Einschubeinheit mittels eines Austriebwerkzeugs aus dem Schaltgerätgehäuse austreibbar ist, ist die Einschubeinheit auch im Störfall auf vergleichsweise einfache Weise, nämlich insbesondere ohne vollständige Demontage des Schaltgeräts, vom Schaltgerät trennbar.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei gen in Prinzipdarstellung

Fig. 1 ein Schütz mit einer Einschubeinheit im Schnitt,

Fig. 2 das Schütz von Fig. 1 ohne Einschubeinheit,

Fig. 3 das Schütz von Fig. 2 von vorne,

Fig. 4 eine Einschubeinheit mit einem Magnetjoch und einer Spuleneinheit,

Fig. 5 die Einschubeinheit von Fig. 4 ohne Spuleneinheit,

Fig. 6 die Einschubeinheit von Fig. 5 von der Seite,

Fig. 7 die Einschubeinheit von Fig. 5 von vorne,

Fig. 8 ein Magnetjoch und

Fig. 9 eine Spuleneinheit.

Gemäß Fig. 1 weist ein Schütz als Beispiel eines elektromagne tischen Schaltgeräts ein Schaltgerätgehäuse 1 auf. In das Schaltgerätgehäuse 1 ist an einer Einführstelle 2 in einer Einschubrichtung x eine Einschubeinheit 3 einführbar. Von der Einschubeinheit 3 ist ein Magnetjoch 4 gehalten. Mittels des Magnetjochs 4 und einer Spule 5 ist auf einen Anker 6 in ei ner Kraftrichtung y eine Anzugskraft ausübbar. Gemäß den Fig. 1 und 8 sind an das Magnetjoch 4 zwei Befestigungsansätze 7 einstückig angeformt. Die Befestigungsansätze 7 weisen in Einschubrichtung x gesehen jeweils nach außen.

Gemäß Fig. 1 weist die Einschubeinheit 3 einen Rasthaken 8 auf, der mit einem Betätigungselement 9 versehen ist. Mittels des Rasthakens 8 ist die Einschubeinheit 3 im Schaltgerätge häuse 1 verrastbar. Der Rasthaken 8 und das Betätigungsele ment 9 sind einstückig federnd an der Einschubeinheit 3 ange formt. Zum Ausziehen der Einschubeinheit 3 aus dem Schaltge rätgehäuse 1 wird lediglich das Betätigungselement 9 angeho ben und die Einschubeinheit 3 an dem Betätigungselement 9 aus dem Schaltgerätgehäuse 1 ausgezogen.

Für den Fall, dass aufgrund einer Störung ein Ausziehen der Einschubeinheit 3 nicht möglich sein sollte, weist das Schaltgerätgehäuse 1 eine Ausnehmung 10 auf. Die Ausnehmung 10 ist ersichtlich an einer Seite des Schaltgerätgehäuses 1 angeordnet, die der Einführstelle 2 gegenüberliegt. Über die Ausnehmung 10 kann ein schematisch dargestelltes Austrieb werkzeug 11, z. B. ein Durchschläger, an den vorderen Befes tigungsansatz 7 des Magnetjochs 4 angesetzt werden und so die Einschubeinheit 3 mit einem Hammer aus dem Schaltgerätgehäuse 1 ausgetrieben werden.

Gemäß Fig. 5 wird das Magnetjoch 4 von einer Ansatzaufnahme 12 und einem Haltebügel 13 gehalten. Die Ansatzaufnahme 12 ist in Einschubrichtung x gesehen vor dem Haltebügel 13 angeord net. Sie ist einstückig an die Einschubeinheit 3 angeformt. Gemäß den Fig. 5 und 7 weist die Ansatzaufnahme 12 U-förmige Dehnelemente 21 auf. Dadurch ist sie höhenelastisch ausgebil det.

Zum Befestigen des Magnetjochs 4 an der Einschubeinheit 3 werden auf die Befestigungsansätze 7 Dämpfungsteile 14, z. B. aus Gummi, aufgesetzt. Danach wird einer der Befestigungsan sätze 7 in die Ansatzaufnahme 12 eingeführt.

Der Haltebügel 13 erstreckt sich im wesentlichen quer zur Einschubrichtung x über den anderen Befestigungsansatz 7. Er übergreift diesen Befestigungsansatz 7. Ferner untergreift der Haltebügel 13 zwei Haltezungen 15, die an der Einschub einheit 3 einstückig elastisch angeformt sind.

Gemäß Fig. 2 weist das Schaltgerätgehäuse 1 eine Aufnahmenkon tur 16 und eine Haltebügelkontur 17 auf. Bei in das Schaltge rätgehäuse 1 eingeführter Einschubeinheit 3 stützen sich die Ansatzaufnahme 12 an der Aufnahmenkontur 16 und der Haltebü gel 13 an der Haltebügelkontur 17 ab. Gemäß Ausführungsbei spiel stützt sich der Haltebügel 13 dabei über die Haltezun gen 15 an der Haltebügelkontur 17 ab. Bei hinreichend breitem Haltebügel 13 könnte sich dieser aber auch direkt an der Hal tebügelkontur 17 abstützen. Aufgrund der Abstützungen werden die beim Schalten des Schützes auftretenden Magnetkräfte nicht in die Einschubeinheit 3 eingeleitet, sondern direkt in das Schaltgerätgehäuse 1.

Die Ansatzaufnahme 12 und die Aufnahmenkontur 16 wirken beim Einführen der Einschubeinheit 3 zuerst über eine Einführ schräge 18 zusammen, die gemäß Ausführungsbeispiel an der An satzaufnahme 12 angeordnet ist. Dadurch wird das Einführen der Einschubeinheit 3 in das Schaltgerätgehäuse 1 deutlich erleichtert. Die Einführschräge 18 ist besonders deutlich aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich. Aus Fig. 5 ist ferner ersicht lich, dass der Rasthaken 8 und sein Betätigungselement 9 zur Kraftunterstützung von einer Stabfeder 19 übergriffen sind.

Gemäß Fig. 4 ist auf das Magnetjoch 4 eine Spuleneinheit 20 aufgesetzt. Die Spuleneinheit 20 weist außer der Spule 5 noch einen Auflagefuß 22 auf. Der Auflagefuß 22 ist mit der Spule 5 über eine Zwischenstruktur 23 verbunden. Der Auflagefuß 22 ist seitlich unterhalb der Spule 5 angeordnet und ersichtlich von der Spule 5 beabstandet. Er liegt auf einer Fußauflage 24 der Einschubeinheit 3 auf. Die Fußauflage 24 ist in der Ein schubeinheit 3 vertieft angeordnet, so dass der Auflagefuß 22 in der Einschubeinheit 3 versenkt ist.

Gemäß Fig. 2 weist das Schaltgerätgehäuse 1 eine Spulenkontur 25 auf. An dieser stützt sich bei eingeführter Einschubein heit 3 die Spuleneinheit 20 ab. Die Spuleneinheit 20 stützt sich dabei über den Auflagefuß 22 an der Spulenkontur 25 ab. Ersichtlich wird dabei die Spuleneinheit 20 mit der Spulen kontur 25 aufgrund einer Erhebung 26, die am Auflagefuß 22 angeordnet ist, verspannt.

Die Spuleneinheit 20 weist einen Schalter 27 auf, der vom Anker 6 über ein Betätigungselement 28 betätigbar ist. Das Betätigungselement 28 ist in einer Lagerung 29 gelagert, die an der Spuleneinheit 20 angeordnet ist. An den Außenseiten der Lagerung 29 sind im Querschnitt T-förmige Nuten 30 ange ordnet. Diese wirken beim Einführen der Einschubeinheit 3 mit ebenfalls im Querschnitt T-förmigen Positionier- und Stütz elementen 31 zusammen. Durch das Zusammenwirken der Nuten 30 mit den Positionier- und Stützelementen 31 wird die Lagerung 29 beim Einführen der Einschubeinheit 3 positioniert und bei eingeführter Einschubeinheit 3 gestützt.

Claims

1. Elektromagnetisches Schaltgerät, z. B. Schütz, mit einem Schaltgerätgehäuse (1) und einer an einer Einführstelle (2) in einer Einschubrichtung (x) in das Schaltgerätge häuse (1) einführbaren Einschubeinheit (3),
wobei von der Einschubeinheit (3) ein Magnetjoch (4) gehalten ist, auf das eine Spuleneinheit (20) aufge setzt ist, mittels derer auf einen Anker (6) eine An zugskraft ausübbar ist,
wobei an das Magnetjoch (4) zwei in Einschubrichtung (x) gesehen jeweils nach vorne bzw. hinten weisende Be festigungsansätze (7) angeformt sind,
wobei zum Halten des Magnetjochs ein sich quer zur Ein schubrichtung (x) erstreckender Haltebügel (13) einen der Befestigungsansätze (7) übergreift und zwei an der Einschubeinheit (3) einstückig angeformte Haltezungen (15) untergreift.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerätgehäuse (1) eine Haltebügelkontur (17) aufweist, an der sich bei eingeführter Einschubeinheit (3) der Haltebügel (13) - direkt oder über die Haltezun gen (15) - abstützt.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezungen (15) elastisch mit der Einschubein heit (3) verbunden sind.

4. Schaltgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Befestigungsansatz (7) in eine Ansatzauf nahme (12) eingeführt ist.

5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzaufnahme (12) an die Einschubeinheit (3) einstückig angeformt ist.

6. Schaltgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzaufnahme (12) in Einschubrichtung (x) gese hen vor dem Haltebügel (13) angeordnet ist.

7. Schaltgerät nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzaufnahme (12) höheneleastisch ausgebildet ist.

8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerätgehäuse (1) eine Aufnahmenkontur (16) aufweist, an der sich bei eingeführter Einschubeinheit (3) die Ansatzaufnahme (12) abstützt.

9. Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzaufnahme (12) und die Aufnahmenkontur (16) beim Einführen der Einschubeinheit (3) zuerst über eine Einführschräge (18) zusammenwirken.

10. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einschubeinheit (3) ein Rasthaken (8) zum Ver rasten der Einschubeinheit (3) im Schaltgerätgehäuse (1) und ein Betätigungselement (9) für den Rasthaken (8) einstückig federnd angeformt sind.

11. Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthaken (8) und/oder das Betätigungselement (9) zur Kraftunterstützung von einer Stabfeder (19) übergrif fen sind.

12. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuleneinheit (20) eine Spule (5) und einen mit der Spule (5) über eine Zwischenstruktur (23) verbundenen Auflagefuß (22) aufweist und daß der Auflagefuß (22) seitlich unterhalb der Spule (5) auf einer Fußauflage (24) der Einschubeinheit (3) aufliegt und von der Spule (5) beabstandet ist.

13. Schaltgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußauflage (24) in der Einschubeinheit (3) ver tieft angeordnet ist, so daß der Auflagefuß (22) in der Einschubeinheit (3) versenkt ist.

14. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerätgehäuse (1) eine Spulenkontur (25) aufweist, an der sich bei eingeführter Einschubeinheit (3) die Spuleneinheit (20) abstützt.

15. Schaltgerät nach Anspruch 12 und 14 oder 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuleneinheit (20) sich über den Auflagefuß (22) an der Spulenkontur (25) abstützt.

16. Schaltgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuleneinheit (20) mit der Spulenkontur (25) ver spannt ist.

17. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuleneinheit (20) einen Schalter (27) aufweist, der vom Anker (6) über ein Betätigungselement (28) betä tigbar ist, daß das Betätigungselement (28) in einer an der Spuleneinheit (20) angeordneten Lagerung (29) gela gert ist und daß das Schaltgerätgehäuse (1) Positionier- und Stützelemente (31) aufweist, mittels derer die Lage rung (29) beim Einführen der Einschubeinheit (3) positio nierbar und bei eingeführter Einschubeinheit (3) gestützt ist.

18. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerätgehäuse (1) an einer der Einführstelle (2) gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung (10) auf weist, über die die Einschubeinheit (3) mittels eines Austriebwerkzeugs (11) aus dem Schaltgerätgehäuse (1) austreibbar ist.