DE10117340C1

DE10117340C1 - Electromagnetic trigger relay has blade joint formed on pole face outer edge directly by edge of holding element mounted flat on underside of armature and guide plate on core outer side

Info

Publication number: DE10117340C1
Application number: DE2001117340
Authority: DE
Inventors: Josef Herschberger; Maximilian Kellner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2021-04-07

Abstract

The device has a U-shaped iron core forming pole faces for a spring-operated hinged armature whose rotation axis is a blade joint on the outer edge of the contacting pole face formed. The blade joint is formed on the outer edge of the pole face directly by at least one edge of the holding element mounted flat on the underside of the armature and by the guide plate on the outer side of the iron core. The device has a U-shaped iron core (2) forming pole faces (3) for a spring-operated hinged armature (4) whose rotation axis (5) is a blade joint on the outer edge of the contacting pole face formed between at least one edge near the underside of the hinged armature and a guide plate (8) on the outside of the iron core. The blade joint is formed on the outer edge of the pole face directly by at least one edge of the holding element (9) mounted flat on the underside (7) of the armature and by the guide plate on the outer side of the iron core.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Auslö serelais, dessen U-förmiger Eisenkern Polflächen für einen Klappanker bildet, dessen Drehachse durch ein Schneidengelenk über der Außenkante der anliegenden Polfläche realisiert ist, im einzelnen nach Gattungsbegriff von Anspruch 1. Hierbei ist das Schneidengelenk zwischen zumindest einer Kante im Bereich der Unterseite des Ankers an einem Halteelement und an einer Führungsplatte an der Außenseite des Eisenkerns gebildet.The invention relates to an electromagnetic trigger serelais, whose U-shaped iron core has pole faces for one Folding anchor forms, its axis of rotation through a cutting joint is realized over the outer edge of the adjacent pole face, in detail according to the generic term of claim 1. Here is the cutting joint between at least one edge in the area the underside of the anchor on a holding element and on one Guide plate formed on the outside of the iron core.

Bei einem aus der DE 38 80 055 T2 bekannten elektromagneti schen Auslöser bildet ein Rückhalteelement auf der Oberseite des Ankers Anschläge, die zusammen mit der gedachten Schneide und Lappen an einer Führungsplatte zusammenwirken und das Ge lenk bilden. Hierbei sind am Halteelement von der Oberseite des Ankers her nach unten überstehende Winkel ausgebildet, deren ungebogene Ränderkanten zur Bildung der Schneide abge schrägt sind.In an electromagnetic known from DE 38 80 055 T2 The trigger forms a retaining element on the top the anchor stops together with the imaginary cutting edge and rag cooperate on a guide plate and the Ge form steering. Here are on the holding element from the top of the armature protruding downwards, the unbent edge edges abge to form the cutting edge are slanted.

Weiterhin ist aus der DE 42 40 031 A1 ein elektromagnetisches Auslöserelais mit einem Eisenkern und einem Klappanker be kannt. Von einer Führungsplatte an der Außenseite des Eisen kerns wird ein Schneidengelenk an der Außenseite einer Pol fläche gebildet.Furthermore, DE 42 40 031 A1 is an electromagnetic one Tripping relay with an iron core and a hinged armature known. From a guide plate on the outside of the iron Core is a cutting joint on the outside of a pole area formed.

Klappanker haben gegenüber parallel geführten Hubankern den Vorteil, dass sie einfacher zu realisieren und zu fertigen sind. Um ein konstantes Auslöseverhalten zu erreichen, ist es jedoch erforderlich, das Gelenk des Klappankers präzise aus zuführen. Elektromagnetische Auslöserelais, insbesondere in der Ausführung als Haltemagnetauslöser, arbeiten mit ver hältnismäßig schwachen Abzugsfedern für den Anker und mit kleinen Auslösespannungen und Strömen, die das dem Abfall des Klappankers ermöglichende Magnetfeld erzeugen. Folding anchors have the opposite to parallel anchors Advantage that they are easier to implement and manufacture are. In order to achieve a constant release behavior, it is however, the hinge of the hinged anchor is required to be precise respectively. Electromagnetic trip relays, especially in the execution as a holding magnet release, work with ver relatively weak trigger springs for the anchor and with small tripping voltages and currents that prevent the decay of the Generate hinged armature enabling magnetic field.

Bei einem Haltemagnetauslöser erzeugt ein Permanentmagnet ei nen Magnetfluss, der den Anker an den Polflächen eines U-för migen Eisenkerns hält. Eine Auslösewicklung auf einem Schen kel des Eisenkerns erhält beim Einbau in einen Fehlerstrom schutzschalter von dessen Summenstromwandler eine Auslösespannung, die im Magnetkreis ein Gegenfeld induziert, das das Permanentmagnetfeld soweit kompensiert, dass der Anker unter der Wirkung der Ankerfeder abfallen kann.In the case of a holding magnet release, a permanent magnet produces egg NEN magnetic flux that the armature on the pole faces of a U-shaped iron core. A trigger winding on a Schen kel of the iron core receives when installed in a fault current circuit breaker from its summation current transformer has a tripping voltage, which induces an opposing field in the magnetic circuit, which Permanent magnetic field compensated so far that the armature under the effect of the armature spring can drop.

Die Auslösewicklung des Haltemagnetauslösers erhält eine Aus lösespannung, wenn im Summenstromwandler des Fehlerstrom schutzschalters das Residuum der Ströme in zu überwachenden Leitern eines Leitungsstrangs von Null abweicht, wenn also ein Strom außerhalb des überwachten Systems abfließt.The trigger winding of the holding magnet release receives an off release voltage if the residual current in the total current transformer circuit breaker the residual of the currents to be monitored Conductors of a wiring harness deviate from zero, if so a current is flowing outside the monitored system.

Die Entwicklung von elektromagnetischen Auslöserelais hat im Laufe der Zeit zu den vielfältigsten Systemen geführt, da an die Zuverlässigkeit von elektromagnetischen Auslöserelais große Anforderungen gestellt werden. Aber auch bei möglichen einfacheren Anwendungsfällen als es das Gebiet der Fehler stromschutzschalter darstellen, ist in der Regel ein mög lichst gleiches Auslöseverhalten wichtig.The development of electromagnetic trip relays has in the Over time led to the most diverse systems, since then the reliability of electromagnetic trip relays great demands are made. But also with possible simpler use cases than it is the area of failure represent circuit breakers is usually a possible The same triggering behavior is important.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagneti sches Auslöserelais mit Klappanker zu entwickeln, das beson ders einfach ist und das besonders präzise arbeitet.The invention has for its object an electromagnetic to develop tres trigger armature relay, the special which is simple and which works particularly precisely.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt nach der Erfin dung durch ein elektromagnetisches Auslöserelais nach An spruch 1. Hierbei ist das Schneidengelenk von zumindest einer Kante des an der Unterseite des Ankers flächig angeordneten Halteelements direkt und von einer Führungsplatte an der Au ßenseite des Eisenkerns gebildet. Sowohl die Führungsplatte als auch das Halteelement können also flächig ohne Anwinke lungen im Bereich des Schneidengelenks ausgeführt werden, was sowohl einfach ist als auch die Präzision des Schneidenge lenks fördert. Hierbei wird Spiel zu Anschlägen an einem et waigen Rückhalteelement vermieden, da man ohne ein Rückhal teelement auskommt. Die Drehachse des Schneidengelenks des Klappankers liegt hierbei genau über der Außenkante der am Gelenk anliegenden Polfläche des Eisenkerns. The described task is solved according to the inven by an electromagnetic release relay according to An saying 1. Here the cutting edge joint is at least one Edge of the surface arranged on the underside of the anchor Holding element directly and from a guide plate on the Au formed on the outside of the iron core. Both the guide plate as well as the holding element can thus be flat without angling lungs in the area of the cutting joint, what is both simple and the precision of the cutting edge steering encourages. Here is game to attacks on an et Waigen retaining element avoided, since one without a restraint teelement gets along. The axis of rotation of the cutting joint of the Hinged anchor lies exactly over the outer edge of the Articulated pole face of the iron core.

Das Halteelement kann am Anker durch diesen bis zu seiner O berseite umfassende Bügel gehalten werden. Hierbei lässt sich leicht eine ausreichende Federspannung erzielen, wobei die Abbiegungen auf der Oberseite des Ankers die Genauigkeit des Schneidengelenks nicht beeinträchtigen können, da das Halte element an der Unterseite des Ankers flächig und ohne Abbie gung anliegt.The holding element can on the anchor through this up to its O comprehensive brackets are held. Here you can easily achieve sufficient spring tension, the Bends on the top of the anchor the accuracy of the Cutting edge joint can not affect because the hold element on the underside of the anchor flat and without bends supply is present.

Die Bügel, die das Halteelement am Anker halten bzw. befesti gen, können mit dem Halteelement auch einstückig verbunden sein. Die Fertigung wird dadurch vereinfacht. Hierzu können am Halteelement Lappen ausgebildet sein, die am Anker hochge bogen und an seiner Oberseite verschränkt sind.The brackets that hold or fasten the holding element to the anchor gene, can also be connected in one piece with the holding element his. This simplifies production. You can do this be formed on the holding element rag that hochge on the anchor bow and are folded at the top.

Zum Einhängen einer Ankerfeder kann das Halteelement einen gegen die Ankerebene aufstehenden Arm aufweisen, in den die Ankerfeder eingehängt ist. Die Ankerfeder kann an ihrem ande ren Ende in einen von der Ebene der Führungsplatte aufstehen den Arm eingehängt werden. Diese Ausführung ist einfach und sie ermöglicht, während der Öffnungsbewegung das Drehmoment zu steuern. Hierzu kann man die Bügel und ihre Einhängestel len der Ankerfedern derart ausbilden, dass während der Öff nungsbewegung des Ankers ein sich verlängernder Hebelarm zu stande kommt.The holding element can be used to hang an anchor spring have upstanding arm against the anchor plane, in which the Anchor spring is attached. The anchor spring can at their other stand up in one of the plane of the guide plate to be hung on the arm. This execution is simple and it enables the torque during the opening movement to control. For this you can use the brackets and their suspension brackets len form the anchor springs such that during the opening movement of the armature to an extending lever arm came.

Andererseits kann in einfacher Weise auch das Verkürzen der Ankerfeder beim Öffnen des Klappankers und die dadurch abneh mende Federkraft kompensiert bzw. gesteuert werden. Hierzu wird die Federverkürzung während der Öffnungsbewegung des An kers dadurch verringert, dass die Einhängestelle am Anker auf eine dosiert kleiner werdenden Kreisbahn um die Einhänge stelle am Arm der Halteplatte zu liegen kommt. Man kann also den Kraftabfall durch die Federverkürzung entsprechend der konstruktiven Ausführung teilweise oder nahezu kompensieren. On the other hand, shortening the Anchor spring when opening the hinged anchor and the resulting decrease spring force can be compensated or controlled. For this the spring shortening during the opening movement of the An kers by reducing the hanging point on the anchor a smaller and smaller circular path around the hangings come to rest on the arm of the holding plate. So you can the drop in power due to the shortening of the spring according to the constructive design partially or almost compensate.

Wegen des präzisen Schneidengelenks kann der elektromagneti sche Auslöser insbesondere als Haltemagnetauslöser ausgeführt werden.Because of the precise cutting edge joint, the electromagnetic cal triggers especially designed as a holding magnet release become.

Schließlich kann die Führungsplatte Anschläge zur Begrenzung des Ankeröffnungsweges bilden, wodurch sich zusätzliche oder gesonderte Anschläge erübrigen.Finally, the guide plate can have limit stops form the anchor opening path, whereby additional or there is no need for separate attacks.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung schema tisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:The invention will now be based on the schematic in the drawing table illustrated embodiments explained in more detail become:

In Fig. 1 ist ein gekapselter elektromagnetischer Auslöser nach einem ersten Ausführungsbeispiel in Schnittan sicht und bei geöffnetem Klappanker dargestellt.In Fig. 1, an encapsulated electromagnetic release is shown according to a first embodiment in sectional view and with the hinged armature open.

In Fig. 2 ist der Klappanker nach Fig. 1 im geschlossenen Zu stand in Seitenansicht veranschaulicht.In Fig. 2 the hinged anchor according to Fig. 1 in the closed state is illustrated in side view.

In Fig. 3 ist die Aufsicht auf den Klappanker nach Fig. 2 wie dergegeben.In Fig. 3 the top view of the hinged anchor according to Fig. 2 is given again.

In Fig. 4 ist der Klappanker nach Fig. 1 im Bereich seines Schneidengelenks in abgebrochener Darstellung ver größert wiedergegeben.In Fig. 4, the hinged anchor according to Fig. 1 in the area of its cutting hinge is shown in enlarged representation ver enlarged.

In Fig. 5 ist in der Darstellungsweise nach Fig. 1 ein weite res Ausführungsbeispiel wiedergegeben.In Fig. 5 a wide res embodiment is shown in the representation of FIG. 1.

In Fig. 6 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die Seitenan sicht des geschlossenen Ankers veranschaulicht.In Fig. 6, the Seitenan view of the closed armature is illustrated in the embodiment of FIG. 5.

In Fig. 7 ist die Aufsicht auf den Anker nach Fig. 6 darge stellt.In Fig. 7 the supervision of the anchor according to Fig. 6 is Darge.

In Fig. 8 ist die Anordnung nach Fig. 6 auf die rechte Schmal seite gesehen wiedergegeben.In Fig. 8, the arrangement of FIG. 6 is shown on the right narrow side.

Das elektromagnetische Auslöserelais 1 nach Fig. 1 weist einen U-förmigen Eisenkern 2 auf, der Polfächen 3 für einen Klapp anker 4 bildet. Die Drehachse 5 des Klappankers wird durch ein Schneidengelenk über der Außenkante der anliegenden Pol fläche 3 realisiert. Es ist zwischen zumindest einer Kante im Bereich der Unterseite 7 des Klappankers und einer Führungsplatte 8 an der Außenseite des Eisenkerns 2 gebildet. Hierbei ist wesentlich, dass das Schneidengelenk von zumindest einer Kante des an der Unterseite 7 des Ankers flächig angeordneten Halteelements 9 direkt und von der Führungsplatte 8 an der Außenseite des Eisenkerns 2 und an der Außenkante der Polflä che 3 gebildet ist. Im Bereich des Schneidengelenks sind hierbei keinerlei Umbiegungen erforderlich, die bei großin dustrieller Fertigung zwangsläufig toleranzbehaftet wären. Das Schneidengelenk wird auch von einer geraden Kante bzw. Stirnseite des Halteelements 9 gebildet, so dass ein tole ranzbehafteter Schrägschnitt entfällt.The electromagnetic release relay 1 of FIG. 1 has a U-shaped iron core 2 , the armature 3 for a folding armature 4 forms. The axis of rotation 5 of the hinged armature is realized by a cutting joint over the outer edge of the adjacent pole surface 3 . It is formed between at least one edge in the area of the underside 7 of the hinged anchor and a guide plate 8 on the outside of the iron core 2 . It is essential here that the cutting edge joint is formed directly by at least one edge of the holding element 9 arranged flat on the underside 7 of the armature and by the guide plate 8 on the outside of the iron core 2 and on the outside edge of the pole face 3 . In the area of the cutting edge joint, no bending is required here, which would necessarily be subject to tolerance in large-scale industrial production. The cutting joint is also formed by a straight edge or end face of the holding element 9 , so that a tapered cut that is subject to tolerance is not necessary.

Im Eisenkern 2 ist in der Ausführung als Haltemagnetauslöser ein Dauermagnet 10 angeordnet, dessen Magnetfeld über die Polflächen 3 den Klappanker 4 entgegen der Kraft der Ankerfe der 11 angezogen hält. Die Auslösespule 12 für ein das Dauer magnetfeld kompensierendes Magnetfeld im Fall eines von einem Summenstromwandler gemessenen Fehlerstroms hat Anschlüsse 13.In the iron core 2 in the embodiment as a holding magnet release is arranged a permanent magnet 10 which holds attracted 11 whose magnetic field on the pole faces of the hinged armature 3 4 against the force of Ankerfe. The trigger coil 12 for a magnetic field compensating the permanent magnetic field in the case of a fault current measured by a summation current transformer has connections 13 .

Das Halteelement 9 am Anker 4 ist durch Bügel 14 gehalten, die den Anker bis zu seiner Oberseite umfassen. Die Bügel 14 sind im Ausführungsbeispiel mit dem Halteelement 9 einstückig verbunden. Im Ausführungsbeispiel sind die Bügel am Halteele ment angeformte Lappen, die am Klappanker 4 hoch gebogen und an seiner Oberseite verschränkt sind. Der Klappanker 4 arbei tet gegen einen Stößel 15 zum Entklinken eines Schaltschlos ses.The holding element 9 on the armature 4 is held by brackets 14 which embrace the armature up to its upper side. The bracket 14 are integrally connected to the holding element 9 in the embodiment. In the exemplary embodiment, the brackets on the holding element are formed tabs which are bent up on the hinged anchor 4 and are folded at its top. The hinged anchor 4 works against a plunger 15 for unlatching a Schaltschlos ses.

Das Halteelement 9 weist im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 einen gegen die Außenebene aufstehenden Arm 16 auf, in den die Ankerfeder 11 eingehängt ist. An ihrem ande ren Ende ist die Ankerfeder in einen von der Ebene der Füh rungsplatte 8 aufstehenden Arm 17 als Gegenhalt eingehängt.In the exemplary embodiment according to FIGS . 1 to 4, the holding element 9 has an arm 16 which stands up against the outer plane and into which the armature spring 11 is suspended. At its other end, the armature spring is suspended in an arm 17 from the plane of the guide plate 8 as a counterhold.

Die Arme 16 und 17 und ihre Einhängestellen für die Ankerfe der 11 sind derart ausgebildet, dass während der Öffnungsbewegung des Klappankers 4 ein sich verlängernder Hebelarm (a) zustande kommt.The arms 16 and 17 and their suspension points for the Ankerfe of 11 are designed such that an elongating lever arm (a) is formed during the opening movement of the folding anchor 4 .

Andererseits sind die Arme 16 und 17 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und ihre Einhängestellen der Ankerfeder derart ausgebildet, dass die Federverkürzung dadurch verringert wird, dass die Einhängestelle am Anker auf einer dosiert kleiner werdenden Kreisbahn um die Einhängestelle am Arm 17 der Führungsplatte liegt.On the other hand, the arms 16 and 17 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 and their attachment points of the armature spring are designed in such a way that the spring shortening is reduced by the fact that the attachment point on the armature lies on a circular path around the attachment point on the arm 17 of the guide plate that becomes smaller and smaller.

Das Halteelement 9 nach Fig. 3 weist seitlich zu seiner Haupt fläche in seiner Ebene seitliche Körper 18 auf, deren Kante im Aufstand gegen die Führungsplatte 8 das Schneidengelenk bilden und zugleich den Klappanker gegen seitliches Ver rutschen sichern.The holding element 9 of FIG. 3 has side to its main surface in its plane side body 18 , the edge of which form the cutting edge joint in the uprising against the guide plate 8 and at the same time secure the hinged anchor against lateral displacement.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Arm 16 am Halteele ment und der Arm 17 an der Führungsplatte sowie ihre Einhän gestellen für die Ankerfeder 11 derart ausgebildet, dass die Federverkürzung während der Öffnungsbewegung des Ankers 4 da durch verringert ist, dass die Einhängestelle am Arm 16 des Halteelements auf einer dosiert kleiner werdenden Kreisbahn um die Einhängestelle am Arm 17 der Führungsplatte 8 liegt.In the embodiment according to FIG. 5, the arm 16 on the holding element and the arm 17 on the guide plate, as well as their suspension, are designed for the armature spring 11 in such a way that the spring shortening during the opening movement of the armature 4 is reduced by the fact that the suspension point on the arm 16 of the holding element lies on a circular path that becomes smaller and dosed around the hanging point on the arm 17 of the guide plate 8 .

Einzelheiten der Ausführung nach Fig. 5 sind aus den Fig. 6 bis 8 deutlicher zu ersehen. Die Führungsplatte 8 bildet An schläge 19 zur Begrenzung des Ankeröffnungsweges.Details of the embodiment according to FIG. 5 can be seen more clearly from FIGS. 6 to 8. The guide plate 8 forms on impacts 19 to limit the armature opening path.

Durch die beschriebene Ausführung des Schneidengelenks werden unerwünschte Relativbewegungen und Reibungen vermieden.By the described design of the cutting joint unwanted relative movements and friction avoided.

Claims

1.Electromagnetic release relay ( 1 ), the U-shaped iron core ( 2 ) of which forms pole faces ( 3 ) for a hinged armature ( 4 ) which can be actuated by means of an armature spring ( 11 ), the axis of rotation ( 5 ) of which, by means of a cutting joint, over the outer edge of the adjacent pole face ( 3 ) is realized, the cutting joint between at least one edge in the area of the underside ( 7 ) of the hinged anchor ( 4 ) and a guide plate ( 8 ) on the outside of the iron core ( 2 ) is formed, characterized in that the cutting joint of at least one edge of the holding element ( 9 ) arranged flat on the underside ( 7 ) of the armature is formed directly and by the guide plate ( 8 ) on the outside of the iron core ( 2 ) on the outside edge of the pole face ( 3 ).

2. Tripping relay according to claim 1, characterized in that the holding element ( 9 ) on the armature ( 4 ) is held by this up to its upper side sending bracket ( 14 ).

3. trip relay according to claim 2, characterized in that the bracket ( 14 ) with the holding element ( 9 ) are integrally connected.

4. tripping relay according to claim 3, characterized in that the holding element ( 9 ) has lateral tabs which are bent up on the armature ( 4 ) and interlocked on its upper side.

5. tripping relay according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the holding element ( 9 ) has an arm up against the armature plane ( 16 ), in which the ker spring ( 11 ) is suspended.

6. tripping relay according to claim 5, characterized in that the armature spring ( 11 ) is suspended at its other end in a from the plane of the guide plate ( 8 ) upstanding arm ( 17 ).

7. tripping relay according to claim 5 and 6, characterized in that the arms ( 16 , 17 ) and their suspension points of the armature spring ( 11 ) are designed such that an elongating lever arm (a) comes about during the opening movement of the folding armature ( 4 ).

8. tripping relay according to claim 5 and 6, characterized in that the arms ( 16 , 17 ) and their suspension points of the armature spring ( 11 ) are designed such that the spring shortening during the opening movement of the hinged armature ( 4 ) is reduced in that the suspension point on the arm ( 16 ) of the holding element ( 9 ) on a smaller and smaller circular path around the hooking point on the arm ( 17 ) of the guide plate ( 8 ).

9. tripping relay according to one of the preceding claims, characterized in that the tripping relay ( 1 ) is designed as a so-called holding magnet release.

10. Tripping relay according to one of the preceding claims, characterized in that the guide plate ( 8 ) forms stops ( 19 ) for limiting the opening path of the hinged armature ( 4 ).