DE10126849A1 - Trigger armature for electromagnetic trigger for switching device has base body of ferromagnetic material in the form of flexible compressed, pressed or stamped part - Google Patents
Trigger armature for electromagnetic trigger for switching device has base body of ferromagnetic material in the form of flexible compressed, pressed or stamped partInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Auslöseanker eines elektromagne tischen Auslösers für ein Schaltgerät, welcher einen Grund körper aus einem ferromagnetischen Material aufweist.The invention relates to a trigger armature of an electromagnetic table trigger for a switching device, which is a reason Has body made of a ferromagnetic material.
Bei einem elektromagnetischen Auslöser für ein Schaltgerät kommen unter anderem eine Auslösespule, ein Auslöseanker mit Stößel, ein Magnetkern und ein Magnetjoch zum Einsatz. Der Auslöseanker ist dabei beweglich und durch einen Luftspalt vom Magnetkern getrennt. Fließt durch die Auslösespule ein genügend großer Strom, so wird der Auslöseanker zur Überbrü ckung des Luftspalts in Richtung des Magnetkerns in Bewegung gesetzt. Die Bewegung resultiert aus dem sich dabei aufbauen den Magnetfeld.In the case of an electromagnetic release for a switching device come with a trip coil, a trip anchor Tappet, a magnetic core and a magnetic yoke are used. The The tripping anchor is movable and through an air gap separated from the magnetic core. Flows through the trip coil sufficiently large current, the tripping anchor becomes a bypass Covering the air gap in the direction of the magnetic core in motion set. The movement results from building up the magnetic field.
Ein derartiger elektromagnetischer Auslöser ist in Verbindung mit einem Leitungsschutzschalter aus der EP 0 518 791 31 be kannt. Der Aufbau dieses elektromagnetischen Auslösers und, der des integrierten Auslöseankers ist aufwendig, wobei zudem die Kombination aus Auslöseanker und zugehörigem Stößel an umfangreiche Herstellungsschritte gebunden ist. Da ein Auslö seanker für gewöhnlich als rotationssymmetrisches Bauteil ausgelegt ist, wird hierfür eine Fertigungsmethode wie bei spielsweise ein Drehvorgang gewählt.Such an electromagnetic trigger is connected with a circuit breaker from EP 0 518 791 31 be known. The structure of this electromagnetic release and, that of the integrated release anchor is complex, and also the combination of release anchor and associated plunger extensive manufacturing steps. Since a trigger seanker usually as a rotationally symmetrical component is designed for this, a manufacturing method as in for example, a turning process selected.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Auslö seanker mit Stößel für einen elektromagnetischen Auslöser an zugeben, bei dem der Aufbau einerseits und die Herstellung andererseits kostengünstig bzw. optimiert sein soll.It is therefore an object of the present invention to trigger seanker with plunger for an electromagnetic release admit the construction on the one hand and the manufacture on the other hand, it should be inexpensive or optimized.
Diese Aufgabe wird durch einen Auslöseanker der eingangs ge nannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß der Grundkörper als Stauch-, Pressteil oder als Stanz-, Biegeteil ausgebildet ist. This task is ge by a trigger anchor mentioned type solved, in which according to the invention the base body designed as an upset, pressed part or as a stamped, bent part is.
Durch die derartige Ausgestaltung des Auslöseankers ist die Konstruktion und die Fertigung im Vergleich zu einem konven tionellen Auslöseanker wesentlich einfacher bzw. kostengüns tiger. Demnach fallen gegenüber dem obengenannten Auslösean ker als Drehteil vergleichsweise niedrige Herstellungskosten an.Due to the configuration of the release armature of this type, the Design and manufacture compared to a conventional tional release anchor much easier or cheaper tiger. Accordingly, the above-mentioned trigger occurs ker as a turned part comparatively low manufacturing costs on.
Darüber hinaus kann unter Verwendung von schnelllaufenden Fertigungsmitteln eine Verkürzung der Zykluszeiten bei der Herstellung vorteilhaft genutzt werden. Kostengünstige Halb zeuge, wenig Materialverbrauch, eine gute Materialausnutzung bei einem geringen Materialverschnitt zählen ebenfalls zu den wesentlichen Vorteilen. Durch die Erfindung können demzufolge beträchtliche Herstellungskosten für das Drehteil, für die Montage und für die Oberflächenbehandlung eingespart werden. Die Kosten für die Oberflächenbehandlung können durch Nutzung vorbehandelter oder ggf. auch vorgalvanisierter Bänder ent fallen.It can also use high-speed Production means a reduction in cycle times at the Manufacturing can be used advantageously. Inexpensive half witness, little material consumption, good material utilization with a small material waste also count among the significant advantages. The invention accordingly considerable manufacturing costs for the turned part, for the Assembly and can be saved for surface treatment. The cost of surface treatment can be increased by use pretreated or possibly pre-galvanized strips fall.
Vorzugsweise ist der Grundkörper mit einem Stößel versehen. Der Stößel dient dabei als Verlängerung des Auslöseankers und wirkt punktgenau auf die zu betätigende Schaltmechanik ein.The base body is preferably provided with a plunger. The plunger serves as an extension of the release anchor and acts precisely on the switching mechanism to be actuated.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Stößel als se parates Bauteil ausgebildet und aus Isolierstoff. Von Vorteil ist hierbei, dass unterschiedliche Materialen mit unter schiedlichen Werkstoffeigenschaften eingesetzt werden können, wodurch sich eine gezielte Veränderung des Funktionsumfangs des elektromagnetischen Auslösers bewirken lässt.In a further embodiment, the plunger is as se separate component designed and made of insulating material. Advantageous is that different materials with under different material properties can be used, which results in a targeted change in the range of functions of the electromagnetic release.
Idealerweise ist der Grundkörper mit dem Stößel als einstü ckige Baueinheit ausgebildet. Die dabei entstehende Bauein heit trägt vorteilhaft zu einer Reduzierung der Montagezeit des elektromagnetischen Auslösers bei. Ideally, the base body with the plunger is as one piece square-shaped unit. The resulting building unit advantageously reduces the assembly time of the electromagnetic release.
Mit Vorteil ist zumindest der Grundkörper aus einem flachen Material gebildet. Dadurch kann der daraus gebildete Auslöse anker auch in einem flachen elektromagnetischen Auslöser und demnach auch in einem flachen Schaltgerät zum Einsatz kommen.At least the base body is advantageously made of a flat one Material formed. As a result, the trigger formed from it anchor also in a flat electromagnetic release and can therefore also be used in a flat switching device.
In einfacher Weise kann zumindest der Grundkörper einen run den, einen annähernd ovalen oder einen eckigen Querschnitt aufweisen. Somit ist eine höhere konstruktive Gestaltungs freiheit gegeben, wodurch sich zusätzliche Funktionskonturen oder -ausgestaltungen einfach realisieren lassen.In a simple manner, at least the basic body can run the, an approximately oval or an angular cross section exhibit. This is a higher constructive design given freedom, which creates additional functional contours or designs can be easily implemented.
Zweckmäßigerweise weist der Grundkörper ein Loch auf, das quer zur und im Bereich der Längsachse des Stößels einge bracht ist. Hierbei dient die Öffnung zur Unterbrechung des Magnetfelds womit verhindert wird, dass die damit gegebenen magnetischen Feldlinien bis zur Stößelspitze vordringen kön nen.The base body expediently has a hole which transversely to and in the area of the longitudinal axis of the plunger is brought. Here, the opening serves to interrupt the Magnetic field, which prevents the given magnetic field lines can penetrate to the tip of the plunger NEN.
Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen grob schematisch:Further advantages and details of the invention are set out below exemplified with reference to the drawing. Show it roughly schematic:
Fig. 1 und 2 einen ersten Auslöseanker mit und ohne separaten Stößel in verschiedenen Ansichten, Fig. 1 and 2, a first tripping armature with or without a separate tappet in various views,
Fig. 3 einen zweiten Auslöseanker mit einem separaten Stößel in einer räumlichen Ansicht, und Fig. 3 shows a second release anchor with a separate plunger in a spatial view, and
Fig. 4 bis 7 einen dritten bis sechsten Auslöseanker mit Stö ßel. Fig. 4 to 7, a third to sixth release anchor with pestle.
Im nachfolgenden Text sind gleiche Teile der Figuren mit gleichen Bezugszeichen oder sinngemäß mit ähnlichen Bezugs zeichen versehen.In the following text, the same parts of the figures are included same reference numerals or analogously with a similar reference characters.
Zunächst werden konstruktive Details erläutert. Auf die Funk tion des Schaltgeräts wird nicht näher eingegangen, da diese aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Dies be trifft insbesondere die elektrische Aktivierung eines Auslö sers und die mechanische Kopplung mit einem Schaltschloss.First, constructive details are explained. On the radio tion of the switching device is not discussed in detail since this is well known from the prior art. This be particularly affects the electrical activation of a trip sers and the mechanical coupling with a key switch.
In Fig. 1 ist ein erster Auslöseanker 1a gezeigt. Der erste Auslöseanker 1a weist einen Grundkörper 2a auf, welcher aus einem ferromagnetischen Material und als Stauch-, Pressteil oder als Stanz-, Biegeteil ausgebildet. Die Herstellung des ersten Auslöseankers 1a erfolgt mittels Gesenk und Stempel, wodurch ein enormer Kostenvorteil gegenüber einem Drehteil gegeben ist. Möglich ist auch die Verwendung eines Metall spritzguss- oder eines Sinterteils. Das Sinterteil ist dabei auf der Basis eines ferromagnetischen Pulvers gebildet.In Fig. 1, a first release anchor 1 a is shown. The first release armature 1 a has a base body 2 a, which is formed from a ferromagnetic material and as an upset, pressed part or as a stamped, bent part. The production of the first release armature 1 a takes place by means of a die and stamp, which gives an enormous cost advantage over a turned part. It is also possible to use a metal injection molding or a sintered part. The sintered part is formed on the basis of a ferromagnetic powder.
Der erste Auslöseanker 1a weist endseitig einen Teller 3 und eine innere Aussparung 4a auf, in ein Stößel 5a angeordnet ist. Der Stößel 5a ist in einer Öffnung 6 geführt und gela gert. Die Öffnung 6 ist in einem Magnetkern 7 und in einem Fortsatz 8 eines Magnetjochs 9 eingebracht. Der erste Auslö seanker 1a mit seinem Stößel 5a wie auch der Magnetkern 7 sind von einer Auslösespule 10 umfasst und erstrecken sich entlang der Längsachse LA. Der erste Auslöseanker 1a bildet zusammen mit den weiteren, vorab aufgeführten Bauteilen einen elektromagnetischen Auslöser 11 für ein Schaltgerät 12.The first release anchor 1 a has at the end a plate 3 and an inner recess 4 a, in which a plunger 5 a is arranged. The plunger 5 a is guided in an opening 6 and gela gert. The opening 6 is made in a magnetic core 7 and in an extension 8 of a magnetic yoke 9 . The first release seanker 1 a with its plunger 5 a as well as the magnetic core 7 are encompassed by a release coil 10 and extend along the longitudinal axis LA. The first trigger armature 1 a forms, together with the other components listed above, an electromagnetic trigger 11 for a switching device 12 .
Fig. 2 zeigt den ersten Auslöseanker 1a ohne Stößel in einer räumlichen Darstellung. Der endseitig am ersten Auslöseanker 1a gegebene Teller 3, kann zumindest an einem Abschnitt sei nes radialen Verlaufs zu Führungszwecken abgeflacht sein. Fig. 2 shows the first release anchor 1 a without plunger in a spatial representation. The end of the first release armature 1 a given plate 3 , can be flattened at least on a portion of its radial course for guidance purposes.
In Fig. 3 ist ein zweiter Auslöseanker 1b mit einem Grundkör per 2b gezeigt. Der zweite Auslöseanker 1b umfasst hierbei einen Stößel 5b. Der Grundkörper 2b ist aus einem flachen Ma terial zu einem Zylinder mit einer Stoßkante 13 umgeformt, so dass eine Aussparung 4b gebildet ist. Das flache Material kann optional auch schneckenartig gewickelt sein. Der Zylin der weist im Verlauf der Stoßkante 13 eine erste und eine zweite Ausnehmung 14 bzw. 15 auf, die in Form, Lage und Größe übereinstimmen und insbesondere symmetrisch ausgebildet sind. Alternativ können mittels einer individuellen Anpassung wei tere Bauteilverhältnisse gegeben sein.In Fig. 3, a second release anchor 1 b with a basic body by 2 b is shown. The second release armature 1 b comprises a plunger 5 b. The base body 2 b is formed from a flat Ma material into a cylinder with a butt edge 13 , so that a recess 4 b is formed. The flat material can optionally also be wound like a screw. The cylinder has in the course of the abutting edge 13 a first and a second recess 14 and 15 , which correspond in shape, position and size and are in particular symmetrical. Alternatively, further component ratios can be provided by means of an individual adaptation.
Der Stößel 5b weist neben einem Endstück 16 eine Haltenase 17 auf, die von den zusammenstehenden Ausnehmungen 14 und 15 aufgenommen ist. Dadurch ist der Stößel 5b kraft- und form schlüssig mit dem zweiten Auslöseanker 1b verbunden. Eine e ventuell auftretende Toleranz zwischen der Haltenase 17 und den Ausnehmungen 14 und 15 ist durch an der Haltenase ange formte Distanzrippen ausgeglichen. Dabei liegt die Haltenase 17 insbesondere an der dem Endstück 16 zugewandten Seite der Ausnehmungen 14, 15 zum Zweck der Positionierung an. Das End stück 16 steht in Analogie zum Teller 3 gemäß Fig. 2 und 3.The plunger 5 b has, in addition to an end piece 16, a retaining lug 17 which is received by the recesses 14 and 15 which are located together. As a result, the plunger 5 b is positively and positively connected to the second release armature 1 b. A possibly occurring tolerance between the retaining lug 17 and the recesses 14 and 15 is compensated for by spacer ribs formed on the retaining lug. The holding lug 17 lies in particular on the side of the recesses 14 , 15 facing the end piece 16 for the purpose of positioning. The end piece 16 is analogous to the plate 3 shown in FIGS . 2 and 3.
Der nachstehende Abschnitt bezieht sich, je nach Zugehörig keit, gleichermaßen auf die Fig. 1 bis 3.The following section refers, depending on the belonging speed, equally to FIGS . 1 to 3.
Der erste und zweite Auslöseanker 1a bzw. 1b sowie der Stößel 5a bzw. 5b können aus einem Metall sein. Zur Vermeidung einer Lichtbogenverschleppung können ein kürzerer Auslösehebel, ei ne Abschirmeinrichtung oder eine isolierte Stößelspitze ein gesetzt werden. Alternativ dazu kann der separate Stößel 5a bzw. 5b ggf. aus einem nichtferromagnetischen Material oder aus einem Isolierstoff, gebildet sein. Vorteilhaft ist da durch eine elektrisch leitende Verbindung zu benachbarten Bauteilen unterbunden, wobei eine Gefahr der Lichtbogenver schleppung vermieden ist.The first and second release anchors 1 a and 1 b and the plunger 5 a and 5 b can be made of a metal. To avoid arcing, a shorter trigger, a shielding device or an insulated plunger tip can be used. Alternatively, the separate plunger 5 a or 5 b may be formed from a non-ferromagnetic material or from an insulating material. It is advantageous because an electrically conductive connection to neighboring components is prevented, whereby a risk of arcing is avoided.
Die Auslöseanker 1b bis 1f gemäß Fig. 3 bis 7 können gleicher maßen in einem elektromagnetischen Auslöser analog zur Aus führungsvariante des elektromagnetischen Auslösers 11 gemäß Fig. 1 eingesetzt werden.The tripping armature 1 b to 1 f according to FIGS. 3 to 7 can be used to the same extent in an electromagnetic trigger analogous to the embodiment of the electromagnetic trigger 11 according to FIG. 1.
In Fig. 4 ist ein dritter Auslöseanker 1c mit einem Grundkör per 2c gezeigt. Der Grundkörper 2c ist dabei mit einem Stößel 5c als einstückige Baueinheit ausgebildet. Der dritte Auslö seanker 1c unterscheidet sich vom zweiten Auslöseanker 1b ge mäß Fig. 3 dadurch, dass an der der Stoßkante 13 gegenüberlie genden Seite ein U-förmiges Profil 18a gegeben ist. Das U- förmige Profil 18a ist parallel zur Längsachse LA angeordnet. Ein zurückbleibender Steg 19a ist dabei seinerseits in einer U-förmigen Abwinkelung zum Stößel 5c ausgebildet, der durch eine Aussparung 4c geführt ist und sich entlang der Längsach se LA erstreckt. Der Grundkörper 2c weist dabei einen kreis bogenförmigen Querschnitt auf.In Fig. 4, a third release anchor 1 c is shown with a basic body by 2 c. The base body 2 c is formed with a plunger 5 c as a one-piece unit. The third release anchor 1 c differs from the second release anchor 1 b according to FIG. 3 in that a U-shaped profile 18 a is provided on the side opposite the abutting edge 13 . The U-shaped profile 18 a is arranged parallel to the longitudinal axis LA. A remaining web 19 a is in turn formed in a U-shaped bend to the plunger 5 c, which is guided through a recess 4 c and extends along the longitudinal axis SE LA. The base body 2 c has an arcuate cross section.
In Fig. 5 ist ein vierter Auslöseanker 1d mit einem Grundkör per 2d gezeigt. Im Gegensatz zum dritten Auslöseanker 1c ge mäß Fig. 4 ist hierbei am Umfang des vierten Auslöseankers 1d in einem axialen und einem radialen Abschnitt ein U-förmiges Profil 18b bzw. eine Kerbe 20 ausgebildet. Ein aus dem U- förmigen Profil 18b zurückbleibender Steg 19b ist dabei der art in seiner ursprünglichen Ausrichtung verformt, dass er in die Kerbe 20 eingreift und einen Stößel 5d bildet. Die Ges talt des vierten Auslöseankers 1d ist dadurch gegeben, dass das flache, ferromagnetische Material zuerst mit einem Ein schnitt in Längsrichtung LA versehen wird. Durch diesen Ein schnitt wird ein Abschnitt erzeugt, der nach seiner Umformung den Stößel 5d bildet. Das flache, ferromagnetische Material wird dann zu einer zylinderförmigen Röhre umgeformt, die den Auslöseanker 1d ergibt.In Fig. 5, a fourth release anchor 1 d is shown with a basic body by 2 d. In contrast to the third release anchor 1 c ge according to FIG. 4, a U-shaped profile 18 b or a notch 20 is formed on the circumference of the fourth release anchor 1 d in an axial and a radial section. A web 19 b remaining from the U-shaped profile 18 b is deformed in its original orientation so that it engages in the notch 20 and forms a plunger 5 d. The Ges talt of the fourth release armature 1 d is given in that the flat, ferromagnetic material is first provided with a cut in the longitudinal direction LA. Through this A section is generated, which forms the plunger 5 d after its deformation. The flat, ferromagnetic material is then formed into a cylindrical tube, which gives the release armature 1 d.
In Fig. 6 ist ein fünfter Auslöseanker 1e mit einem Grundkör per 2e gezeigt. Im Vergleich zum vierten Auslöseanker 1d ge mäß Fig. 5 ist der dem fünften Auslöseanker 1e zugrundeliegen de Grundkörper 2e ebenfalls aus einem flachen Material gebil det, weist jedoch zwei aufeinanderliegende Schenkel 21 und 22 auf, die über ein erstes und ein zweites Radialstück 23 bzw. 24 miteinander verbunden sind. Ein zwischen den beiden Schen keln 21 und 22 eingebrachtes U-förmiges Profil 18c ergibt ei nen zurückbleibenden Steg 19c, der sich über die Abmessungen des fünften Auslöseankers 1e entlang der Längsachse LA er streckt. Das flache, ferromagnetische Material wird dabei mittig ausgespart und quer zur Längsachse LA gefaltet, so dass ein Stößel 5e gebildet wird.In Fig. 6, a fifth release anchor 1 e is shown with a basic body by 2 e. In comparison to the fourth release anchor 1 d according to FIG. 5, the base body 2 e on which the fifth release anchor 1 e is based is also made of a flat material, but has two superposed legs 21 and 22 , which have a first and a second radial piece 23 and 24 are connected to each other. A between the two legs 21 and 22 introduced U-shaped profile 18 c results in a remaining web 19 c, which extends over the dimensions of the fifth release armature 1 e along the longitudinal axis LA. The flat, ferromagnetic material is cut out in the middle and folded transversely to the longitudinal axis LA, so that a plunger 5 e is formed.
In Fig. 7 ist ein sechster Auslöseanker 1f mit einem Grundkör per 2f gezeigt. Im Vergleich zum fünften Auslöseanker 1e ge mäß Fig. 6 ist das flache Material derart umgeformt, dass ein annähernd ovaler Querschnitt am sechsten Auslöseanker 1f ge geben ist. In Verlängerung zum sechsten Auslöseanker 1f ist das flache Material durch Verschnitt mit einem Stößel 5f ver sehen. Auf einer Seite des Grundkörpers 2f ist ein Loch 25 eingebracht, das quer zur und im Bereich der Längsachse LA des Stößels 5f angeordnet ist.In Fig. 7, a sixth release anchor 1 f is shown with a basic body by 2 f. In comparison to the fifth release armature 1 e ge according to FIG. 6, the flat material is shaped in such a way that an approximately oval cross section is given at the sixth release armature 1 f ge. In extension to the sixth release anchor 1 f, the flat material can be seen by blending with a plunger 5 f. On one side of the base body 2 f, a hole 25 is made , which is arranged transversely to and in the region of the longitudinal axis LA of the plunger 5 f.
Das Loch 25 dient zur Unterbrechung eines Magnetfelds wodurch verhindert ist, dass magnetische Feldlinien bis zur Stößel spitze vordringen. Diese Ausführungsvariante ist besonders vorteilhaft bei einer schmalen Auslöser- und Schaltervarian te.The hole 25 serves to interrupt a magnetic field, thereby preventing magnetic field lines from reaching the tip of the plunger. This embodiment variant is particularly advantageous in the case of a narrow trigger and switch variant.
Der nachstehenden Abschnitte beziehen sich gleichermaßen auf die Fig. 1 bis 7.The sections below relate equally to FIGS. 1 to 7.
Die jeweiligen Grundkörper 2a bis 2f können insbesondere aus einem flachen Material von 0,05 bis 5 mm gebildet sein. Vor zugsweise steht die Materialstärke des flachen Materials zum Durchmesser oder zur Gesamthöhe in einem Verhältnis von 1 zu 5. Der erste bis zum sechsten Grundkörper 2a bis 2f kann zu mindest einen runden, einen annähernd ovalen oder einen ecki gen Querschnitt aufweisen. Weitere zweckgebundene Formen, Profile und Querschnitte sind ebenfalls ausführbar. Endseitig kann der erste bis zum sechsten Auslöseanker 1a bis 1f zudem beliebig ausgestaltet sein. Dazu können teller-, U- oder T- förmige Ausgestaltungen zählen.The respective base bodies 2 a to 2 f can in particular be formed from a flat material of 0.05 to 5 mm. The material thickness of the flat material is preferably in a ratio of 1 to 5 to the diameter or to the total height. The first to the sixth basic bodies 2 a to 2 f can have at least a round, an approximately oval or an angular cross section. Other special shapes, profiles and cross-sections can also be implemented. On the end side, the first to the sixth release anchors 1 a to 1 f can also be designed in any way. This can include plate-shaped, U-shaped or T-shaped configurations.
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