-
Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät, insbesondere Schütz, aufweisend ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil, eine im Gehäuseunterteil angeordnete Magnetkammer, in der eine Antriebseinheit, bestehend aus einem Anker, einer Spule, einem Joch und einer Magnetdämpfungsanordnung zur Dämpfung des Jochs angeordnet sind.
-
Schaltgeräte mit AC-Antriebseinheit weisen beim Schließen des Magnetsystems eine sehr hohe Einschaltgeschwindigkeit auf. Dabei prallt der Anker mit dem Kontaktträger auf das Joch und die beweglichen Kontaktbrücken von der Aus-Stellung auf die Festkontakte in die Ein-Stellung. Auf Grund der hohen Stoßgeschwindigkeit kann der Anker mit dem Kontaktträger und seinen beweglichen Kontaktbrücken wieder in die Aus-Stellung zurückprallen, was als so genanntes ”Kontaktprellen” bezeichnet wird. Dabei entstehen zwischen den beweglichen Kontakten und den festen Kontakten Lichtbögen, die eine negative Auswirkung auf die mechanische und elektrische Lebensdauer eines Schaltgeräts haben.
-
Aus der
EP 0 855 084 B1 ist eine Magnetdämpfungsanordnung bekannt, bei der das Joch in einem Gehäuse auf einem sich längs über das Joch erstreckenden streifenförmigen Dämpfungsgummiteil an der Gehäusebodenwand aufliegt und zwischen einem Spulenkörper und dem Joch eine kegelförmige Dämpfungsdruckfeder angeordnet ist, die das Joch in Richtung der Gehäusebodenwand drückt und beim Schließen des Magnetsystems das Aufprallen des Ankers auf das Joch mittels der Federkraft der Dämpfungsdruckfeder dämpft.
-
Aus der
EP 0 855 085 B1 ist eine Magnetdämpfungsanordnung bekannt, mit der der Gehäuseboden schwingfähig ausgebildet ist, dabei ist das Joch unter Zwischenlage eines Einlagegummis gelagert und der Magnetkammerboden mit zwei unterschiedlich federnden Auflagebereichen, einem weichen und einem relativ hart federnden, ausgebildet. Je nach Ausbildung der Auflagestreifen im Magnetkammerboden lässt sich die Federwirkung an die benötigte Dämpfung anpassen.
-
Aus der
DE 71 031 06 U ist eine Magnetdämpfungsanordnung bekannt, die das Joch mittels einer Dämpfungsfeder am Spulenkasten der Magnetspule elastisch hält. Dabei ist die Dämpfungsfeder, die als Blattfeder ausgebildet ist, durch die Öffnungen, die sich seitlich durch das Joch erstrecken, geführt, so dass die Dämpfungsfeder mit dem Joch ein erstes Widerlager bildet. Am Spulenkasten der Magnetspule sind nasenförmige Anformungen vorgesehen, in denen die beiden Enden der Dämpfungsfeder gehalten sind und ein zweites Widerlager bilden.
-
Die beschriebenen Magnetdämpfungsanordnungen dienen der Reduzierung des Kontaktprellens sowie dem Zurückprallen der Kontakte. Eine variable Einstellung einer definierten Dämpfungskraft ist bei den genannten Magnetdämpfungsanordnungen von den Eigenschaften der eingesetzten Materialien wie dem Dämpfungsgummi und der Dämpfungsfeder, abhängig. Somit ist für verschiedene Gerätevarianten und den unterschiedlichen Magnetkammerkonturen jeweils ein separates Dämpfungselement notwendig. Bei einer Magnetdämpfungsanordnung, bei der ein schwingfähiger Magnetkammerboden als Dämpfelement ausgebildete ist, muss zur Veränderung der Dämpfungseigenschaft in die Geometrie des Gehäuseunterteils, insbesondere in die Geometrie des Gehäusebodens, eingegriffen werden, um diese den Erfordernissen verschiedener Gerätevarianten mit jeweiliger Magnetkammerkontur anzupassen. Die Justierung der Dämpfungseigenschaft ist bei den bekannten Lösungen mit erheblichem Aufwand verbunden und nicht ohne Weiteres möglich. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Schaltenergie in einer gradlinigen Bewährung abgedämpft wird und somit das Rückprallen von den Materialeigenschaften abhängig ist.
-
Des Weiteren geht aus der
DE 35 05 724 A1 ein Elektromagnet mit einem fest stehenden Magnetkreis, einem beweglichen Magnetkreis und einer Spule hervor, wobei der bewegliche Magnetkreis mit dem fest stehenden Magnetkreis mindestens einen Luftspalt bildet. Der Hub des beweglichen Magnetkreises bezüglich des fest stehenden Magnetkreises ist durch mindestens einen Arbeitsanschlag begrenzt, der die Arbeitsstellung bestimmt, wobei dieser Anschlag mit mindestens einem Arbeitsdämpfer versehen ist.
-
Die
DE 694 06 767 T2 beschreibt eine Eisenkern-Halteanordnung eines elektromagnetischen Schützes mit einer Anker, einem Joch sowie einem Festlager an den äußeren Seiten und einem Dämpfungselement.
-
Ebenso wird auch in der
US 3,663,908 ein Schaltgerät mit einem Gehäuseoberteil, einem Gehäuseunterteil, einem Anker, einem Joch, einem Lager und einem Dämpfungselement beschrieben.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetdämpfungsanordnung zu schaffen, die eine Justierung des Dämpfungselements und somit das Einstellen einer Dämpfungskraft ohne großen Aufwand ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 9 zu entnehmen.
-
Das erfindungsgemäße Schaltgerät, insbesondere Schütz, weist ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil, eine im Gehäuseunterteil angeordnete Magnetkammer, in der eine Antriebseinheit, bestehend aus einem Anker, einer Spule, einem Joch und einer Magnetdämpfungsanordnung zur Dämpfung des Jochs angeordnet ist, auf. Dabei ist erfindungswesentlich, dass das Joch zur Dämpfung sowohl einerseits auf einem Festlager, als auch auf einem Dämpfungselement angeordnet ist.
-
Die Magnetdämpfungsanordnung ist in einem Gehäuseunterteil angeordnet. Das Gehäuseunterteil bildet die Magnetkammer mit einem Joch, über dem ein Federelement zu dessen Fixierung und ein Spulenkörper angeordnet sind. Im Gehäuseboden ist sowohl ein Auflageelement ausgebildet, das dem Joch als Festlager dient, als auch Montagepositionen für die Einlage eines Dämpfungselements. Das erfindungsgemäße Schaltgerät mit Dämpfungsanordnung ermöglicht es, die Dämpfungseigenschaften der Dämpfungsgummis und der des Magnetkammerbodens bei gleichzeitiger Reduzierung des Nachlaufs und des Rückpralls des Kontaktträgers zu nutzen. Darüber hinaus ist es nun möglich, während der laufenden Gerätefertigung das Dämpfungsverhalten der Geräte zu justieren. Dies wird durch eine Kombination aus Umlenkung der geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung und gleichzeitiger variabler Lagerung des Dämpfungsgummis in der Magnetkammer erreicht. Das Magnetjoch ist dabei in der Magnetkammer drehbar gelagert. Der Dämpfungsgummi ist ohne ein weiteres Zusatzteil direkt unter dem Joch angeordnet und kann dabei an unterschiedlicher Position in der Magnetkammer montiert werden. Durch die Veränderung der Position des Dämpfungsgummis wird dabei das Dämpfungsverhalten der Geräte beeinflusst. Das Joch ist dabei über eine am Mittelschenkel des Jochs befindliche Druckfeder oder über mehrere Druckfedern in der Magnetkammer fixiert. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die positiven Eigenschaften der Dämpfungsgummis in Verbindung mit den Dämpfungseigenschaften des Magnetkammerbodens und der Umlenkung der geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung dazu führt, dass das Kontaktprellen und gleichzeitig der Nachlauf und der Rückprall des Kontaktträgers reduziert werden. Die Federeigenschaft der Magnetkammer kann dabei durch die Positionierung des Dämpfungsgummis ausgeglichen werden. Zudem ist durch die variable Anordnung des Dämpfungsgummis während der laufenden Gerätefertigung ein justieren der Dämpfungseigenschaften möglich. Auch wird durch die Gestaltung der Gerätedämpfung ermöglicht, dass unterschiedliche Gerätevarianten mit verschiedenen Magnetkammerkonturen, z. B. für einen Schraub- und CC-Anschluss mit dem gleichen Dämpfungssystem ausgestattet werden können. Für die Gerätedämpfung ist durch den so gewählten Aufbau nur noch ein Dämpfungsgummi ohne zusätzliche weitere Bauteile erforderlich.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass das Dämpfungselement im Gehäuseunterteil justierbar ist und somit für verschiedene Gerätevarianten mit unterschiedlicher Magnetkammerkontur die Dämpfungskraft beziehungsweise die Dämpfungseigenschaften angepasst werden können.
-
Besonders vorteilhaft ist, dass das Dämpfungselement unter dem Joch angeordnet ist und so die Federeigenschaften der Magnetkammer ausgleicht.
-
Vorteilhafterweise ist das Dämpfungselement aus Gummi ausgebildet. Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass das Dämpfungselement als Feder ausgebildet ist.
-
Insbesondere ist von Vorteil, dass das Joch am Gehäuse durch mindestens ein Federelement auf dem Festlager und dem Dämpfungselement positionierbar ist.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass das Joch in der Magnetkammer drehbar gelagert ist, da hierdurch eine geradlinige Bewegung in eine Drehbewegung umgeleitet und somit das Kontaktprellen beziehungsweise Rückprellen stärker reduziert wird.
-
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass im Gehäuseunterteil ein Festlager zur Auflage eines Jochs angeformt ist. Somit muss bei der Montage nicht auf zusätzliche Teile geachtet werden.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass im Gehäuseunterteil Ausnehmungen zur Justierung des Dämpfungselements vorgesehen, damit kann einer Ausnehmung ein definierter Dämpfungswert zugeordnet werden.
-
Erfindungsgemäß sind das Festlager oder die Ausnehmungen zur Justierung des Dämpfungselements im Boden des Gehäuseunterteils vorgesehen sind, da für die Gerätedämpfung durch diese Anordnung nur ein Gummi notwendig ist.
-
Weitere Vorteile werden anhand der Zeichnung erläutert.
-
Dabei zeigen schematisch:
-
1 in einer perspektivischen Darstellung ein Schaltgerät mit erfindungsgemäßer Dämpfungsanordnung;
-
2 in einer schematischen Darstellung ein Schaltgerät mit Dämpfungsanordnung gemäß der Erfindung.
-
In 1 ist ein Schaltgerät 1 mit einem Gehäuse 2, das aus einem Gehäuseunterteil 3, auf dem ein Gehäuseoberteil 4 aufmontiert ist, gezeigt. Das Gehäuseunterteil 3 ist als Magnetkammer 5, die auf ihrer Unterseite einen Magnetkammerboden 6 aufweist, ausgebildet. In der Magnetkammer 5 ist eine Antriebseinheit 7, bestehend aus einem auf dem Magnetkammerboden 6 aufliegenden Joch 8, einer über dem Joch 8 angeordneten Spule 9 und einem über der Spule 9 beweglich angeordneten Anker 10, angeordnet.
-
2 zeigt das Schaltgerät 1 mit der Magnetdämpfungsanordnung 11 und dem Magnetkammerboden 6, an dem einerseits eine Erhöhung als Festlager 12 ausgebildet ist und andererseits Ausnehmungen 13 eingebracht sind. Die Ausnehmungen 13 weisen einen definierten Abstand, gemessen vom Festlager 12 auf und dienen der Einlagen eines Dämpfungselementes 14. Das Dämpfungselement 14 ist je nach erforderlicher Dämpfungskraft in die dafür vorgesehene Ausnehmung 13 eingelegt und somit justierbar. Über dem Festlager 12 und dem Dämpfungselement 14 ist das Joch 8, das von einem zwischen der Jochoberseite und der Spulenkörperunterseite liegenden Federelement 15 in seiner Position gehalten wird, angeordnet.
-
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, ein einziges Dämpfungselement durch die Einlage in verschieden angeordnete Ausnehmungen am Magnetkammerboden zu justieren, über verschiedene Gerätevarianten zu verwenden und durch die Anordnung der Magnetdämpfung eine größere Dämpfungseigenschaft auf Grund einer Drehbewegung zu erzeugen.
