DE102014226624B4 - Switching device - Google Patents
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Abstract
Schaltgerät mit einer Antriebseinheit, aufweisend eine Spule, ein Joch und einen Anker, der über einen Kontaktträger mit einem Kontaktsystem verbunden ist, wobei der Anker von einem elektrisch isolierenden Material (1) umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (1) in Form einer Hülle über die drei Stege des Ankers ausgebildet ist.Switching device with a drive unit, having a coil, a yoke and an armature which is connected to a contact system via a contact carrier, wherein the armature is covered by an electrically insulating material (1), characterized in that the material (1) is designed in the form of a cover over the three webs of the armature.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einer Antriebseinheit, aufweisend eine Spule, ein Joch und einen Anker, der über einen Kontaktträger mit einem Kontaktsystem verbunden ist, wobei der Anker von einem elektrisch isolierenden Material umhüllt ist.The invention relates to a switching device with a drive unit, having a coil, a yoke and an armature, which is connected to a contact system via a contact carrier, the armature being covered by an electrically insulating material.
Schaltgeräte, insbesondere Schütze, 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. Dies wird als „Kontaktprellen“ bezeichnet. Dabei entstehen zwischen den beweglichen Kontakten und den festen Kontakten Lichtbögen, die eine negative Auswirkung auf die mechanische und elektrische Lebensdauer eines Schaltgeräts haben.Switching devices, especially contactors, have a very high switch-on speed when the magnet system is closed. The armature with the contact carrier hits the yoke and the movable contact bridges from the off position hit the fixed contacts into the on position. Due to the high impact speed, the armature with the contact carrier and its movable contact bridges can rebound back into the off position. This is called “contact bounce.” This creates arcs between the movable contacts and the fixed contacts, which have a negative impact on the mechanical and electrical life of a switching device.
Die Lichtbögen zwischen den Kontakten des Kontaktsystems können aufgrund von unterschiedlichen Anlaufströmen beim Ein- und Ausschalten unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Durch die Lichtbogenentwicklung entsteht Plasmadampf, welcher sich innerhalb des Schaltgerätes ausbreitet. Dieser Plasmadampf weist unter anderem auch einen Anteil an leitfähigem Silbermaterial auf, wodurch die Strecke zwischen zwei Phasen über dem Anker verkürzt werden kann, so dass Phasenüberschläge entstehen können, die das Schaltgerät zerstören können.The arcs between the contacts of the contact system can be of varying intensity due to different starting currents when switching on and off. The arc development creates plasma vapor, which spreads within the switching device. This plasma vapor also contains a proportion of conductive silver material, which can shorten the distance between two phases above the armature, so that phase flashovers can occur that can destroy the switching device.
Ein weiteres Problem elektromechanischer Schaltgeräte besteht darin, dass sich beim Abschalten des Geräts durch den Anschlag ein erhöhtes Schaltgeräuschaufkommen ergibt. Die beim Abschaltvorgang frei werdende Energie kann auf Dauer zum Bruch des Ankers und damit zur Zerstörung des Schaltgeräts führen.Another problem with electromechanical switching devices is that when the device is switched off by the stop, there is an increased amount of switching noise. The energy released during the switch-off process can, in the long term, cause the armature to break and thus destroy the switching device.
Aus der
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Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Schaltgerät zu schaffen, welches die oben genannten Probleme zumindest teilweise löst.Accordingly, the object of the invention is to create a switching device which at least partially solves the above-mentioned problems.
Diese 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.This task is solved by the features of
Diese Aufgabe wird durch ein Schaltgerät mit einer Antriebseinheit gelöst, welches eine Spule, ein Joch und einen Anker aufweist, der über einen Kontaktträger mit einem Kontaktsystem verbunden ist, wobei der Anker von einem elektrisch isolierenden Material umhüllt ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Material in Form einer Hülle über die drei Stege des Ankers ausgebildet ist.This task is solved by a switching device with a drive unit, which has a coil, a yoke and an armature, which is connected to a contact system via a contact carrier, the armature being covered by an electrically insulating material. The invention is characterized in that the material is designed in the form of a shell over the three webs of the anchor.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass zwei technisch nicht miteinander korrelierende Probleme auf einfache Weise in einem Gesamtkonzept zu lösen. Die elektrische Isolation und die Dämpfung des Schaltvorgangs werden gemäß der Erfindung durch ein ankerumhüllendes Material gelöst. Das Material wird dabei so ausgewählt, dass es elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist. Durch die spezielle Ausgestaltung der Umhüllung über die drei Stege des Ankers ist gewährleistet, dass Phasenüberschläge vermieden werden.The core of the invention is that two technically unrelated problems can be solved in a simple manner in an overall concept. According to the invention, the electrical insulation and the damping of the switching process are achieved by an armature-enveloping material. The material is selected so that it has electrically insulating properties. The special design of the covering over the three webs of the armature ensures that phase flashovers are avoided.
Die Umhüllung kann dabei zweiteilig ausgebildet sein, beispielsweise indem eine erste Umhüllung die drei Stege des Ankers umfasst und eine zweite Umhüllung als Abdeckung ausgebildet ist. Diese Abdeckung gewährleistet auch die Flexibilität des Ankers, die im Übrigen auch die erste Umhüllung bieten sollte.The casing can be designed in two parts, for example in that a first casing encompasses the three webs of the anchor and a second casing is designed as a cover. This cover also ensures the flexibility of the anchor, which the first cover should also provide.
Um diese Anforderungen umzusetzen, wird als umhüllendes Material vorzugsweise Gummi verwendet. Gummi bietet die Möglichkeit, die Konturen des Ankers mit entsprechender Flexibilität nachzuzeichnen, weist elektrisch isolierende Eigenschaften auf und kann als Dämpfungsmaterial verwendet werden. Auf diese Weise können Phasenüberschläge vermieden werden und beim Schaltvorgang aufkommende Schaltgeräusche gedämpft werden.In order to implement these requirements, rubber is preferably used as the enveloping material. Rubber offers the possibility of tracing the contours of the anchor with appropriate flexibility, has electrically insulating properties and can be used as a damping material. In this way, phase flashovers can be avoided and switching noises that occur during the switching process can be dampened.
In einer Fortführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass das Material dämpfende Eigenschaften aufweist. Auf diese Weise können zwei technisch nicht miteinander korrelierende Probleme auf einfache Weise gelöst werden. Das ankerumhüllende Material ist vorzugsweise sowohl elektrisch isolierend als auch schaltgeräuschdämpfend ausgebildet.In a continuation of this inventive concept, it can be provided that the material has damping properties. In this way, two technically unrelated problems can be solved in a simple manner. The material surrounding the armature is preferably designed to be both electrically insulating and to dampen switching noise.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass das Material aus Gummi ausgebildet ist. Gummi ermöglicht es, die Umhüllung für den Anker mit der nötigen Flexibilität für den Anker zu gestalten. Zudem ist Gummi ein kostengünstiges Material, welches zudem leicht zu verarbeiten ist.In a special embodiment of the invention, a further concept can be that the material is made of rubber. Rubber makes it possible to design the casing for the anchor with the necessary flexibility for the anchor. In addition, rubber is a cost-effective material that is also easy to process.
In einer Fortführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass die Oberseite des Ankers mit einer Abdeckung aus dem Material ausgebildet ist. Die Abdeckung auf der Oberseite des Ankers dient beim Schaltvorgang als Dämpfung zwischen Anker und Kontaktträger.In a continuation of this concept according to the invention, it can be provided that the top of the anchor is formed with a cover made of the material. The cover on the top of the armature serves as cushioning between the armature and the contact carrier during the switching process.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass die Abdeckung mindestens einen Vorsprung aufweist, der als Dämpfungselement zwischen Anker und Kontaktträger dient. Die in die Abdeckung integrierten Vorsprünge bzw. Materialverstärkungen verstärken die Dämpfung insbesondere beim Ausschaltvorgang.In a special embodiment of the invention, a further concept can consist of the cover having at least one projection which serves as a damping element between the armature and the contact carrier. The projections or material reinforcements integrated into the cover increase the damping, especially when switching off.
In einer speziellen Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass das Schaltgerät ein Schütz ist. Die oben dargestellten technischen Probleme treten insbesondere bei Schützen auf.In a special embodiment it can be provided that the switching device is a contactor. The technical problems presented above occur particularly among shooters.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät weist eine Antriebseinheit auf, die ein Joch, eine Spule und einen Anker aufweist, der über einen Kontaktträger mit einem Kontaktsystem verbunden ist. Der Anker ist von einem elektrisch isolierenden Material umhüllt. Die Umhüllung kann vorzugsweise zweiteilig ausgebildet sein, indem eine erste Umhüllung die drei Stege des Ankers umfasst und eine zweite Umhüllung die Abdeckung der Oberseite des Ankers übernimmt. Die Abdeckung kann vorzugsweise Vorsprünge bzw. Materialverstärkungen aufweisen, die an der Oberseite der Abdeckung, in Richtung des Kontaktträgers, angeordnet sind und die Anschlagpunkte beim Schaltvorgang besonders dämpfen.The switching device according to the invention has a drive unit which has a yoke, a coil and an armature which is connected to a contact system via a contact carrier. The anchor is covered by an electrically insulating material. The covering can preferably be designed in two parts, with a first covering covering the three webs of the anchor and a second covering covering the top of the anchor. The cover can preferably have projections or material reinforcements which are arranged on the top of the cover, in the direction of the contact carrier, and which particularly dampen the stop points during the switching process.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwei technisch nicht miteinander korrelierende Probleme auf einfache Weise in einem Gesamtkonzept gelöst wurden. Die elektrische Isolation und die Dämpfung des Schaltvorgangs werden gemäß der Erfindung durch ein ankerumhüllendes Material umgesetzt. Das Material wird dabei so ausgewählt, dass es elektrisch isolierende Eigenschaften und Dämpfungseigenschaften aufweist.The present invention is characterized by the fact that two technically unrelated problems were solved in a simple manner in an overall concept. According to the invention, the electrical insulation and the damping of the switching process are implemented by an armature-enveloping material. The material is selected so that it has electrically insulating properties and damping properties.
Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung erläutert.Further advantages and embodiments of the invention are explained below using an embodiment and the drawing.
Dabei zeigen schematisch:
-
1 in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines ankerumhüllenden Materials mit Abdeckung; -
2 in einer perspektivischen Darstellung die Abdeckung für den Anker.
-
1 in a perspective view an embodiment of an anchor-enveloping material with a cover; -
2 in a perspective view the cover for the anchor.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwei technisch nicht miteinander korrelierende Probleme auf einfache Weise in einem Gesamtkonzept gelöst wurden. Die elektrische Isolation und die Dämpfung des Schaltvorgangs werden gemäß der Erfindung durch ein ankerumhüllendes Material umgesetzt. Das Material wird dabei so ausgewählt, dass es elektrisch isolierende Eigenschaften und Dämpfungseigenschaften aufweistThe present invention is characterized by the fact that two technically unrelated problems were solved in a simple manner in an overall concept. According to the invention, the electrical insulation and the damping of the switching process are implemented by an armature-enveloping material. The material is selected so that it has electrically insulating properties and damping properties
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Materialmaterial
- 22
- Abdeckungcover
- 33
- Erste UmhüllungFirst wrap
- 44
- Zweite UmhüllungSecond wrap
- 55
- Vorsprunghead Start
- 66
- OberseiteTop
Claims (6)
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