DE1119965B

DE1119965B - Dustproof electromagnetic drive unit for electrical switchgear

Info

Publication number: DE1119965B
Application number: DEW18082A
Authority: DE
Inventors: Ralph B Immel
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1954-12-20
Filing date: 1955-12-19
Publication date: 1961-12-21

Description

Staubdichte elektromagnetische Antriebseinheit für elektrische Schaltgeräte Die Erfindung bezieht sich auf eine staubdichte elektromagnetische Antriebseinheit mit an den Stirnseiten befestigten biegsamen Mitteln zur Halterung und Führung eines Tauchankers mit einem für elektrische Schaltgeräte genügend großen Hub.Dust-proof electromagnetic drive unit for electrical switchgear The invention relates to a dustproof electromagnetic drive unit with flexible means attached to the end faces for holding and guiding a Immersion armature with a stroke large enough for electrical switchgear.

Für Elektromagnete mit zwei Polen, wie sie für akustische Signalgeber, insbesondere Telefonhörer, eingesetzt werden, ist es bekannt, den zwischen zwei Polen schwingenden Anker durch eine die Polschenkel zentrisch durchdringende Führung zu haltern. Die Führung ist ihrerseits über schraubbare Spannvorrichtungen mit den zur Schallabgabe notwendigen Membranen derart gekoppelt, daß die mit ihren Rändern an Teilen des magnetischen Rückschlusses anliegenden Membranen entsprechend vorgespannt sind. Durch das Anliegen der Membranen in ringförmigen Ausnehmungen der Magnetjoche und durch die relativ lange Spaltverbindung zwischen den Membranen und dem schwingenden Anker ergibt sich eine verhältnismäßig gute Abdichtung gegenüber eindringenden Fremdkörpern. Diese Aufbauform ist jedoch für Antriebseinheiten mit größerem Hub ungeeignet, denn vorgespannte Membranen geben bei größerem Hub keine ausreichende Dichtwirkung. Werden die Membranen aber nicht entsprechend vorgespannt, so fehlt bei der bekannten Ausführungsform die notwendige Dichtwirkung.For electromagnets with two poles, such as those used for acoustic signal generators, in particular telephone receivers, are used, it is known between two Pole swinging armature through a guide centrally penetrating the pole legs to hold. The guide is in turn via screwable clamping devices with the for sound emission necessary membranes coupled in such a way that the with their edges diaphragms resting on parts of the magnetic return path are appropriately pretensioned are. Due to the fact that the membranes rest in the ring-shaped recesses of the magnet yokes and by the relatively long gap connection between the diaphragms and the vibrating Anchor results in a relatively good seal against the ingress of foreign bodies. However, this design is unsuitable for drive units with a larger stroke, because Pre-tensioned diaphragms do not provide a sufficient sealing effect with a larger stroke. Will but the membranes are not appropriately pretensioned, which is absent in the known embodiment the necessary sealing effect.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, nämlich eine Antriebseinheit mit genügend großem Hub unter Verwendung eines Tauchankers bei völliger Abdichtung des Inneren der Antriebseinheit zu erreichen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das biegsame Mittel als Kappe ausgebildet ist, deren Rand an Flanschen oder an fianschähnlichen Ansätzen des Spulenkörpers staubdicht anliegt. An die Stelle der Kappe kann auch eine scheibenförriiige Dichtung treten, die in Ringnuten des Spulenkörperflansches oder entsprechend geformter Ansätze staubdicht eingesprengt ist.The object on which the invention is based, namely a drive unit with a sufficiently large stroke using a plunger with complete sealing to achieve the interior of the drive unit is achieved according to the invention by that the flexible means is designed as a cap, the edge of which on flanges or rests dust-tight on the fiansch-like attachments of the bobbin. In place The cap can also have a washer-shaped seal that fits into the annular grooves of the Spool flange or appropriately shaped approaches blown in dust-tight is.

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Solenoid, das die wesentlichen Merkmale der Erfindung zeigt; Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Staubkappe, wie sie beim Solenoid gemäß Fig. 1 benutzt wird; Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsform der Staubkappen und Führungsmittel an Hand eines Vertikalschnittes; in Fig.4 ist in perspektivischer Ansicht eine der Staubkappen und Führungsfedern, wie sie in der Ausführung gemäß Fig. 3 benutzt sind, dargestellt; Fig.5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt längs der Linie V-V in Fig. 3 in Pfeilrichtung gesehen; Fig. 6 zeigt eine Grundansicht des Solenoids gemäß Fig. 7, teilweise geschnitten; Fig.7 zeigt einen Vertikalschnitt einer anderen Ausführung der Erfindung; Fig. 8 zeigt teilweise im Schnitt das Solenoid gemäß Fig. 7 im erregten Zustand; aus Fig. 9 ist in vergrößerter Ansicht die Montage der Dichtungs- und Führungsscheibe der Ausführung gemäß Fig. 7 ersichtlich; Fig. 10 zeigt einen Grundriß einer Dichtungs- und Führungsscheibe für eine Anordnung gemäß Fig. 7; Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch die Scheibe gemäß Fig. 10 längs der Linie XI-XI; Fig. 12 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführung gemäß Fig. 13 in Pfeilrichtung gesehen; Fig.13 zeigt einen Vertikalschnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 15, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt; in Fig. 14 sind in prespektivischer Ansicht die Federlager und Führungsteile für das Solenoid gemäß Fig. 13 dargestellt; Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht des Solenoids gemäß Fig. 13.Fig. 1 shows a vertical section through a solenoid, the essential Shows features of the invention; Fig. 2 shows a perspective view of a dust cap, as used in the solenoid of FIG. 1; 3 shows another embodiment the dust caps and guide means on the basis of a vertical section; in Fig.4 in a perspective view of one of the dust caps and guide springs, as shown in the embodiment of Figure 3 used are shown; Fig.5 shows an enlarged Section along the line V-V in Figure 3 seen in the direction of the arrow; Fig. 6 shows a basic view of the solenoid according to FIG. 7, partially in section; Fig.7 shows a vertical section of another embodiment of the invention; Fig. 8 shows partially in section the solenoid according to FIG. 7 in the excited state; from Fig. 9 is in enlarged View of the assembly of the sealing and guide washer of the version according to Fig. 7 can be seen; Fig. 10 shows a plan view of a sealing and guide washer for an arrangement according to FIG. 7; 11 shows a section through the disk according to FIG Fig. 10 along the line XI-XI; Fig. 12 shows a section through an embodiment 13 seen in the direction of the arrow; Fig. 13 shows a vertical section longitudinally the line XIII-XIII in Fig. 15 showing another embodiment of the invention; In Fig. 14, the spring bearings and guide parts for the solenoid shown in Figure 13; 15 shows a side view of the solenoid according to FIG. 13.

Das Solenoid gemäß Fig. 1 der Zeichnung umfaßt eine Erregerwicklung 11 auf einem Spulenkörper 13 aus geformtem Isolationsmaterial und einen in der Bohrung des Spulenkörpers 13 angeordneten beweglichen Anker 15. An jedem Ende des Spulenkörpers 13 ist ein ringförmiger Flansch 17, an dem eine elastische Kappe 19 befestigt ist, angeformt. Die Kappe 19 ist mit einem Flansch 21 versehen, welcher sich in seiner Stärke gegen die Mitte zu verjüngt. Die Flansche 21 der Kappe 19 passen über den äußeren Umkreis der Flansche 17 und dichten das Solenoid gegen das Eindringen von Staubteilchen ab.The solenoid of FIG. 1 of the drawing comprises an excitation winding 11 on a bobbin 13 made of molded insulation material and one in the drilling of the bobbin 13 arranged movable armature 15. At each end of the bobbin 13 is an annular flange 17 to which an elastic cap 19 is attached, molded. The cap 19 is provided with a flange 21, which is in his Thickness tapers towards the center. The flanges 21 of the cap 19 fit over the outer circumference of the flanges 17 and seal the solenoid against the ingress of Dust particles off.

Der Anker 15 liegt gegen die oberen und unteren Staubkappen 19 an und ist mit Hilfe der Schrauben 23, welche durch die zentrale Öffnung 25 der Kappen greifen, an den Enden mit den Kappen verschraubt. Der Bereich in unmittelbarer Umgebung der Öffnung 24 in den Kappen 19 ist etwas dicker als der scheibenförmige Teil der Kappen. Die Köpfe der Schrauben 23 sind größer als die Öffnungen 25 in den Kappen. Das innere Ende der Köpfe ist abgerundet, um einen guten, staubdichten Sitz zu erreichen. Das obere Ende des Ankers ist mit einer Scheibe 27 aus nichtmagnetischem Material versehen, welche im Abstand vom Ende des Ankers angeordnet und an der Seite, mit der sie an der oberen Kappe anliegt, abgerundet ist. Das untere Ende des Ankers 15 liegt mit einer ähnlichen Rundung gegen die untere Kappe 19 an.The armature 15 rests against the upper and lower dust caps 19 and is by means of the screws 23 which pass through the central opening 25 of the caps grab, screwed to the caps at the ends. The area in the immediate vicinity the opening 24 in the caps 19 is slightly thicker than the disc-shaped part of the Caps. The heads of the screws 23 are larger than the openings 25 in the caps. The inner end of the heads is rounded for a good, dust-tight fit. The upper end of the armature is covered with a disc 27 made of non-magnetic material provided, which are spaced from the end of the anchor and on the side with which it rests on the top cap, is rounded. The lower end of the anchor 15 rests against the lower cap 19 with a similar curvature.

Zieht man die Schrauben 23 an, so kommen ihre gerundeten inneren Enden in Eingriff mit den Kanten der Öffnung 25 der Kappen 19 und pressen die obere und untere Kappe 19 gegen die gerundete Fläche der Scheibe 27 bzw. des Ankers 15. Auf diese Weise wird ein guter, staubdichter Sitz längs der öffnung 25 in den Kappen 19 erzielt.If you tighten the screws 23, their rounded inner ends come into engagement with the edges of the opening 25 of the caps 19 and press the upper and lower cap 19 against the rounded surface of the disc 27 or of the armature 15 this creates a good, dust-tight fit along the opening 25 in the caps 19 scored.

Wird die Wicklung 11 erregt, so bewegt sich der Anker 15 innerhalb der Spule, geführt von den flexiblen Kappen 19, nach oben. Während dieser Bewegung ist der Anker 15 im wesentlichen zentrisch in der Spule 13 gehalten, so daß die Reibung auf ein Minimum herabgesetzt ist. Durch den Gebrauch von dünnen Teilen für die Kappen 19 und relativ dünnen Flanschteilen 21 und dickeren Teilen um die Mittelöffnung in der Kappe sind die Elastizität und Härte der Kappen in gewünschter Weise vorhanden.If the winding 11 is excited, the armature 15 moves within the coil, guided by the flexible caps 19, upwards. During this movement the armature 15 is held essentially centrally in the coil 13 so that the Friction is reduced to a minimum. By using thin parts for the caps 19 and relatively thin flange parts 21 and thicker parts around the central opening the elasticity and hardness of the caps are present in the desired manner in the cap.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine Ausführung der Erfindung, welche von einer dünnen metallischen, zusätzlich angebrachten Führungsfeder Gebrauch macht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, umfaßt das Solenoid eine Erregerwicklung 11, die am Spulenkörper 13 aus geformtem Isolationsmaterial befestigt ist, und einen in der axialen Bohrung der Spule angeordneten beweglichen Anker 15. Der Spulenkörper 13 ist an jedem Ende mit ringförmigen Flanschen 35 versehen, die die flexiblen Staubkappen 37 aufnehmen und haltern. In Fig. 3 haben die Staubkappen relativ dicke Flansche 39, welche im dichten Sitz an der Innenseite der Flansche 35 des Spulenkörpers 13 anliegen. Die Kappen 37 verjüngen sich in ihrer Stärke nach innen, während sie mit relativ ringförmigen Teilen 41 versehen sind, die die Öffnung 43 umgeben. Der Flansch 39 ist mit vier radialen Öffnungen 45 versehen, die die Enden der dünnen kreuzförmigen Führungsfeder 49 aufnehmen. Die Enden 47 der Feder 49 sind in die Öffnungen 45 der Kappen 37, wie in Fig. 3 und 5 dargestellt, eingesetzt. Nach dem Einsetzen der Federn wird die gesamte Anordnung in die Flansche an den Enden der Spule eingepreßt. Am oberen Ende ist der Anker 33 wieder mit einer im Abstand gehaltenen Scheibe 27 aus nichtmagnetischem Material versehen. Der Anker 15 ist mit der oberen Kappe 37 und der Führungsfeder 49 mit Hilfe der Schraube 23, welche die Öffnung 43 in der Kappe 37 und die zentrale Öffnung 55 in der Führungsfeder durchdringt, verschraubt. Beim Anziehen der Schraube 23 wird der Teil 41 der Kappe 37 zwischen dem inneren Ende des Schraubenkopfes und der Federführung 49 zusammengepreßt, so daß sich mit dem Preßsitz des Flansches 39, welcher an der inneren Wand des Flansches 35 der Spule 13 anliegt, eine wirksame Dichtung ergibt. Die untere Staubkappe 37 und die untere Federführung 49 sind mit dem unteren Ende des Ankers 15 in der gleichen Weise verbunden, so daß sich neben der Abdichtung auch eine zentrische Halterung und Führung des Ankers der Bewegung ergibt. An den Enden des Spulenkörpers 13 können Scheiben 47 aus magnetischem Material angeordnet sein, die einen Teil des Magnetkreises des Solenoids bilden.Figs. 3, 4 and 5 show an embodiment of the invention, which of makes use of a thin metallic, additionally attached guide spring. As can be seen from Fig. 3, the solenoid comprises an excitation winding 11 which is on Spool 13 is fixed from molded insulation material, and one in the movable armature 15 arranged in the axial bore of the coil. The bobbin 13 is provided with annular flanges 35 at each end which form the flexible dust caps 37 pick up and hold. In Fig. 3 the dust caps have relatively thick flanges 39, which are tightly seated on the inside of the flanges 35 of the bobbin 13 issue. The caps 37 taper inwardly in thickness while they are with relatively annular parts 41 are provided which surround the opening 43. The flange 39 is provided with four radial openings 45 which form the ends of the thin cruciform Take up guide spring 49. The ends 47 of the spring 49 are in the openings 45 of the Caps 37, as shown in Figs. 3 and 5, inserted. After inserting the springs the entire assembly is pressed into the flanges at the ends of the spool. At the At the upper end, the armature 33 is made up again with a spaced-apart disc 27 provided with non-magnetic material. The anchor 15 is with the top cap 37 and the guide spring 49 with the help of the screw 23, which the opening 43 in the cap 37 and penetrates the central opening 55 in the guide spring, screwed. At the Tightening the screw 23 becomes the part 41 of the cap 37 between the inner end of the screw head and the spring guide 49 pressed together so that with the An interference fit of the flange 39 which is on the inner wall of the flange 35 of the spool 13 is applied, results in an effective seal. The lower dust cap 37 and the lower Spring guides 49 are connected to the lower end of the armature 15 in the same way so that in addition to the seal there is also a central mounting and guidance of the Anchor of movement results. At the ends of the bobbin 13, disks 47 made of magnetic material which forms part of the magnetic circuit of the Form solenoids.

Wird die Wicklung 11 erregt und bewegt sich der Anker 15 aufwärts, so wird bewirkt, daß sich die Führungsfedern 49 und die Staubkappen 37 nach oben durchbiegen. Während dieser Bewegung bewegen sich die Führungsfedern in den Schneidkantenlagern, die durch die Öffnungen 45 im Flansch 39 der Kappe 37 gebildet werden. Wird die Wicklung 11 abgeschaltet, so wird der Anker auf Grund seines Eigengewichtes in die in Fig. 3 dargestellte Lage zurückgebracht.If the winding 11 is excited and the armature 15 moves upwards, this causes the guide springs 49 and the dust caps 37 to move upward bend. During this movement the guide springs move in the cutting edge bearings, which are formed by the openings 45 in the flange 39 of the cap 37. Will the Winding 11 switched off, the armature is due to its own weight in the brought back position shown in Fig. 3.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine adere Ausführung der Erfindung, bei welcher die Staubkappen und Führungsfedern in im Innern der Flansche angeordneten ringförmigen Nuten des Spulenkörpers befestigt sind.6 to 9 show another embodiment of the invention in which the dust caps and guide springs in ring-shaped arranged inside the flanges Grooves of the bobbin are attached.

Fig. 7 zeigt eine Erregerwicklung 11, die auf dem Spulenkörper 13 aus Isoliermaterial befestigt ist. An jedem Ende der Spule 13 sind Flansche 63 angeformt. In den Flanschen 63 sind kreisförmige Nuten 65, die zum Aufnehmen und Halten der flexiblen Membran 67 dienen. Die Membran 67 besteht aus dünnem flexiblem Metall, Kunststoff oder aus einer Kombination, bestehend aus einer dünnen Metallseele, die mit einer Kunststoff- oder Gummischeibe beidseitig versehen ist (vgl. Fig. 10 und 11). Die Membranen 67 sind im Preßsitz unter leichter Deformation in die Flansche 63 so weit hineingedrückt, daß sie in die Nuten 65 einschnappen.FIG. 7 shows an excitation winding 11 which is mounted on the bobbin 13 is attached from insulating material. Flanges 63 are formed on each end of the spool 13. In the flanges 63 are circular grooves 65, which are for receiving and holding the flexible membrane 67 are used. The membrane 67 consists of thin flexible metal, Plastic or a combination consisting of a thin metal core that is provided with a plastic or rubber washer on both sides (see. Fig. 10 and 11). The membranes 67 are in a press fit with slight deformation in the flanges 63 pressed in so far that they snap into the grooves 65.

Der Anker 15, ähnlich dem in Fig. 1 und 3 gezeigten, ist zentrisch in der Öffnung des Spulenkörpers befestigt und wird von der Membran 67 geführt. Der Anker 15 ist an seinen Enden an den Membranen 67 mit Hilfe von Schrauben 23 befestigt, die die zentralen Öffnungen der Membran durchdringen und in die gestrichelt gezeichneten Löcher an den Enden des Ankers eingreifen. Wenn die Schrauben angezogen werden, so preßt das innere Ende der Schrauben 23 die Kanten der Mittelöffnung der Membran gegen die gerundete obere Seite einer unmagnetischen Scheibe 27,. die am Anker 15 mit Abstand befestigt ist. In der gleichen Weise geschieht die Befestigung am unteren Ende des Ankers. Diese Befestigung zusammen mit dem Eingriff der äußeren Kanten der Membran in die von den Nuten 65 gebildeten Schneidkantenlager ergeben eine staubdichte Dichtung.The anchor 15, similar to that shown in FIGS. 1 and 3, is central fastened in the opening of the bobbin and is guided by the membrane 67. The armature 15 is attached at its ends to the membranes 67 with the aid of screws 23 attached, which penetrate the central openings of the membrane and in the dashed line the drawn holes at the ends of the anchor. When the screws are tightened the inner end of the screws 23 press the edges of the central opening of the Membrane against the rounded upper side of a non-magnetic disc 27 ,. the on Anchor 15 is attached at a distance. Attachment is done in the same way at the bottom of the anchor. This fastening together with the engagement of the external Edges of the membrane result in the cutting edge bearings formed by the grooves 65 a dustproof seal.

Der äußere Durchmesser der Membran 67 ist etwas größer als der innere Durchmesser der Nut 65. Wenn die Wicklung 11 erregt wird, so bewegt sich der Anker 15 nach oben und biegt die Membran 67 in die in Fig. 8 gezeichnete Lage. Bei der Entregung der Spule 11 wird der Anker 15 durch sein Eigengewicht in die in Fig. 7 gezeigte Lage zurückbewegt.The outer diameter of the membrane 67 is slightly larger than the inner one Diameter of the groove 65. When the winding 11 is excited, the armature moves 15 upwards and bends the membrane 67 into the position shown in FIG. 8. In the De-excitation of the Coil 11 becomes the armature 15 by its own weight moved back into the position shown in FIG.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Form der Membran 75 zum Gebrauch in Solenoiden gemäß Fig. 7 und B. Die lamellierte Membran 75 besteht aus dünnen Metallfedern 77 in Form eines Ringes mit einer Mehrzahl nach innen gerichteter Finger 79, die eine Öffnung bilden, die etwas größer ist als der Durchmesser der Schrauben 71. Durch Nieten oder Kleben oder andere geeignete Mittel werden beiderseits auf die Oberflächen der Feder 77 Scheiben 81 aus Gummi oder plastischem Material aufgebracht. Die Membran 75 (Fig. 10 und 11) schnappt in die Nuten 65 in der gleichen Art ein wie die Membran 67. Die Kunststoff- oder Gummischeiben ergeben zusammen mit den Schneidenkantenlagern der Nuten 65 nach dem Anziehen der Schrauben 71 einen guten, staubdichten Sitz.Figures 10 and 11 show another form of diaphragm 75 for use in solenoids according to Figures 7 and B. The laminated diaphragm 75 consists of thin metal springs 77 in the form of a ring with a plurality of inwardly directed fingers 79 forming an opening , which is slightly larger than the diameter of the screws 71. By riveting or gluing or other suitable means, washers 81 made of rubber or plastic material are applied to the surfaces of the spring 77 on both sides. The membrane 75 (Figs. 10 and 11) snaps into the grooves 65 in the same way as the membrane 67. The plastic or rubber washers, together with the cutting edge bearings of the grooves 65, provide a good, dust-tight fit after the screws 71 have been tightened.

Fig. 12, 13, 14 und 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem das Solenoid mit einem vollständigen Magnetkreis versehen ist. Das Solenoid (Fig. 13) umfaßt obere und untere Spulenkörper 83 aus geformtem Isoliermaterial, die von einer Isolierröhre 85 zusammengehalten werden. Eine Erregerwicklung 87 ist an den Spulen 83, 85 montiert. Jede der Spulen 83, 85 hat ungeformte Ansätze 89 und ein Joch 91 aus magnetischem Material. Die Platten 93 aus magnetischem Material sind mit Hilfe von Schrauben 95 an den gegenüberliegenden Enden der Joche 91 befestigt. In die Enden der Ansätze 89 sind Nuten 97 eingeformt. Diese Nuten 97 dienen zur Aufnahme von Tragplatten 99, die Schlitze 101 zur Aufnahme der Vorsprünge 103 der Führungsfeder 105 haben. Die Führungsfeder 105 ist aus dünnem, flachem Federmaterial hergestellt und hat längliche Schlitze 107, so daß Finger 109 gebildet werden. Die Finger 109 liegen einander gegenüber und haben kreisförmige Einschnitte 111 zum Aufnehmen der Träger 113, die mit dem Anker 115 verbunden sind. Der obere Träger 113 ist mit Hilfe des Abstandshalters 117 gehalten und mit Hilfe einer langen Schraube 119, die durch den Abstandshalter 117 reicht, mit dem Anker verschraubt. Der untere Träger 113 ist direkt am unteren Ende des Ankers mit Hilfe der Schrauben 121 befestigt.Figures 12, 13, 14 and 15 show another embodiment of the invention in which the solenoid is provided with a complete magnetic circuit. The solenoid (FIG. 13) includes upper and lower bobbins 83 of molded insulating material which are held together by an insulating tube 85. An excitation winding 87 is mounted on the coils 83, 85. Each of the coils 83, 85 has unshaped lugs 89 and a yoke 91 made of magnetic material. The plates 93 made of magnetic material are attached to the opposite ends of the yokes 91 by means of screws 95. Grooves 97 are formed in the ends of the lugs 89. These grooves 97 serve to receive support plates 99 which have slots 101 for receiving the projections 103 of the guide spring 105. The guide spring 105 is made of thin, flat spring material and has elongated slots 107 so that fingers 109 are formed. The fingers 109 face each other and have circular cuts 111 for receiving the carriers 113 connected to the armature 115. The upper support 113 is held with the aid of the spacer 117 and is screwed to the anchor with the aid of a long screw 119 which extends through the spacer 117. The lower bracket 113 is attached directly to the lower end of the anchor with the aid of the screws 121.

An den Vorsprüngen 89 des Spulenkörpers 83 ist eine rechteckige Membran 123, die durch die Halter 125 in ihrer Lage gehalten wird, befestigt und mit Hilfe der Schrauben 127 an den Enden 89 verschraubt. Die Membranen 123 sind zwischen die Enden der Vorsprünge 89 und den Halter 125 eingepreßt und bilden eine staubdichte Dichtung. In ihrer Mitte sind die Membranen 123 mit Öffnungen versehen, durch welche die Schrauben 119, 121 greifen. Beim Anziehen der Schrauben 119, 121 wird die Membran 123 zwischen den gerundeten inneren Enden der Schrauben und der Tragteile 113 zusammengepreßt, wodurch der staubdichte Sitz vervollständigt wird.A rectangular membrane 123, which is held in its position by the holders 125, is fastened to the projections 89 of the bobbin 83 and is screwed to the ends 89 with the aid of the screws 127. The membranes 123 are pressed between the ends of the projections 89 and the holder 125 and form a dust-tight seal. In their center, the membranes 123 are provided with openings through which the screws 119, 121 engage. When the screws 119, 121 are tightened, the membrane 123 is compressed between the rounded inner ends of the screws and the support members 113, thereby completing the dust-tight fit.

Der Magnetkreis des Solenoids umfaßt die Querbalken 91 und die Platten 93. Zum Magnetkreis gehört ebenso ein fest angeordneter Teil 129, der mit dem oberen Querbalken 91 verbunden ist und im Innern der Spule nach unten zu gegen das obere Ende des Ankers 115 reicht. Das innere Ende des Teiles 129 ist mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung versehen, welche mit dem oberen Ende 133 des Ankers 115, der ebenfalls Kegelstumpfform hat, in Eingriff kommt. Ein röhrenförmiger Teil 135 aus magnetischem Material ist am unteren Querbalken 91 befestigt und dehnt sich innerhalb des Spulenkörpers aus, wobei er den Anker 115 umgibt.The magnetic circuit of the solenoid includes the crossbars 91 and the plates 93. The magnetic circuit also includes a fixed part 129, which is connected to the upper Crossbar 91 is connected and inside the coil downwards towards the upper one The end of the anchor 115 is sufficient. The inner end of part 129 is frustoconical Recess provided, which with the upper end 133 of the armature 115, which is also Has frustoconical shape, comes into engagement. A tubular member 135 made of magnetic Material is attached to the lower cross bar 91 and expands within the spool off, surrounding the armature 115.

Die Bewegung des Solenoids gemäß der Fig. 13 ist ähnlich der vorbesehriebenen Art. Der Anker 115 liegt normal auf Grund seines Eigengewichtes in der gezeigten unteren Lage. Wird die Wicklung 87 erregt, so wird der Anker 115 nach oben gezogen, wobei die Membran 123 und die Finger 109 der Führungsfeder 105 nach oben gebogen werden. Der Anker wird hierbei durch die inneren Enden der Finger 109 an den Tragteilen 113 geführt. Wird die Spule 87 abgeschaltet, so fällt der Anker 115 durch sein Eigengewicht in die in Fig. 13 dargestellte Lage.The movement of the solenoid according to FIG. 13 is similar to that described above Art. The anchor 115 is normally due to its own weight in the shown lower layer. If the winding 87 is energized, the armature 115 is pulled upwards, wherein the diaphragm 123 and the fingers 109 of the guide spring 105 are bent upwards will. The anchor is here by the inner ends of the fingers 109 on the support parts 113 led. If the coil 87 is switched off, the armature 115 falls under its own weight into the position shown in FIG.

Wie gezeigt, haben die Öffnungen, die von den halbkreisförmigen Nuten 111 (Fig. 14) gebildet werden, an den Stirnseiten der Finger 109 einen etwas größeren Durchmesser als der Durchmesser der Kerben im Träger 113 und erlauben damit eine freie Bewegung des Ankers. Wird der Abstand zwischen den Nuten 111 geringer gemacht, so bewegen sich die Teile mit einer Schnappbewegung, welche die Bewegung des Ankers verhindert, bis das Magnetfeld so weit aufgebaut hat, daß der Anker den ganzen Weg durchläuft.As shown, the openings have led from the semicircular grooves 111 (Fig. 14) are formed, on the end faces of the fingers 109 a slightly larger Diameter than the diameter of the notches in the carrier 113 and thus allow a free movement of the anchor. If the distance between the grooves 111 is made smaller, so the parts move with a snap motion, which is the movement of the armature prevented until the magnetic field has built up so far that the armature all the way passes through.

Weitere Ausführungsbeispiele für die Anordnung gemäß der Erfindung sind in den Fig. 16 bis 24 dargestellt.Further embodiments for the arrangement according to the invention are shown in Figs.

Fig. 16 zeigt eine Grundansicht eines Solenoids, die die Grundbestandteile der Erfindung zeigt; Fig. 17 zeigt im Aufriß einen Schnitt längs der Linie XVII-XVII der Fig. 16 in Pfeilrichtung gesehen; Fig. 18 zeigt eine Teilansicht der Tragplatte, die zum Tragen und Führen der Hebel und der schrägliegenden Feder der Hebel gehört; Fig. 19 zeigt einen Aufriß der Tragplatte gemäß Fig. 18; Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht einer der Führungshebelfedern; Fig. 21 zeigt eine perspektivische Ansicht einer der Staubkappen; Fig.22 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Tragplatte, geschnitten längs der Linie XXII-XXII der Fig. 18 in Pfeilrichtung; Fig. 23 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Solenoidanordnung, die für eine Aufwärtsbewegung der Teile ausgebildet ist; Fig. 24 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein für Abwärtsbewegung ausgebildetes Solenoid.16 shows a plan view of a solenoid showing the basic components the invention shows; Fig. 17 shows in elevation a section along the line XVII-XVII 16 seen in the direction of the arrow; 18 shows a partial view of the support plate, which belongs to the carrying and guiding of the levers and the inclined spring of the levers; Fig. 19 shows an elevation of the support plate of Fig. 18; Fig. 20 shows a perspective View of one of the guide lever springs; Fig. 21 shows a perspective view one of the dust caps; Fig. 22 shows an enlarged section of the support plate, section along the line XXII-XXII of FIG. 18 in the direction of the arrow; Fig. 23 shows a vertical section through the solenoid assembly ready for upward movement the parts is formed; Fig. 24 shows a vertical section through a for Downward movement designed solenoid.

Die Spule besteht im wesentlichen aus einer Wicklung 161, einem starr befestigten U-förmigen Magnetjoch 163 und einem bewegten Teil 165. Die Wicklung 161 ist auf einem isolierten Spulenträger 167 montiert, welche zwischen den oberen und unteren Beinen des Magnetjoches 163 mit federnden Isolationsscheiben 169, die zwischen den Enden der Spule 167 und den Beinen des Magnetjoches angeordnet sind, befestigt sind. Die Beine des Magnetjoches 163 sind mittels Pratzen 171, an welchen die Tragplatte 173 befestigt ist, versehen. Die Tragplatte 173 weist Vorsprünge 175 am oberen und unteren Ende zum Tragen der oberen und unteren Betätigungshebel 177 auf, deren Zweck es ist, die bewegten Teile 165 zu tragen und zu führen. Die bewegten Hebel 177 sind mit rechteckigen öffnungen, die über die Vorsprünge 175 geschoben sind, versehen. Die linken Ecken dieser Öffnungen sind mit Hilfe von Blattfedern 179 und Schneidkantenlagern gegen die Tragplatte 173 geneigt. Die Federn 179 sind im gespannten Zustand zwischen die Nuten 181, die an den mittleren Vorsprüngen 183 der Tragplatte angeformt sind, und einen am Hebel 177 angeformten Teil 185 eingespannt. Die Kraft der Feder 179 greift an der Traglinie des Hebels 177 derart an, daß sie keine zusätzliche Last für die Solenoidteile bedeutet.The coil consists essentially of a winding 161, a rigidly attached U-shaped magnet yoke 163 and a moving part 165. The winding 161 is mounted on an insulated bobbin 167, which is fitted between the upper and lower legs of the magnet yoke 163 with resilient insulating disks 169, which are arranged between the ends of the coil 167 and the legs of the magnet yoke, are fixed. The legs of the magnetic yoke 163 are provided with claws 171 to which the support plate 173 is attached. The support plate 173 has projections 175 at the upper and lower ends for supporting the upper and lower operating levers 177, the purpose of which is to support and guide the moving parts 165. The moved levers 177 are provided with rectangular openings which are pushed over the projections 175. The left corners of these openings are inclined against the support plate 173 with the aid of leaf springs 179 and cutting edge bearings. In the tensioned state, the springs 179 are clamped between the grooves 181, which are molded onto the central projections 183 of the support plate, and a part 185 molded onto the lever 177. The force of the spring 179 acts on the support line of the lever 177 in such a way that it does not mean any additional load for the solenoid parts.

Jeder der Hebel 177 ist so ausgebildet, daß er mit drei sich nach innen ausdehnenden Fingern 187, welche über die Enden der Stifte 191 und 193 greifen, versehen ist und damit in die Nuten 189 am oberen und unteren Ende der aus nichtmagnetischem Material bestehenden Stifte 191 und 193 eingreift. Diese Finger 187 bilden also Schneidkantenlager, die die beiden gegenüberliegenden Enden des Teiles 165 mit dem Hebel 177 verbinden.Each of the levers 177 is designed so that it follows with three internally expanding fingers 187, which grip the ends of pins 191 and 193, is provided and thus in the grooves 189 at the top and bottom of the non-magnetic Material existing pins 191 and 193 engages. These fingers 187 thus form Cutting edge bearings, which the two opposite ends of the part 165 with the Connect lever 177.

Der obere Stift 191, der bedeutend länger ist als der untere Stift 193, dehnt sich nach unten durch eine axiale Öffnung im fest angeordneten Spulenteil 195 aus und ist in eine Öffnung am oberen Ende des Teiles 165 eingeschraubt. Ähnlich ist der kürzere Stift 193 am unteren Ende des Teiles 165 befestigt. Der Teil 165 ist an beiden Enden mit Hilfe des Hebels 177 in einer nichtmagnetischen Führungsröhre 197 derartig geführt, daß eine im wesentlichen geradlinige Bewegung zustande kommt.The upper pin 191, which is significantly longer than the lower pin 193, expands downward through an axial opening in the fixed coil part 195 and is screwed into an opening at the upper end of the part 165. Similar the shorter pin 193 is attached to the lower end of the part 165. Part 165 is in a non-magnetic guide tube at both ends by means of lever 177 197 guided in such a way that a substantially rectilinear movement is achieved.

Mit Hilfe der Schrauben 199 sind an der Außenseite der oberen und unteren Beine des Magnetjoches 163 becherförmige Teile befestigt, in die flexible Staubkappen 203 eingelegt sind. Die Staubkappe hat einen dicken ringförmigen Flansch 205, welcher dicht über den Flansch des becherförmigen Teiles 205a paßt und den Körper muldenförmig gegen das Zentrum abdeckt. Der dicke Zentralteil 207 der Staubkappe 203 ist mit einer Öffnung versehen, die über die Enden der Stifte 191 und 193 schnappt, bis sie dicht in den Nuten 209 der Stifte 191 festliegt. Auf diese Weise ist das Solenoid gegen Staub abgedichtet. Ein Kragen 211 am oberen Stift 191 ruht, wenn das Solenoid urerregt ist, auf dem festen Spulenteil 195 und begrenzt dadurch die Abwärtsbewegung des Teiles 165.With the aid of the screws 199, cup-shaped parts, into which flexible dust caps 203 are inserted, are attached to the outside of the upper and lower legs of the magnetic yoke 163. The dust cap has a thick annular flange 205 which fits tightly over the flange of the cup-shaped part 205a and covers the body in a trough-shaped manner towards the center. The thick central portion 207 of the dust cap 203 is provided with an opening which snaps over the ends of the pins 191 and 193 until it fits tightly in the grooves 209 of the pins 191. In this way the solenoid is sealed against dust. A collar 211 on the upper pin 191 rests on the fixed coil part 195 when the solenoid is primed, thereby limiting the downward movement of the part 165.

Das linke Ende der beiden Hebel 177 kommt mit den Druckknöpfen der Schalter 213 und 215, die an der Tragplatte 173 befestigt sind, in Eingriff und bewegt dadurch bei der Bewegung des Solenoids die Schalter.The left end of the two levers 177 comes with the push buttons of the Switches 213 and 215 attached to the support plate 173 are engaged and thereby moves the switches as the solenoid moves.

Fig. 24 zeigt ein Solenoid im gestürzten Zustand, bei dem also die Bewegung beim Einschalten der Spule abwärts erfolgt. In diesem Zustand liegt die Umkehrung der Lage der Fig.23 vor, wobei die linken Enden der Feder 179 in Nuten 217 der Tragplatte an Stelle der Nuten 181 eingreifen. Wie in Fig.24 gezeigt, sind die Nuten 217 unterhalb der Nuten 181 und demnach unterhalb der Traglinie des Hebels 177 angeordnet. In der Lage (Fig.24) steht der Hebel 177 und damit der Teil 165, bedingt durch die Feder 179, schräg nach oben. Diese Lage wird nach jedem Abschalten der Spule wiederhergestellt. Bei dieser Anordnung ist also die Bewegungsrichtung der Teile umgekehrt. Es wurde gezeigt, daß die Erfindung ein staubdichtes Solenoid schafft, in welchem der bewegliche Anker während seiner Bewegung mit Hilfe der Staubkappen oder Membranen an den Enden des Solenoids oder mit Hilfe von Federführungen, die an den entgegengesetzten Enden des Ankers befestigt sind, geführt wird. Die Teile sind zentrisch mit den Achsen des Spulenkörpers angeordnet. Es ist verhütet, daß der Anker gegen einen der festen Teile gezogen wird, wodurch die Reibung auf ein Minimum herabgesetzt ist.Fig. 24 shows a solenoid in the overturned state, that is, in which the Movement occurs downwards when the coil is switched on. In this state lies the Reversal of the position of Fig.23 before, with the left ends of the tongue 179 in grooves 217 engage the support plate in place of the grooves 181. As shown in Fig. 24 are the grooves 217 below the grooves 181 and therefore below the support line of the lever 177 arranged. In the position (Fig. 24) is the lever 177 and thus the part 165, due to the spring 179, obliquely upwards. This situation is after every shutdown the coil restored. So in this arrangement is the direction of movement the parts reversed. The invention has been shown to provide a dustproof solenoid creates in which the movable armature during its movement with the help of the dust caps or diaphragms on the ends of the solenoid or with the help of spring guides that attached to opposite ends of the anchor is performed. The parts are arranged centrically with the axes of the bobbin. It is prevented that the armature is pulled against one of the fixed parts, reducing the friction on one Is reduced to the minimum.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Dustproof electromagnetic drive unit with flexible means attached to the end faces for retaining ring and guiding one Immersion armature with a stroke large enough for electrical switchgear, thereby characterized in that the flexible means is designed as a cap (19), the edge of which (21) rests against flanges (17) or flange-like attachments (205a) in a dust-tight manner.

2. Electromagnet according to claim 1, characterized by preferably cruciform, pretensioned spring parts (47), which are for storage in notches (45) of the seals (19) and / or the flanges (35) engage.

3. Drive unit according to the generic term of Claim 1, characterized in that the flexible means is designed as a disc (75) is, the edge of which is compressed sealingly into an annular groove (65) of the bobbin flange (63) is.

4. Electromagnet according to claim 3, characterized by in addition to the seal arranged, e.g. B. disk-shaped spring parts (79).

5. Electromagnet according to claim 1 to 4, characterized by a solid, for. B. U-shaped magnetic yoke (163) which engages around the coil body (83) on one side and forms the carrier of a cup-shaped part (205a) for receiving the flexible sealing means.

6. Electromagnet according to claim 5, characterized in that parts on the legs (171) of the yoke (183) arranged for receiving the support and guide parts (177) for the armature (165) are.

7. Electromagnet according to claim 5 and 6, characterized by lever (177) for Guide the armature (165), which is preferably rotatable with the help of cutting edge bearings resilient elements (179) are attached. B.

Electromagnet according to Claim 7, characterized by pretensioning the resilient elements (179) such that the armature (165) is returned to its original position by these when the magnet is de-energized.

9. Electromagnet according to Claims 5 to 8, characterized in that the guide levers (177) or parts thereof are designed as shift levers. Considered References: U.S. Patent No. 1503,987; Belgian patent specification No. 514 238.