DE1160929B

DE1160929B - Electromagnetic switching device, especially contactor

Info

Publication number: DE1160929B
Application number: DEB61962A
Authority: DE
Inventors: Robert Schlager
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1961-03-30
Filing date: 1961-03-30
Publication date: 1964-01-09
Also published as: CH391840A

Description

Elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere Schütz Bei den elektromagnetischen Schaltgeräten,, insbesondere bei Schützen, sind zwei grundsätzlich verschiedene Bauweisem bei der Lagerung und Führung des beweglichen Magnetteiles bekannt. Der bewegliche Magnetteil wird: entweder Tals Klappanker mittels eines in einer festen Achse drehbaren Schwenkhebels oder als Hub- oder Schubanker -durch Führungseinrichtungen gradlinig gegen den ruhenden Magnetteil geführt.Electromagnetic switching device, especially contactor In the electromagnetic Switching devices, especially in contactors, are fundamentally different Bauweiseem known in the storage and guidance of the movable magnetic part. Of the Movable magnetic part is: either by means of a hinged armature in a fixed valley Axis rotatable swivel lever or as a lifting or sliding armature -by guide devices in a straight line against the stationary magnetic part.

Der Klappanker hat den wesentlichen Vorteil, d'aß er lediglich mittels des Schwenkhebels geführt zu werden braucht, also direkt in der feststehenden Drehachse des Systems gelagert ist. Besondere Führungsgestänge oder Lagerstellen sind hierbei im allgemeinen nicht erforderlich. Nachteilig ist jedoch, daß der Anker auf einem Kreisbogen geführt wird. Der oder die Arbeitstluftspalte zwischen den Polflächen der beiden Magnetteile. ändern schnicht gleichmäßig, die Polflächen stehen sich nicht deckungsgleich und parallel gegenüber, wodurch die Anzugskräfte nicht gleichmäßig wirken können. Der Arbeitsluft, spalt ruß wegen dar Kreisbewegung des Ankers meist außerhalb der Spule liegen. Der Anker kann nicht als Tauchanker ausgebildet werden, das Arbeitsvermögen wird daher wegen des auftretenden Streuflusses geringer. Um diese Nachteibe zu vermeiden, werden bei vielen Schützen Magnetantriebe mit einem geradlinig geführten Hub- oder Schubanker, verwendet. Als Führung dienen hier besondere Latschen oder Gleitstellen., .die gegenüber dem einfachen Führung beim Klappanker wesentlich aufwendiger sind. Hinzu kommt noch, daß bei größeren Schützen meist eine Übersetzung zwischen Kontaktbewegung und Ankerbowegung verwendet worden ruß. Diese läßt sich ebenfalls bei dem Klappanker auf viel einfachere Art verwirklichen als bei dem geradlinig geführten Hubanker. Bei letzterem wird in diesem Fall das Zwischenschalten eines Schwenkhebels oder z. B. eines Kniegelenks erforderlich.The hinged armature has the significant advantage that it only needs to be guided by means of the pivot lever, that is to say is mounted directly in the fixed axis of rotation of the system. Special guide rods or bearings are generally not required here. However, it is disadvantageous that the armature is guided on an arc of a circle. The working air gap or gaps between the pole faces of the two magnet parts. change not evenly, the pole faces are not congruent and parallel, which means that the attraction forces cannot act evenly. The working air, cracks soot because of the circular movement of the armature are mostly outside the coil. The anchor cannot be designed as a plunger anchor, the working capacity is therefore lower because of the leakage flux that occurs. To avoid this problem, many shooters use magnetic drives with a linear lifting or sliding armature. Special pines or sliding points serve as guides here, which are considerably more complex than the simple guide for hinged anchors. In addition, larger shooters usually use a translation between contact movement and armature movement soot. This can be realized than in the straight-run lifting armature also in the hinged armature in a much simpler way. In the latter case, the interposition of a pivot lever or z. B. a knee joint is required.

So hat man z. B. bei einer bekannten Art von Hubankern zwecks Beseitigung der beschriebenen Mängel an den Stirnseiten dies Ankers in dessen Bewegungsrichtung wirkende Führungsflächen angebracht, denen noch .eine in Bier gleichen Ebene und gleichzeitig in der Längsachse des Ankerträgers biefmdliche Zapfenführung zu.geord`net ist, wobei letztere kurz vor dem Auftreffen des Ankers außer Eingriff kommt. Nach einer anderen bekannten Ausführungsart wird das mittlere Kemstück eines E-förmigen Hubankers in einer aus vier gewinkelten, zungenartigen, um das entsprechende Kernstück des feststehenden Magnetteoilesangeordneten Führung aufgenommen. Eine weitere bekannte Führung für Hubanker von Schaltgeräten besteht darin, daß der Anker von einer an einem Kurbelarm angelenkten Schubstange geführt wird; diie außerdem noch in einer starr befestigten Aufnahme oder an einem zweiten Kurbelarm gelagert ist. Der Gedanke, den feststehenden Magnetteil! des Elektromagneten in einer Achse drehbar zu lagern,, um damit eine bessere Einspiehnöglichkait der beiden Magnetteile zueinander zu erzielen, wurde ebenfalls schon aufgegriffen, und zwar in der Weise, daß man den feststehenden Magnetteil an seinen Stirnseiten mittels dort befestigter gelochter Platten in an einem den Elektromagneten umgebenden Ständer eingelassenen Bolzen drehbar gelagert hat.So one has z. B. in a known type of lifting armature for the purpose of elimination the described shortcomings on the end faces of this anchor in its direction of movement Acting guide surfaces attached, which still .ein the same level in beer and at the same time, in the longitudinal axis of the anchor girder, a verbal tenon guide is assigned is, the latter disengaging just before the anchor hits. To Another known embodiment is the middle core piece of an E-shaped Lift anchor in one of four angled, tongue-like, around the corresponding core piece of the fixed magnet part arranged guide added. Another well-known Guide for lifting armature of switching devices is that the armature from one to a crank arm articulated push rod is guided; diie also in one rigidly attached recording or is mounted on a second crank arm. The thought, the fixed magnetic part! to mount the electromagnet rotatably in one axis, in order to achieve a better possibility of feeding the two magnet parts to each other, has also already been taken up, and in such a way that the established Magnet part on its front sides by means of perforated plates attached there rotatably mounted on a bolt embedded in a stand surrounding the electromagnet Has.

Alle diese Ausführungsformen von Elektromagneten brachten. wohl mehr oder weniger Verbesserungen der Funktion dein Magneten, eine modernen Erfordernissen angepaßte Schaltexaktheit und! Betriabs.sicherhL,it konnte jedoch nicht erreicht-werden.All of these embodiments of electromagnets brought. probably more or less improvements in the function of your magnet, a modern requirement adapted switching accuracy and! Operational security, however, it could not be achieved.

Die Erfindung hat nun zum Ziel, den Magnetantrieb so auszubidd'en, daß- die beschriebene einfache Führung des Ankers mittels .eines Schwenkhobels beibehalten werden kann und daß trotzdem ein, einwandfreies Zueinandwvdühren der beiden Magnetteile erreicht wird, daß also die Polflächen der beiden Magnetteile in jedem Moment d !er Schaltbewegung genau parallel und deckungsgleich gegenüberstehen. Erreicht wird) dieses Ziel dadurch, daß. der bewegliche Magnetteil an einem Schwenkhebel, der ruhende Magnetteil an einer körperfesten Achse drehbar gelagert ist und beide Magnetteiler mittels üblergreifender Führungsleisten so geführt sind, daß sich die Polflächen stets parallel und deckungsgleich gegenüberstehen.The aim of the invention is to design the magnetic drive so that the described simple guidance of the anchor by means of .eines swivel planer maintained can be and that, nevertheless, the two magnetic parts can be brought together properly is achieved that so the pole faces of the two magnet parts at any moment d ! er switching movement are exactly parallel and congruent. Is achieved) this goal by. the moving magnetic part on a swivel lever, the stationary one Magnet part is rotatably mounted on an axis fixed to the body and both magnet dividers are guided by means of overlapping guide strips that the pole faces always face parallel and congruent.

Auf diese Weise lassen sich die bei Hub- und bei Klappankern angewandten Vorteile beim Schalten gemeinsam nutzen.In this way, those used for lifting and hinged anchors can be used Use the advantages of switching together.

Patentschutz wird nur begehrt für die, Kombination dieser Merkmale und für die Unteransprüche nur im Zusammenhang mit dien Hauptanspruch. In der Abbildung ist eine. vorzugsweise Ausführung der Anordnung `nach den Ansprächen dargestellt. Der Gehäusekörper trägt clie Erregerspule 10, der bewegliche Magnetteil 2 ist als Tauchanker ausgebildet und' gleichzeitig nach Art eines Klappankers am Schwenkhebel 3 mittels dien Achse 7 drehbar gelagert. Der ruhende Magnetteil 1 ist auf der Grundplatte nicht starr befestigt, sondern an einer körperfesten Achse 8 drehbar gelagert. Dadurch kann dieser Teileine bestimmte Schwenkung vollführen. Beide Magnetteile sind gegenseitig mit Hilfe von übergreifenden Führungsleisten 9 an beiden Schmalseiten der Magnetkerne geführt, so daß die Polflächen während des Ankerhubes stets parallel bleiben. Die Betätigung der nicht dargestellten Schaltkontake geschieht über das Schaltgestänge 6, das über die Achse 5 an dem Schwenkhebel 3 angelenkt ist. Der Schwenkhebel 3 ist als Winkelhebel ausgebildet und an der körperfesten Achse 4 gelagert. Der Hubweg des beweglichen Magnetbeiles 2 wird durch einen: Anschlagkörper 11 begrenzt.Patent protection is only sought for the combination of these features and for the subclaims only in connection with the main claim. In the picture is a. preferably execution of the arrangement `according to the claims shown. The housing body carries the excitation coil 10, the movable magnetic part 2 is designed as a diving anchor and 'at the same time in the manner of a hinged anchor Swivel lever 3 rotatably mounted by means of the axis 7. The stationary magnetic part 1 is not rigidly attached to the base plate, but to an axis 8 fixed to the body rotatably mounted. This allows this part to pivot in a certain way. Both magnetic parts are mutually exclusive with the help of overlapping guide strips 9 out on both narrow sides of the magnetic cores, so that the pole faces during of the armature stroke always remain parallel. The actuation of the switching contacts, not shown happens via the shift linkage 6, which is attached to the pivot lever 3 via the axis 5 is hinged. The pivot lever 3 is designed as an angle lever and is fixed to the body Axis 4 supported. The stroke of the movable magnetic ax 2 is determined by a: stop body 11 limited.

Der aktive Magnetkörper 1-2 enthält lediglich drei Befestigungselemente. Diese bestehen einmal aus dem Schwenkhebel 3, -dann aus dar körperfesten Achse 8 und schließlich aus .den beiden gegenseitigen Führungsleisten 9. Während der Anzugsbewegung vollführen sowohl. der Anker 2 wie auch der ruhende Magnetteil 1 infolge der Kreisbewegung des Winkel hebels3 und infolge der gegenseitigen Geradführung9 eine geringe Schwenkung, die durch das Gelenk 8 möglich gemacht wird. Durch diese Halterung werden die Vorteile der geradlinig geführten Hubankeranordnungen reit denen des Klappankers verbunden, ohne die Nachteile beider Ausführungsformen übernehmen zu müssen. Vor allem kann der bewegliche Magnetteil als Tauchanker ausgebildet werden, wodurch der Luftspalt innerhalb der Erregerspule 10 zu liegen kommt. Die Überlegenheit einer derartigen Anordrnung bezüglich der Zugkraft wegen des geringeren Streufeldes ist bekannt.The active magnetic body 1-2 contains only three fastening elements. These consist of the pivot lever 3 and then of the axis 8 fixed to the body and finally from .the two mutual guide strips 9. During the tightening movement perform both. the armature 2 as well as the stationary magnetic part 1 as a result of the circular movement of the angle lever3 and due to the mutual straight guidance9 a slight pivoting, which is made possible by the joint 8. With this bracket the advantages the straight lifting armature arrangements are connected to those of the hinged armature, without having to accept the disadvantages of both embodiments. Above all, can the movable magnetic part can be designed as a plunger armature, creating the air gap comes to lie within the excitation coil 10. The superiority of such Arrangement with regard to the tensile force due to the lower stray field is known.

Andererseits erlaubt die Lagerung des Ankers an einem Hebel eine sehr einfache Konstruktion. Zusätzliche Führangäteile, die sonst bei gerade geführten Hubankern mit Übersetzungsantrieb notwendig sind; können. entfallen. Insbesondere entfallen auch die Gleitlager zwischen Schwenkhebel und Anker, die üblicherweise zum Ausgleich der Kreisbewegung des Schwenkhebels errforderlich sind. Auch gegen seitliche Stöße ist diese Anordnung - unter gewissen. Voraussetzungen unempfmnd'lieh, wodurch ungew=ollte, kurzzeitige Kontaktschließungeri-äuch bei einem Einsatz an erschütterungshaltigen Aufstellungsorten vermieden werden. I :- - .-Dit Iconstxuktive Anordnung des beschriebenen Schaltgerätes kann so abgewandelt werden, daß der Antriebspunkt 7 des Schwenkhebels 3 an anderem Stellen des Ankers verlegt wird. Er kann z. B. an der unteren Seite in der Mitte des Ankers angreifen. Er braucht den Anker 2 auch nicht zu umgreifen. Gegebenenfalls kann es bei sehr schmaler Bauweise des Gerätes vorteilhaft sein, den Magnet gegenüber dem Schwenkhebel 3 um einen rechten Winkel zu versetzen, so daß der Schwenkhebel den Anker an den Breitseiten umgreift.On the other hand, the mounting of the armature on a lever allows a great deal simple construction. Additional guide parts that are otherwise used with just guided Lifting anchors with a transmission drive are necessary; can. omitted. In particular there is also no need for the plain bearings between the pivot lever and armature, which are usually are necessary to compensate for the circular movement of the swivel lever. Against lateral impact is this arrangement - under certain. Conditions unsusceptible, as a result, unwanted, brief contact closure even during use Vibration-prone locations should be avoided. I: - -.-Dit Iconstexuktiv Arrangement of the switching device described can be modified so that the drive point 7 of the pivot lever 3 is moved to other places on the anchor. He can z. B. attack on the lower side in the middle of the anchor. He needs anchor 2 too not to encompass. If necessary, it can be with a very narrow design of the device be advantageous, the magnet with respect to the pivot lever 3 at a right angle to move so that the pivot lever engages around the armature on the broad sides.

Claims

Claims: 1. Electromagnetic switching device, in particular Contactor, with a stationary and a movable one that actuates the switching contacts Magnet part, characterized in that the movable magnet part (2) is mounted on a pivot lever (3), the stationary magnetic part (1) rotatably mounted on an axis (8) fixed to the body is and both magnet parts are guided by means of overlapping guide strips (9) are that see the pole faces are always parallel and congruent opposite.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the pivot lever as Angle lever for actuating the switching pieces via a switching linkage is.

3. Switching device according to claim 2, characterized in that the directions of movement the contact pieces and the movable magnet part run at right angles to each other.

4. Switching device according to claim 1, characterized in that the movements of the contact pieces and the anchor are in the same direction. Considered publications: German Auslegeschrift No. 1092104; German patent specifications No. 572 086, 367 436, 642,432; U.S. Patent No. 2,496,178; British Patent No. 645160.