DE1162449B

DE1162449B - Actuating magnet, especially for contactors

Info

Publication number: DE1162449B
Application number: DEC15404A
Authority: DE
Inventors: Vladislav Vavra
Original assignee: CKD MODRANY NARODNI PODNIK; VLADISLAV VAVRA
Current assignee: CKD MODRANY NARODNI PODNIK; VLADISLAV VAVRA
Priority date: 1956-10-26
Filing date: 1957-08-30
Publication date: 1964-02-06
Also published as: FR1185291A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4507WW PATENTAMT Internat. Kl.: H 02 c FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN 4507WW PATENT OFFICE Internat. Class: H 02 c

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche Kl.: 21c-45/03 German class: 21c-45/03

C 15404 VIIId/21 c
30. August 1957
6. Februar 1964C 15404 VIIId / 21 c
August 30, 1957
February 6, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen Betätigungs-Elektromagneten, insbesondere für Schaltschütze.The invention relates to an actuating electromagnet, in particular for contactors.

Die üblichen elektromagnetischen Schaltgeräte, z. B. Schaltschütze, sind derart aufgebaut, daß der bewegliche Teil des Elektromagneten, der Anker, und das die beweglichen Kontakte tragende Betätigungselement miteinander in der Weise gekoppelt sind, daß die Bewegungsrichtung beider Teile übereinstimmt und der Bewegungssinn der gleiche ist. Hierbei erfolgt die Bewegung entweder in vertikaler oder horizontaler Richtung, gegebenenfalls unter Verwendung einer Übersetzung zwischen beiden Teilen, damit der Hub des Elektromagneten und derjenige des Betätigungselementes unter Beibehaltung des gleichen Bewegungssinnes verschieden ist.The usual electromagnetic switching devices, e.g. B. contactors are constructed in such a way that the moving part of the electromagnet, the armature, and the actuating element carrying the moving contacts are coupled to one another in such a way that the direction of movement of both parts coincides and the sense of movement is the same. The movement takes place either vertically or horizontally Direction, if necessary using a translation between the two parts, so that the Stroke of the electromagnet and that of the actuating element while maintaining the same sense of movement is different.

Die elektrischen Schaltgeräte, bei denen sich der Anker und das Betätigungselement bei der Schließ- und Öffnungsbewegung in gleichem Sinne verschieben, haben den Nachteil, daß sie nicht erschütterungsfrei arbeiten. Der vom Anker auf den Magnetkern ausgeübte harte Schlag sucht den Kern in Richtung der Ankerbewegung zu verschieben. Die Schubkraft überträgt sich auf das Gerätegehäuse, an dem der Kern befestigt ist. Ebenso entsteht durch den Aufschlag des die beweglichen Kontakte tragenden Betatigungselementes auf die festen Kontakte eine auf das Gehäuse ausgeübte Schubkraft, die in gleicher Richtung wirkt, da sich das Betätigungselement in derselben Richtung bewegt wie der Anker. Beide Kräfte, die noch durch die bei der Verzögerung freiwerdenden Massenkräfte von Anker und Betätigungselement verstärkt werden, addieren sich und erschüttern den Rahmen, an dem das Gerätegehäuse befestigt ist. Derartige Erschütterungen können sich auf andere an demselben Rahmen befestigte Schalteinrichtungen übertragen und diese ungünstig beeinflussen, z. B. in der Weise, daß unbeabsichtigte Schaltbewegungen entstehen.The electrical switching devices in which the armature and the actuating element are and move opening movement in the same sense have the disadvantage that they are not vibration-free work. The hard blow exerted by the armature on the magnetic core seeks the core in the direction to move the anchor movement. The thrust is transferred to the device housing on which the Core is attached. Likewise, the impact of the actuating element carrying the movable contacts occurs on the fixed contacts a thrust force exerted on the housing which is equal to Direction acts because the actuator moves in the same direction as the armature. Both Forces that are still caused by the inertia forces of the armature and actuating element released during the deceleration are reinforced, add up and shake the frame to which the device housing is attached is. Such vibrations can affect other switching devices attached to the same frame transferred and affect this unfavorably, z. B. in such a way that unintentional switching movements develop.

Man hat bereits Schaltgeräte geschaffen, bei denen sich das Betätigungselement entgegengesetzt zum Anker bewegt, so daß die auf das Gehäuse wirkende resultierende Schubkraft die Differenz der von den beiden Teilen ausgehenden Schubkräfte ist. So ist eine Bauart bekannt, bei der zwei Magnete und zwei Betätigungselemente vorgesehen sind. Sowohl die beiden Anker als auch die beiden Betätigungselemente werden in zueinander gegenläufigen Richtungen bewegt. Die beiden Anker einerseits und die beiden Betätigungselemente andererseits waren je auf einer gemeinsamen Bewegungslinie angeordnet. Die beiden Bewegungslinien liefen zueinander parallel. Will man bei dieser Bauart einen erschütterungs-Betätigungsmagnet, insbesondere für
SchaltschützeSwitching devices have already been created in which the actuating element moves in the opposite direction to the armature, so that the resulting thrust force acting on the housing is the difference between the thrust forces emanating from the two parts. A design is known in which two magnets and two actuating elements are provided. Both the two armatures and the two actuating elements are moved in mutually opposite directions. The two anchors on the one hand and the two actuating elements on the other hand were each arranged on a common line of movement. The two lines of movement ran parallel to each other. If you want a vibration actuation magnet with this type, especially for
Contactors

Anmelder:Applicant:

CKD Modrany, närodni podnik, Modfany, Prag,CKD Modrany, närodni podnik, Modfany, Prague,

Vladislav Vävra, Prag-SpoKlovVladislav Vävra, Prague-SpoKlov

(Tschechoslowakei)(Czechoslovakia)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,Dipl.-Ing. A. Spreer, patent attorney,

Göttingen, Groner Str. 37Göttingen, Groner Str. 37

Als Erfinder benannt:
Vladislav Vävra, Prag-SpofilovNamed as inventor:
Vladislav Vävra, Prague-Spofilov

Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 26. Oktober 1956
(Nr. 3152)Claimed priority:
Czechoslovakia from October 26, 1956
(No. 3152)

freien Betrieb erzielen, so muß man dafür sorgen, daß sich die von dem einen Betätigungselement ausgehende Schubkraft mit derjenigen ausgleicht, die von dem anderen Betätigungselement erzeugt wird, und daß sich die von dem einen Anker ausgehende Schubkraft mit derjenigen ausgleicht, die von dem anderen Anker hervorgerufen wird. Hier läßt sich eine Kompensation der Schubkräfte und infolgedessen ein erschütterungsfreier Betrieb nur durch eine spiegelbildliche Verdoppelung der bewegten Teile erreichen. Dadurch wird das Schaltgerät kompliziert und in der Erzeugung teuer. Ein fühlbarer Mangel besteht aber noch darin, daß die Kompensation der Schubkräfte äußerst genau sein muß. Sollte z. B. die von einem Anker ausgehende Schubkraft größer sein als die zu ihr entgegengesetzt gerichtete, die von einem Betätigungselement erzeugt wird, welches aufachieve free operation, it must be ensured that the outgoing from the one actuator Balances thrust with that generated by the other actuator, and that the thrust exerted by one armature balances out with that exerted by the another anchor is caused. Here can be a compensation of the shear forces and as a result Vibration-free operation can only be achieved by doubling the moving parts in mirror image. This makes the switching device complicated and expensive to produce. A noticeable defect but there is still the fact that the compensation of the thrust forces must be extremely precise. Should z. B. the thrust from an anchor must be greater than that directed opposite to it, that of an actuating element is generated, which on

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einer anderen Bewegungslinie wirksam ist wie der Anker, so entsteht ein für das Schaltgerät äußerst schädliches Drehmoment, und die Kompensation der Schubkräfte wird merklich verschlechtert.Another line of movement is effective as the armature, then an extreme occurs for the switching device harmful torque, and the compensation of the thrust forces is noticeably deteriorated.

Schließlich ist auch ein Schaltgerät mit nur einem Anker und einem Betätigungselement bekannt, bei dem die beiden genannten Teile auf verschiedenen, zueinander parallelen Bewegungslinien wirksam sind. In diesem Falle ist die Entstehung eines Drehmomentes unvermeidbar.Finally, a switching device with only one armature and one actuating element is known at which the two parts mentioned are effective on different, mutually parallel lines of motion. In this case the development of a torque is unavoidable.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, an einem Betätigungsmagneten, bei dem die Bewegungen des Ankers und des von diesem bewegten Betätigungselementes stets in gleicher Richtung, jedoch in entgegengesetztem Sinne erfolgen, die eingangs behandelten Mangel zu beseitigen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der Anker und das Betätigungselement, die auf der gleichen Seite des festen Magnetteiles angeordnet sind und deren Bewegungsrichtung mit einer Symmetrieachse des Betätigungsmagneten zusammenfällt, durch wenigstens zwei im Bereich der Symmetrieachse durch ein Gelenk verbundene doppelarmige Hebel miteinander gekuppelt sind, die jeweils um beiderseits der Symmetrieachse liegende gerätefeste Lagerstellen schwenkbar und mit dem einen Arm an dem Anker und mit dem anderen Arm an dem Betätigungselement angelenkt sind, und daß einzelne Gelenkverbindungen ein eine Querbeweglichkeit zulassendes Spiel aufweisen.The invention has set itself the task of an actuating magnet in which the movements of the armature and the actuating element moved by this always in the same direction, but in take place in the opposite sense to eliminate the deficiencies discussed at the beginning. This job is according to the invention solved in such a way that the armature and the actuating element on the same Side of the fixed magnetic part are arranged and their direction of movement with an axis of symmetry of the actuating magnet coincides by at least two in the area of the axis of symmetry an articulated double-armed lever are coupled together, each to either side of the Device-mounted bearing points lying on the axis of symmetry can be pivoted and with one arm on the armature and are articulated to the actuating element with the other arm, and that individual articulated connections have a game that allows transverse mobility.

Bei der erfindungsgemäßen Bauart wird die Kompensation der beim Beschleunigen oder Verzögern der beweglichen Teile des Betätigungsmagneten auftretenden Kräfte bei Verwendung nur eines Ankers und eines Betätigungselementes erreicht. Die Entstehung eines ein Drehmoment erzeugenden Kräftepaares wird optimal dadurch verhindert, daß die Symmetrieachse des Ankers und des Betätigungselementes mit der des Betätigungsmagneten zusammenfällt. In the design according to the invention, the compensation for accelerating or decelerating of the moving parts of the actuating magnet when only one armature is used and an actuator achieved. The emergence of a couple of forces that generate a torque is optimally prevented by the fact that the axis of symmetry of the armature and the actuating element coincides with that of the actuating magnet.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes nach den Ansprüchen sind in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigtEmbodiments of the subject matter according to the claims are shown in the drawings. In this shows

Fig. 1 einen an sich bekannten Betätigungsmagneten, 1 shows an actuating magnet known per se,

F i g. 2 einen Betätigungsmagneten gemäß der Erfindung, F i g. 2 an actuating magnet according to the invention,

F i g. 3 eine Einzelheit undF i g. 3 a detail and

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform.F i g. 4 shows another embodiment.

Bei der bekannten Ausführungsform des Betätigungs-Elektromagneten werden die die Erschütterungen hervorrufenden Kräfte durch die Beschleunigung und Verzögerung der Trägheitsmasse M_p des beweglichen Teiles des Magneten 1 und der Masse M_k des die beweglichen Kontakte tragenden Betätigungselementes 2 hervorgerufen. Hierbei ist die resultierende, störend wirkende KraftIn the known embodiment of the actuating electromagnet, the forces causing the vibrations are caused by the acceleration and deceleration of the inertial mass M _{p of} the movable part of the magnet 1 and the mass M _k of the actuating element 2 carrying the movable contacts. Here is the resulting, disruptive force

P₁ = α (M„ + M_k), P ₁ = α (M "+ M _k ),

wobei a die Beschleunigung bedeutet.where a is the acceleration.

Der Betätigungs-Elektromagnet gemäß der Erfindung (F i g. 2) besteht aus einem festen Teil 3, welcher z. B. die Form eines E oder U aufweist, und aus einem beweglichen Teil 4, welcher die Form eines E oder X hat. Beide Teile des Elektromagneten sind in bekannter Weise ausgeführt.The actuating electromagnet according to the invention (Fig. 2) consists of a fixed part 3, which z. B. has the shape of an E or U, and a movable part 4, which has the shape of an E. or X has. Both parts of the electromagnet are designed in a known manner.

Der bewegliche Teil 4 des Elektromagneten und das bewegliche Kontaktsystem 5 sind gegenüber dem festen Teil 3 des Elektromagneten angeordnet. Die Verbindung der Teile 4, 5 erfolgt mit Hilfe von mindestens zwei Doppel-Umkehrhebeln 6, 7, welche drehbar in den genannten Teilen 4, 5 gelagert sind und um die gehäusefesten Zapfen 8, 9 verdreht werden können. Die Bewegung der beiden Teile 4, 5 erfolgt also in entgegengesetztem Sinn. Die resultierende, störend wirkende Kraft istThe movable part 4 of the electromagnet and the movable contact system 5 are opposite the fixed part 3 of the electromagnet arranged. The connection of the parts 4, 5 takes place with the help of at least two double reversing levers 6, 7 which are rotatably mounted in said parts 4, 5 and around the pin 8, 9 fixed to the housing can be rotated. The movement of the two parts 4, 5 takes place so in the opposite sense. The resulting disruptive force is

P₂ = a (M₁, - M_k), P ₂ = a (M ₁ , - M _k ),

wobei die Bedeutung der Bezeichnungen a, M₁, und M_k die gleiche ist wie oben. Bei Vergleich der Gleichung für P₁ mit der Gleichung für P₂ ergibt sich, daß die störende Kraft des Elektromagneten wesentlich beschränkt ist.where the meaning of the designations a, M ₁ , and M _{k is} the same as above. A comparison of the equation for P ₁ with the equation for P ₂ shows that the disturbing force of the electromagnet is substantially limited.

Der bewegliche Teil 4 des Magneten und das bewegliche Kontaktsystem 5 sind vorteilhaft statisch und dynamisch gegeneinander ausbalanziert. Die Parallelität der Sitzflächen des beweglichen Magnetteiles und des Kontaktsystems in allen Funktionslagen wird erzielt z. B. durch Verwendung von Nasen 10, 11 auf den verlängerten Armen der Doppel-Umkehrhebel 6, 7, mittels welcher die Hebel ineinander eingreifen (s. Fig. 3). An Stelle von Nasen können auch andere Kupplungen zur Anwendung gelangen, z. B. ein Kugelzapfen, Blatt- oder Spiralfedern. The moving part 4 of the magnet and the moving contact system 5 are advantageously static and dynamically balanced against each other. The parallelism of the seat surfaces of the movable magnetic part and the contact system in all functional positions is achieved z. B. by using noses 10, 11 on the extended arms of the double reversing levers 6, 7, by means of which the levers interlock intervene (see Fig. 3). Instead of noses, other couplings can also be used get, z. B. a ball stud, leaf or coil springs.

Die Ruhelage des Systems kann z. B. durch die Umkehrfeder 12 bestimmt sein. An Stelle einer Zugfeder, welche zwischen dem einen der beweglichen Teile 4, 5 und dem Geräterahmen oder zwischen diesen beweglichen Teilen 4, 5 angeordnet ist, kann auch eine Druckfeder verwendet werden, welche zwischen den Vorsprüngen 13, 14 auf den verlängerten Armen der Doppel-Umkehrhebel 6, 7 angeordnet wird (s. Fig. 4).The rest position of the system can, for. B. be determined by the reversing spring 12. Instead of a tension spring, which between the one of the moving parts 4, 5 and the device frame or between These moving parts 4, 5 is arranged, a compression spring can also be used, which arranged between the projections 13, 14 on the extended arms of the double reversing levers 6, 7 (see Fig. 4).

Der abgebildete Elektromagnet vermindert nicht nur wesentlich die Stöße in den Geräten, sondern hat auch eine Reihe weiterer Vorteile: Die Konstruktion zeichnet sich durch eine leichte Montage und eine maximale Raumausnutzung aus, ermöglicht die Verwendung des Gerätes für eine Funktion in beliebiger Lage und ist widerstandsfähig gegen Stöße äußerer Herkunft.The electromagnet shown not only significantly reduces the impact in the devices, but also has also a number of other advantages: The construction is characterized by easy assembly and a maximum utilization of space, enables the use of the device for a function in any Location and is resistant to impacts from external sources.

Claims

Patent claims:

1. Actuating magnet with compensation of the forces occurring when accelerating or decelerating its moving parts, especially for contactors, in which the movements of the armature and the actuating element moved by this, such as contact bridge, always takes place in the same direction, but in the opposite sense, characterized that the armature (4) and the actuating element (2), which are arranged on the same side of the fixed magnet part (3) and whose direction of movement coincides with an axis of symmetry of the actuating magnet, by at least two in the area of the axis of symmetry by a joint (11) connected double-armed levers (6, 7) are coupled to one another, each of which can be pivoted about device-fixed bearing points (8, 9) located on both sides of the axis of symmetry and with one arm on the armature (4) and with the other arm on the actuating element (S) are articulated, and that some of the articulated

fertilize have a transverse mobility allowing game.

2. Actuating element according to claim 1, characterized in that the armature (4) and the actuating element (5) is provided with a spring (12) pulling against one another. Considered publications: German Patent Nos. 961195, 722 244, 278, 974 278;

U.S. Patent Nos. 1,005,855, 2,462,482; British Patent No. 281,926; French patent specification No. 640 233.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings