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Schütz mit Tauchankermagnetsystem in einem topfförmigen magnetischen
Rückschluß Die Erfindung bezieht sich auf ein Schütz mit Tauchankermagnetsystem
in einem topfförmigen magnetischen Rückschluß.
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Bei einer bekannten Anordnung der obengenannten Art für Gleichstromschaltgeräte
schließt der rahmen-oder topfförmige magnetische Rückschlußteil die gesamte Magnetspule
ein. Auf der Abtriebsseite des Tauchankers ist in das Rückschlußteil eine magnetisch
leitende Rückschlußhülse eingesetzt. Die Kontaktanordnung ist bei diesem Gleichstromschaltmagneten
außerhalb des topfförmigen magnetischen Rückschlußteiles auf diesen aufgesetzt,
wobei der kontaktbetätigende Schieber in Richtung zur Tauchankerachse liegt. Durch
die aufgesetzten Kontaktelemente baut dieses Schaltgerät verhältnismäßig groß.
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In der Praxis besteht das Bedürfnis, die zwischen Relais und Kleinschützen
bestehenden Leistungslücken zu schließen, d. h., es werden Geräte verlangt, die
in ihrem Volumen und in ihrer Grundfläche den elektromagnetischen Relais entsprechen,
die jedoch eine wesentlich größere Leistung schalten können.
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Diesem Bedürfnis wird unter Vermeidung der Nachteile bei bekannten
Anordnungen, insbesondere auch durch Vergrößerung der Schaltkraft bei kleinstem
Raumbedarf gemäß der Erfindung dadurch entsprochen, daß Schaltspule und Tauchanker
mit gemeinsamer Längsachse parallel zum Boden des topfförmigen Rückschlußteiles
angebracht sind, daß der als Schieber ausgebildete Kontaktbrückenträger, die Kontaktbrücken
in Richtung dieser Achse hintereinanderliegend tragend, von den Flanschen des Spulenkörpers
und der Innenseite des auf dem Rückschlußteil sitzenden Deckels geführt ist, daß
ein am antriebsseitigen Ende des Tauchankers angelenkter übertragungshebel mit seinem
anderen Ende-am Deckel gelagert ist und daß der übertragungshebel zur übertragung
der Schaltkraft mit dem Kontaktbrückenträger zwischen Tauchanker und Deckel in Verbindung
steht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die eine senkrecht zur Tauchankerachse
liegende Becher-Mantelfläche durch ein aus elastischem, isolierendem Material, vorzugsweise
Kunststoff, bestehendes Verschlußstück gebildet ist, das mit Anschlagflächen für
mit dem abtriebsseitigen Ende des Tauchankers fest verbundene Magnetflußführungsmittel
versehen ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Kraftlinienleitplatte satt am becherförmigen
Rückschlußteil anliegen zu lassen, wobei die Kraftlinienleitplatte mit dem dem abtriebsseitigen
Ende des Tauchankers abgewandten Ende den Arbeitsluftspalt bildet. Die Kraftlinienleitplatte
bildet mit dem Tauchanker den Arbeitsluftspalt, und durch sie werden die vom Tauchanker
ausgehenden Kraftlinien in das becherförmige Gehäuseteil übergeleitet. Weiterhin
ist es vorteilhaft, das Verschlußstück mit einem Nuten bildenden Wulstrand in die
Ränder der offenen Becher-Mantelfläche einzuschieben, wobei Innenseiten des Wulstrandes
die Anschlagflächen bilden. Durch die beschriebene Anordnung wird für eine optimale
magnetische Ausnutzung eines gegebenen Volumens gesorgt, derart, daß das becherförmige
Gehäuse vier gehäusebildende Außenseiten hat, welche sämtlich der magnetischen Flußführung
dienen. Die bewegliche Flußführungsplatte ergibt eine große Luftspaltfläche und
bringt bei gegebener Luftspaltinduktion B einen im Vergleich zu bekannten Anordnungen
größeren magnetischen Fluß und damit eine bessere magnetische Ausnutzung. Eine einfache
Befestigung der Kraftlinienleitplatte ergibt sich, wenn die gegen die Gehäusewand
gedrückte Kraftlinienleitplatte in einer angepaßten Ausnehmung des Spulenflansches
angeordnet ist. Ein gleichmäßiger teergang der Kraftlinien vom Tauchanker über den
Arbeitsluftspalt zur Leitplatte ergibt sich, wenn sich der Querschnitt der Kraftlinienleitplatte
zur Seite des Tauchankers hin verjüngt. Eine besonders einfache und raumsparende
Anordnung des übertragungshebels läßt sich dadurch erreichen. daß der übertragungshebel
in einer Ausnehmung des Deckels und des antriebsseitigen Endes des Tauchankers gelagert
ist und der Kontaktbrückenträger im Sinne einer Untersetzung der Bewegung des Kontaktschiebers
gegenüber der Bewegung des Tauchankers mit einem balligen Fortsatz kraftschlüssig
am Übertragungshebel anliegt. Eine vorteilhafte Anordnung der als Rückstellfeder
für den Kontaktbrückenträger und den Tauchanker dienenden Feder ergibt sich dadurch,
daß der Kontaktbrückenträger mit einem in
Betätigungsrichtung verlaufenden
Führungszapfen in einer angepaßten Ausnehmung des Deckelteiles zusätzlich geführt
ist, wobei der Führungszapfen von einer sich am Deckelteil einerseits und in einer
Nut des Kontaktschiebers andererseits abstützenden Rückstellfeder umgeben ist. Eine
zweckmäßige Halterung des Magnetsystems im Rückschlußteil läßt sich dadurch erzielen,
daß durch eine mit Vorsprüngen in entsprechenden Aüsnehmungen des becherförmigen
Gehäuseteiles eingreifende, das Gehäuseteil auskleidende Einlegefolie aus Isolierstoff,
insbesondere schwingungsdämpfendem Kunststoff, die Spulenwicklung gegenüber dem
becherförmigen Rückschlußteil zusätzlich isoliert und das Magnetsystem in seiner
Lage --zum -Rückschlußteil -unter ----Tolemnzausgleichunverrückbar festgelegt ist.
Hierbei kann es vorteilhaft sein, weitere zwischen fester Kraftlinienleitplatte
und Spulenkörper angeordnete Einlagen aus isolierendem, schwingungsdämpfendem Material
vorzusehen. Ein Kleben der Flußführungsplatte am Rückschlußteil läßt sich dadurch
vermeiden, daß eine Folie aus amagnetischem Material, z. B. Messing, die bewegliche
Flußführungsplatte zumindest teilweise gegen das becherförmige Rückschlußteil abschirmt.
Die Befestigung der Folie erfolgt vorteilhafterweise derart, daß die Folie mit Aüsnehmungen
zwischen der Ein= legefolie und der Wand des becherförnrigen Rückschlußteiles eingeknöpft
ist. Eine einfache Anschlußmöglichkeit für das erfindungsgemäße Schütz besteht darin,
daß aus de_m Deckelteil durch Schlitze nach außen ragende, die Festkontakte tragende
Steckanschlußfahnen vorgesehen sind, die nach dem Durchstecken das Deckelteil. mit
winkeligen. Laschen hintergreifen und - durch Abbiegen von äußeren Laschen in ihrer
Lage gesichert sind. Weiterhin ist es vorteilhaft; wenn im Sinne einer optischen
Signalgabe der Führungszapfen bei eingeschaltetem Schütz nach außen verschöben und/oder
eine Ausnehmung in der Grundfläche des Deckelteiles durch den Kontaktschieber-verdeckt
ist. Der Führungszapfen kann mit Vorteil zu Vexriegelungszwecken unmittelbar nebeneinander
montierter Schaltgeräte mitbenutzt werden. Durch die-erfindungsgemäße Aufteilung
in zwei Bauteile, nämlich.das -Magnetsystem und das Kontaktsystem" ist- zudem für
eine bequeme Montage Sorge getragen.
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An-Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der-Erfin.dung
beschrieben und die Wirkungsweise :erläutert. Die _ F i g.- 1 bis 4 zeigen. verschiedene
Ansichten des erfindungsgemäßen Schaltgerätes, zum Teil im Schnitt, wobei die laufenden
,Nummern. der Figuren mit den römischen Ziffern des zugehörigen Schnittes überein-
-stimmen; in - -F i -g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für den aus F i g.--4
näher ersichtlichen Übertragungshebel dargestellt.
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Das Schaltgerät -besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen, und
zwar einmal aus dem das Tauchankermagnetsystem -becherförmig als magnetisches Rückschlußteil
umgebenden- Gehäuseteil 1 -und zum anderen: -aus- einem in die offene Seite des
Bechers eingesetzten, das Kontaktsystem umgebenden und halternden, den Kontaktschieber
2 führenden Deckelteil 3 aus Isolierstoff. Das becherförmige Gehäuseteil 1 besteht
aus ferromagnetischem Material, also z. B. Stahlblech, und trägt an seiner Bodenfläche
4 eine mit Befestigungslaschen 5, 6 versehene Leiste 7: Eine der Anschlußlaschen
5, 6 kann zusätzlich mit einer Steckanschlußfahne zur Erdung des Gehäuses versehen
sein.
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Das Tauchankermagnetsystem besteht aus dem Spulenkörper 8 mit Wicklung
9, wobei der Tauchanker 10 in dem Spulenkörper 8 parallel zur Bewegungsrichtung
des Kontaktschiebers 2 geführt ist. Der Magnetkern 11 ist als satt an der Wandung
12 des becherförmigen Gehäuseteiles 1 anliegende Kraftlinienleitplatte ausgebildet
und trägt in Nuten 13 einen Kurzschlußring 14. Die Kraftlinienleitplatte 11 wird,
in einer angepaßten Ausnehmung 15 des Spulenflansches 16 sitzend, gegen die Gehäusewandung
12 gedrückt und verjüngt sich zur Seite des Tauchankers -@>1-0 hing- so -daß -die
vom Tauchanker-10--über den Arbeitsluftspalt 17 zur Leitplatte 11 übertretenden
Kraftlinien gleichmäßig ohne Sättigungsstellen in das als magnetisches Rückschlußteil
wirkende Gehäuseteil 1 hinübertretene- können. Zusätzlich zur festen Kraftlinienleitplatte
11 ist noch eine mit dem Tauchanker 10 bewegliche Flußführungsplatte 19 vorgesehen,
die auf dem abtriebsseitigen Ende 20 des Tauchankers 10 fest aufgeschoben sitzt.
Zur Vermeidung von erhöhten Wirbelstromverlusten können die Teile 11, 10 und 19
in an sich bekannter Weise lamelliert sein.. -Die eine senkrecht zur Tauchankerachse
liegende Becher-Mantelfläche wird durch ein aus elastischem, isolierendem Material,
vorzugsweise Kunststoff, bestehendes Verschlußstück 51 gebildet, das mit Anschlagflächen
52 für die Flußfimrungsplatte 19 versehen ist. Das Verschlußstück 51 ist mit einem
Nuten bildenden Wülstrand 53 in die Ränder 54 der offenen Becher-Mantelfläche eingeschöben,
wobei die Innenseiten des Wulstrandes 53 als Anschlagflächen 52 dienen.
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Das Magnetsystem ist teilweise von einer mit Vorsprüngen 21 in entsprechende
Ausnehmungen 22 des becherförmigen Gehäuseteiles 1 eingreifenden, das Gehäuseteil
1 auskleidenden Einlegefolie 23 aus Isolierstoff umgeben, derart, daß die Spulenwicklung
9 gegenüber dem Gehäuseteil l zusätzlich isoliert und das Magnetsystem in seiner
Lage zum Gehäuseteil 1 unter Toleranzausgleich fixiert ist. Zweckmäßig wird als
Material für die- Folie 23. ein schwingungsdämpfender Kunststoff verwendet. In entsprechender
Weise ist. auch- zwischen dem Spulenkörper8 und der Leitplatte 11 eine Einlage 24
aus schwingungsdämpfendem, isolierendem Material angeordnet. Die Folie 23 wird.
gleichzeitig zur Halterung einer Messingfolie 25 mitbenutzt, derart, daß -diese
Folie 25 zwischen der Einlegefolie 23 und dem Gehäuseteil 1 eingeknöpft :ist: Dtitc@.
:die Föhe'25 au. amagnetischem Material, z. B. ,Messing, wird ein Kleben
des Tauchankers 10 bzw. der Flußführungsplatte 19 am Rückschlußteil bei angezogenem
Anker 10 und abgeschalteter Erregung verhindert. Außerdem verhindert die
Messingfolie 25; daß sich der antriebsseitige Spulenstxeuf(uß direkt zum magnetischen
Rück@rhluß hin schließen kann und deshalb seinen Weg über die Flußführungsplatte
19 nehmen muß.
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Zwischen dem Spulenkörper 8- d. h. den Flanschen 16 und 26 und der
Grundfläche des Deckelteiles 3, ist, der schieberartige Träger der beweglichen Kontakte
2 mit planparallelen Gleitflächen 27 und 28 in betätigungsrichtung geführt. Die
Kopplung zwischen Kontaktschieber 2 und Tauchanker 10 erfolgt über einen übertragungshebel29,
der mit Fortsetzen 30 in einer
Ausnehmung 31 des antriebsseitigen
Endes 20 an den Tauchanker 10 angelenkt ist und der mit seinem anderen Ende
32 in einer Ausnehmung 33 des Deckelteiles 3 gelagert ist. Mit einem zwischen seinem
Drehpunkt 32, 33 und seinem Gelenkpunkt 30, 31 liegenden Punkt 34 seines Hebelarmes
steht der Übertragungshebel mit dem balligen Fortsatz 35 des Kontaktschiebers 2
in kraftschlüssiger Verbindung, derart, daß die Bewegung des Kontaktschiebers 2
gegenüber der Bewegung des Tauchankers 10 untersetzt ist. Hierdurch wird der Einfluß
der Wegtoleranzen des Tauchankermagneten auf das Kontaktsystem sehr gering, so daß
auf eine Justierung unter Umständen verzichtet werden kann. Außerdem ist die Geschwindigkeit
des Kontaktschiebers geringer, was die Prellneigung der Kontakte herabsetzt. überdies
wird hierdurch die Kontaktkraft vergrößert.
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Der Kontaktschieber 2 ist zusätzlich in Betätigungsrichtung mit Hilfe
eines Führungszapfens 36 in einer Ausnehmung 37 des Deckelteiles 3 geführt. Die
Rückstellung für den Kontaktschieber 2 und damit für den Tauchanker 10 übernimmt
die spiralförmige Druckfeder 38, die auf den Fortsatz 36 aufgeschoben ist und sich
einerseits in einer Nut 39 des Kontaktschiebers 2 und andererseits gegen das Deckelteil
3 abstützt. In Aussparungen 40 des Kontaktschiebers 2 sind mit Kontaktdruckfedern
41 versehene Kontaktbrücken 42 formschlüssig eingesetzt. Die Kontaktbrücken 42 arbeiten
mit an Steckanschlußfahnen 43 angeordneten Festkontakten 44 zusammen. Die Befestigung
der Steckanschlußfahnen 43 im Deckelteil 3 erfolgt in der Weise, daß sie nach dem
Durchstecken eines abgewinkelten freien Endes durch Schlitze 46 im Deckelteil 3
die Innenfläche des Deckelteiles 3 mit winkligen Laschen 47 hintergreifen und durch
Abbiegen der äußeren Laschen 48 in ihrer Lage formschlüssig gesichert sind. Aus
F i g. 2 sind drei als Schließerkontakte arbeitende Kontaktbrücken ersichtlich.
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Die Montage der Gehäuseteile 1 und 3 erfolgt in der Weise, daß das
mit Kontaktschieber 2, Spulenkörper 8, Tauchanker 10, übertragungshebel 29 sowie
Kern 11 bestückte Deckelteil in das seinerseits mit den Folien 23 und 25 versehene
becherförmige Gehäuseteil 1 eingeschoben wird. Daran anschließend werden Befestigungsschrauben
45 von außen durch das Gehäuseteil 1 und durch das Gehäuseteil 3 hindurchgesteckt
und gegenüber den im Gehäuseteil 3 gelagerten Gewindeplatten 50 festgezogen.
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Der bei eingeschaltetem Gerät nach außen durch die Öffnung 37 hindurchtretende
Führungszapfen 36 kann zur optischen Signalgabe verwendet werden. Weiterhin kann
in der Grundfläche des Deckelteiles 3 eine Ausnehmung 49 angeordnet sein, die bei
eingeschaltetem Gerät durch den Kontaktschieber 2 verdeckt wird. Die nach außen
hindurchtretenden Führungszapfen 36 können auch dazu verwendet werden, daß sie bei
unmittelbar nebeneinander montierten Schaltgeräten kraftschlüssig ineinandergreifen
und so die benachbarten Schaltgeräte gegenseitig verriegelbar sind, derart, daß
nur eines der beiden Schaltgeräte in die Einschaltlage gebracht werden kann.
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Wie es insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind für das Kleinschütz
grundsätzlich zwei Montagelagen möglich, und zwar kann das Schütz mit seinen Befestigungslaschen
5, 6 an einer Montagewand angeschraubt werden, so daß das Kontaktsystem oberhalb
des Magnetsystems zu liegen kommt und die Zuleitungen von oben an die Steckanschlußfahnen
43 herangeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, das Schütz mit seinen Steckanschlußfahnen
43 in einen an der Montagewand befestigten Stecksockel einzustecken und damit die
elektrische und mechanische Verbindung herzustellen, so daß nunmehr das Magnetsystem
oberhalb des Kontaktsystems zu liegen kommt.
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Zu erwähnen ist noch, daß der aus dem Schlitz 18 heraustretende Steckanschluß
43 a als Spulenanschluß ausgebildet ist.