DE1463660C

DE1463660C - Electromagnetic trigger

Info

Publication number: DE1463660C
Authority: DE
Inventors: Georg 8400 Regensburg Weber
Original assignee: Sachsenwerk Licht und Kraft AG, 8000 München
Publication date: 1971-09-16

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroma- tromagnete verhältnismäßig geringer Leistungsauf-The invention relates to an electromagnet with relatively low power consumption

gnetischen Auslöser für elektrische Schaltgeräte, des- nähme verwendet werden können,Magnetic release for electrical switchgear, which can be used

sen auf eine Auslösewelle wirkende Kraft durch einen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einemsen acting on a triggering force by a This object is according to the invention in a

Zwischenkraftspeicher verstärkt und während der elektromagnetischen Auslöser der eingangs genann-Intermediate energy storage is reinforced and during the electromagnetic release of the aforementioned

Ein- oder Ausschaltbewegung des Schalters wieder 5 ten Art dadurch gelöst, daß auf der AuslösewelleOn or off movement of the switch again 5 th type solved in that on the trigger shaft

gespannt und verrastet ist. . ein Steuerglied in Form einer Kurvenscheibe befes-is tensioned and locked. . a control element in the form of a cam is attached

Elektrische Schaltgeräte, wie Leistungsschalter tigt ist, auf welche die Kraft mindestens einer als od. dgl., sind in der Regel mit einem Schaltschloß Zwischenkraftspeicher dienenden gespannten Zugfeausgerüstet, das die zum Betätigen des beweglichen der über ein auf der Kurvenscheibe aufliegendes Schaltstückes vorgesehenen Federkraftspeicher im io Übertragungsglied derart einwirkt, daß ein im Sinne Spannzustand festlegt. Die Freigabe der Federkraft- der Auslösung wirkendes Drehmoment auf die Ausspeicher über das Schaltschloß kann bekanntlich von lösewelle vom Zwischenkraftspeicher nur übertragbar Hand, elektromagnetisch oder elektrothermisch erfol- ist, wenn die Auslösewelle von einem Magnetanker gen, wobei die eigentliche Auslösung der sich am des Auslösers um einen kleinen Betrag aus der Nor-Schaltschloß abstützenden Antriebsfeder mittels 15 mallage gedreht ist.Electrical switching devices, such as circuit breakers, on which the force acts as at least one or the like, are usually equipped with a switch lock intermediate force accumulator serving tensioned tension, the one to operate the movable one on the cam Switching piece provided spring force accumulator in the io transmission element acts in such a way that a in the sense Fixes the clamping state. The release of the spring force - the triggering acting torque on the withdrawals As is known, via the switch lock can only be transferred from the release shaft from the intermediate energy store Manually, electromagnetically or electrothermally, if the trigger shaft is triggered by a magnet armature gen, whereby the actual triggering takes place on the trigger by a small amount from the nor-switch lock supporting drive spring is rotated by means of 15 mallage.

schwenkbarer, als Klinken ausgebildeter Klappen Der Zwischenkraftspeicher ist bei der erfindungs-(deutsche Auslegeschrift 1 016 812, deutsche Aus- gemäßen Ausführung nicht jeweils den Auslösern, legeschrift 1 042 084), mittels ausrückbarer Hebel sondern der Auslösewelle zugeordnet. Das hat den (deutsche Auslegeschrift 1 094 862) oder mittels dreh- Vorteil, daß die Auslöser in ihrem mechanischen Aufbarer Halbwellen (deutsche Auslegeschrift 1 023 811) ao bau gleichartig ausgebildet sein-können und sie am durchgeführt werdenjcann. Grundrahmen des Leistungsschalters, unabhängigpivotable flaps designed as latches Auslegeschrift 1 016 812, German version not the triggers, Legeschrift 1 042 084), assigned to the release shaft by means of a disengageable lever. That has (German Auslegeschrift 1 094 862) or by means of rotary advantage that the triggers in their mechanical openable half-waves (German Auslegeschrift 1 023 811) ao construction can be designed in the same way and they on can be carried out. Circuit breaker base frame, independent

Da die Auslösung dieser bekannten Schaltschlösser von dem Zwischenkraftspeicher, der nunmehr dieSince the triggering of these known switch locks from the intermediate force store, which is now the

unmittelbar von Hand oder von Magneten vorgenom- Kraft aller Auslöser unterstützt, befestigt werden kön-made directly by hand or by magnets- force of all triggers supported, can be attached-

men wird, ist beim Schalten eine beachtliche Leistung nen. Dabei ist es gleichgültig, an welcher Stelle deris a considerable achievement when shifting gears. It does not matter at which point the

aufzubringen, um die von den Federkraftspeichern »5 einzelne Auslöser auf die Auslösewelle wirkt,to be applied in order to act on the release shaft by the spring force accumulators »5 individual triggers,

auf die Auslöseorgane ausgeübten Kräfte zu über- Um ein kräfteausgleichendes System zu bekommen,To transfer the forces exerted on the triggering organs In order to get a force-balancing system,

winden. Im Fall elektromagnetischer Auslösung, wie ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer Weiterbildungsquirm. In the case of electromagnetic tripping, how it is advantageous if, according to a further development

z. B. durch Arbeitsstromauslöser, sind zur Überwin- der Erfindung die Kurvenscheibe symmetrisch ver-z. B. by shunt trip, the cam disc are symmetrically connected to overcome the invention

dung dieser Kräfte entsprechend große Elektroma- laufende Kurvenbahnen aufweist, auf denen an ein-The use of these forces has correspondingly large electric curved paths on which one

gnete notwendig, was im Hinblick auf den Leistungs- 30 ander gegenüberliegenden Stellen je ein unter derIt was necessary to do what with regard to the performance 30 other opposite positions each one under the

bedarf, insbesondere bei Wandlerstromspeisung, Wirkung des ZwischenkraftsDeichers stehenderrequires, especially with transformer power supply, the effect of the intermediate force damper

äußerst unerwünscht ist. Zur Vermeidung großer Schwenkhebel anliegt.is extremely undesirable. To avoid large swivel levers.

Leistungsaufnahme des Elektromagneten wäre denk- Die Erfindung wird nachstehend an Hand derThe power consumption of the electromagnet would be imaginable. The invention is illustrated below with reference to the

bar, leistungsarme Auslöser über eine Übersetzung Zeichnung näher erläutert.bar, low-power trigger explained in more detail via a translation drawing.

auf die Auslöseorgane wirken zu lassen. Eine der- 35 F i g. 1 zeigt beispielsweise zwei nebeneinander anartige Lösung würde jedoch große Auslösewege mit geordnete elektromagnetische Auslöser 1, die an sich bringen, die von Elektromagneten auf Grund einem mit 2 angedeuteten Schalterrahmen befestigt ihres verhältnismäßig kleinen Arbeitshubes nicht be- sind. In dem Schalterrahmen 2 ist eine Auslöseherrscht werden. welle 3 drehbar gelagert. Als Auslöser können alleto act on the trigger organs. One of the 35 F i g. 1 shows, for example, two adjacent ones that are unusual Solution, however, would be large tripping paths with orderly electromagnetic release 1 that is attached to bring themselves, fastened by electromagnets on the basis of a switch frame indicated by 2 their relatively small working stroke. A trip has occurred in the switch frame 2 will. shaft 3 rotatably mounted. Anyone can act as a trigger

Man hat daher bei Antriebsvorrichtungen mit Aus- 40 Arten, wie z. B. Arbeitsstrom-, Ruhestrom-, Wandlösern zwischen dem Auslöseorgan und dem Elektro- lerstrom-Auslöser verwendet werden. Auch für Primagneten Zwischenkraftspeicher vorgesehen, die märauslöser, deren nicht gezeichnetes Gestänge an während der Einschaltbewegung des Leistungsschal- einem Hebel 4 angreifen kann, ist die Erfindung von ters gespannt werden. Auf diese Weise kann der Ar- Bedeutung. Auf der Auslösewelle 3 sind ferner Hebeitsstromauslöser bzw. der Elektromagnet so ausge- 45 bei 5 befestigt, über die die Magnetanker 6 der Auslöst werden, daß er lediglich die Kraft für die Aus- löser 1 auf die Auslösewelle 3 wirken. Zu diesem lösung des Zusatzkraftspeichers aufzubringen hat, Zweck sind die Magnetanker 6 mit Stößeln 7 versewährend die Auslösung des Schaltschlosses selbst hen, die mit ihren Stellringen 8 in geringem Abstand durch die größere Kraft des sich entspannenden Zu- zu den Hebeln 5 stehen und beim Abfallen bzw. Ansatzspeichers erfolgt. 50 ziehen der Magnetanker 6 den Impuls auf die Aus-One has therefore with drive devices with Aus 40 types, such. B. open-circuit, closed-circuit, wall solvers can be used between the release device and the electric current release. Also for primary magnets Intermediate force storage provided, the märauslöser, whose linkage (not shown) can attack a lever 4 during the closing movement of the power switch, the invention of ters be excited. In this way the ar- meaning. There are also lifting side current releases on the release shaft 3 or the electromagnet is fixed at 5 in such a way that the magnet armature 6 triggers be that it only acts the force for the release 1 on the release shaft 3. To this Solution of the additional energy store has to apply, the purpose of the magnet armatures 6 with plungers 7 are spewing the triggering of the switching mechanism itself hen, with their adjusting rings 8 in a small distance stand by the greater force of the relaxing to the levers 5 and when falling or approach memory he follows. 50, the armature 6 pulls the pulse on the

Es ist bereits ein Arbeitsstromauslöser für elektri- lösewelle 3 übertragen. Mit 9 ist in den F i g. 1 und 2 sehe Schaltgeräte bekanntgeworden, bei dem der als Ganzes ein Zwischenkraftspeicher bezeichnet. Die Zwischenkraftspeicher mit dem Elektromagneten Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht nach Fig. 1.
eine Baueinheit bildet (deutsche Auslegeschrift In den F i g. 3 und 4 ist die Ausführung und An-1 166 345). Bei elektrischen Leistungsschaltern ist es 55 Ordnung des Zwischenkraftspeichers 9 näher dargehäufig so, daß mehrere bei verschiedenen Ur- stellt. Auf der Auslösewelle 3 ist eine Kurvenscheibe sachen in Tätigkeit tretende Auslöser vorgesehen 10 befestigt. Die Kurvenscheibe 10 weist symmetrisind, die auf eine gemeinsame Auslösewelle sehe Kurvenbahnen 11 und 12 auf. Dabei haben die wirken. Verwendet man hierzu die bekannte Aus- Kurvenbahnen 11 Kreisform und die Kurvenbahnen führungsform, so ist eine den Elektromagneten ent- 60 12 Ellipsenform. Parallel zu der Kurvenscheibe 10 sprechende Anzahl von Zwischenkraftspeichern er- ist eine Tragplatte 13 angeordnet, die am Schalterforderlich, rahmen 2 befestigt ist und die von der Auslösewelle 3 A shunt release for electric release shaft 3 has already been transferred. With 9 is in the F i g. 1 and 2 see switching devices become known in which the designated as a whole is an intermediate energy store. The intermediate energy store with the electromagnet. FIG. 2 shows a side view according to FIG. 1.
forms a structural unit (German Auslegeschrift In Figs. 3 and 4 is the execution and An-1 166 345). In the case of electrical circuit breakers, it is often the case that the intermediate energy store 9 is of the order of 55 so that there are several at different sources. On the trip shaft 3 a cam is things in action triggers provided 10 attached. The cam disk 10 has symmetry, which see cam tracks 11 and 12 on a common release shaft. They have an effect. If one uses the known curved paths 11 circular shape and the curved paths guide shape, then one of the electromagnets is elliptical. A support plate 13 is arranged parallel to the cam disk 10, corresponding to the number of intermediate force accumulators, which is fastened to the switch frame 2 and which is supported by the release shaft 3

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit Spiel durchsetzt wird. In die Tragplatte 13 sindThe invention is therefore based on the object is interspersed with play. In the support plate 13 are

Maßnahmen zu treffen, daß für alle möglichen Aus- Bolzen 14, 15 eingesetzt, die als Drehachsen fürMeasures to be taken that for all possible off bolts 14, 15 used as axes of rotation for

löserarten nur ein einziger Zwischenkraftspeicher not- 65 Schwenkhebel 16, 17 dienen. Die Schwenkhebel 16,types of release only a single intermediate energy storage mechanism 65 pivot levers 16, 17 are used. The pivot lever 16,

wendig ist, der bei allen verschiedenen Auslöserim- 17 tragen an ihren freien Enden Rollen 18, 19, mit pulsen wirksam wird und dessen Anordnung so ge- denen sie auf den kreisförmigen Abschnitten deris manoeuvrable, which in all different Auslöserim- 17 carry rollers 18, 19 at their free ends pulsing becomes effective and its arrangement so that they are on the circular sections of the

troffen werden soll, daß für seine Betätigung Elek- Kurvenscheibe 10 unter der Kraft von Zugfedern 20,should be met that for its actuation Elek cam 10 under the force of tension springs 20,

21 anliegen. Die Zugfedern 20, 21 sind mit einem Ende in den Bolzen 14,15 eingehängt und greifen mit ihren anderen Enden an Lagerstellen der Rollen 18, 19 an. Der Spannzustand der Zugfedern 20, 21 wird von den kreisförmigen Kurvenbahnen 11 bestimmt. Die Fig. 1 bis 4 zeigen die Auslösewelle 3 in Normallage und die Zugfedern 20, 21 im Spannzustand. Wie die F i g. 3 veranschaulicht, liegen die Auflagepunkte der Rollen 18, 19 in einer durch den Kreismittelpunkt der Auslösewelle 3 gehenden Ebene. In der Normalstellung wird daher von den Zugfedern 20, 21 auf die Auslösewelle 3 über die Kurvenscheibe 10 weder ein schließendes noch ein öffnendes Moment ausgeübt.21 are present. The tension springs 20, 21 are hooked into the bolts 14, 15 at one end and engage with them their other ends at bearing points of the rollers 18, 19. The tensioning state of the tension springs 20, 21 is determined by the circular curved paths 11. 1 to 4 show the release shaft 3 in the normal position and the tension springs 20, 21 in the tensioned state. As the F i g. 3 illustrates the points of support of the rollers 18, 19 in a plane passing through the center of the circle of the release shaft 3. In the The normal position is therefore from the tension springs 20, 21 to the release shaft 3 via the cam 10 neither a closing nor an opening moment exercised.

Spricht einer der Auslöser 1 an und wird dadurch die Auslösewelle3 in Fig. 3 um einen kleinen Betrag, nämlich so weit nach links gedreht, daß die Rollen 18, 19 von der kreisförmigen Kurvenbahn 11 auf die elliptische Kurvenbahn 12 übergehen, dann üben die Federn 20, 2T-über die Kurvenscheibe 10 auf die Auslösewelle 3 ein Drehmoment Md aus, das zur Auslösung des Schalters führt. Von der dabei sich drehenden Schalterwelle 22 (F i g. 1) wird die Auslösewelle 3 wieder in die Ausgangslage gebracht. Zu diesem Zweck ist an die Schalterwelle 22 ein Gestange 23 angelenkt, das die Auslösewelle 3 über einen daran befestigten Hebel 24 in die Normallage zieht. Die Rollen 18, 19 liegen somit bereits während der Ausschaltung wieder unter der Kraft der dabei gespannten Zugfedern 20, 21 auf den kreisförmigen Abschnitten der Kurvenbahn 11 auf. Da, wie bereits erwähnt, auf die kreisförmigen Kurvenbahnen 11 in der Normallage kein Moment ausgeübt wird, könnte unter Umständen bei Erschütterungen das Gewicht des Magnetankers 6 zu einer ungewollten Auslösung führen. Um dies zu vermeiden, ist eine zusätzliche Feder 25 vorgesehen, die das Ankergewicht kompensiert. Die Feder 25 ist vorteilhafterweise zwischen dem Hebel 24 und dem Gestänge 23, mit dem die Wiederspannung der Zugfedern 20, 21 durchgeführt wird, einstellbar eingehängt. Das hat den Vorzug, daß während der Schaltbewegung eine erhöhte Vorspannung entgegen der Auslösekraft auf die Auslösewelle 3 wirkt. Erschütterungen während der Schaltbewegung können auf diese Art weitgehend unwirksam gemacht werden, d. h., die Sicherheit gegen ungewolltes Ausschalten infolge Erschütterungen ist trotz geringer Auslösekraft hoch.If one of the triggers 1 responds and as a result the release shaft 3 in Fig. 3 is rotated by a small amount, namely so far to the left that the rollers 18, 19 pass from the circular cam track 11 to the elliptical cam track 12, then the springs 20 exercise , 2T-via the cam 10 on the release shaft 3 from a torque Md , which leads to the triggering of the switch. The trigger shaft 3 is brought back into the starting position by the switch shaft 22 (FIG. 1) rotating in the process. For this purpose, a rod 23 is hinged to the switch shaft 22, which pulls the release shaft 3 into the normal position via a lever 24 attached to it. The rollers 18, 19 are thus already on the circular sections of the curved path 11 again under the force of the tension springs 20, 21 that are tensioned in the process. Since, as already mentioned, no moment is exerted on the circular curved paths 11 in the normal position, the weight of the magnet armature 6 could under certain circumstances lead to an unwanted triggering in the event of vibrations. To avoid this, an additional spring 25 is provided which compensates for the armature weight. The spring 25 is advantageously suspended in an adjustable manner between the lever 24 and the linkage 23 with which the tension springs 20, 21 are re-tensioned. This has the advantage that during the switching movement an increased bias acts against the release force on the release shaft 3. Vibrations during the switching movement can be made largely ineffective in this way, ie the security against unintentional switching off as a result of vibrations is high despite the low release force.

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic release for electrical switching devices, whose acting on a release shaft Force amplified by an intermediate energy store and during the switch-on or switch-off movement of the switch is tensioned and locked again, characterized in that a control member in the form of a cam disc (10) is attached, on which the force of at least one as an intermediate force storage (9) serving tensioned tension spring (20, 21) via a resting on the cam disk (10) Transmission element acts in such a way that a torque acting in the sense of triggering can only be transferred to the release shaft (3) from the intermediate energy store (9) if the release shaft (3) by a magnet armature (6) of the release (1) by a small amount from the normal position is rotated.

2. Electromagnetic release according to claim 1, characterized in that as a transmission element a pivot lever (16, 17) is used, at the free end of which the tension spring (20, 21) of the Intermediate force accumulator (9) attacks.

3. Electromagnetic release according to claim 1, characterized in that the cam (10) has symmetrically extending cam tracks (11, 12), on which at opposite points a pivot lever (16, 17) under the action of the intermediate energy store (9) is present.

4. Electromagnetic release according to claim 1 to 3, characterized in that the Intermediate energy store (9) is formed by two tension springs, one of which is a pivot lever (16,17) presses against the cam track (11).

5. Electromagnetic release according to claim 3, characterized in that the on the Curved path of the cam disc (10) ends of the pivot levers (16, 17) with rollers (18, 19) are equipped.

6. Electromagnetic release according to claim 1 to 5, characterized in that the Support points of the rollers (18, 19) on the cam track (11) when the tension springs are in the tensioned state (20, 21) and during the relaxation process in one through the center of the circle of the release shaft (3) walking plane lie.

7. Electromagnetic release according to claim 2 to 6, characterized in that the the tensioning state of the tension springs (20, 21) determining the opposite sections of the The curved path (11) is circular and the rest of the curved path (12) is elliptical.

8. Electromagnetic release according to claim 3 to 7, characterized in that the Swivel lever (16, 17) in a stationary and parallel to the cam (10) arranged Support plate (13), which also serves as a bearing point for the release shaft (3), are stored.

9. Electromagnetic release according to claim 2 to 8, characterized in that the Tension springs (20, 21) each with one end in a bolt inserted into the support plate (13) (14, 15) are suspended and that their other ends attack the bearing point of the rollers (18, 19).

10. Electromagnetic release according to claim 1 to 9, characterized in that one additional spring (25) is arranged so that it is in the tensioned state of the intermediate energy store (9) compensates for the weight of the armature (6).

11. Electromagnetic release according to claim 10, characterized in that the spring (25) between one attached to the release shaft (3) for re-tensioning the intermediate energy store (9) serving lever (24) and a rod (23) initiating re-tensioning is adjustable.

1 sheet of drawings