DE1489806B2

DE1489806B2 - Anordnung zur befestigung eines kurzschlussringes in der polstirnflaeche eines lamellierten magnetkerns

Info

Publication number: DE1489806B2
Application number: DE19651489806
Authority: DE
Inventors: Benny Nordborg Pedersen (Dänemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1965-10-06
Filing date: 1965-10-06
Publication date: 1976-01-29
Also published as: DE1489806A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung eines Kurzschlußringes in zwei Nuten an der Polstirnfläche eines lamellierten Magnetkerns für elektrische Schaltgeräte, bei dem der Ring in die Nuten eingelegt und wenigstens auch noch teilweise auf eine Auflagefläche an den Endblechen, die zwischen den Nuten in Höhe des Nutgrundes verläuft, aufgelegt und danach durch Verformung der Magnetbleche befestigt wird. Dieses Verfahren ist beispielsweise für Schaltschütze, Relais u. dgl. geeignet, die eine hohe Schaltzahl aushalten sollen.

Es ist bekannt (US-PS 31 19 954), einen Kurzschlußring mit seinen Längsstegen in durch die Mittelbleche gebildete Nuten zu legen und dort durch je drei Paar aus den Mittelblechen herausgeschlagenen Nietfortsätzen festzuhalten. Die Querstege des Ringes liegen nur einseitig auf einer Auflagefläche der Endbleche auf.

Bei einem anderen bekannten Verfahren DL-PS 276) werden die Längsstege des Ringes in Nuten eingelegt und dort verstemmt. Hierbei liegen die Querstege in einer solchen Höhe auf den Deckblechen auf, daß sie bei angezogenem Anker zwischen den Polflächen gefaßt sind.

Es ist auch bekannt (DT-Gbm 17 75 661), den eingestemmten Ring an seinem äußeren Umfang vollständig in den Magnetkern einzubetten. Hierbei werden durchgehende Deckbleche angewendet, die eine Ausfräsung aufweisen können, um die sich beim Verstemmen in Längsrichtung verlagernden Querstege teilweise aufzunehmen.

Es ist ferner bekannt, die Nutenflanken zu kannelieren (DT-AS 10 20 087), um auf diese Weise bei verstemmten Ringen ein Herausfallen zu erschweren.

Eine ähnliche Wirkung soll auch für Kurzschlußringe aus härterem Material, z. B. Silberbronze, die durch elastische und/oder plastische Verformung gehalten sind, dadurch erzielbar sein, daß die vertikalen Mittellinien der beiden Nuten sich zumindest einmal schneiden, so daß die Nutwände in einem Winkel zur Polstirnfläche verlaufen (deutsche Auslegeschrift S 28 703 VIII b/2Ic vom 10.11.1955).

Eine dauerhafte Befestigung des Kurzschlußringes in der Nut des Magnetkerns ist schwierig, weil die Befestigungsanordnung bei jedem Schaltvorgang durch den Aufprall des Ankers eine Erschütterung erfährt. Der Kurzschlußring wird hierbei durch eine Kraft belastet, welche seiner Masse und der jeweils erreichten Beschleunigung proportional ist. Nicht fest eingespannte Teile des Ringes beginnen zu schwingen, und erleiden schließlich Ermüdungsbrüche. Fest eingespannte Teile der Ringe verformen sich, bis sich der Ring lockert. Aus diesen Gründen ist bei den vorgenannten Konstruktionen, auch wenn Maßnahmen getroffen wurden, um eine Beschädigung des Kurzschlußringes möglichst zu verhindern, die Lebensdauer begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungsverfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit dem die Gefahr eines Brechens oder Lokkerns des Kurzschlußringes noch weiter herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Ringmaterial ein Metall mit einem spezifisehen Gewicht kleiner als 4 g/cm³ und mit einer Brinellhärte über 80 verwendet wird und daß die seitlich außerhalb des Kurzschlußringes befindlichen Außenstege des Magnetkerns einschließlich derartiger Endblech-Außenstege oberhalb des Kurzschlußringes nach innen, vorzugsweise um einen Winkel von 10 bis 20°, gebogen werden. Alle diese Maßnahmen wirken zur Lösung der gestellten Aufgabe zusammen.

Die nach innen umgebogenen Wandteile bilden Niederhalter, welche den Ring auf den Nutengrund bzw. auf die Endblech-Auflagefläche drücken. Infolgedessen können die einzelnen Ringabschnitte nicht schwingen und auch nicht brechen. Die gewählte Härte des Ringmaterials stellt sicher, daß der Ring beim Umbiegen der Wandteile eine höchstens geringfügige Verformung erfährt. Die Gefahr eines Lockerns ist entsprechend klein. Die nach innen gebogenen Wandteile werden bei der Schlagbeanspruchung in Biegerichtung belastet und wirken auch aus diesem Grunde einer Lokkerung entgegen. Infolge der geringen Masse m ist auch die für eine Lockerung verantwortliche, durch Beschleunigung b beim Auftreffen des Ankers hervorgerufene Kraft ρ = m ■ b kleiner.

Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Aluminiumlegierung, insbesondere von der Zusammensetzung 4,5% Cu, 1% Si, 1% Mn, 0,5% Mg, Rest Al. Diese Aluminiumlegierung hat ein spezifisches Gewich.t von 2,7 g/cm³, eine Brinellhärte von 115 bis 135 und eine Bruchfestigkeit von 47 bis 52 kp/mm².
Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, daß der Ring nach dem Einlegen mittels eines an der freien Oberseite des Ringes angreifenden Stemmwerkzeugs in die Nuten eingestemmt und das Umbiegen vorgenommen wird, während das Stemmwerkzeug am Ring angreift. Da das Stemmwerkzeug einem Ausweichen

des Ringmaterials beim Umbiegen der Wandteile entgegenwirkt, ergibt sich eine besonders sichere Halterung. Ferner kann das Einstemmen des Ringes und das Umbiegen der Blechwandteile in einem Arbeitsgang

durchgeführt werden.

Ein unter Beachtung der erfindungsgemäßen Vorschriften hergestelltes Schaltgerät zeigte nach 14 Millionen Schaltungen, als der Verbrauch abgebrochen wurde, noch keinerlei Schaden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausfiihrungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Pol eines elektrischen Schaltgerätes mit erfindungsgemäß-befestigtem Kurzschlußring und

F i g. 2 einen bruchstückhaften Querschnitt durch das Gerät.

Der lamellierte Magnetkern 1 besteht aus geschichteten Blechen 2, die beidseitig durch je ein Endblech 3 bzw. 4 vervollständigt sind. In der Polstirnfläche 5, die zum Abschluß geschliffen wird, sind zwei Nuten 6 und 7 zur Aufnahme eines Kurzschlußringes 8 mit geringerer Höhe als die Nuten vorgesehen. Die Bleche 2 besitzen im Nutenbereich zwei Außenstege 9 und 10 sowie einen Mittelsteg 11. Bei den Endblechen 3 und 4, die eine größere Blechstärke haben oder aus mehreren Blechen geschichtet sein können, ist der Mittelsteg 11 zur Bildung einer Abstützung für den Quersteg 19 des Ringes 8 weggeschnitten, sie besitzen daher lediglich Außenstege 15 und 16. Auf diese Weise entstehen ein vom Ring 8 eng umschlossener Bechbereich 12 und zwei außenliegende Wandbereiche 13 und 14. In F i g. 2 ist ferner noch schematisch ein Anker 20-angedeutet, der in Pfeilrichtung bewegbar ist und an die Polfläche 5 anschlägt.

Zur Herstellung der Befestigung wird der vorgeformte, aus dem oben definierten Material bestehende Ring 8 in die Nuten 6 und 7 eingelegt, worauf gleichzeitig ein Stemmwerkzeug an der Oberseite des Ringes im Nutenbereich und ein Prägewerkzeug an der Außenseite der in der Höhe über den Ring 8 hinausragenden Teile der Wände 13 und 14 angesetzt werden. Bei diesem Arbeitsgang wird der Ring 8 so verformt, daß er im wesentlichen alle Hohlräume der Nut ausfüllt. Außerdem wird der Ring durch das Umbiegen der Wandteile in Richtung zur Nut dauerhaft festgehalten; die Umbiegung dient auch zum Niederhalten der Querstege gegen ihre Abstützung. Das Stemmwerkzeug dient dabei als Niederhalter (vgl. die verbleibenden Einprägungen 17 und 18), der verhindert, daß das Ringmaterial beim Biegen der Wandabschnitte nach außen ausweicht. Die Biegeprägung kann auch so erfolgen, daß sie einzelne Bleche unberührt läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Befestigung eines Kurzschlußringes in zwei Nuten an der Polstirnfläche eines Iamellierten Magnetkerns für elektrische Schaltgeräte, bei dem der Ring in die Nuten eingelegt und wenigstens auch noch teilweise auf eine Auflagefläche an den Endblechen, die zwischen den Nuten in Höhe des Nutgrundes verläuft, aufgelegt und danach durch Verformung der Magnetbleche befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Ringmaterial ein Metall mit einem spezifischen Gewicht kleiner als 4 g/cm3 und mit einer Brinellhärte über 80 verwendet wird und daß die seitlich außerhalb des Kurzschlußringes (8) befindlichen Außenstege (9, 10) des Magnetkerns (1) einschließlich derartiger Endblech-Außenstege (15, 16) oberhalb des Kurzschlußringes nach innen, vorzugsweise um einen Winkel von 10 bis 20°, gebogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ringmaterial eine Aluminiumlegierung, insbesondere von der Zusammensetzung 4,5% Cu, 1% Si, 1% Mn, 0,5% Mg, Rest Al, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring nach dem Einlegen mittels eines an der freien Oberseite des Ringes angreifenden Stemmwerkzeuges in die Nuten eingestemmt und das Umbiegen vorgenommen wird, während das Stemmwerkzeug am Ring angreift.