DE2142464B2 - Anordnung zur gelenkigen Verbindung des Ankers eines elektromagnetischen Schaltgerätes mit dem Kontaktbrückenträger - Google Patents

Description

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seitigen gelenkigen Verbindung zwischen Anker und kenträger bei nicht genügend festem Sitz zu vennei-Kontaktbrückenträger geschaffen werden, die es er- den. Um den möglichen Verschleiß zwischen Bolzen möglicht, durch Schrägstellung des auf den nicht- und Anker weitgehend zu vermeiden, ist es vorteilschaltenden Magnetteil auftreffeniien Ankers hervor- haft, wenn auf dem Boken eine flächige Stahlauflage gerufene Verschleißerhöhungec und Prellungen, ins- 5 aufgebracht ist. Eine einfache Halterung der Stahlbesondere zwischen den Magnetteilen, weitgehend zu auflage wird erreicht, wenn die Stahlauflage ein den verhindern. Dies wird bei einer Anordnung der oben- Bolzen in seiner Mitte U-förmig umgreifendes Formgenannten Art auf einfache Weise dadurcn erreicht, teil ist. Wird der Bolzen mit entsprechenden Aufladaß die eine Verspannung von Anker und Kontakt- gen versehen, so ist es, um SpezialÖffnungen im Anbrück^nträger bewirkenden elastischen Mittel so an- io ker zu vermeiden, vorteilhaft, wenn der Bolzen im geordnet sind, daß ihre Kräfte drehmomentfrei vom Kontaktbrückenträger durch von außen einschieb-Kontaktbriickenträger über eine Kopplungsfläche auf bare Kunststoffbuchsen gehalten ist. Auf gesonderte den Anker übertragen werden und von außen auf Führungsteile für Anker und Kontaktbrückenträger das System Anker—Kontaktbrückenträger einwir- kann verzichtet werden, wenn diese Kunststoffbuchkende Drehmomente ein Kippen des Ankers über <s sen mit Ansätzen zur Gleitführung des Ankers im diese Räche erst nach Erreichen einer durch Lage Schaltgerätegehäuse versehen sind,
und Größe der Kopplungsfläche und Größe der Ver- An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispannungskraft festlegbaren Größe verursachen kön- spiele gemäß der Erfindung beschrieben und die nen. Hiernach ist es erforderlich, daß die Gegen- Wirkungsweise näher erläutert. Es zeigt
kräfte erst so weit anwachsen, daß ein Kippen über 20 Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines die ebenflächige Auflage entsprechend einem Mo- elektrischen Schaltgerätes mit der erfindungsgemämentenvorhalt möglich ist. Eine günstige Kräftever- ßen Anordnung,

teilung, insbesondere im Hinblick auf eine maximale F i g. 2 eine Seitenansicht auf den Anker mit einge-

Schrägstellung des praktisch ungeführten Ankers, führtem Vierkantbolzen,

wird erreicht, wenn die Anordnung der Kraftwirk- as F i g. 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach

richtung in bezug auf den flächigen Auflagebereich F i g. 1 zum Teil im Schnitt,

und die Größe der Kräfte so gewählt ist, daß einer- F i g. 4 eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht, jedoch

seits bei Kontaktberührung die durch die Kräfte her- mit der Schnittebene im Bereich der Rückdruckfe-

vorgerufenen Gegenmomente größer sind a's die von dem,

der Anzugskraft des Ankers hervorgerufenen Mo- 30 F i g. 5 eine weitere mögliche Ausführungsform der

mente und andererseits die Gegenmomente so viel erfindungsgemäßen Anordnung mit glattem Bolzen

größer gewählt sind, daß eine vorbestimmte Schräg- im Querschnitt,

lage des Ankers bei weiterem Schließvorgang des F i g. 6 bis 9 weitere Verbindungsmöglichkeiten

Magnetsystems nicht überschritten wird. Hierbei zwischen Anker und Bolzen und

wild unter anderem die Beweglichkeit des Ankers, 35 Fig. 10 ein die Anker- und Gegendrehmomente

d. h. dessen mögliche Schräglage, räumlich begrenzt, durch die Feder aufzeigendes Momentendiagramm,

ohne hierbei Gefahr zu laufen, daß der Anker am Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen

Kontaktbrückenträger anschlägt. DerAnker ist mit dem Bezugszeichen verechen.

Kontaktbrückenträger über einen gewissen Vorhalt Das in der Zeichnung dargestellte Schaltgerät bemit einem Kippverhalten versehen, so daß zunächst 40 steht aus dem Gehäuse 1, dem feststehenden Magnetbei geringen Kräften, d. h. großem Luftspalt zwischen teil 2, der Spule 3, dem Anker 4 und dem mit dem den Magnetteilen, der Anker in der ursprünglichen Anker verbundenen Kontaktbrückenträger 5. Zur Stellung, d. h. einer möglichst geringen Schrägstel- Verbindung des Kontaktbrückenträgers S mit dem lung, verbleibt, jedoch trotzdem elastisch mit dem Anker 4 dient ein Bolzen oder Riegel 6, der eine Kontaktbrückenträger verbunden ist Die oben ge- 45 Auflagefläche 7 für Teile der Öffnung 8 im Anker 4 schilderten harten Stöße sind bei der erfindungsge- aufweist. Der Anker 4 wird gegen die Auflagemaßen Anordnung praktisch nicht vorhanden. Um fläche 7 über Federn 9 kraftschlüssig angedrückt, die erfindungsgemäße Anordnung weitgehend tole- Wie F i g. 2 zeigt, hat der Bolzen oder Riegel 6, sowie ranzunabhängig zu machen und die Kräfte möglichst auch die Öffnung 8 viereckförmige Gestalt, so daß günstig dem erforderlichen Betriebsverhalten anpass- 50 die Auflage der Auflagefläche 7 am Anker 4 flächig sen zu können, ist es vorteilhaft, wer.n die Kraftan- erfolgt. Die Auflagefläche 7 ist so erhaben, daß ein griffspunkte (Federn) außerhalb des flächigen Aufla- Kippen des Ankers um die Ecken dieser Fläche bzw. gebereiches quer zur Ankerbewegungsrichtung ver- des Ansatzes 10, an dem die Fläche vorgesehen ist, setzt angeordnet sind. Um sicherzustellen, daß die eine Veränderung des Hebelarmes in bezug auf die Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung auch in 55 Federn 9 bedeutet. Im Ausführungsbeispiel sind vier praktisch allen Richtungen in vollem Umfange zur Federn 9 vorgesehen, die alle außerhalb der flächigen Wirkung kommt, ist es vorteilhaft, wenn die einzel- Auflagefläche 7 und quer zur Bewegungsrichtung des nen Kraftangriffspunkte mit dem Mittelpunkt des Ankers 4 versetzt angeordnet sind. Der Mittelpunkt Auflagebereiches die Ecken gegeneinander versetzter des Auflagebereiches (Fläche7) kann z.B. mit den Dreiecke bilden. 6? Kraftangriffspunkten der Federn 9 die Ecken eines Eine einfache konstruktive Ausbildung der erfin- Dreieckes bilden. Die an dem Ansatz 10 gebildete dungsgemäßen Anordnung ergibt sich, wenn die ebenflächige Auflagefläche 7 für den Anker 4 verhinebenflächige Auflage durch Auflage eines ebenflächi- dert das Einschieben des Bolzens 6 in die notwendigen Ansatzes an einem Bolzen oder in der Bohrung gen Halterungen am Kontaktbrückenträger S zuminim Anker auf einem entsprechend geformten Ansatz 65 dest an der den Federn 9 zugewandten Seite. Es ist am Gegenteil gebildet ist. Hierbei ist es vorteilhaft, daher vorteilhaft, wenn die Ausnehmungen 11 im wenn der Bolzen rechteckförmigen Querschnitt hat, Kontaktbrückenträger 5 so groß vorgesehen sind, um eine Verdrehung des Bolzens im Kontaktbrük- daß ein Einführen des Bolzens 6 durch diese Ausneh-

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mungen ohne weiteres möglich ist. Zur Halterung einwirken, die eine gewisse Schrägstellung hervorrudienen dann einschiebbare Buchsen 12, die vorteil- fen. Bei der Festlegung der vorbestimmten Schräghafterweise mit Gleitansätzen 13 ausgestattet sind, lage müssen die dynamischen Verhältnisse zugrunde die in Nuten 14 des Gehäuses 1 gleiten können, so gelegt werden. Je kleiner die Schräglage ist, desto daß der Anker 4 verschiebbar im Gehäuse geführt 5 geringer sind die seitlichen Verschiebe- bzw. Reibeist, bewegungen der Polflächen aufeinander. Die be-

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 sind die schriebene Anordnung ermöglicht es, daß anders als Buchsen 12 an sich entbehrlich, da hier der Bolzen 6 bei einer frei beweglichen Befestigung des Ankers am als glattes Viereckprofil ausgebildet ist und die Öff- Kontaktbrückenträger nur wie ganz geringfügige nung 8 im Anker 4 mit einem Vorsprung oder Ansatz io Lageveränderung des Ankers in bezug auf den Kon-20 versehen ist, der die ebenflächige Auflage be- taktbrückenträger bei Einschalten des Schaltgerätes wirkt. Das Vorsehen dieses Ansatzes 20 ist jedoch auftritt. Diese Lageveränderung des Ankers tritt daraufwendiger als die Herstellung eines Spezialbol- überhinaus erst im Endbereich der Ankerbewegung zens 6. auf, da hier die größeren Kräfte auf den Anker ein-

Die möglichen Ausführungen für das Anbringen 15 wirken, wo hingegen bei elastischer Kupplung ohne

der ebenflächigen Auflage am Bolzen 6 zeigen die Vorhalt die Schrägstellung bereits beim Einschalten

Fig.6 bis 9. Die Fig.6 zeigt eine mit dem Bolzen6 des Magnetbystems beginnt und sich rasch vergrö-

verbundene Stahlauflage 15. Diese Auflage 15 ist ge- ßern wird. Diese enormen Schrägstellungen können

maß Ausführung nach Fi g. 7 mit Höckern ausgestat- bei dieser elastischen Ankupplung des Ankers zu den

tet, die praktisch die Ecken der ebenflächigen Aufla- »o beschriebenen nachteiligen Einwirkungen führen,

gen darstellen. Fi g. 8 und 9 zeigen verschiedene An- Im Vergleich zu einer starren Kopplung zwischen

sichten einer vorteilhaften Ausführungsform des BoI- Anker und Kontaktbrückenträger, die auch gegeben

zens 6, bei dem die Stahlauflage im Bereich der eben- ist, wenn der Anker in einer Richtung schwenkbar

flächigen Auflage U-förmigen Querschnitt hat, wobei über einen Bolzen mit dem Kontaktbrü\.kenträger

die Schenkel 17 der Auflage in Längsrichtung des »5 verbunden ist, werden durch die neue Anordnung die

Bolzens zur Erzielung eines besseren Haltes und Fe- vor allem in der Phase von Beginn des Aufschlages

stigkeit verlängert sind. einer der beiden Polflächen bis zum vollständigen

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen Schließen der zweiten Polläche auftretenden Diehist eine flächige Auflage für den Riegel bzw. Bot- momentstöße nur zu einem Bruchteil der sonst aufzen6 vorhanden, die der Kippbewegung de:, Ankers 30 tretenden Werte auf den Kontaktbrückentiäger und gegenüber dem Kontaktbrückenträger einen gewissen damit auf die Kontakte übertragen. Dies bedeutet Vorhalt gibt. Diese Bedingung ist aus dem statischen auch eine erhebliche Verringerung des Verschleißes Diagramm nach Fig. 10 zu erkennen. Die hier mit an den Polflächen der Magnete und an den turmar-18 dargestellte Kennlinie bildet das in Abhängigkeit tigen Kontaktträgern, so daß eine Lebensdauersteivon der Schräglage zunehmende Ankerdrehmoment 35 gerung gegenüber einer Anordnung mit starrer Anals zeitlichen Mittelwert ab. Das diesem Anker ent- kopplung eintritt. Auch ist der bei starrer Ankoppgegenwirkende Drehmoment der Federn 9 ist mit 19 lung zwischen Kontaktbrückenträger und Anker vorbezeichnet. Das durch die Federn hervorgerufene handcne Nachteil, daß die Kontaktbiücken auf den Moment wird, wie die F i g. 10 zeigt, auch bei gerin- Festschaltstücken eine Schiebebewegung kurz vor ger Schrägstellung gleich mit einem vorbestimmbaren 40 Schließung des Magnetsystems ausführen und damit Wert wirksam. Dies bedeutet, daß bei Einschalten eine enorme Vergrößerung der Prellzeit bewirken, des Schaltgerätes der Anker zunächst in seiner der beim hier beschriebenen Schaltgerät nicht vor-Ausgangsstellung in bezug auf den Kontaktbrücken- handen. Die Prellzeiten liegen höchstens bei einem träger entsprechenden Lage bis mindestens zur Kon- Drittel der Prellzeiten, die bei starrer Ankopplung taktberührung verbleibt, bis anschließend auf den 45 zwischen Anker und Kontaktbrückenträger auftreten Anker durch das Magnetsystem relativ große Kräfte würden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

einen der Stirnseite des Kontaktbrückenträgers zuge- Patentanspriiche: kehrt liegenden Flansch aufweist und der Zapfen einen Bund besitzt, dessen Durchmesser nur wenig ge-

1. Anordnung zur allseitig gelenkigen Verbin- ringer ist als die Flanschbohrung im Tauchanker und dung des Ankers eines elektromagnetischen 5 der Zapfen zwischen Bund und Kontaktbrückenträ-Schaltgerätes, insbesondere Schützes, mit dem die ger so lang ist, daß im montierten Zustand auf dieser Führung des beweglichen Teiles übernehmenden Länge der Ankerflansch federnde oder elastische Kontaktbrückenträgers durch elastische Mittel, Mittel zur elastischen Halterung des Ankerflansches dadurch gekennzeichnet, daß die eine zwischen Bund und Kontaktbrückenträger Platz fin-Verspannung von Anker (4) und Kontaktbrük- io den. Bei dieser bekannten Anordnung hat zwar der kenträger (5) bewirkenden elastischen Mittel (9) Anker gegenüber dem Kontaktbrückenträger durch so angeordnet sind, daß ihre Kräfte drehmoment- die elastischen Mittel, im vorliegenden Fall zwei frei vom Kontaktbrückenträger (5) über eine Gummiringe, in seiner Bewegung ebenfalls drei Frei-Kopplungsfläche (7) auf den Anker (4) übertra- heitsgrade, so daß sich beide Teile gut aufeinander gen werden und von außen auf das System Anker 15 einstellen können. Dies bedeutet, daß sich bei Auf-(4)-Kontaktbrückenträger (5) einwirkende Dreh- treien auch von geringen Gegenkräften die Stellung momente ein Kippen des Ankers (4) über diese von Anker zu Kontaktbrückenträger sofort ändert.
Fläche erst nach Erreichen einer durch Lage und Bei einer weiterhin bekannten Anordnung der Größe der Kopplungsfläche (7) und Größe der obengenannten Art (deutsche Auslege-Verspannungskraft festlegbaren Größe anschlag- ao schrift 1 143 904) ist ein Schaltbrückenträger mit frei verursachen können. einem Tauebanker über einen Kupplungsbolzen ge-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- kuppelt, der im Schaltbrückenträger festgehalten ist. kennzeichnet, daß die einzelnen Kraftangriffs- Der Kupplungsbolzen ist mit merklichem Spiel in punkte (9) mit dem Mittelpunkt des Auflagebe- einem verengten Teil einer im Tauchanker vorgesereiches (7) die Ecken gegeneinauder versetzter 25 henen Bohrung gelagert. Eine Blattfeder, die sich Dreiecke bilden. einmal am Schaltbrückenträger und zum anderen am

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, da- ballig abgerundeten Kopf des Tauchankers abstützt, durch gekennzeichnet, daß die ebenflächige Auf- drückt eine linienförmige Auflage des verengten Teilage durch Auflage eines ebenflächigen Ansatzes les der Bohrung im Tauchanker gegen den Kupp-(10, 20) an einem Bolzen (6) oder in einer ölt- 30 lungsbolzen mit Kreisquerschnitt. Diese Verbindung nung (8) im Anker (4) auf einen entsprechend ge- zwischen Tauchanker und Schaltbrückenträger erformten Ansatz am Gegenteil gebildet ist. möglicht die freie Einstellung der beiden Teile in ih-

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- ren jeweiligen Führungen, denn bei der bekannten kennzeichnet, daß der Bolzen (6) rechteckförmi- Anordnung ist der Tauchanker zusätzlich zu dem gen Querschnitt hat. 35 Schaltbrückenträger in zwei ringförmigen Lagerstel-

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, da- len geführt. Die hier vorhandene Linienberührung durch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzen (6) zwischen Kupplungsbolzen und Tauchanker erzeugt eine flächige Stahlauflage (15) aufgebracht ist. eine teilweise Begrenzung des einen Freiheitsgrades

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- und behindert die hier gewünschte ungehinderte Taukennzeichnet, daß die Stahlauflage ein den BoI- *o melbewegung zwischen Anker und Kontaktbrückenzen in seiner Mitte U-förmig umgreifendes Form- träger.

teil ist (F i g. 8, 9). Diese bekannte Kopplung bei einem E- oder

7. Anordnung nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, U-Magneten angewendet, der an sich ungeführt Iedadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (6) im diglich durch den Bolzen gehalten ist, ergibt ramin-Kontaktbrückenträger (5) durch von außen ein- 45 dest bis auf den einen Freiheitsgrad eine ungehinschiebbare Kunststoffbuchsen (12) gehalten ist. derte Taumelbewegung des Ankers, da sich die Feder

8. Anordnung noch Anspruch 5, dadurch ge- praktisch punktförmig auf dem Anker abstützt. Dies kennzeichnet, daß die Kunststoffbuchsen (12) mit bedeutet jedoch, daß sich der Anker bei Betätigung Ansätzen (13) zur Gleitführung des Ankers (4) des elektromagnetischen Schaltgerätes mit abnehim Schaltgerätegehäuse (1) versehen sind. 50 mendem Luftspalt durch Zunahme der Anzugskraft

an einem Schenkel des Elektromagneten in erheblichem Maße schrägstellt, weil die absolute Gleichheit

der Luftspalte zu Beginn des Einschaltvorganges zwischen einzelnen Polflächen praktisch nicht erreichbar 5ä ist. Im Extremfall kann, sofern der Magnet in seiner Bewegung nicht begrenzt ist, die Zugkraft an dem an-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung deren Schenkel derart abfallen, daß das Magnetsyzur allseitig gelenkigen Verbindung des Ankers eines stem nicht geschlossen werden kann und somit ein elektromagnetischen Schaltgerätes, insbesondere Verbrennen der Magnetspule zu befürchten ist.
Schützes, mit dem die Führung des beweglichen Tei- 60 Wird hingegen die Bewegung des Ankers, um den les übernehmenden Kontaktbrückenträgers durch genannten Extremfall zu vermeiden, begrenzt, so elastische Mittel. schlagen die Polflächen von Anker und nichtschal-

Bei einer bekannten Anordnung zur Verbindung tendem MagDStteil schräg aufeinander, was eine unvon Magnetanker und Kontaktbrückenträger bei erwünschte Prellung der Kontakte, eine Zerstörung Tauchankern der obengenannten Art (deutsche Aus- 65 des Kontaktbrückenträgers oder dessen Führung solegcschrift 1 197 535) ist an dem Kontaktbrückenträ- wie auch möglicherweise ein mehrfaches öffnen und ger ein Zapfen vorgesehen, der in eine im Anker an- Schließen des Magnetsystems bewirkt,
gebrachte Bohrung hineinragt, wobei die Bohrung Durch die Erfindung soll eine Anordnung zur all-