DE2333773B2 - Elektromagnet mit Polschenkel aufweisenden Eisenteilen - Google Patents

Description

Eine bekannte Bauform von Elektromagneten weist zusammenwirkende Eisenteile auf, von denen das eine feststehend angeordnet ist und eine Erregerspule trägt. Der durch die Spule erregte Magnetfluß wirkt auf das andere Eisenteil, das als Anker dient und beweglich geführt sein kann. Elektromagnete dieser Art dienen unter anderem als Antriebsmittel für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Schaltgeräte mit häufiger Betätigung, wie Schütze, Relais u. dgl.

Im allgemeinen werden die Eisenteile des Elektromagneten geblecht ausgeführt, d. h. die Eisenteile bestehen aus einzelnen Blechen, die durch Niete oder Schrauben zu einem zusammenhängenden Körper verbunden werden. Um eine gleichmäßige Verteilung des Preßdruckes zu erreichen, werden Deckbleche von größerer Materialdicke verwendet, zwischen denen die dünneren Bleche eingefaßt sind, die aus einem für magnetische Zwecke besonders geeigneten Material (Dynamoblech) bestehen können.

Mit elektromagnetischem Antrieb werden auch Schaltgeräte ausgerüstet, die eine verhältnismäßig gro-Be Kontaktkraft und daher große Antriebskräfte benötigen. Hierzu zählen beispielsweise Schütze für Nennströme von 400 Ampere und mehr. Es hat sich nun gezeigt, daß die Eisenteile der Elektromagnete solcher Schaltgeräte bei hohen Schaltzahlen mechanische Schäden erleiden können, die sich darin äußern, daß die erwähnten Deckbleche der Eisenteile rissig werden und unter Umständen in mehrere Teile zerbrechen. Obwohl die genauen Ursachen solcher Schaden nur schwer zu ermitteln sind, kann davon ausgegangen werden, daß die Stoßbeanspruchung beim Auftreffen des beweglichen Eisenteils (Anker) auf den feststehenden Eisenteil (Kern) eine Verformung des Eisenteils bewirkt, welche

die Deckbleche in bestimmten Zonen überbeansprucht.

Es ist bereits ein Elektromagnet bekannt (DT-AS 12 50 552), dessen Deckbleche im Bereich des Fußes eines Polschenkels eine Querschnittsverminderung aufweisen. Diese Gestaltung dient dazu, die Remanenz des Elektromagneten zu verringern. Zu demselben Zweck ist auch der geblechte Teil des Elektromagneten mit einem sich über den ganzen Querschnitt erstreckenden Luftspalt versehen. Die Deckbleche müssen daher mechanisch stabil sein, um den Zusammenhalt und die richtige Stellung der geblechten Teilstücke des Elektromagneten zu gewährleisten.

Die Erfindung geht von einem Elektromagneten mit einer Erregerspule und zwei relativ zueinander bewegbar angeordneten, Polschenkel aufweisenden Eisenteilen aus, die aus paketierten Blechen und das Blechpaket beidseitig abdeckenden Deckblechen bestehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Elektromagneten die erwähnten Beschädigungen der Deckbleche zu verhindern. Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß in den Deckblechen an Stellen starker, durch den Betrieb des Elektromagneten hervorgerufener mechanischer Beanspruchungen Zonen vorgesehen sind, welche einen verringerten mechanischen Widerstand gegenüber den Verformungskräften haben.

Das Wesen der Erfindung besteht demnach darin, die Deckbleche mit einem Bereich zu versehen, in dem die Überbeanspruchungen absichtlich zur Wirkung kommen können, so daß die übrigen Teile der Deckbleche von Verformungskräften unbeeinflußt bleiben. Damit unterscheidet sich die Erfindung grundsätzlich von dem bekannten Elektromagneten mit verringerter Remanenz, da bei diesem mit Rücksicht auf die Stabilität des geblechten Teils des Magneten die Deckbleche trotz der vorgesehenen Aussparung besonders widerstandsfähig sein müssen und daher gegenüber mechanischen Verformungskräften nicht nachgiebig sein dürfen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Zonen verringerten mechanischen Widerstandes im Bereich des Fußes der Polschenkel der Eisenteile vorzusehen. Hierbei kann es sich um beliebige Schnittformen, beispielsweise also E- oder U-Schnitte, handeln. Die Zonen verringerten mechanischen Widerstandes können beispielsweise als eine Querschnittsverminderung ausgebildet sein, wobei nur ein geringer Querschnitt verbleibt, der den Zusammenhalt der Teile des Deckbleches gewährleistet.

Ferner kann das Deckblech auch von vornherein aus mehreren Teilstücken gebildet sein, so daß infolge der Trennung keine eine Überbeanspruchung des Materials hervorrufenden Kräfte übertragen werden können.

Eine weitere Möglichkeit, den Kraftfluß innerhalb des Deckbleches auf unschädliche Werte zu beschränken und zugleich einheitliche Deckbleche beizubehalten, besteht darin, daß die Teilstücke des Deckbleches durch ein Material verbunden werden, das im Vergleich zu dem Material des Deckbleches stärker dehnbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den feststehenden Eisenteil eines zum Antrieb von Schützen dienenden Elektromagneten.

In den F i g. 2 und 3 sind gesondert Deckbleche dargestellt, die mit Bereichen verringerten Querschnitts versehen sind.

In Fig.4 ist ein Deckblech für einen E-Magneten

dargestellt, dessen Polschenkel mit einem stärker dehnbaren Material miteinander verbunden sind.

Das in F i g. 1 gezeigte Eisenteil 1 dient als feststehender Kern eines Elektromagneten, dem ein beweglich angeordneter Anker gegenübersteht, der auf die beweglichen Schaltstücke des Schützes einwirkt. Das Eisenteil 1 besitzt zwei gleiche Pc !schenkel 2, auf die je eine Magnetspule aufgesetzt werden kann. Mit seinem Steg 3 ruht das Eisenteil 1 auf der Grundplatte des Schützes. Das Eisenteil und die nicht gezeigte Erregerspule können mit der Grundplatte in der Weise verbunden sein, wie dies in der DT-AS 18 13 453 beschrieben ist.

Wie die F i g. 1 ferner zeigt, besteht das Eisenteil aus Blechen 4, die zwischen Deckblechen 5 aus stärkerem Material eingefaßt sind, wobei durchgehende Bolzen 6 den mechanischen Zusammenhalt bewirken. Je zwei Bokten 6 befinden sich im Bereich der Polschenkel 2. während vier weitere Bolzen 6 für der Steg 3 vorgesehen sind. In den Endflächen der Polschenkel 2 befinden sich Kurzschlußstäbe 7, die den brummfreien Betrieb des Elektromagneten mit Wechselstrom ermöglichen.

Die Deckbleche 5 sind in einen dem Steg 3 des Eisenteils 1 entsprechenden Teil 10 und zwei Schenkelteile 11 unterteilt, wobei zwischen den Teilen 10 und 11 jeweils ein Zwischenraum 12 besteht, der parallel zu dem Steg 3 verläuft. Deshalb können keine schädlichen Kräfte zwischen den Teilen 10 und 11 übertragen werden, so daß die Gefahr eines Bruches vermieden ist.

Die gleiche Wirkung kann auch durch einr andere Lage der Zwischenräume 12, und zwar parallel zu den Polschenkeln 2, wie in F i g. 1 gestrichelt dargestellt, oder durch eine beliebige Lage zwischen den beiden dargestellten Lagen erreicht werden.

lii dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 2 sind die Teile 10 und 11 des Deckbleches 5 durch einen am Fuß der Schenkelteile 11 befindlichen Steg 13 mit dem Teil 10 verbunden, so daß einerseits einheitliche Deckbleche zur Verfugung stehen, jedoch wiederum der Kraftfluß beschränkt ist.

In ähnlicher Weise ist das Deckblech gemäß der F i g. 3 gestaltet, jedoch mit dem Unterschied, daß der Steg 13 nicht in der Mitte der Schenkelteile 11, sondern an deren äußerem Rand angeordnet ist.

ίο Wie bereits erwähnt, kann eine Lokalisierung der Verformung innerhalb der Deckbleche auch dadurch herbeigeführt werden, daß die einzelnen Teile des Deckbleches durch ein stärker dehnbares Material verbunden werden. Ein Beispiel hierfür ist in F i g. 4 gezeigt. Das Deckblech 15 ist für einen Elektromagneten mit Ε-Schnitt vorgesehen und besteht aus einem Stegteil 16 sowie Schenkelteilen 17 und 18. Am Fuß der Schenkelteile 17 und 18 befindet sich eine Verbindungsstelle 20 aus stärker dehnbarem Werkstoff. Hierbei kann es sich z. B. um eine Verbindung durch ein folienartiges Trägermaterial handeln.

Die beschriebenen Zonen mit verringertem mechanischen Widerstand können bei Deckblechen der verschiedensten Formen, d. h. auch für von der U- oder Ε-Form abweichende Elektromagnete, angewandt werden. Ferner kann jede der beschriebenen Ausführungen bei den unterschiedlichen Deckblechformen vorgesehen sein.

In den Ausführungsbeispielen sind die den Kraftfluß beschränkenden Zonen jeweils im Bereich des Fußes der Polschenkel angebracht. Sollte es sich in besonderen Fällen herausstellen, daß Schäden in den Deckblechen in anderen Bereichen auftreten, so empfiehlt es sich, die Deckbleche im Sinne der Erfindung dort umzugestalten, wo die Fehler beobachtet wurden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektromagnet mit einer Erregerspule und zwei relativ zueinander bewegbar angeordneten. Polschenkel aufweisenden Eisenteilen, die aus paketierten Blechen und das Blechpaket beidseitig abdekkenden Deckblechen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Deckblechen (5) an Stellen (12) starker, durch den Betrieb des Elektromagneten hervorgerufener mechanischer Beanspruchungen Zonen vorgesehen sind, welche einen verringerten mechanischen Widerstand gegenüber den Verformungskräften haben.

2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zonen mit verringertem mechanischen Widerstand im Bereich des Fußes der Polschenkel (2,11,17) der Eisenteile befinden.

3. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Deckbleches (5) am Fuß jedes Polschenkels (2) bis auf einen den mechanischen Zusammenhalt sicherstellenden Steg (13) vermindert ist.

4. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckbleche (5) aus einzelnen Teilstücken (10,11) bestehen.

5. Elektromagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke (16, 17, 18) der Deckbleche durch ein im Verhältnis zu den Teilstükken stärker dehnbares Material (20) verbunden sind.