DE2350914C3 - Elektromagnetisches Schütz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schütz mit einem bezüglich eines umgebenden Gehäuses fest angeordneten Magnetkern m.t einer auf diesem aufgesetzten Erregeranordnung und einem mit dem Kontaktbrückenträger verbundenen Magnetenker, der in seine Anzugstellung gegen die Kraft von zwei beiderseits angeordneten Drahtfedern beweglich ist, welche ortsfest abgestützt sind und eine negative Kennlinie ihrer Ankerrückführungskraft haben

Bei den aus der USA.-Patentschr.ft 2895026 bekannten Schützen der vorgenannten Art sind die beiden in der Ruhestellung des Ankers entspannten Drahtfedern jeweils etwa L-förmig ausgebildet und mit einer jeweiligen Spirale im Übergang zwischen den beiden ungleich langen Schenkeln versehen die weiter an ihrem jeweils freien Ende eine jeweilige Ab-

biegung haben/über welche die Drahtfedern mittel. besonderer Federklammern am Anker bzw. über besondere Stützkörper am umgebenden Gehäuse so an-ΗΗ=Ξ

fX^rade diese Hauelemente in Verbindung ^ml' * _{die besoI1}ders geformten Druh^l ^ Kniehebelwirkung größere Ins ab atu ^,rieb des Schützes ergeben und damit leicht /u

_{B triebsstöru}ngen führen. Equipment

_Weiterhin sind aus »Motor Ccmtrolfcqu pmem Wüte ^^ Klöckner-Moe ler Ausgabe

Catal°_e ^ ^ ^ _{Arüke Nr}. _DlL 4(a) b s 22

1968 W, _{Schütze der} auch durch die

elektromak , ^gewiesenen Art bekannt

F. g. I üer , _ehendcn Ausräumung gciade

be den η zur'^ _{mU d} Kontaktbruckensolcher I™ , Magnetanker 19 durch zwei rager 1 ^{ve bu} _{e 42 an} dem umgebenden

seitliche μ & H^ _beson(jeren Stutzkonstruktion ^^β™"^ΐ,Υ Dabei sind die einen Enden der beiden J»£»«J^rJ ¹^ ₄₂ jedes Paares zu einem gemeinsa- ^^hru"|3_{en 43} ^J für die zugeordnete Seite des £^C" ^£ügers 1 gelenkig verbunden wah_n Enden in e.nem jeweiligen Montabeweglich angeordnet sind. An diesen ₄₁, _die mit einem jeweiligen DrehMog ^ Bewegungsrichtung des Kon'^af^_u^_ken_tnigers und damit des Ankers.19 parallele Fül runSnit der Stützkonstruktion 40 einfassen, ™^U"J "J' _{ine Ende} einer jeweiligen Spiralfeder stutz ts^h,das em _{γ nnungder bei}den Stützzap- ^^zJJP^d _n ^dj_{damit des} Kontaktbrückenträgers 1 in e,-fen «_ m u ^^ ^ _Bewegungsnchtung des ner Kitruu _{b überführu}ng in die Anzugstellung f "^K"; " entEeeengesetzt ist. Auch bei diesen Schut-

»"Ι i_st "ine negative Kennlinie der Ankerruckfuh- «n isi eii ^ ^ _{h auch dabei}

f""JJ^r*" _{h ziemlich hoh}en Montageaufwand erfor-"⁰™ ^_{n der} noch zahlreichen Bauelemente JJ^ g _{ß iebszeiten des} Schützes unvern.chit "^btr'^d^ _{halten wer}den kann. ^and5^{rt a}" 'f^tn;"_tive Kennlinie der Ankerrückfüh-2 JJ^C"_{st für} elektromagnetische Schütze unter Hem Gesichtspunkt erwünscht, daß sich dadurch eine Verringerte Gesamtfederkraft ergibt. Damit ist es an-Seils möglich, den Kontaktdruck um einen Betrae zu erhöhen, der im wesentlichen der bei der überführung desΪ Ankers aus seiner Ruhestellung, η ^T_n" teilung fortschreitenden Verringerung die- ? JnkSrückführungskraft entspricht, was anderer-Ankerr '"¹^ _di|_{Schaltleistung bzw}. die Schalt ■ ' _s0,_cnen Schützes entsprechend größer ■ Weiterhin ist eine solche nega-

_{der Ank}errückführungskraft darin vor-% ^_das Schließen der Kontakte wäh- * _Bewegungsphase und für deren anfänglichen Bewegungsphase ^ ^ £ _{g des Ankers er}.

* _sel_bst dann nicht wenn die Erreger-8'". ^{u zwar} f^ei
spannung amaiH. ^ ^^ _{zugrunde die}

„.„^ * _netischen Schütze der eingangs genannten elekJ™™*8^neljjc _{d daß sje bei vereinfachter M}on-

^Aribυ.ΓΤ_: . . ·. _ri; _nei--ati«e Kennlinie der Anker-

JgJÄÄi un^ort übe? längere BetriebsrucktunrungsKrau u _B *

zeiten ~¹«"?"^; -_{d erfindunRS}g_emäß dadurch

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b d F h c

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die beiden Drahtfedern im wesentlichen ;chu gbildet _und _mit ihren beiden jeweiligen

⁵"^f? on zwei Seiten her in seitliche Stecklörher Enden vo · _Drah_tf_eii_ern angeordneten Ankers Jeszwiscni.1 _{aktbfückentr}ä_gers eingesteckt bzw. an ₃der des ^ _{u en} desselben abgestützt sind und seitlicrien vui.\ * .^ _mit„_eren Pcderahschniti in Jerart unc ' _fftrmigen Aussparung bzw. an ei-

einer J^ewe!; _Vo~prung des Gehäuses oder des nem F*?"* l btütt i

; _Voprung des

nem F*?"* _net Erreijerspule abgestützt sind, daß _Wickelkorpers u *_{des amten} Ankerhubes

^bei - Ür Bewegungsrichtung des Ankers ausgerichschragzur Bewegung «,

nlird damit ein Schütz bereitgestellt, das wegen

^ES· f !en Ausbildung der beiden Drahtfedern auf dereinfachen AusDi g ^ ^

^einfaf d kurze F^ "gungszeiten anfallen. Durch die ^SP^rr h !Sung der Drahtfedern und deren spe^e ΐ Inoidnung wird weiterhin eine verringerte ^Zielle rES erhalten, wofür besonders die ziem-^StÖranEÄSüteung des Ankers durch die Drahtfe-'!^Ch5ILbIiCh S die unter Vermeidung besonde- SS£ Abstützung auf vier getrennte neni Betätigungsknopf 2 einstückig verbunden ist. Der Betätigungsknopf 2 ist in einem Durchsteckloch 3 angeordnet und steht im zusammengebauten Zustand des Schützes über den oberen Gehäuseteil A vor. Derselbe hat mehrere Trennwände 4, zwischen welchen drei verschiedene Arten von Kontaktstukken 5, 6 und 7 angeordnet sind, welche im Zusammenwiiken mit entsprechenden Kontaktstucken an dem Kontaktbrückenträger 1 die Offnungs- una »° Schließkontakte des Schützes ergeben. An den beitenwänden des oberen Gehäuseteils A sind an e.ner jeweils oben gelegenen Stelle Podeste 8 zur Befesti- ^^ ^ ^^ _{Kontaktstückes 5} mittels einer jeweihgen Schraubklemme 9 und an einer jeweils unten ge- ·5 legenen Stelle Podeste 10 zur Befestigung je eines Kontaktstückes 6 mittels einer jeweiligen Schraubklemme 11 ausgebildet. Die Kontaktstucke 5ί sind Teile der Schließkontakte, während die KontakJ-stücke 6 Teile der Öffnungskontakte sind In den ub- - rigen Abteilungen des oberen Gehauseteils <» smd nur untere Podeste 13 zur Befestigung jeweils e ne i Kontaktstückes 7 zusammen mit einem Fitting 12 m UeIs einer S^^t^

stellung das erfindungsgemäße Schütz gemäß einer

iSrÄertem Maßstab eine ,eil· « Seitenansicht des Schutzes gemäß

_{B sind eine} Erregeraufeinander ^

|_ii^A4 eine teilweise geschnittene Seitenansichten _neSS⁸chützes gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform ngÄ'auseinandergezogener Perspektivda, stellingeine weitere Alternative des erfindungsgema-

^Sl? Einzelheit des in Fig. 5 A gezeigten

^S^_{erenGehäuseteil A}

n Boden,

„. ausgebildet in

F?g^Ze6 eine Draufsicht auf das Schütz gemäß einer weUeren Ausführungsform der Erfindung,

Fie 7 A bis 7 C verschiedene SchaubUder zur VerdeuÄder Arbeitsweise des erfindungsgemaßen

fürI Schütz bekannter

^ C-förmigen Drahtfedern 18, W'enetdie in Fig 1 gezeigte Anordnung mit Spiralfedern *Jⁿ£* Damit sie wie diese eine an dem _mti Rückführungskraft^m.^t einer

^^/jkcn H Anzugstellung an dem,Kern 2» allmahhcb

bis 2C besteht aus einem auueren 3(.uui£._Bw.._uu.<c_< amuui,iu

dwnbeidcTeile A und B aus Kunstharz bestehende 65 griffspunkt der uranueuem an u..... .

Formteile sind. In einem Hohlraum des oberen Ge- träger 1 ständig höher liegt als die Abstützung in -~. häuseteils A ist ein in vertikaler Richtung verschiebli- nutenförmigen Aussparungen 27' des unteren Gehäu rhpr Kontaktbrückenträger 1 angeordnet, der mit ei- seteils B. Während der Bewegung des Ankers 19 au

seiner Ruhestellung in seine Anzugstellung und zurück müssen daher die Drahtfedern 18, 18' ständig schräg nach oben ausgerichtet sein, wie dies in der teilweise geschnittenen Seitenansicht gemäß Fig. 2B dargestellt ist.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform eines Schützes unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Ausführungsform nur darin, daß hier die beiden C-förmigen Drahtfedern 18, 18' mit ihrem mittleren Abschnitt 29, 29' an einem jeweiligen Vorsprung 30, 30' des Wickelkörpers 25 der Spule 22 abgestützt sind. Damit sich auch hier eine Ankerrückführungskraft mit negativer Kennlinie ergibt, sind die entsprechenden Stecköffnungen 28, 28' für die Enden der beiden Drahtfedern 18,18' im Vergleich zu der vorbeschriebenen Ausführungsform weiter nach außen versetzt, so daß sich an Stelle einer schräg nach oben und innen ausgerichteten Anordnung eine schräg nach oben und außen gerichtete Anordnung ergibt. Dieselbe ist insbesondere aus der teilweise geschnittenen Seitenansicht gemäß Fig. 3B ersichtlich.

Bei der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 4 liegt ebenfalls eine schräg nach oben und innen ausgerichtete Anordnung der beiden Drahtfedern 18, 18' vor. Die Enden derselben sind hier allerdings nicht in entsprechende Stecköffnungen des Kontaktbrükkenträgers eingesteckt, vielmehr greifen sie an winkelförmigen Vorsprüngen 31 an, die an die jeweils zugeordnete Stirnfläche des Kontaktbrückenträgers angeformt sind.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform eines Schützes unterscheidet sich von den vorbeschriebenen Ausführungsformen bei sonstiger Gleichheit nur darin, daß hier das äußere Schutzgehäuse mit den beiden Gehäuseteilen 32 und 33 eine vertikale Teilungsebene hat, also eine Teilungsebene, welche gleich ausgerichtet ist wie die Bewegungsrichtung des Ankers. In den anderen Ausführungsformen ist die Teilungsebene des äußeren Schutzgehäuses quer ausgerichtet zu der Bewegungsrichtung des Ankers. Die beiden C-förmigen Drahtfedern 18 sind auch hier mit ihren jeweiligen Enden in Stecköffnungen 35 des Kontaktbrückenträgers 1 eingesteckt, während ihr mittlerer Abschnitt an Vorsprüngen 34 des zugeordneten Gchäuseteils 32 oder 33 abgestützt ist, die dort zu beiden Seiten einer jeweils als Montagehilfe dienenden öffnung 36 ausgebildet sind. Beim Zusammenbau eines Schützes dieser Ausbildung werden die beiden Drahtfedern 18 erst nach dem Vcrschraubcn der beiden Gchäusctcilc 32, 33 aus der in Fig. 5 B in ausgezogenen Linien dargestellten Lage in die strichpunktierte l.uge gebracht, in welcher ihr mittlerer Abschnitt an den Vorsprüngen 34 des jeweils zugeordneten Gchäusctcils anliegt. Um die Drahtfedern in diese Luge zu bringen, muß lediglich ein Schraubenzieher durch die betreffende öffnung 36 hindurchgcstcckt und dann zusammen mit der Feder nach oben bcvjgt werden, bis deren mittlerer Abschnitt die betreffenden Vorsprünge 34 hintergreift.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind die nutenförmigcn Aussparungen 27' zur Abstützung des mittleren Abschnittes 29,29' der beiden C-förmi-(icn Drahtfedern 18,18' im Vergleich zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform so ausgebildet, dnß sich lici der Bewegung des Ankers 19 in seine Anzugstel-Ιιιημ iin dem Kern 23 auch eine leichte Drehung um eine verlikiile Aii'r ergibt. Durch diese zusätzliche Dri'hbewegunn wild dci Aufprall des Ankers auf den Kern gemildert und gleichzeitig wird dadurch eine Selbstreinigungswirkung der Kontaktstücke erhalten. Diese zusätzliche Drehbewegung des Ankers bei dessen Überführung in die Anzugstellung an dem Kern kann natürlich auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3, 4 und 5 durch entsprechende Anpassung der jeweiligen Abstützungen verwirklicht werden.

In den Fig. 7 A und 7B ist noch schematisch gezeigt, daß bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schützes die am Anker 19 angreifenden Drahtfedern 18, 18' ständig schräg zu dessen Bewegungsrichtung ausgerichtet sind, so daß auch in der Anzugstellung des Ankers noch eine ihn in seine Ruhestellung vorspannende Rückführungskraft von der Größe 2F = 2-P-sin α angreift. Dabei ist α der Winkel, der jeweils zwischen der Verbindungslinie der beiden Abstützpunktc A und ß bzw. A' und B' jeder der beiden Drahtfedern 18 und 18' und der Verbindungslinie der einen Ab- »0 Stützpunkte A und A' beider Drahtfedern gebildet wird. Dieser Winkel hat immer einen Wert größer als Null, so daß in der Ruhestellung des Ankers 19 die vorerwähnte Rückführungskraft den Wert 2V- 2 ■ P ■ sin (t hat. Wenn also der Anker 19 aus seiner »5 Ruhestellung gemäß Fig. 7 A in seine Anzugstellung gemäß Fig. 7B überführt wird, dann tritt eine fortschreitende Verringerung der durch die beiden Drahtfedern 18, 18' aufgebrachten Ankerrückführungskraft ein, derart, daß in der Ankeranzugstellung auf den Anker 19 immer noch eine Kraft einwirkt, die den Anker von dem Kern 23 wegzudrücken versucht. Eine solche negative Kennlinie der Ankerrückführungskraft ergibt gegenüber einer solchen mit positiver Kennlinie die einleitend bereits geschilderten Vorteile, zu deren näherer Erläuterung noch die beiden Fig. 71' und 7D dienen.

In Fig. 7C ist die Abhängigkeit der Gesamtfederkraft von dem gegenseitigen Abstand von Anker und Kern bei einem Schütz graphisch dargestellt, bei wclehern die am Anker angreifenden Federn eine negative Kennlinie der Ankerrückführungskraft haben, während die Fig. 7D dieselben Verhältnisse bei einem Schütz zeigt, das eine positive Kennlinie der Ankerrückführungskraft hat. Dabei ist übereinstimmend am Ort C die Ruhestellung und am Ort D die Anzugstellung des Ankers angenommen, wobei in weiterer Übereinstimmung eine gleiche magnetische Anzugskraft entweder entlang der Kennlinie E oder entlang der Kennlinie F vorherrschen soll. Wird zunächst von der Annahme ausgegangen, daß in beiden Füllen ein gleicher Kontaktdruck Pc vorliegt, dann ergibt sich infolge der unterschiedlichen Fcdcrkcnnlinicn für die Anzugstcllung des Ankers, daß die betreffende Rückführungskraft P2 bei der ncgntivcn Federkennlinie kleiner ist als die Rückführungski alt Pl bei der positiven Federkennlinie, so daß die entsprechende Gesamtfederkraft P77 um den Diffcrcnzbctrog dieser beiden Rückführungskräftc kleiner ist als die entsprechende Gesamtfederkraft PTl. Bei den Schützen mit einer negativen Kennlinie der Ankerrückführungskraft tritt folglich in der Anzugstcllung des Ankers eine Trennkraft zwischen Anker und Kern auf, welche um den Differenzbetrag /wischen diesen beiden Gcsamtfcdcrkrüflcn PTl und PTi kleiner ist, so daß im Vergleich mit den Schützen mit einer positiven Kennlinie der Ankerrückführungskraft eine engere Berührung des Ankers und des Kernes stattfindet. Jeder zwischen den gegenseitigen

ncrührungsl'liichen eingefangene Staub oder sonstige Verunreinigungen, die besonders bei ilen Wechselstrom-Schützen ein Summgeräusch erzeugen, ist daher hinsichtlich desselben weniger kritisch, d. h. bei den Schüt/cn mit einer negativen Kennlinie der Ankerriickl'ühiungskraft sind diese Siiinnigeräusche stark reduziert.

Wird andererseits vorausgesetzt, daß in der Anzug stellung des Ankers in beiden !-"allen eine gleiche (iesamtfederkraft /'7'I bzw. /'7'2 vorliegen soll, dann kann bei einem Schützen mit einer negativen Kennlinie der Ankerrückführungskralt der Kontaktdruck um den Differenzbetrag zwischen den beiden Riiekl'ülmingskräflen /M und /'2 größer gewühlt werden. Daraus folgt, daß auch die Sehaltleistung bzw. die Schaltspielzahl entsprechend größer gewählt werden kann.

Sofern hierbei die magnetische Anzugskraft bezug-

hch der jeweiligen (iesuinifeilerknift ausreichend hoch ist und beispielsweise der Kennlinie f. entspricht, wird dadurch der Anzug des Ankers gegen den Kein nicht beeinträchtigt, Solern die magnetische Anzugskraft einen kleineren Weil hut und beispielsweise der Kennlinie /■' entspricht, bedeutet dies für ein Schiit/ mil einer negativen Kennlinie der Ankii-'rritckiülmmgsknilt, daß dann der Anker nicht mehl gegen ilen Kern angezogen werden kann, weil in seiner Ruhestellung eine im Vergleich zu der Anzugskrall größere (iesamllederkrafl vorherrscht. Dies trilt /wai iiiciil ein bei einem Schiilz.mil positiver Kennlinie ilei Ankcnuckfiihrungskrafl, jedoch kann es dort in de ι An/ugsiellung /> zu dein sogenannten l'rellselilng mil

•s der l'olge eines starken Verschleißes des Ankers korn men, weil die Cicsamilederkraft gröUer isi als die ma gnetische Anzugskraft, so daß der Anker ständig vibriert.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

1. der dabei tür die Festlegung

   I. Elektromagnetisches Schütz mit einem bezüglich eines umgebenden Gehäuses fest angeordneten Magnetkern mit einer auf diesen aufgesctzten Erregeranordnung und einem nut dem Kontaktbrückenträger verbundenen Magnetenker, der in seine Anzugstellung gegen die Kraft von zwei beiderseits angeordneten Drahtfedern beweglich ist, welche ortsfest abgestützt sind und eine negative Kennlinie ihrer Ankerruckfuhrungskraft haben, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drahtfedern (18, 18') im wesenthchen C-förmig ausgebildet und mit ihren beiden jeweiligen Enden von zwei Seiten her in seitliche Stecklöcher (27; 28, 28'; 35) des zwischen den Drahtfedern angeordneten Ankers (19) oder des Kontaktbrückenträgers (1) eingesteckt bzw. an seitlichen Vorsprüngen (31) desselben abgestutzt sind und derart über den jeweils mittleren hcderabschnitt (29, 29') in einer jeweils nutenförmigen Aussparung (27') bzw. an einem jeweiligen Vorsprung (34) des Gehäuses (Λ, β; 32 33) oder des Wickelkörpers (25) der Erregerspulc 22) abgestützt sind, daß beide Federn während des gesamten Ankerhubes schräg zur Bewegungsrichtung des Ankers ausgerichtet sind.
2. 2. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben jedem an dem Gehäuse (32, 33) ausgebildeten und den mittleren Federabschnitt (29, 29') einer zugeordneten Drahtfeder (18. 18') abstützenden Vorsprung (34) eine als Montagehilfe dienende C.ehäuseöifnung (36) ausgebildet ist.
3. 3. Schütz nach einem der Ansprüche oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen Aussparungen (2T) bzw. die Vorsprünge (34) an dem Gehäuse (32,33) derart ausgebildet sind daß die normale Vertikalbewegung des Ankers (19) bei dessen Überführung in die Anzugstellung an den Kern (23) mit einer Drehbewegung um eine vertikale Achse überlagert wird.

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