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kfagnetanker-und Spulenbefestigung für Schütze Die Erfindung betrifft
ein Element zum schraubenlosen Verbinden eines beweglichen Magnetkerns und einer
Spule in einem Führungsschlitten eines Schaltgerätes, das in Ausnehmungen eines
Führungsschlittens einschiebbar ist.
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Bei derartigen Elementen ist es erforderlich, daß diese einerseits
als Konstruktionsteile einfach sind, d. h., bei größtmöglicher Toleranz wirtschaftlich
zu fertigen sind, und daß andererseits eine schnelle, ohne Zuhilfenahme von RTerkzeugen,
Austauschbarkeit der Verschleißteile ohne Kürzung der Lebensdauer und Funktionsfähigkeit
in einer Anordnung gewährleistet ist.
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Bei einer bekannten Anordnung von Elementen der obengenannten Art
ist der bewegliche Magnetkern und die Spule derart von einem Bügel umgriffen, se
daß bei einem anstehenden Austausch von durch den Bügel umgriffenen Teilen dieser
aus seiner Verankerung gelöst werden muß. Der bewegliche Magnetkern wird dabei quer
zur Kernblechschichtung von den Schenkeln des Bügels umgriffen, so daß die Kernblechschichthöhe
des Magnetkernjochrückens, unter Zwischenfügung einer Blattfeder, am Bügelquerschenkel
anliegt. Die Blattfeder ist dabei als Verbindungselement zwischen Magnetanker und
Bügel ausgebildet. Durch die Anordnung der Blattfeder zwischen Bügelquersteg und
dem Magetanker soll einmal eine Dämpfung erreicht werden und außerdem die Justierung
des Magnetankers möglich sein. Der so in dem Bügel befestigte Magnetanker bildet
mit diesen eine Pijnktionseinheit. Diese Funktionseinheit wird durch Einfügen der
Spule
sowie der Grundplatte mit dem darin befindlichen festen Iagnetkern
und den Kontaktbrückenträger zu einem voll funktionsfähigen Antrieb zusammengesetzt,
d. h., zum Austausch von Verschleiß-und Wechselteilen muß der Antrieb völlig zerlegt
werden, was mit Nachteilen behaftet ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile
zu beseitigen und mit einfachen Elementen eine Anordnung zu schaffen, durch die
es möglich ist, die Anzugskraft des beweglichen Magnetkerns auf einen Führungsschlitten
zu übertragen, wobei zur kraft- und formschlüssigen Verbindung Elemente Anwendung
finden, die ohne Werkzeug lösbar sind.
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-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei winkelförmig
ausgebildete federnde Klemmsperren, die an jedem ihrer freien Enden je einen Haken,
die in Nuten des zu arretierenden beweglichen Magnetkerns eingreifen und mindestens
je eine Rastnase aufweisen, die unter Federwirkung in eine korrespondierende Aussparung
des Führungsschlittens form- und kraftschlüssig einrastet.
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Vorteilhaft ist es, die Anordnung der Nuten in dem beweglichen Magnetkern
so zu treffen, daß die Nuten zu beiden Seiten von :Außenpolschenkeln des t.agnetkerrXs
und dem Magnetkernjochrücken senkrecht zur Kernblechschichtung verlaufen.
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Darüber hinaus weisen die im Magnetkernjochrücken befindlichen Nuten
eine zu den Außenpolschenkeln hin verlaufende schiefe Ebene auf, wodurch eine Gleitbeschleunigung
der Kleminsperre in Sperrichtung und somit in die Ursprungslage möglich ist. Dabei
verläuft die schiefe Ebene der tklt bei eingesetztem D;agnetkern im Führungsschlitten
parallel zu einer Seite der Aussparung.
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Das stellt sicher, daß die schiefe Ebene die VDrspannung der in
Ruhestellung
befindlichen Klemmsperre unterstützt und ein ungewolltes Herausgleiten aus der Aussparung
des Führungsschlittens nicht möglich ist. Durch Anlegen einer definierten Kraft
an die dafür vorgesehene Stelle der Klemmsperre, ist es jedoch möglich, ein Herausgleiten
derselben aus der Sperr- und Ursprungslage zu begünstigen.
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Desweiteren weisen die Außenpolschenkel gegenüber den Außenr polschenkelblecnen
einen Rücksprung auf, der parallel zu diesen verläuft, und daß nur eine Teilbereichsfläche
vom Rücksprung als Auflagefläche zu einer korrespondierenden Auflagefläche des Führungsschlittens
dient.
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Zweckmäßigerweise ist die Klermnsperre als gefedertes oder selbst
federndes Element ausgebildet u-nd weist annähernd gleichlange Schenkel auf. iZeiterhin
ist die an einer Profilseite eines Schenkels angeordnete Rastnase sägezahnförmig
angeformt, wodurch eine form- und kraftschlüssige Verrastung in einer eigens dafür
vorgesehenen Aussparung des Führungsschlittens möglich ist. Die Rastnase kann dabei
sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Klemmsperre angeformt sein.
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;Zweckmäßigerweise sind die freien Enden der Schenkel der Klenamsperren
als Radien ausgebildet, wodurch ein leichtes, selbsttätiges Einschwenken und Verrasten
der Klemmsperre nach Wegnahme der angelegten definierten Kraft gegeben ist, d. h.,
unter Ausnutzung der physikalischen Gegebe-nheiten nimmt die Klemmsperre die Ursprungslage
ein und stellt gleichzeitig eine selbst sperrende kraft- und formschlüssige Verbindung
zwischen dem Magnetkern und dem Führungsschlitten sicher.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, daß zur seitlichen Begrenzung des beweglichen
Magnetkerns, quer zur Kernblshschichtung, der Spulenkörper
einseitig
in Achsrichtung angeformte plattenförmige Verlängerungen zur seitlichen Begrenzung
des beweglichen lLagnetkerns aufweist, wobei an deren Außenseiten wenigstens je
ein Rastnocken angeformt ist und in korrespondierende Aussparungen im Gehäuse des
Schaltgerätes einrastbar ist. Besonders günstig ist es. daß die Rastnocken an den
plattenförmigen Verlängerungen als gefederte oder selbstfedernde Rastnasen ausgebildet
sind. Dadurch wird erreicht, daß ohne Einsatz von Werkzeugen eine schnelle Montage
kostenparend durchzuführen ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die den
Magnetkern tragender,dund halterndenTeile auf rationelle Weise in großen Stücl;zahlen
bei gleichbleibender Qualität herstellbar sind. Durch diese Maßnahme ist es möglich,
die Teile automatisch zu montieren und somit die Nontagekosten erheblich zu senken.
Weiterhin ist durch die Wahl des Werkstoffes und die mit dem Werkstoff verbundene
konstruktive Gestaltung der Teile eine exakte Führung gegeben, d. h., mit der Aufnahme
und Führung des beweglichen Magnetkerns ist nicht nur eine kostensenkende Montage
und Demontage verbunden, sondern eine Erhöhung der Lebensdauer und Funktionssicherheit
des Gerates, in dem diese Teile Anwendung finden. Ein weiterer Vorteil ist darin
zu sehen, daß die form- und kraftschlüssige Verbindung auf einfache Weise ohne Zusatzmittel
herstellbar ist. Die Konfiguration der Teile ist aber nicht nur vorteilhaft in bezug
auf Wirtschaftlichkeit bei der Erstellung dieser Teile, darüber hinaus bieten sich
besondere Vorteile in bezug auf die Wartung eines kompletten Gerätes, in dem diese
Funktionsteile Anvendung finden.
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Anhand der Zeichnung soll ein Ausftihrungsbeispiel näher erläutert
werden.
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Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schaltschützes
mit den Klemmsparren gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen im wesentlichen
in der Antriebsebene des Schützes verlaufenden Schnitt durch das Gehäuse und den
Fuhrungsschlitten der Fig. 1, wobei die miteinander zu verrastenden Teile explosionsartig
dargestellt sind, und die Elemmsperren die Ursprungslage, d. h., die verrastenden
Positionen in den Nuten des beweglichen Magnetkerns eingenommen haben, Fig. 3 den
gleichen Schnitt wie Fig. 2, jedoch sind die zu verrastenden Teile ineinandergefügt,
d. h., die Klenamsperren aus der Ursprungslage durch anlegen einer definierten Kraft
P2 in eine entrastete gespannte Lage gedrückt, Fig. 4 den gleichen Schnitt wie Fig.
3, wobei die Kleminsperren die Ursprungslage, d. h., die verrastende Position eingenommen
haben, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Spule mit Rastnasen gemäß der
Erfindung.
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Ein elektrisches Schütz 1 in der Fig. 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das
an der der Befestigungsseite 3 regenüberliegenden Seite 4 offen ist und zur Aufnahme
eines nicht näher dargestellten Kontaktapparates sowie eines Antriebes 5 dient.
Der Antrieb 5 ist über einem zweiteiligen Führungsschlitten 6 mit dem Kontaktapparat
verbunden und wird durch Gehäuseinnenwände 2a,2b, exakt geführt. Eine zum Antrieb
5 gehörende Spule 7 ist dabei ortsfest mit dem Gehäuse 2 verbunden. Die Verbindung
der Spule 7 mit dem Gehäuse 2 erfolgt dabei über in Achsrichtung der Spule 7 verlaufende
plattenförmige Verlängerungen 3, an deren Außenseite 8a wenigstens eine Rastnocke
8b angeordnet ist, die in eine korrespondierende Aussparung 2c der Gehäusewand 2b
eierastet ist.
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Der erfindungsgemäße Gegenstand weist dabei vier Rastnocken 8b mit
den dazugehörigen korrespondierenden Aussparungen 2c auf.
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Zur Montage als auch zur Demontage der Spule 7 wird eine definierte
Kraft P1an die Außenflächen der plattenförmigen Verlängerungen 8 angelegt, wodurch
die Rastnocken 8b in Richtung der Kraft P1u: den betrag ihrer öhe 8c bewegt werden,
so daß die spule 7 hi--ein- oder herausbewegt werden kann.
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Ein zum Antrieb 5 gehörender beweglicher Magnetkern 9 ist durch Wandungen
6a, 6b, des zweiteiligen Führungsschlittens 6 derart umfaßt, daß dieser jeweils
an den Ecken sowohl quer zur Kernblechschichtung, als auch an den Außellpolschenkellängsseiten
fixiert ist. In Richtung des Kontaktappartes liegt der bewegliche Magnetkern 9 mit
Teilbereichsflächen 1Oa eines Rücksprungs 10 auf korrespondierenden Auflageflächen
11 des zweiteiliOen Führungsschlittens 6 auf, während dieser in entgegengesetzter
Richtung durch Klemmsperren 12 mit dem Führungsschlitten 6 form- und kraftschlüssig
verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem beweglichen Magnetkern 9 und dem Führungsschlitten
6 erfolgt dabei durch aus wenigstens einer, aus einer Profilebene 12a der Klemmsperre
12 sich erhebenden Rastnase 12b, die ihrerseits in einer korrespondierenden Ausnehmung
13 verharrt. Das Sperren und Entsperren des beweglichen Magnetkerns 9 geschieht
durch Anlegen oder Entfernen einer definierten Kraft 22in Pfeilrichtung, dadurch
gleitet die Klemmsperre 12 mit dem an einem Schenkelende 12c befindlichen Haken
12d über eine schiefe Ebene 14 in eine gesperrte Lage der Nut 15b oder in eine entsperrte
Lage, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Deim Min- und Hergleiten, durch
Entfernen oder Anlegen einer definierten t:aft P2in nfeilrichtung des Schenkelendes
12c auf der schiefen Ebene 14 des beweglichen Magnetkarns 9 dreht sich ein anderes
Schenkel ende 12e der Klemmsperre 12, bedingt durch an einen freien Ende 12f befindlichen
Radius in einer dem Radius angepaßten Nut 15a des Außenpolschenkels 22, wodurch
unter Aufwendung
einer minimalen Kraft die Federkraft der Klemmsperre
12 überwindbar ist. Um die definierte Kraft P2 zum Beispiel durch Anlegen zweier
Finger einer Hand oder einer entsprechenden Vorrichtung (bei der automatischen Montage)
leicht und ohne Hindernisse anlegen zu können, weisen Gehäuse 2 und Führungsschlitten
6 eine über die Breite 12 g der Klemmsperre 12 hinausreichende Öffnung 16 auf, in
die der nach Einrasten der Rastnase 12b in die Ausnehmung 13 ein oberhalb der Rastnase
72bbefindlicher Teilbreitenbereich der Klemmsperre 12 hineinragt.
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Anhand der mit der Fig. 2 gezeigten Darstellung soll der unkompliziert
einfache Montageablauf, der dem Verschleiß und dem Austausch unterworfenen Teile
durch gewünschte andere Funktionsteile, demonstriert werden. In dem Gehäuse 2 befindet
sich bereits der nicht dargestellte Kontaktapparat, an dem der in Arbeitsrichtung
desselben geteilte, zweiteilige Führungsschlitten6 in bekannter Weise angelenkt
ist, und daß weiterhin ein feststehender Magnetkern 17 auf einer ebenfalls nicht
näher dargestellten Aufnahme dämpfend gehaltert ist. Durch diese Anordnung der einzelnen
Funktionsgruppen und -teile ist es möglich, dem Anwendungszweck entsprechend schnell
eine neue gewünschte Kombination zusammenfügen zu können. Der Führungsschlitten
6 ist deshalbzwei geteilt, einheitlich für alle Anwendungszwecke ausgelegt, so daß
eine Vielzahl verschiedener Kontaktkombinationen ohne großen Aufwand und ohne Werkzeuge
durchführbar ist. Die gleiche Möglichkeit der Variation und des schnellen Austausches
der Teile mitdenVadationen betrifft die Spule 7, deren Spulenkörper 7 a für eine
Reihe von Spulen unterschiedlicher Nenngrößen ausgelegt ist. Die an dem Spulenkörper
7 a in Achsrichtung befindlichen plattenförmigen Verlängerungen dienen ausschließlich
zur Montage und Halterung der Spule 7 im Gehäuse 2. Dazu werden die plattenförmigen
Verlängerungen 8 in Richtung des Achsmittelpunktes, zum Beispiel mit den Fingern
einer Hand oder einer
Vorrichtung, gedrückt, bis die an den Außenseiten
der plattenförmigen Verlängerungen 3 befindlichen Rastnocken 8b in ihrer lichten
Abmessung in die offene Seite 4 des Gehäuses 2 hineinpaßt und anschließend in Richtung
des Kontaktapparates geschoben wird, so daß in Höhe der Aussparung 2b nach Entfernung
der angelegten Kraft Pl an die plattenförmigen Verlängerungen 8 die Rastnocken 8b
in die zuvor genannten Aussparungen 2c einrasten. Zum besseren Anlegen der Kräfte
in eingerastetem Zustand der Spule 7 im Gehäuse 2 an die Außenflächen 8a der plattenförmigen
Verlängerungen 8 weist das Gehäuse 2 zu den freien Endflächen 2d hin ein über eine
Schräge 2g zunehmende Enreiterung 2f einer bestehenden Queröffnung 2e auf. Dabei
kann die Erweiterung 2f sowie die Schräge 2g gleichzeitig zur Einfädelung der Spule
7 dienen. Nachdem die Spule 7 nun in ihre Funktionslage gebracht ist, wird der bewegliche
Magnetkern 9 mit der Kleminsperre 12 versehen und die Funktionseinheit in den Führungsschlitten
6 eingesetzt. Dabei kann der bewegliche Magnetkern 9 mit den-Klemmsperren 12 als
eine Grundgruppe vormontiert gelagert werden, um diese dann entsprechend der Anforderung
in den zu montierenden Antrieb 5 einzusezen. Die Klemrasperre 12, nach der Erfindung,
ist so ausgebildet, daß lagemäßig nur eine Ausführung zu lagern ist, da diese sowohl
links als auch rechts einfügbar ist.
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Der in der Fig. 3 und 4 dargestellte Antrieb 5 stellt die Wirkungsweise
der KlernrXperre 12 während des Einsetzens mit dem beweglichen tiagnetkern 9 als
komplette vormontierte Funktionseinheit in den im Gehäuse 2 geführten Führungsschlitten
6 dar.
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Die mit der Fig. 3 gezeigte Lage der Klemmsperre 12 ist die nach Anlegen
einer definierten Kraft P2 in Pfeilrichtung gespannte Lage unter Ausnutzung physikalischer
Gegebenheiten.
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Der bewegliche ItXagnetkern 9 liegt mit der Teilfläche 10a seines
Rücksprungs 10 auf einer korrespondierenden Auflagefläche 11
des
Führungsschlittens 6 auf, so daß, wie aus Fig. 4 ersichtlich, nach Entfernen der
Kraft P2 die Klemmsperre 12 aus der gespannten Lage in die Ursprungs lage unter
Ausnutzung ihrer Federwirkung zurückgleitet, wodurch die Pastnase 12b in die nicht
mehr sichtbare Ausnehmung 13 des Führungsschlittens einrastet und den beweglichen
Magnetkern 9 form- und kraftschlüssig arretiert.
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Nach der Fig. 5 findet die wicklung einer Spule 7 für eine Mehrzahl
von Spulen unterschiedlicher Menngrößen auf einen Spulenkörper 7a Wickelraum, wobei
der Spulenkörper seinerseits als Universalspulenkörper Anwendung findet. Der Spulenkörper
7a nach der Erfindung besteht aus einem den VDE-Vorschriften entsprechenden, jedoch
im Bereich der Befestigung elastischem Material. Die Bohrung des Spulenkörpers 7a
ist rechteckig und dient zur Aufnahme von Mittelpolschenkeln 23, 24 des beweglichen
T'iagnetkerns 9 und des feststehenden Magnetkerns 17 gemäß der Fig. 3 und 4. Die
im wesentlichen quadratischen Flansche 18 weisen auf zwei Seiten 19, 20, quer zu
den plattenförmigen Verlängerungen 8 Vorsprünge 21 auf, die als zusatzliche Führung
der Spule 7 in der Queröffnung 2e des Gehäuses 2 dienen. Anfang und Ende der Wicklung
der Spule 7 sind in bekannter Teile auf nicht dargestellte Anschlußkontakte herausgeführt.
Aul den Außenseiten 8a der plattenförmigen Verlängerungen 8 sind zur Spezifizierung
der Spule 7 die Daten eingeprägt; das hat den Vorteil einer einfacher und übersichtlich
Lagerhaltung sowie einer schnellen Erkennung im eingebauten Zustand, da die gesamte
Flache der Außenseite 8a durch die Queröffnung 2e sichtbar freiliegt.