DE2648992C2 - Elektrisches Schaltgerät, insbesondere Schaltschütz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Anzugskurven von Wechselstrommagneten weisen, wie sich herausgestellt hat, einige Besonderheiten auf, weiche dazu führen können, daß die Magnete ein verhältnismäßig starkes Brummgeräusch entwickeln und daß die Haltekräfte unter dem Mittelwert der Kräfte für die Endlage liegen, weil bei den Ankerschwingungen im Mittel ein zusätzlicher Luftspalt entsteht, der Feldstärke und Zugkraft herabsetzt. Um die Brummgeräusche zu verringern und insoweit die Wechselstrommagnete zu »beruhigen«, werden Kurzschlußringe vorgesehen, welche in der umschlossenen Fläche einen zum Hauptfluß phasenverschobenen Kraftfluß erzeugen sollen (vergl. Franken, Schütze und Schützensteuerungen, Springer Verlag 1959, Seite 80). Als zusätzliche Maßnahme zur Vermeidung insbesondere des Brummens wird durchweg eine möglichst glatt und sauber geschliffene Polfläche am Magnetanker und am Magnetkern angestrebt, wie in der DE-PS 5 59 941 dargestellt ist. Zusätzlich muß man natürlich, um dies zu erreichen, die Stanzbleche beim Zusammenbau in genauester Weise ausrichten, um die einander zugekehrten Flächen besonders sorgfältig feilen zu können.

In der Gesamtheit ist jedoch das Problem des Brummens bei Schützmagneten noch immer nicht vollständig gelöst So hat sich herausgestellt, daß bestimmte Schütztypen trotz höchster Fertigungsgenauigkeit und Gleichmäßigkeit dennoch zum Brummen neigen; zumindest tritt das Brummen bei einem verhältnismäßig hohen Anteil von produzierten Geräten auf.

Es ist oft so, daß dieses Brummen nur in der ersten Zeit der Lebensdauer eines Schaltschützes bzw. eines Elektromagnetsystems auftritt; nach einigen Schalthandlungen, bspw. nach etwa 100 000 Schalthandlungen, sind die Polflächen soweit verformt, daß sie aufeinanderpassen; anfänglich vorhandene Brummgeräusche haben sich dann verloren.

Aus der DE-PS 5 59 941 ist bekanntgeworden, zur Vermeidung derartiger Brummgeräusche den Magneianker bzw. den Magnetkern jeweils aus zwei Blechpaketteilen zusammenzusetzen und diese beiden Blechpaketteile miteinander zu verbinden, so daß sie in geringem Maße schwenkbar um die Bolzen gelagert sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektromagnetisches Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit technisch sehr einfachen Mitteln zumindest das Anfangbrummgeräusch des Elektromagnetsystems verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Aus der US-PS 23 48 556 oder der DE-AS !2 95 085 ist bekanntgewordsn, die Polflächen allgemein mit einem Profil zu versehen. Diese Profilierung dient aber dazu, den magnetischen Fluß zu steuern oder die Aufschlagkraft bzw. die Aufschlagbelastung zu vergleichmäßigen. Nicht aber ist aus diesen Druckschriften bekanntgeworden eine Dreipunkt-Auflagerung zur Verhinderung des Brummens gerade zu Beginn der Lebensdauer des elektromagnetischen Schaltgerätes.

Der besondere Vorteil der Erfindung ist folgender: Es ist zwangsläufig notwendig, zur Vermeidung von Brummgeräuschen, die beim Anziehen aufeinanderschlagenden Schenkelflächen bzw. Polflächen exakt eben zu schleifen. Unter bestimmten Voraussetzungen ist dies nicht optimal möglich, so daß zumindest zu Beginn der Lebensdauer ein das Brummgeräusch erzeugendes Schwingen um einen Punkt oder eine Linie stattfinden kann. Aufgrund der Aufprallenergie allerdings verformen sich die Schenkelflächen derart, daß nach

so einigen Schaltspiele.i (ca. 100 000) zwei einander angepaßte Flächen aufeinanderschlagen, und so das anfängliche Brummen mit der Zeit aufhört. Dieses anfängliche Brummen wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme stark vermindert bzw. ganz ausgeschaltet, weil wegen der Dreiflächenauflagerung, die durch die zwei Auflageflächen an einer Schenkelfläche und durch die eine Auflagefläche an der anderen Schenkelfläche gebildet wird, zwangsläufig eine stabile Auflagerung der beiden aufeinanderschlagenden Blechpakete-Magnetanker-Magnetkern gebildet wird. Selbstverständlich werden diese Auflageflächen und Vertiefungen bevorzugt nur an einem der beiden Blechpakete angebracht. An beiden kann man natürlich diese Maßnahmen ebenfalls treffen. Nur dürfte dann ein Luftspalt von 0,04 mm einen ungünstigen Einfluß auf das Anzugsverhalten des Magnetsystems haben. Nach einer gewissen Zeit, wenn sich die Auflageflächen und die Vertiefungen egalisiert haben, d. h. wenn beide wieder auf gleicher Ebene liegen, dann

ist praktisch der Zustand erreicht, der dem Zustand entspricht, nach dem die Anzahl Schaltspiele stattgefunden haben, bei der sich die Schenkelflächen aufeinander »eingeschlagen« haben.

Aus magnetischen Gründen ist es notwendig, die Vertiefungen nur um ein Geringes unter die Auflageflächen zu legen. Optimal werden die Vertiefungen ca. 0,02 mm unterhalb der Auflageflächen eingeschliffen bzw. angeordnet. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit die Auflageflächen dadurch zu bilden, daß man die Stellen, die später die Vertiefungen bilden sollen, abdeckt und die freibleibenden Flächen mit Sandstrahlen behandelt. Die Auflageflächen (= Erhöhungen) werden dann durch Kraterbildung erzeugt. Erreicht wird damit, daß eine zwangsläufig mit den Vertiefungen einhergehende Verringerung der Lebensdauer des Schaltschützes tolerierbar klein wird. Dies wird zusätzlich noch dadurch unterstützt, daß die Auflageflächen im Vergleich zu den Vertiefungen relativ klein sind, wobei zweckmäßig ist, daß die Auflageflächen auf den beiden Schenkelflächen des Magnetankers oder des Magnetkerns annähernd gleich sind.

Anhand der Zeichnung sollen zwei Ausfüiirungsbeispiele näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 die Ausgestaltung der Schenkelflächen eines Magnetankers mit E-förmig geschnittenen Blechlamellen, und

F i g. 2 die Aufsicht auf die Schenkelflächen eines aus U-förmigen Blechlamellen zusammengesetzten Magnetkerns, beide in perspektivischer Darstellung.

Ein Magnetkern 11 besitzt Blechlamellen, welche E-förmig geschnitten sind. Bei einem solchen Magnetanker in Ε-Schnitt sind links und rechts Außenschenkel 12 und 13 vorhanden, deren Polflächen, auch Schenkelflächen 14 und 15 genannt, mit den Schenkelflächen eines nicht weiter dargestellten Magnetkerns zusammenwirken. Der mittlere Schenkel 16 ist kürzer als die beiden Außenschenkel 12 und 13 zur Bildung eines Luftspaltes. Auf der Schenkelfläche 14 sind, schraffiert dargestellt, Vertiefungen 17 und 18 beidseitig zu einer Auflagefläehe 19 vorgesehen, während auf der Schenkelfläche 15 beidseitig zu einer Vertiefung 20 erhöhte Auflageflächen 21 und 22 vorgesehen sind. Mit dem Magnetkern, dessen Schenkelflächen absolut glatt geschliffer, sind, wirken die dreieckförmig angeordneten Auflageflächen 19, 21 und 22 zusammen, so daß eine satte Auflage gewährleistet ist und außerdem ein Brummen verringert bzw. ganz vermieden wird. Die Vertiefungen 17 und 18 bzw. 20 liegen gegenüber den Auflageflächen 19 bzw. 21 und 22 um ca. 0,02 mm tiefer. Ais Toleranz könnte man sich eine Abweichung von ± 0,01 mm vorstellen. Die Auflageflächen nehmen nur jeweils ein Viertel der jeweiligen Polflächen ein, so daß erreicht wird, daß sich nach einer gewissen, verhältnismäßig kurzen Zeit der Anpassung die Auflageflächen praktisch »eingeschlagen«, d. h. nach einer Schaltspielanzahl von 100 000 egalisiert haben und mit den Vertiefungen nunmehr auf gleicher Höhe liegen.

In der Fig.2 ist ein Magnetkern 31 mit U-förmig geschnittenen Blechlamellen perspektivisch dargestellt. Die beiden Schenkel besitzen die Bezugsziffern 32 und 33 (ein Luftspalt ist der Vereinfachung halber nicht gezeigt). Die Schenkelflächen besitzen die Bezugsziffer 34 und 35, wobei die Schenkelfläche 34 am Schenkel 32 und die Schenkelfläche 35 am Schenkel 33 angeordnet ist. b=> Die Schenkelfläche 34 besitzt nun in ihrer Mitte eine schraffiert eingezeichnete Vertiefung 36 und beidseitig dazu Auflageflächen 37 jnd 38, während die Schenkelflache 35 in ihrer Mitte eine Auflagefläche 39 und beidseitig zu ihr Vertiefungen 40 und 41 zeigt. Auch hier gilt, daß die Vertiefungen 36 bzw. 40 und 41 ca. 0,02 mm (± 0,01 mm Toleranz) tiefer liegen. Auch hier nehmen die Auflageflächen 37 und 38 bzw. 39 ein Viertel der jeweiligen Schenkelfläche 34 bzw. 35 ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere Schaltschütz, mit einem festen Magnetkern und einem bewegliche Kontakte antreibenden beweglichen Magnetanker, deren Bleche insbesondere einen U- oder Ε-Schnitt aufweisen, wobei die Polflächen des Magnetkerns oder des Magnetankers, die mit den Polflächen des jeweils anderen in direkte Berührung bei einer Schalthandlung gelangen, teilweise mit Vertiefungen versehen sind, so daß eine Mehrflächenauflage der Polflächen aufeinander gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Polfläche (14) des Magnetkerns oder des Magnetankers (11) zwei parallel zu den Flächen verlaufende Vertiefungen (17, 18) zur Bildung einer zwischen beiden Vertiefungen liegenden Auflagefläche (19) und bei der anderen Polfläche (15) des Magnetkerns oder des Magnetankers (11) nur eine Vertiefung (20) zur Bildung zweier nebeneinanderliegender Auflageflächen (21, 2"?J| vorgesehen sind, dergestalt, daß die Mittelpunkte aller Auflageflächen jeweils an den Enden eines Dreiecks liegen.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (17, 18, 20) etwa 0,02 mm unterhalb der Auflageflächen (19, 21, 22) liegen.

3. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Auflageflächen (19, 21, 22) insgesamt flächenmäßig kleiner sind als die Vertiefungen (17,18,20).

4. Schaltgeiät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflcgefläclvn (19, 21, 22) insgesamt ca. ein Viertel der jeweiligen Polflächen (14,15) einnehmen.

5. Schaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen (21, 22) an einer der Polflächen (15) flächenmäßig gleich sind der Auflagefläche (19) der anderen Polfläche (14).