DE3513763A1 - Elektromagnetisch betaetigbares schaltgeraet - Google Patents

Description

BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft

Mannheim 15. April 1985

Mp.-Nr. 549/05 ZPT/P4 - Pa/Sd

Elektromagnetisch betätigbares Schaltgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betatigbares Schaltgerät mit einem beweglichen Magnetanker und einem feststehenden E-förmigen Magnetkern, dessen freie Aufoenschenkel mit in einer Nut an der Stirnflache und in einer weiteren Nut an der Außenfläche des jeweiligen Auttenschenkels gehaltenen Kurzschluttringen ausgestattet sind und dessen freier Mittelschenkel von einer induktiven, vorzugsweise auf einem Spulenkörper angeordneten Spule umgeben ist, wobei zwischen der Spule beziehungsweise dem Spulenkörper und den angrenzenden Flachenbereichen des die freien Schenkel verbindenden Querschenkels des Magnetkernes wenigstens eine Dampfungsplatte aus gummielastischem Material angeordnet ist.

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Von Schaltgeraten der oben "bezeichneten Art wird 4&i4 *J / Ό Ο hohe Schalthaufigkeit und eine Lebensdauer von 10 Millionen Schaltungen und darüber erwartet. Jede einzelne Schalthandlung bedeutet dabei für das Schaltgerat eine Schlagbelastung, wobei insbesondere der Bewegungsablauf des Magnetankers Erschütterungen verursacht, deren Auswirkungen bei der Konzeption der Schaltgeräte nicht ausser Acht gelassen werden darf. Betroffen von diesen Schlagbelastungen sind unter anderem die Spule beziehungsweise der Spulenkörper, welcher die Spule aufnimmt, ebenso aber auch die sogenannten Kurzschiuferinge an den äußeren, freien Schenkelenden des Magnetkernes. Zur Dämpfung insbesondere der Rückprellkräfte, die auf die Spule beziehungsweise den Spulenkörper einwirken, sind deshalb Dämpfungsplatten bekannt, welche zwischen der Spule beziehungsweise dem Spulenkörper und den angrenzenden Flächenbereichen des die freien Schenkels verbindenden Querschenkels des Magnetkernes angeordnet werden. Die Wirkung derartiger Dämpfungsplatten ist überraschend gut, allerdings bildet 'sich zwischen der der Dampfungsplatte zugekehrten Flache der Spule beziehungsweise des Spulenkörpers und eben dieser Flache des Dampfungskörpers nach einer größeren Anzahl von Schaltungen eine starke Haftung aus, und zwar im Sinne einer "Verklebung". Beim Auswechseln einer defekten Spule kann es dann leicht geschehen, daft nicht nur die Spule beziehungsweise der Spulenkörper samt der Spule aus dem Gerät entfernt wird, sondern gleichzeitig auch die besagte Dämpfungsplatte. Dieses kann vom Wartungspersonsal leicht übersehen werden, was dazu führt, dab zwar eine neue Spule in das Schaltgerät eingelegt wird, nicht aber auch eine neue beziehungsweise die vorher vorhanden gewesene Dämpfungsplatte. Daraus resulitiert nicht nur ein lockerer Sitz der Spule im Gerat, sondern auch ein unzuverlässiges Verhalten des gesamten Schaltgerätes.

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Ein fester, spielfreier und stottgedämpfter Sitz ist auch für die genannten Kurzschluiaringe erwünscht, um sie vor Beschädigungen infolge der Erschütterungen zu bewahren und ihr Abfallen aus der Sollage zu verhindern. Um diesen festen, spielfreien Sitz der Kurzschluioringe zu erreichen, hat man bereits kleine Drahtfederglieder vorgesehen, welche die Halterung der Kurzschluüringe verbesseren sollen. Es ist auch vorgeschlagen worden, die seitlichen Schenkel der Kurzschluforinge nach ihrer Montage zu verbiegen, beziehungsweise zu verdrillen, um sie ganz eng und fest in die genannten Nuten am Magnetkern einzupressen. Änstattdessen sind aber auch speziell geformte Kunststoffglieder geschaffen worden, welche die unverlierbare und erschütterungsfreie Halterung der Kurzschluttringe zu verbessern vermögen. Hierbei handelt es sich also, zusammenfassend gesehen, entweder um zusätzliche Montagevorgänge (Verdrillung der Seitenschenkel der Kurzschluioringe) oder um gesonderte oder um auch gesondert zu montierende Teile, welche den gesamten Montagevorgang im Sinne eines zusätzlichen Aufwandes belasten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die geschilderten Gefahren bezüglich der Dämpfungsplatte zu mindern beziehungsweise auszuschließen und außerdem die Dämpfung und Sicherung der Kurzschluioringe auf möglichst einfache und montagefreundlxche Weise zu erzielen.

Zur Erreichung dieser Ziele wird erfindungsgemätt vorgeschlagen, der Dampfungsplatte, die mit Ausbrüchen für die drei freien Ε-Schenkel des Magnetkernes versehen ist, eine rahmenartige Gestalt zu verleihen, deren an den beiden Längsenden gelegenen Rahmenschenkel in den hierzu verbreiterten Nuten an den Außenflächen der Au

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ßenschenkel des'Magnetkernes anzuordnen und sie unmittelbar an die in den Nuten gehaltenen Bereiche der Kurzschlußringe angrenzen zu lassen, wobei diese Bereiche der Kurzschlußringe gleichzeitig wenigstens geringfügig in ihrer Lage verspannt werden. Durch derartige Maßnahmen ist die Halterung der Dämpfungsplatte am Magnetkern insoweit verbessert, als sie auch beim Entfernen des Spulenkörpers beziehungsweise der Spule am Magnetkern verbleibt, selbst dann, wenn ihre mit dem Spulenkörper verklebten Bereiche zunächst um eine kleine Strecke mit abgehoben werden. Ein Herausspringen der an den Langsenden gelegenen Rahmenschenkel der rahmenartigen Dämpfungsplatte aus den Nuten im Magnetkern ist ausgeschlossen, es sei denn, daß die genannten Rahmenschenkel beziehungsweise einer der Rahmenschenkel unter Aufwendung einer gewissen Gewalt zerrissen werden. Aber auch in diesem Falle ist die Aufmerksamkeit des Monteurs deutlich genug auf das Vorhandensein einer Dämpfungsplatte hingerichtet, so daß das Einlegen einer neuen Dampfungsplatte mit grotter Wahrscheinlichkeit nicht mehr vergessen wird. Gleichzeitig aber ist durch diese geschilderten Maßnahmen auch eine Einspannung und somit eine Sicherung der Kurzschlußringe gegeben, wodurch zusatzliche Haltemittel oder gesonderte Biegevorgänge entbehrlich sind.

Eine Verbesserung der geschilderten Effekte ist - so ein Ausgestaltungsvorschlag für die Erfindung - dadurch erzielbar, daß die an den Längsenden gelegenen Rahmenschenkel der rahmenartigen Dämpfungsplatte von den jeweils zugeordneten Kurzschlußringen Untergriffen und auch seitlich eingefangen werden. Außerdem wird vorgeschlagen die Dämpfungsplatte aus einem Elastomer herzustellen, vorzugsweise aus Äthylen-Propylen-Ter-Polyraer.

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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles und den nachfolgenden Erläuterungen hierzu soll die Erfindung noch einmal erklärt und verdeutlicht werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Sicht auf einen E-förmigen Magnetkern mit daran angeordneteter Dämpfungsplatte und mit montierten Kurzschlufcringen und

Fig. 2 eine seitliche Sicht, teilweise im Schnitt, auf den in Figur 1 gezeigten Magnetkern.

Figur 1 stellt eine perspektivische Sicht auf einen Magnetkern 10 dar, dessen freie Auttenschenkel 11 und 12, ebenso wie der freie Mittelschenkel 13, nach oben gerichtet sind. Diese freien Schenkel 11 bis 13 werden durch einen Querschenkel 14 miteinander verbunden, wodurch die Ε-Form entsteht. Eine Dämpfungsplatte 15 ist über die Auttenschenkel 11 bis 13 gestülpt und liegt auf den zugekehrten Flächenbereichen des Querschenkels 14 auf. Diese Dampfungsplatte 15 hat insgesamt gesehen eine rahmenartige Gestalt mit Ausbrüchen.für die freien Schenkel 11 bis 13.

Der Ausbruch für den Mittelschenkel 13 entspricht hierbei genau dessen Querschnittskontur, die Ausbrüche für die Auüenschenkel 11 und 12 hingegen sind in Längsrichtung kürzer bemessen als die Auttenschenkel 11 und 12 in dieser Richtung. Dieses deshalb, weil die an den Längsenden gelegenen Rahmenschenkel Ib und 17 der Dämpfungsplatte 15 in (in dieser Darstellung nur zu vermutenden)

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Nuten an den Außenschenkeln 11 und 12 eingreifen, welch letzteren gleichzeitig der Aufnahme von Kurzschlußringen 18 und 19 dienen. Diese Rahmenschenkel Ib und 17 der Dämpfungsplatte 15 sind hierbei mit den in den genannten Nuten gelegenen Bereichen der Kurzschlußringe 18 und 19 verspannt, woraus sich eine feste und auch spielfreie Halterung für die Kurzschlußringe 18 und 19 ergibt. Im übrigen werden die Kurzschlußringe 18 und 19 auch noch in Nuten an den Stirnenden der Außenschenkel 11 und 12 gehalten, wie aus der Darstellung gut zu entnehmen ist.

Eine seitliche Sicht, teilweise im Schnitt entsprechend dem in Figur 1 angedeuteten Schnittverlauf A bis D, veranschaulicht die Figur 2 . Erkennbar also der Magnetkern 10 mit seinen Außenschenkeln 11 und 12 und seinem Mittelschenkel 13 sowie der Querschenkel 14.

Sichtbar auch, teilweise von der Seite her gesehen und teilweise im Schnitt, die Dämpfungsplatte 15. In der linksseitigen Darstellungshälfte ist der Kurzschlussring 18 in einer seitlichen Sicht zu erkennen, der andere Kurzschlußring 19 ist geschnitten nur in jenen Bereichen zu erkennen, welche in einer stirnseitigen Nut 20 und in einer seitlichen Nut 21 am Außenschenkel 12 gelegen sind. In diesem aufgeschnitten Bereich des Magnetkernes 10 ist nun auch zu erkennen, dafi die bereits genannte Nut 21 nicht nur den Kurzschlußring 19 aufnimmt, sondern darüberhinaus auch noch den Rahmenschenkel 17 des in der Darstellung nach rechts weisenden Längsendes der Dämpfungsplatte 15. Diese Nut 21 ist zu diesem Zweck also verbreitert beziehungsweise deutlich breiter ausgebildet worden, als dieses nur für die Aufnahme des Kurzschlußringes 19 notwendig wäre.

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Schließlich ist, in der links einer Mittellinie 22 gelegenen Hälfte der Darstellung des Magnetkernes 10 ein Spulenkörper 23 mit einer darauf befindlichen Spule 24 strichliert eingezeichnet. Hiermit soll veranschaulicht werden, wie die Dämpfungsplatte 15 zwischen dem Querschenkel 14 des Magnetkernes 10 und dem Spulenkörper 23 gelegen ist.

Aufgabe, Funktion und Vorteile der dargestellten erfindungsgemäfäen Ausbildungen sind bereits erläutert worden, so datt weitere Ausführungen hierzu entbehrlich sind.

Angemerkt sei nur noch, datt in der Zeichnung lediglich ein Ausführungsbeispiel dargestellt worden ist. Mannigfache Abweichungen von der gezeigten Formgebung, beispielsweise für die Kurzschluttrin'ge und für die Ausildung der Dämpfungsplatte sind durchaus möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise kann vorgesehen werden, die an den Längsenden der Dämpfungsplatte 15 gelegenen Rahmenschenkel 1b und 17 zu verbreitern und sie über den Längsenden des Magnetkernes 10 vorstehen zu lassen.

. AV-

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Bezugsziffernliste

10 Magnetkern

11 Aufoenschenkel von

12 «

13 Mittelschenkel von

14 Querschenkel

15 Darapfungsplatte

Ib an Längsenden von 15 gelegene Rahmenschenkel

17 "

18 Kurzschluttringe

19 "

20 Nut/stirnseitig an

21 " /seitlich

22 Mittellinie 23 Spulenkörper

24 Spule

Claims (4)

Mp.-Nr. 549/85 ---_■ 15.04.1985 Ansprüche

1. Elektromagnetisch betätigbares Schaltgerät mit einem beweglichen Magnetanker und einem feststehenden, E-förmigen Magnetkern, dessen freie Außenschenkel mit in einer Nut an der Stirnfläche und in einer weiteren Nut an der Außenfläche des jeweiligen Außenschenkels gehaltenen Kurzschlußringen ausgestattet sind und dessen freier Mittelschenkel von einer induktiven, vorzugsweise auf einem Spulenkörper angeordneten Spule umgeben ist, wobei zwischen der Spule beziehungsweise dem Spulenkörper und den angrenzenden Flächenb'ereichen des die freien Schenkel verbindenden Querschenkels des Magnetkernes wenigstens eine Dämpfungsplatte aus gummielastischem Material angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämfpungsplatte (15), mit Ausbrüchen für die drei freien E-Schenkel (11, 12, 13) des Magnetkernes

(10) versehen, eine rahmenartige Gestalt aufweist, deren an den beiden Längsenden gelegenen Rahmenschenkel (16, 17) in den hierzu verbreiterten Nuten (21) an den Außenflächen der Außenschenkel (11, 12,) des Magnetkernes gelegen sind und unmittelbar an die in den Nuten gehaltenen Bereiche der Kurzschlußringe (18, 19) - diese wenigstens geringfügig in ihrer Lage verspannend - angrenzen.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Längsenden gelegenen Rahmenschenkel (1b, 17) der rahmenartigen Dämpfungsplatte (15) von den jeweils zugeordneten Kurzschlußringen (18, 19) Untergriffen und seitlich eingefangen sind.

BAD ORIGINAL

Mp.-Nr. 5W85 -- _% a, 15.04.19B5

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dato die Därapfungsplatte (15) aus einem Elastomer, vorzugsweise aus Ä'thylen-Propylen-Ter-Polymer besteht.

4. Schaltgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dafi die Dämpfungsplatte (15) die KurzschluhSringe (18, 19) derart einspannt und einfängt, datt diese gegen - durch die Schaltvorgänge ausgelöste - harte Schläge gedämpft und somit vor Beschädigungen und Zerstörung geschützt sind.