DE3637411A1

DE3637411A1 - Magnetic drive for electrical switching apparatuses

Info

Publication number: DE3637411A1
Application number: DE19863637411
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Haas; Peter Dipl Ing Kunze; Karl Ing Grad Mueller; Peter Dipl Ing Speil
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1986-11-03
Filing date: 1986-11-03
Publication date: 1988-05-05

Abstract

The invention relates to a magnetic drive (10, 20) for electrical switching apparatuses, which drive has a magnet core (14, 24) consisting of layered sheet-metal laminates (12, 22) having one or more limbs (17, 18, 27, 28) on which a moving magnet armature (15, 25) stops, which is likewise formed from sheet-metal laminates (13, 23). In the case of both the magnet core (14, 24) and the magnet armature (15, 25), the sheet-metal laminates (12, 13, 22, 23) are connected to one another by means of welding seams (16, 26), which are arranged transversely with respect to the sheet-metal layers and are produced by means of beam welding methods. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetantrieb für elektri sche Schaltgeräte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a magnetic drive for electri cal switching devices according to the preamble of claim 1 and a method for its production according to the Preamble of claim 9.

Elektrische Schaltgeräte, bei denen die Schalthandlung durch Fernbetätigung erfolgen soll, sind zu diesem Zeck mit einem Kraftantrieb ausgerüstet, der durch Anlegen einer Hilfsenergie die Betätigung der Schaltglieder vor nimmt.Electrical switching devices in which the switching operation by remote control are for this purpose equipped with a power drive that by applying an auxiliary energy before actuating the switching elements takes.

Zu den am häufigsten in der Industrie zum Ein- und Aus schalten elektrischer Maschinen eingesetzten Schaltgerä ten zählen die mit Magnetantrieben versehenen Schütze. Hierbei dient als Hilfsenergie in der Regel elektrischer Strom von geringerer Spannung als im eigentlichen Strom kreis der elektrischen Maschine.Among the most common in the industry for turning on and off switch electrical machines used switchgear Contactors with magnetic drives count. Usually electrical is used as auxiliary energy Current of lower voltage than in the actual current circuit of the electrical machine.

Bei der Auslegung von Magnetantrieben sind verschiedene zum Teil gegenläufige Anforderungen einzuhalten. Diese betreffen einerseits die Erzielung ausreichender Stellkraft, um die Betätigung der Schaltglieder des Schaltgeräts mit ausreichender Geschwindigkeit vorzuneh men sowie in der jeweils vorgesehenen Schaltposition zu halten, bei der die Schaltkontakte sicher getrennt bzw. sicher geschlossen sind. Andererseits gelten Anforderun gen hinsichtlich der Lebensdauer des Schaltgeräts und seines Magnetantriebs ( 10 ⁷ Schaltspiele), welche durch die hohen Beschleunigungen der Schaltstücke und die dar aus resultierenden Schlagkräfte beeinträchtigt wird. Eine weitere Beeinflussung resultiert aus der Schalthäu figkeit des angeschlossen elektrischen Verbrauchers, da mit erhöhter Schaltfrequenz die Materialermüdung zu nimmt.When designing magnetic drives, various, sometimes contradicting, requirements must be met. On the one hand, these relate to the achievement of sufficient actuating force to actuate the switching elements of the switching device at sufficient speed and to keep them in the respectively provided switching position, in which the switching contacts are safely separated or securely closed. On the other hand, there are requirements regarding the service life of the switching device and its magnetic drive ( 10 ⁷ switching cycles), which is impaired by the high accelerations of the switching elements and the resulting impact forces. A further influence results from the switching frequency of the connected electrical consumer, since the material fatigue increases with an increased switching frequency.

Ferner besteht generell die Forderung nach kompakter Gestaltung des Magnetantriebs, um so das Bauvolumen des elektrischen Schaltgeräts kleinhalten zu können.Furthermore, there is generally a demand for more compact Design of the magnetic drive in order to reduce the construction volume of the to keep electrical switchgear small.

Magnetantriebe, die in elektrischen Schaltgeräten einge setzt sind, bestehen in der Regel aus einer Magnetspule mit einem Magnetkern, der einen oder mehrere Schenkel aufweist. Der Magnetkern besteht aus einem festen Ma gnetkern und einem beweglichen Teil, dem Anker, wobei das bewegliche Teil mit einem Schaltglied gekoppelt ist, welches die Schaltkontakte trägt.Magnetic drives that are used in electrical switchgear are usually made up of a magnetic coil with a magnetic core that has one or more legs having. The magnetic core consists of a fixed dimension gnetkern and a moving part, the anchor, being the movable part is coupled to a switching element, which carries the switch contacts.

Die Funktion eines derartigen Magnetantriebs erfolgt bekannterweise derart, daß bei Anlegen eines elektri schen Stroms an die Magnetspule ein magnetisches Feld aufgebaut wird, welches mit dem festen und dem bewegli chen Teil des Kerns einen magnetischen Kreis bildet. Hierbei wird das bewegliche Teil schlagartig an den Ma gnetkern herangezogen. Hieraus leitet sich auch die Be zeichnung Schlaganker ab.The function of such a magnetic drive takes place known to be such that when an electri current to the magnetic coil a magnetic field is built up, which with the fixed and the movable Chen part of the core forms a magnetic circuit. Here the moving part abruptly touches the Ma gnetkern used. The Be derives from this drawing anchors.

Zur Reduzierung der bei Anlegen eines Wechselstroms auf tretenden Wirbelströme und der damit verbundenen Wirbel stromverluste sind die Magnetkerne aus beschichteten Blechlamellen gebildet, die miteinander vernietet sind. Zur Abhilfe der zusätzlichen Wirbelstromverluste, die von den Nieten verursacht werden und die bei ungünstiger Plazierung der Niete erhöht sind, können die Blechlamel len miteinander verklebt sein, so daß die sonst erfor derlichen Nieten entfallen können. Diese Möglichkeit jedoch besteht allerdings nicht bei dynamisch hoch bean spruchten Eisenkernen, wie sie in Magnetantrieben Ver wendung finden. Aufgrund der bereits erläuterten beson deren Beanspruchung bei Elektromagneten mit Schlaganker reicht eine rein adhäsive Verbindung der Blechlamellen mittels Klebstoff nicht aus, so daß eine Fixierung mit mechanischen Mitteln unumgänglich ist.To reduce the when applying an alternating current to eddy currents and the associated eddy currents The magnetic cores made of coated are power losses Sheet metal fins are formed, which are riveted together. To remedy the additional eddy current losses that caused by the rivets and the less favorable Placement of the rivets can be increased, the sheet metal laminate len be glued together so that the otherwise requ such rivets can be omitted. This possibility however, however, there is no dynamic high bean said iron cores, such as those found in magnetic drives Ver find application. Due to the already explained their stress on electromagnets with impact anchors a purely adhesive connection of the metal plates is sufficient by means of adhesive, so that a fixation with mechanical means is unavoidable.

Beim Vernieten der Blechlamellen sind die Niete zwar eingepaßt aber nicht in Preßsitz gegen alle Einzelbleche gehalten. Darüberhinaus ist der durch die Vernietung bedingte Fertigungsablauf soweit entwickelt, daß eine weitere Vereinfachung nicht möglich scheint. Dies steht dem Wunsch nach weiterer Verringerung des Fertigungsauf wandes bei der Herstellung von Magnetantrieben, respekti ve derer Magnetkerne entgegen.When riveting the metal plates, the rivets are fitted but not in a press fit against all individual sheets held. In addition, the riveting conditional manufacturing process developed so far that a further simplification does not seem possible. This stands the desire for a further reduction in production wandes in the manufacture of magnetic drives, respekti ve their magnetic cores.

Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Ma gnetantrieb der eingangs genannten Art anzugeben, durch dessen Ausgestaltung der mit der Vernietung seines Ma gnetkerns verbundene Fertigungsaufwand vermieden wird bei gleicher oder verbesserter Herstell- und Funktions sicherheit. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetantriebs angegeben werden.The invention therefore has the task of a Ma gnet drive of the type mentioned by the design of which with the riveting of his Ma associated manufacturing effort is avoided with the same or improved manufacturing and functional safety. Furthermore, a method of manufacture is said to be of the magnetic drive according to the invention can be specified.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk male der Ansprüche 1 bzw. 9.The task is solved by the characteristic note male of claims 1 and 9, respectively.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den aus geschichteten Blechlamellen gebildeten Magnetkern des Magnetantriebs mittels Schweißnähten zu fixieren. Hierzu sind an den sogenannten Polflächen des Magnetkerns und des Magnetankers, an denen das feste Teil und das bewegliche Teil, der sogenannte Schlaganker, aneinanderschlagen, Schweißnähte quer zu den Blechlagen angeordnet, ebenso wie an der Rückseite des Magnetkerns, d.h. an der den Polflächen entgegengesetzten Außenseite des Magnetkerns. In entsprechender Weise ist auch der zugehörige Ma gnetanker ausgestaltet.According to the invention it is provided that the layered Sheet metal fins formed magnetic core of the magnetic drive to fix with welds. For this purpose, the so-called pole faces of the magnetic core and Magnetic anchor on which the fixed part and the movable Part, the so-called impact anchor, Welds arranged transversely to the sheet layers, as well as on the back of the magnetic core, i.e. on the the Pole surfaces opposite the outside of the magnetic core. The corresponding dimension is also corresponding designed gnetanker.

Die Schweißnähte, die mittels einem Strahlschweißverfah ren hergestellt sind, zeichnen sich aus durch eine be sonders schmale Wärmeeinflußzone, die sich leicht nach weisen läßt, z.B. mittels metallographischem Schliff bild.The welds, which are carried out by means of a beam welding process are manufactured, are characterized by a be particularly narrow heat affected zone, which is easy to follow indicates, e.g. by means of a metallographic cut picture.

Die verfahrensbedingte sehr eng begrenzte Wärmeeinbrin gung und die nur kurzzeitige Wärmeeinwirkung mit schnel ler Abkühlung führt im Sinne der Erfindung zu einer nur sehr geringen Gefügebeeinflussung des Grundwerkstoffs. Wegen der sehr schnellen Abkühlung als Folge der gerin gen Wärmeeinbringung bezogen auf das gesamte Volumen des Magnetkerns besteht hier die Gefahr der bei herkömmli chen Schmelzschweißverfahren, wie z.B. Gasschmelz schweißen oder Lichtbogen-Handschweißen, zu verzeichnen den Grobkornbildung infolge der thermisch aktivierten Umwandlungsvorgänge im Grundwerkstoff bei dem erfin dungsgemäß hergestellen Magnetkern nicht.The process-related, very limited heat input and the short-term exposure to heat with quick Cooling leads to only one in the sense of the invention very little structural influence of the base material. Because of the very rapid cooling as a result of the gerin heat input based on the total volume of the Magnetic core there is the risk of conventional welding processes, e.g. Gas melting welding or manual arc welding the coarse grain formation due to the thermally activated Conversion processes in the base material in the invented not manufactured according to the magnetic core.

Als Strahlschweißverfahren kommen gemäß der Erfindung in Betracht das Elektronenstrahlschweißverfahren und das Laserstrahlschweißverfahren. Beide Verfahren sind hin sichtlich ihrer Handhabung soweit bekannt, daß ihr Ein satz bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetan triebs als unbedenklich und ausreichend zuverlässig im Hinblick auf die Fertigungs- und die Funktionssicherheit anzusehen ist. Daher soll hier nicht näher darauf einge gangen werden. The beam welding process according to the invention comes in Consider the electron beam welding process and that Laser beam welding process. Both methods are gone visibly their handling so far known that their Ein set in the manufacture of the Magnetan invention drive as harmless and sufficiently reliable With regard to manufacturing and functional safety can be seen. Therefore, it should not be discussed in more detail here be gone.

Als wesentlich für die Erfindung ist jedoch die bei bei den Schweißverfahren bestehende Möglichkeit, den scharf gebündelten energiereichen Strahl zu fokussieren und da mit den Ort der Wärmeinbringung sehr präzise zu begren zen. Eine derart konzentrierte Wärmeeinbringung gestat tet es nicht nur, die Streckenenergie klein zu halten, sondern auch hohe Schweißgeschwindigkeiten auszunutzen, die thermische Werkstoffbeeinflussung auf sehr kleine Bereiche zu beschränken, unterschiedliche Massen und Werkstoffe miteinander zu verbinden und schwer schmelz bare Metalle zu schweißen.As essential for the invention, however, is at the welding method existing, the sharp to focus focused energy beam and there with the location of the heat input very precisely Zen. Such concentrated heat input allows not only does it keep track energy low, but also to use high welding speeds, the thermal material influence on very small Restrict different masses and areas Join materials together and melt heavily to weld bare metals.

Durch Variation der übrigen Schweißparameter, z.B. Schweißgeschwindigkeit, können die Schweißbedingungen stets optimal auf das jeweilige Schweißobjekt, z.B. Ma gnetkerne unterschiedlicher Größe, angepaßt werden.By varying the other welding parameters, e.g. Welding speed, the welding conditions always optimal for the respective welding object, e.g. Ma gnet cores of different sizes can be adjusted.

Vorteilhafterweise werden die Schweißnähte, die die Blechlamellen einstückig miteinander verbinden, ohne Schweißzusatz geschweißt, so daß auch keine zusätzlichen Werkstoffveränderungen auftreten, die auf Legierungsef fekte oder örtliche Aufmischungen bzw. Entmischungen zu rückzuführen wären. In vorteilhafter Weise werden die Schweißnähte hierbei lediglich durch örtliches Auf schmelzen benachbarter Blechlamellen hergestellt, so daß sich ein nahezu ungestörter Verlauf des magnetischen Feldes erreichen läßt bei ausreichender mechanischer Festigkeit des Magnetkerns.Advantageously, the welds that the Connect sheet metal fins in one piece without Welding filler welded, so that no additional Material changes occur that are due to alloying perfect or local mixes or segregations would be returned. Advantageously, the Welds here only by local opening melt adjacent sheet metal plates made so that there is an almost undisturbed course of the magnetic Field can be reached with sufficient mechanical Strength of the magnetic core.

In weiterer vorteilhafter Weise ist vorgesehen, insbe sondere um die Gefahr von Schäden an den Schweißnähten bzw. am Magnetkern aufgrund der starken Schlagbeanspru chung des beweglichen Schlagankers auf den Polflächen weitestgehend auszuschließen, die Schweißnähte außermit tig anzuordnen, so daß sie nach Möglichkeit außerhalb der Aufschlagzone des Schlagankers liegen.In a further advantageous manner, in particular especially about the risk of damage to the weld seams or on the magnetic core due to the strong impact stress the moving impact anchor on the pole faces as far as possible to exclude the weld seams tig to arrange so that they are outside if possible the impact zone of the impact anchor.

Unter Aufschlagzone wird hierbei die Berührungsfläche an den Polflächen verstanden, die sich bei langsamer Annä herung der Polflächen ergibt. Diese kann bei völliger Planheit beider Polflächen der gesamte Schenkelquer schnitt sein, was gleichbedeutend ist mit der geringst möglichen Flächenpressung. In der Regel jedoch wird sich infolge von Fertigungstoleranzen ein kleinerer Bereich auszeichnen, in dem die erste Berührung der beiden Teile erfolgt, bevor infolge elastischer Verformung schließ lich die gesamte Polfläche sich berührt.The contact area becomes here under the impact zone understood the pole faces, which change with slow Annä of the pole faces. This can occur with complete Flatness of both pole faces across the entire leg be cut, which is synonymous with the least possible surface pressure. As a rule, however, will a smaller area due to manufacturing tolerances distinguish in which the first touch of the two parts takes place before closing due to elastic deformation Lich the entire pole face touches.

Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung sind die auf der Gegenseite der Schenkel liegenden Schweißnähte, d.h. auf der den Polflächen entgegengesetzten Außenflä chen, versetzt in Bezug auf die Schweißnähte auf den Polflächen angeordnet.According to a further improvement of the invention, the welds on the opposite side of the legs, i.e. on the outer surface opposite the pole faces Chen, offset in relation to the weld seams on the Pole surfaces arranged.

Es kann jedoch zweckmäßig sein, die auf den Polflächen angeordneten Schweißnähte und die außenliegenden Schweißnähte quasi spiegelbildlich zueinander, d.h. mit kürzestem Abstand zueinander, anzuordnen, so daß sie sich direkt gegenüberliegen und ihre Verbindungsgerade die Außenkontur des Magnetkerns unter einem rechten Win kel schneidet.However, it may be appropriate to use the pole faces arranged welds and the outside Welds are almost mirror images of each other, i.e. With shortest distance from each other, so that they face each other directly and their connecting straight line the outer contour of the magnetic core under a right win kel cuts.

Zur Dämpfung der Geräuschentwicklung von Magnetantrieben infolge wechselstrombedingter Schwingungen des Magnet kerns ist bekannt, Kurzschlußringe in die Polflächen des Magnetkerns einzusetzen.To dampen the noise of magnetic drives due to alternating current-induced vibrations of the magnet kerns is known, short-circuit rings in the pole faces of the Insert magnetic core.

Gemäß der Erfindung können ebenfalls derartige Kurz schlußringe, die zweckmäßigerweise aus elektrisch gut leitendem Material bestehen, in dafür vorbereitete Nuten an den Polflächen und jeweils einer Seitenfläche jeden Schenkels des Magnetkerns eingelegt sein. Die Nuten sind quer zur Lamellierungsrichtung der Blechlamellen in den Magnetkern soweit eingeformt, daß die dort eingesetzten Umfangsegmente des Kurzschlußrings bündig mit der Ober fläche abschließen, während die übrigen Umfangssegmente des Kurzschlußrings auf zueinander parallel angeordneten Seitenflächen jeden Schenkels von Nut zu Nut geführt sind.According to the invention, such short can also key rings, which are expediently made of electrically good conductive material, in prepared grooves on the pole faces and one side face each Leg of the magnetic core must be inserted. The grooves are transversely to the laminating direction of the sheet metal laminations in the Magnetic core molded so far that the used there Circumferential segments of the short-circuit ring flush with the upper complete area while the remaining perimeter segments of the short-circuit ring on parallel to each other Side surfaces of each leg from groove to groove are.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die so, wie vorstehend beschrieben, angeordneten Kurzschlußringe ebenfalls un ter Heranziehung eines Strahlschweißverfahrens mit dem Magnetkern zu verschweißen und dadurch zu fixieren. Auf grund des bekannten, bereits vorstehend erläuterten Wir kungsmechanismus beider Schweißverfahren kann dieses Vorgehen als unbedenklich angesehen werden im Hinblick auf mögliche Vorschädigungen des Grundwerkstoffs.According to the invention, it is provided as above described, arranged short-circuit rings also un using a beam welding process with the Weld the magnetic core and thereby fix it. On due to the well-known We already explained above Mechanism of both welding processes can do this Approaches are considered to be harmless with regard to for possible pre-damage to the base material.

Im Einklang mit der Erfindung kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, anstelle eines in vorgeformte Nuten eingelegten und mittels Punktschweißungen örtlich fi xierten Kurzschlußringes die ohnehin erforderlichen Ver bindungsnähte unter Zusatz von leitfähigem Material, z.B. Kupfer auszuführen und so gleichzeitig als Kurz schlußring zu benutzen, wobei die Herstellung der seit lichen Verbindungen der als Kurzschlußring benutzten Schweißnähte ebenfalls so vorgesehen ist. Diese und wei tere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.In accordance with the invention can expediently be provided instead of one in preformed grooves inserted and locally fi by spot welding xierte short-circuit ring the anyway necessary Ver binding seams with the addition of conductive material, e.g. Execute copper and so at the same time as short key ring to use, the manufacture of which since Lichen connections used as a short circuit ring Welds are also provided. This and white tere advantageous embodiments of the invention are the See subclaims.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung, vor teilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfin dung sowie weitere Vorteile näher erläutert und be schrieben werden.Based on the drawing, in which an embodiment of the Invention is shown, the invention is intended to partial refinements and improvements of the Erfin and other advantages explained and be be written.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Magnetantrieb Fig. 1 shows a magnetic drive

Fig. 2 einen Magnetantrieb gemäß Fig. 1, der zusätz lich Kurzschlußringe aufweist. Fig. 2 shows a magnetic drive according to FIG. 1, which has additional Lich short-circuit rings.

In Fig. 1 ist beispielhaft die perspektivische Darstel lung eines nach der Erfindung ausgestalteten Magnetan triebs 10 wiedergegeben, wobei Antriebsteile wie Federn und Traversen sowie elektrische Kontakte und Kontakt brücken nicht gezeigt sind.In Fig. 1, the perspective presen- tation of a magnet drive designed according to the invention 10 is shown by way of example, drive parts such as springs and trusses and electrical contacts and contact bridges are not shown.

Der Magnetantrieb 10 weist einen dreischenkligen Ma gnetkern 14 und einen darauf geometrisch abgestimmten Schlaganker 15 auf. Die beiden äußeren Schenkel sind mit Bezugsziffer 17 versehen. Dazwischen liegt der Schenkel 18, der eine Spulenwicklung 19 trägt, deren elektrische Anschlüsse nicht gezeigt sind.The magnetic drive 10 has a three-legged Ma gnetkern 14 and a geometrically coordinated impact anchor 15 . The two outer legs are provided with reference number 17 . In between is the leg 18 , which carries a coil winding 19 , the electrical connections are not shown.

Sowohl der Magnetkern als auch der Schlaganker sind aus Blechlamellen 12, 13 gebildet, die in der Fig. 1 nur schematisch durch entsprechende Trennlinien angedeutet sind.Both the magnetic core and the impact armature are formed from sheet metal lamellae 12 , 13 , which are only indicated schematically in FIG. 1 by corresponding dividing lines.

Die Blechlamellen 12, 13 des Magnetkerns 14 und des Schlagankers 15 sind an ihren Kanten quer zur Lamellie rungsrichtung örtlich verschweißt. Die mittels Strahl schweißverfahren hergestellten Schweißnähte 16 sind li nienförmig im Abstand zueinander angeordnet, wobei ihre jeweilige Lageanordnung bzw. ihr Abstand der auftreten den mechanischen Beanspruchung entsprechend festgelegt ist.The sheet metal lamellae 12 , 13 of the magnetic core 14 and the impact anchor 15 are locally welded at their edges transversely to the direction of the lamellae. The welds 16 produced by means of a beam welding process are arranged in a line-like manner at a distance from one another, their respective positional arrangement or their distance from the occurrence of the mechanical stress being determined accordingly.

Die Schweißnähte 16, die ohne Materialzusatz gefertigt sind, zeichnen sich aus durch gleichmäßige Nahtgeome trie, geringe Nahtbreite und eine schmale Wärmeeinfluß zone. Diese Merkmale lassen sich jederzeit problemlos am Objekt erkennen und sind in der Fig. 1 durch jeweils eine schmale gerade Linie symbolisch dargestellt.The welds 16 , which are made without the addition of material, are characterized by even seam geometry, small seam width and a narrow heat-affected zone. These features can be easily recognized at any time on the object and are symbolically represented in FIG. 1 by a narrow straight line in each case.

Um den magnetischen Fluß nicht zu beeinträchtigen, ist eine geringe Nahttiefe vorgesehen, welche durch Festle gung entsprechender Schweißparameter einstellbar ist. Die Schweißnähte 16 auf den Polflächen 11 der Schenkel 17, 18 des Magnetkerns 14 und der des Schlagankers 15 sind außerhalb der Mitte angeordnet. Ferner sind die auf den Polflächen 11 angeordneten Schweißnähte in das Blech eingelassen und schließen bündig mit der Polfläche 11 ab. Damit wird erreicht, daß beim Aufeinandertreffen der Polflächen von Magnetkern 14 und Schlaganker 15, d.h. im Betriebsfall, eine möglichst gleichmäßige Kraftvertei lung sich einstellt und die Nahtbereiche keine überhöhte Flächenpressung erfahren.In order not to impair the magnetic flux, a shallow seam depth is provided, which can be adjusted by setting appropriate welding parameters. The weld seams 16 on the pole faces 11 of the legs 17 , 18 of the magnetic core 14 and that of the impact anchor 15 are arranged outside the center. Furthermore, the weld seams arranged on the pole faces 11 are embedded in the sheet metal and are flush with the pole face 11 . This ensures that when the pole faces of the magnetic core 14 and impact armature 15 meet, that is to say in the case of operation, the force distribution is as uniform as possible and the seam areas do not experience excessive surface pressure.

Der bewußte Verzicht auf die Verwendung von Schweißzu sätzen sowie die Anwendung eines Strahlschweißverfah rens, dieses kann sein das Elektronenstrahlschweißen oder das Laserstrahlschweißen, weisen die erfindungsge mäß hergestellten Magnetantriebe 10 im Bereich der Schweißnähte 16 praktisch keine Gefügestörungen auf wie Kornvergröberung oder Legierungssprünge infolge Seige rungen oder Diffusion, was sich auf das Betriebsverhal ten derart hergestellter Magnetantriebe 10 günstig aus wirkt.The deliberate waiver of the use of welding additives and the use of a beam welding process, this can be electron beam welding or laser beam welding, the magnetic drives 10 produced according to the invention in the area of the weld seams 16 have practically no structural defects such as grain coarsening or alloy jumps as a result of seeding or diffusion , Which has a favorable effect on the operating behavior of magnetic drives 10 produced in this way.

In Fig. 2 ist ein Magnetantrieb 20 gezeigt, der nahezu identisch aufgebaut ist wie der in Fig. 1 gezeigte. Auch hier besteht der Magnetantrieb 20 aus einem dreischenk ligen Magnetkern 24 und einem entsprechenden Schlaganker 25, die aus Blechlamellen 22, 23 gebildet sind und deren Polflächen 21 einander zugewandt sind. Abweichend von Fig. 1 jedoch weisen die Schenkel 27, 28 des Magnetan triebs 20 außer den zur Befestigung vorgesehenen Schweißnähten 26 sogenannte Kurzschlußringe 30 auf, wel che in hierfür vorbereitete, quer zur Lamellierungsrich tung eingeformte hier aber nicht näher gezeigte Nuten eingelegt sind.In Fig. 2, a magnetic drive 20 is shown, which is almost identical to that shown in Fig. 1. Here, too, the magnetic drive 20 consists of a three-leg magnetic core 24 and a corresponding impact anchor 25 , which are formed from sheet metal plates 22 , 23 and whose pole faces 21 face one another. Deviating from FIG. 1, however, the legs 27, 28 of the MagneTan drive 20 except those specified for fixing welds 26 so-called short-circuit rings 30, wel che in prepared for this purpose, transversely to Lamellierungsrich tung molded but grooves are not shown in detail, are placed here.

Erfindungsgemäß sind die Kurzschlußringe 30 gemeinsam mit einer Schweißnaht 26 in das Blechpaket eingebracht, wobei der zweckmäßigerweise aus gut elektrisch leit fähigem Material, z.B. Kupfer, bestehende Kurzschlußring 30 zumindest örtlich durch Punktschweißen in seiner Lage fixiert ist.According to the invention the short-circuit rings 30 are introduced together with a weld 26 in the laminated core, wherein the appropriately routing enabled good electric material, for example copper, existing short-circuit ring 30 is at least locally fixed by spot welding in position.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch vorgesehen, die mit dem erfindungsgemäß vorge sehenen Strahlschweißverfahren erzielbaren Schweißbedin gungen zu nutzen. Diese Schweißbedingungen gewährleisten örtlich sehr begrenzte Aufschmelzzonen, geringe Vermi schung und rasche Abkühlung, wodurch die mit herkömmli chen Schweißverfahren unvermeidbare Versprödung infolge Kornvergröberung bzw. Legierungseffekten nahezu unter bunden wird.According to a special embodiment of the invention however, it is provided with the invention see beam welding process achievable welding conditions to use. Ensure these welding conditions locally very limited melting zones, low vermi and rapid cooling, which means that with conventional Chen inevitable embrittlement as a result of welding processes Grain coarsening or alloying effects almost below is bound.

Der erfindungsgemäße Einsatz des Laserstrahlschweißens oder des Elektronenstrahlschweißens ermöglicht es, Ma gnetantriebe herzustellen, welche keine Niete zur Veran kerung der Blechlamellen aufweisen, sondern mittels Schweißnähten zusammengehalten sind. Sollen Kurzschluß ringe 30 eingesetzt werden, besteht nach dem erfindungs gemäßen Herstellverfahren die Möglichkeit, die Kurz schlußringe 30 gemeinsam mit den Schweißnähten 26 an dem Magnetkern 24 anzubringen. Hierbei kann ein als Kurz schlußring 30 vorgesehener elekrischer Leiter mittels Schweißpunkten fixiert werden.The use of laser beam welding or electron beam welding according to the invention makes it possible to produce magnetic drives which have no rivets for anchoring the sheet-metal fins, but are held together by means of weld seams. If short-circuit rings 30 are used, there is the possibility, according to the manufacturing method according to the invention, of attaching the short-circuit rings 30 together with the weld seams 26 to the magnetic core 24 . Here, a short-circuit ring 30 provided electrical conductor can be fixed by means of welding spots.

Es kann aber auch gemäß der Erfindung vorgesehen sein, den Leiter voll aufzuschmelzen und mit dem umgebenden Magnetkern örtlich zu verschmelzen. Dieses örtliche Auf legieren kann erfindungsgemäß auch durch Verwendung ei nes entsprechenden Schweißzusatzes, z.B. Kupferdraht, erfolgen, wobei die Festlegung der Schweißparameter sich an den geometrischen Gegebenheiten orientiert.However, it can also be provided according to the invention melt the conductor fully and with the surrounding one Local fusion of the magnetic core. This local up can alloy according to the invention also by using egg appropriate welding filler, e.g. Copper wire, take place, the definition of the welding parameters itself based on the geometric conditions.

Claims

1. Magnet drive for an electrical switching device with a magnetic core consisting of laminations laminated in sheet metal layers, which has one or more legs ending in pole faces, and with a magnetic armature, which also consists of laminations laminated in layers and has pole faces, the pole faces of which lie opposite those of the magnetic core and cooperate with them, characterized in that the sheet metal fins ( 12 , 13 , 22 , 23 ) are connected by means of weld seams ( 16 , 26 ) arranged transversely to the sheet metal layers, that the weld seams ( 16 , 26 ) each on the pole faces ( 11 , 21 ) and on these opposite sides of the magnetic core ( 14 , 24 ) and the magnet armature ( 15 , 25 ) are arranged, and that the weld seams have a very narrow heat affected zone.

2. Magnet drive according to claim 1, characterized in that the weld seams ( 16 , 26 ) on the Polflä surfaces ( 11 , 21 ) are arranged off-center.

3. Magnetic drive according to claim 1, in which the pole faces of the magnet armature, which strike the pole faces of the magnetic core, have defined impact zones, characterized in that the weld seams ( 16 , 26 ) on the pole faces ( 11 , 21 ) outside the up impact zones of the magnetic armature ( 15 , 25 ) on the magnetic core ( 14 , 24 ) are arranged.

4. Magnet drive according to claim 1, characterized in that the weld seams ( 16 , 26 ) on their pole faces ( 11 , 21 ) opposite sides of the magnet core ( 14 , 24 ) and the magnet armature ( 15 , 25 ) offset to the weld seams ( 16 , 26 ) are arranged on their pole faces ( 11 , 21 ) of the legs ( 17 , 18 , 27 , 28 ).

5. Magnet drive according to claim 1, characterized in that the weld seams ( 16 , 26 ) on the Polflä surfaces ( 11 , 21 ) of the magnetic core ( 14 , 24 ) and the magnet armature ( 15 , 25 ) and on the opposite of their pole faces set sides directly opposite each other.

6. Magnet drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the pole faces ( 21 ) of the outer legs ( 27 ) of the magnetic core ( 24 ) and on the mutually facing side surfaces of these legs ( 27 ) each have a groove transversely to the sheet metal plates ( 22 , 23 ) is formed, which serves to receive a short-circuit ring ( 30 ).

7. Magnet drive according to claim 6, characterized in that an electrical conductor is inserted as a short-circuit ring ( 30 ) in the groove and welded to the leg ( 27 ) ver.

8. Magnet drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that each outer leg ( 27 ) of the magnetic core ( 24 ) has a short-circuit ring ( 30 ) which is brought into the groove provided as weld metal and at the same time for fixing the Blechla mellen ( 22 ) is used.

9. A method for producing a magnetic drive according to claim 1 to 8, which provides the welding, characterized in that the lamellae for connecting the sheet metal of the magnetic core ( 14 , 24 ) and the magnet armature ( 15 , 25 ) provided welding by means of a beam welding process he follows.

10. The method according to claim 9, characterized in net that the welding by means of electron beam welding s done.

11. The method according to claim 9, characterized in net that the welding by means of laser beam welding he follows.

12. The method according to claim 10, characterized in that the welding is carried out in a fine vacuum at 10 ° to 10 ^-3 Pa.

13. The method according to claim 10, characterized records that the weld under protective gas at normal printing is done.