DE3732257A1 - Verfahren zur herstellung eines elektromagnetischen ausloesers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Auslösers eines Niederspannungsschaltge­ rätes, mit einem magnetisierbaren Kern und einem diesen mit wenigstens einer Windung umschließenden, einen Bestandteil der Strombahn des Schaltgerätes bildenden Leiter.

Elektromagnetische Auslöser dieser Art sind in einer Reihe unterschiedlicher Ausführungsformen bekannt. Die Ausgestaltung ihrer durch den Leiter gebildeten Wicklung hängt dabei von dem Nennstrom und dem hiermit in Beziehung stehenden Kurzschluß­ strom ab, bei dem die Auslösung des Schaltgerätes erfolgen soll. Es hat sich erwiesen, daß die elektromagnetischen Aus­ löser für Schaltgeräte mit höherem Nennstrom oftmals eine einfachere Gestaltung aufweisen können als die Auslöser für Schaltgeräte mit niedrigem Nennstrom. Dies hängt damit zu­ sammen, daß es bei ausreichend hohem Strom genügt, einen gestreckten Leiter mit einem beispielsweise U-förmig ge­ stalteten Eisenjoch zu versehen, um mittels eines den Pol­ flächen des Joches gegenüberstehenden Klappankers eine zur Lösung der mechanischen Verklinkung des Schaltgerätes aus­ reichende Kraft zu gewinnen. Bei einem niedrigen Kurzschluß­ strom ist es dagegen erforderlich, in die Strombahnen des Schaltgerätes Spulen mit mehreren Windungen einzufügen, um die gleiche oder eine ähnlich große Kraft zur Auslösung zu erzeugen.

Es ist üblich, Spulen für die elektromagnetischen Auslöser der vorstehend erläuterten Art als gesonderte Bauteile herzustellen, die dann beim Zusammenbau des Schaltgerätes als Baugruppe mon­ tiert werden. Zur Herstellung der Spulen wird lackierter oder blanker Profildraht mit rechteckigem oder quadratischem Quer­ schnitt benutzt, wie dies beispielsweise der US-A-34 02 377, US-A-45 84 545, EP-A-02 08 176 und der DE-A-28 27 677 zu ent­ nehmen ist. Die Herstellung solcher Spulen erfolgt auf Wickel­ maschinen, wie man sie auch für andere Spulen der Elektro­ technik einsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Auslösers eines Niederspannungs-Schaltgerätes anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Ver­ fahrensschritte gelöst:.

• a) der Leiter wird in gestrecktem Zustand mit weiterführenden Bauteilen der Strombahn verbunden;
• b) der Leiter wird zu einer Spule geformt und
• c) die weiterführenden Bauteile werden vor oder nach der Bildung der Windungen mit entsprechenden Gegenstücken der Strombahn des Schaltgerätes verbunden.

Durch dieses Verfahren wird die Verwendung von Wickelmaschinen zur Herstellung der Spulen entbehrlich. Darüber hinaus wird die Fertigung der Schaltgeräte dadurch erleichtert, daß nun eine zusammenhängende Baugruppe vorgefertigt und am Montageplatz eines Schaltgerätes bereitgestellt werden kann, die unter Umständen alle zusammengehörenden Teile eines Abschnittes der Strombahn umfaßt. Die Bildung der Spule kann dabei sowohl von Hand als auch mittels eines Manipulators oder Roboters er­ folgen.

Zur leichten Durchführung des neuen Verfahrens kann insbe­ sondere dadurch beigetragen werden, daß als Leiter ein isolierter mehrdrähtiger Leiter verwendet wird. Solche im allgemeinen als Litze bezeichneten Leiter haben die Eigenschaft einer geringen Biegesteifigkeit und lassen sich daher sowohl von Hand als auch maschinell zur Bildung einer Spule um einen Kern oder Spulenkörper mit geringem Kraftaufwand herumlegen. Eine solche, aus einem flexiblen Leiter gebildete Spule wird im allgemeinen, sofern nicht eine nennenswerte Vorspannung beim Wickeln angewandt wird, eine geringere mechanische Festigkeit gegenüber der aufgrund von Kurzschlußströmen zu erwartenden elektrodynamischen Beanspruchung aufweisen. Wird jedoch das Verfahren in der Weise ausgeführt, daß auf die Spule ein die Windungen nach außen abstützender Hüllkörper aufgebracht bzw. die Spule in einen solchen Hüllkörper eingebracht wird, so können die auftretenden radial nach außen wirkenden Kräfte auf einfache Weise abgefangen werden. Damit ist sichergestellt, daß weder die Spule selbst noch angrenzende Bauteile des Schaltgerätes beschädigt werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine aus einem Anschlußwinkel, einem biegsamen Leiter und einem Stromband bestehende Baugruppe als Bestandteil der Strombahn eines Niederspannungs-Leistungs­ schalters.

Die Fig. 2 zeigt die Baugruppe gemäß der Fig. 1 nach Bildung einer Spule für einen elektromagnetischen Auslöser.

In der Fig. 3 ist ein abgewandeltes Beispiel gezeigt, bei dem der gestreckte Leiter zur Bildung der Spule unmittelbar auf einen Magnetkern aufgewickelt ist.

In der Fig. 4 ist ein Beispiel für den Einbau einer Baugruppe gemäß den Fig. 2 oder 3 in ein Schaltgerät dargestellt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen unterschiedliche Beispiele für Hüllkörper zur Abstüzung der Spule eines elektromagnetischen Auslösers.

Wie eingangs erläutert, ist es bisher üblich, die Spulen für die elektromagnetischen Auslöser von Schaltgeräten als Einzelteile unter Benutzung einer üblichen Wickelmaschine herzustellen. Statt dessen wird bei dem neuen Verfahren gemäß der Fig. 1 in einem ersten Schritt eine Baugruppe 1 herge­ stellt, die einen gestreckten Abschnitt 2 eines Leiters enthält, der zur Bildung der Spule des Auslösers vorgesehen ist. Dieser Leiterabschnitt ist an seinem einen Ende in dem gezeigten Beispiel mit einem Anschlußwinkel 3 und an seinem anderen Ende mit einem geflochtenen Stromband 4 verbunden, wie es im allgemeinen als Stromzuführung zu betriebsmäßig beweg­ baren Teilen, insbesondere einem bewegbaren Schaltstück, be­ nutzt wird. Es ist ohne weiteres möglich, die Baugruppe 1 auch so auszugestalten, daß sie beginnend mit einer Anschlußklemme sämtliche zusammenhängenden Bauteile umfaßt. Die Baugruppe 1 wird am Montageplatz einer Schaltgerätefertigung bereitgehalten. In einem weiteren Verfahrensschritt, dessen Ergebnis in der Fig. 2 gezeigt ist, wird der Leiter 2 um einen Spulenkörper 5 zur Bildung einer Spule in der erforderlichen Anzahl von Windungen herumgelegt. Dies geschieht ohne Verwendung einer Wickelmaschine von Hand oder mittels eines geeigneten Mani­ pulators oder Roboters. Von der jeweils vorliegenden Kon­ struktion des Schaltgerätes hängt es ab, ob es zweckmäßig ist, vor dem Wickelvorgang beispielsweise den Anschlußwinkel 3 bereits in dem Gehäuse des Schaltgerätes zu befestigen oder das Stromband 4 in ähnlicher Weise festzulegen, z. B. mittels eines in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Klemmstückes 8, welches den Leiter 2 und das Stromband 4 verbindet.

Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Beispiel ist ein Spulenkörper 5 mit einer zentralen Öffnung 6 für einen Magnetkern als Träger der aus dem Leiter 2 gebildeten Spule 7 benutzt. Demgegenüber kann gemäß dem abgewandelten Beispiel entsprechend der Fig. 3 der Leiter 2 unmittelbar auf einen U-förmigen Magnetkern 10 aufgebracht und hierbei eine Wicklung 11 gebildet werden. Hier­ für eignen sich insbesondere lackierte oder sonstwie isolierte Leiter. Dagegen gestattet es die Verwendung eines Spulenkörpers 5, auch blanke Leiter zu verwenden, wenn der Spulenkörper aus einem Isolierstoff besteht und eine zur elektrischen Trennung der Windungen geeignete Gestaltung aufweist.

Für die Handhabung bei dem beschriebenen Verfahrensablauf besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines mehrdrähtigen isolierten Leiters in Gestalt einer üblichen Litzenleitung. Diese läßt sich aufgrund ihrer geringen Biegesteifigkeit auf besonders einfache Weise sowohl zur Bildung der Baugruppe gemäß der Fig. 2 oder der Fig. 3 verarbeiten.

Im montierten Zustand ist eine Baugruppe gemäß der Fig. 3 in der Fig. 4 gezeigt. Diese zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines Niederspannungs-Leistungsschalters 20, der für einen relativ niedrigen Nennstrom von beispielsweise 63 A bemessen ist. Wie man erkennt, befindet sich in einem Isolierstoffge­ häuse 21 eine Anschlußklemme 22, die mit dem Heizleiter 23 eines Bimetallauslösers in Verbindung steht. Die Strombahn des Schaltgerätes wird durch die Spule 11 fortgesetzt, die sich auf dem Mangetkern 10 befindet. Zur radialen Abstützung der Wicklung 11 ist eine passende taschenartige Ausnehmung 24 eines Isolierkörpers 25 vorgesehen, der als Träger des elektromag­ netischen und des thermischen Auslösers in dem Gehäuse 21 des Schaltgerätes befestigt ist. Mittels einer Klemmschraube 26 ist das eine Ende der Wicklung 11 mit einem Leiter 27 verbunden, der zu dem bewegbaren Schaltstück 30 führt.

Während in dem vorstehend beschriebenen Einbaubeispiel die Abstützung der Wicklung 11 durch Einbau der Spule in einen passenden Hohlraum gegeben ist, können bei anderer Montage des elektromagnetischen Auslösers auch gesonderte Hüllkörper gemäß den Fig. 5 und 6 vorgesehen sein. In der Fig. 5 ist gezeigt, daß ein Spulenkörper 31 mit aufgewickelter Spule von einem rohrförmigen Hüllkörper 32 umschlossen ist. In dem Beispiel gemäß der Fig. 6 ist die Spule des Auslösers in einen Hüllkörper 35 mit quadratischer Querschnittsform eingebracht, der zugleich an seiner Stirnseite mit einem Befestigungswinkel 36 versehen ist. Die Hüllkörper nach beiden Beispielen können aus einem geeignetem Kunststoff oder einem geeigneten Metall bestehen, je nachdem ob ein blanker oder isolierter Leiter 2 (Fig. 1) zur Bildung der Spule benutzt wird.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Auslösers eines Niederspannungsschaltgerätes (20), mit einem magnetisierbaren Kern und einem diesen mit wenigstens einer Windung umschließenden, einen Bestandteil der Strombahn des Schaltgerätes (20) bildenden Leiter (2), gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Der Leiter (2) wird in gestrecktem Zustand mit weiterführenden Bauteilen (3, 4) der Strombahn verbunden;
• b) der Leiter (2) wird zu einer Spule (7) geformt und
• c) die weiterführenden Bauteile (3, 4) werden vor oder nach der Bildung der Spule (7) mit entsprechenden Gegenstücken der Strombahn des Schaltgerätes (20) verbunden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Leiter ein isolierter mehrdrähtiger Leiter (2) verwendet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Spule ein die Windungen nach außen abstützender Hüllkörper (32, 35) aufgebracht bzw. die Spule in einen Hüllkörper (25) eingebracht wird.