DE7220260U

DE7220260U - Electromagnetic contactor for induction-free circuits

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Publication number: DE7220260U
Application number: DE7220260U
Authority: DE
Original assignee: Metzenauer and Jung GmbH
Current assignee: Metzenauer and Jung GmbH
Publication date: 1972-09-07

Description

PatentanwaltPatent attorney Dipl.-Phys. Rudolf Peerbooms ^Dipl.-Phys. Rudolf Peerbooms ^ Wuppertal-Barmen j Wuppertal-Barmen j Friedrich-EngeU-AII.· 349/351 ■ Ruf 556147 _GM Friedrich-EngeU-AII. · 349/351 ■ Call 556147 _GM Utility model

Anmelder : Metzenauer & Jung GmbH 56 Wuppertal-ElberfeldApplicant: Metzenauer & Jung GmbH 56 Wuppertal-Elberfeld

Elektromagnetisches Schütz für induktionsfreie t Schaltkreise Electromagnetic contactor for induction-free t circuits

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schütz für induktionsfreie Schaltkreise, z· B. für Nachtstromheizungen, mit nebeneinander angeordneten Hauptstromschaltgliedern.The invention relates to an electromagnetic contactor for induction-free circuits, e.g. for night-time heating, with main current switching elements arranged next to one another.

Schütze für induktionsfreie Schaltkreise dienen zur Schaltung rein ohmscher Lasten, also z. B· von Heizwiderständen in Nachtstromspeicheröfen, und stellen einen Sonderfall für den Einsatz von Schützen dar, da sie wesentlich anders "beansprucht werden, als es beim Einsatz von Schützen für induktiona behaftete Schaltkreise, z. B. für das Schalten von Motoren, der Fall ist. Ein bemerkenswerter Unterschied besteht darin, daß eine sehr hohe Leistung hinsichtlich der zu schaltenden Stromstärken bei Einhaltung äußerst kleiner räumlicher Ab- . messungen des Schützes verlangt wird· Selbst für normale Haushaltsheizungen werden von dem Schütz Leistungen bis zuContactors for non-inductive circuits are used to switch purely ohmic loads, e.g. B · of heating resistors in Night storage heaters, and represent a special case for the use of shooters, as they are significantly different "claims be than when using contactors for induktiona affected circuits, z. B. for switching motors, the case is. A notable difference is that a very high power in terms of the to be switched Current strengths when observing extremely small spatial distances. measurements of the contactor is required · Even for normal Household heaters are powered by the contactor up to

^4-0 Ampere und mehr bei derart kleinen Abmessungen des Schützes verlangt, daß dieses mühelos in genormte Zählertafeln und UnterputzVerteilungen mit Sicherungen untergebracht werden kann·^ 4-0 amps and more with such small dimensions of the contactor requires that this be accommodated effortlessly in standardized meter panels and flush-mounted distributors with fuses can·

Die Forderung nach hoher Leistung und kleinen Abmessungen bringt einige Probleme hinsichtlich des thermischen Verhaltens und der Kurzschlußfestigkeit dieser Schütze mit sich· Die Erwärmung, insbesondere an den Kontaktstellen, muß äußerst niedrig gehalten werden, da in Zählertafeln aus Kunststoff nur sehr schlechte Abkühlungsyerhältnisse vorliegen und im Gegensatz zum Motorschützen die in Haushalten installierte Heizungsschütze durchweg voll ausgelastet werden. Eine ganz besondere Schwierigkeit stellt hierbei die richtige Absicherung dieser Geräte dar, die den hohen Betriebsstrom berücksichtigen muß und daher bei 40A-Schützen durchweg mit 50 bzw. 63 Α-Sicherungen vorgenommen wird. Der im Kurzschlußfall bei einer solchen Sicherung fließende Strom ist so hoch, daß ein Verschweißen der Schaltstücke bei dieser Belastung bei den Schützen konventioneller Bauart praktisch unvermeidbar ist. Verschweißte Schütze stellen in Nachtstromheizanlagen eine Gefahr dar, besonders wenn nur eine Teilverschweißung der - ' · Kontakte vorliegt, die sich nicht immer leicht erkennen läßt.The requirement for high performance and small dimensions brings some problems in terms of thermal behavior and the short-circuit resistance of these contactors with itself especially at the contact points, must be kept extremely low, as in meter panels made of plastic there are only very poor cooling conditions and, in contrast to motor contactors, those installed in households Heating contactors are consistently fully utilized. The right protection poses a particular difficulty here of these devices, which must take into account the high operating current and therefore consistently with 50 resp. 63 Α fuses are made. The current flowing in the event of a short circuit in such a fuse is so high that a Welding of the contact pieces under this load is practically unavoidable in contactors of conventional design. Welded contactors pose a danger in night-time heating systems, especially if only partial welding of the - '· There are contacts that are not always easy to identify.

Die geschilderten Schwierigkeiten ließen eich, falls keine Beschränkung hinsichtlich der einzuhaltenden baulichen Ab-The difficulties described let me, if none Restriction with regard to the structural dismantling to be observed

messungen vorliegenden würden, durch eine Vergrößerung des Antriebsmagneten und einer entsprechenden Verstärkung der Ankerrückstellfeder weitgehend berücksichtigen j angesichts der im vorliegenden Fall jedoch beengten Einbauverhältnisse kann dieser Lösungsweg nicht beschritten werden, sondern die Lösung des ^roblemes kann nur so vorgenommen werden, daß die geringe zur Verfügung stehende Antriebskraft des Magneten bestmöglich ausgenützt wird.measurements would be available by enlarging the Drive magnets and a corresponding reinforcement of the armature return spring largely take into account j given However, due to the cramped installation space in the present case, this approach cannot be followed, but the Solving the problem can only be done in such a way that the small available driving force of the magnet is used in the best possible way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein.für den speziellen Anwendungsfall geeignetes, preiswertes Schütz zu. schaffen, d. h· ein für hohe Stromstärken verwendbares, nur· eine geringe Baugröße aufweisendes Schütz z>·· schaffen.The invention is based on the object of providing an inexpensive contactor which is suitable for the specific application. create, d. h · create a contactor z> ·· that can be used for high currents and is only of small size.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,: daß die beweglichen Schaltstücke einfach unterbrechend und auf den feststehenden Schaltstücken eine Abwälzbewegung ausführend ausgebildet sind und daß die Unterbrechungsstellen abwechselnd auf den beiden Hauptseiten des beweglichen Schaltstückträgers angeordnet sind.The solution to this problem is achieved according to the invention by: that the movable contact pieces simply interrupting and executing a rolling movement on the stationary contact pieces are formed and that the interruption points alternate on the two main sides of the movable contact piece carrier are arranged.

Durch diese Maßnahmen werden eine Reihe von Vorteilen erreicht. Einmal kann, jda statt der bisher üblichen Zweifachunterbre-·' chung Jeder Phase nur eine Einfachunterbrechmig vorgesehen ist, nunmehr der Eontaktdruck bei gleicher Magnetleistung doppelt so groß sein als bei der Zweifachunterbrechung. Durch - A number of advantages are achieved through these measures. On the one hand, since, instead of the previously usual double interruption, only a single interruption is provided for each phase, the contact pressure can now be twice as great with the same magnet power as in the case of the double interruption. By -

diese Kontaktdruckerhöhung wird einerseits die Erwärmung herabgesetzt und außerdem nur noch auf eine einzige Unterbrechungsstelle der Strombahn reduziert, so daß die Gesamterwärmung des Gerätes dort trotz hoher Belastung wesentlich kleiner ist als bei der bisher üblichen Bauweise. Das Abschaltvermögen wird zwar durch die einfache Unterbrechung herabgesetzt, was aber in dem speziellen Anwendungsfall möglich und ohne Bedeutung ist, weil Heizungsschütze weder Induktivitäten noch ein Mehrfaches des Nennstromes schalten können müssen, wie es bei Motorschützen der Fall ist. Die in ohmschen Stromkreisen dieser Größe zu bewältigende Abschaltleistung wird dort durch Einfachunterbrechung sicher gewährleistet.this increase in contact pressure, on the one hand, reduces the heating and moreover only to a single interruption point the current path is reduced, so that the overall heating of the device there is significant despite the high load is smaller than the conventional construction. The disconnection capacity is indeed reduced by the simple interruption, but this is possible in the special application and is of no importance because heating contactors neither have inductances still have to be able to switch a multiple of the rated current, as is the case with motor contactors. Those in ohmic circuits The breaking capacity to be managed of this size is safely guaranteed there by means of a single interruption.

Die erwähnte Kontaktdruckerhöhung ist aoer allein noch nicht ausreichend, um das Schütz- auch im Kurzschlußfall durch die erforderliche Sicherung so zu schützen, daß es zu keiner Verschweißung der Schaltstücke kommt. Diesem Probier, ist beim Gegenstand der Erfindung dadurch "begegnet, daß die Schaltstücke so angeordnet sind, daß sie eine leichte Abwälzbewegung ausführen. Durch, die Abwälzbewegung werden entstehende Verschweißungen im Flüssigzustand wieder aufgehoben und ein festes Verschweißen der Schaltstücke sicher verhindert. Die Abwälzbewegung der Schaltstücke zur Vermeidung von Verschweißungen ist an sich bekannt, wurde jedoch bei Heizstrom- Schützen bisher nicht angewendet, weil die bekannten Schütze durchweg aus Motorschützen entwickelt wurden, bei denen die The mentioned increase in contact pressure alone is not sufficient to protect the contactor, even in the event of a short circuit, by the required fuse so that the contact pieces do not become welded. In the subject matter of the invention, this attempt is "countered by the fact that the contact pieces are arranged in such a way that they perform a slight rolling movement. As a result of the rolling movement, welds that occur in the liquid state are repealed and a solid welding of the contact pieces is reliably prevented. The rolling movement of the contact pieces to avoid welding is known per se, but has not previously been used in heating current contactors because the known contactors were consistently developed from motor contactors in which the

Einfachunterbrechung und Abwälzbewegung aus verschiedenen Gründen nachteilig sind, ^ie Ablehnung der Einfachunterbrechuni und der Abwälzbewegung, die bei Motorschützen zu Recht besteht wurde aber von der Fachwelt bisher unberechtigterweise auch auf Schütze für induktionsfreie Schaltkreise, speziell Heizstromschütze, übertragen.Single interruption and rolling movement are disadvantageous for various reasons, ie the rejection of the single interruption and the rolling motion that rightly exists in motor contactors however, until now, the experts have unjustifiably used contactors for induction-free circuits, especially heating current contactors, transfer.

Die beschriebene Einfachunterbrechung und Abwälzbewegung der Schaltstücke reicht aber nocht nicht aus, ein in der Praxis einwandfrei brauchbares, eine ausreichende JKebensdauer besitzendes ^eizstromschütz zu schaffen. Denn die durch die kleinen äußeren Abmessungen des Schützes verursachten kleinen Schaltkammern werden beim Abschalten der verhältnismäßig hohen Ströme stark beansprucht und verrußen allmählich· Die Folge dieser Verrußung ist eine Herabsetzung der ^solierfestigkeit zwischen den einzelnen Phasen, was nach einer gewissen ^zeit zu Kriechwegen zwischen den Phasen und dann zu ' . Querkurzschlüssen führt, die das Schütz zerstören· Der Erfindung zufolge sind deshalb die drei Unterbrechungsstellen beim neuen Schütz weit voneinander entfernt angeordnet, indem sie gewissermaßen im Dreieck angeordnet sind. Auf diese WeiseHowever, the described simple interruption and rolling movement of the contact pieces is not yet sufficient to create a heating current contactor that is perfectly usable in practice and has a sufficient service life. For caused by the small external dimensions of the contactor small switching chambers are heavily stressed during turn-off of the relatively high currents and sooty gradually · The result of this fouling is a reduction in the ^ solierfestigkeit between the individual phases, the after a certain ^z eit to leakage paths between Phases and then to '. Cross-short-circuits that destroy the contactor · According to the invention, the three interruption points in the new contactor are therefore arranged far from each other by being arranged in a triangle, as it were. In this way

gibt es keine eng benachbarten Unterbrechungs- bzw· Verrußungsstellen, die unter Umständen au Querkurzschlüssen führen können. Das Gesamtergebnis der Lösungsmerkmale erbring ein preiswertes, für den speziellen Anwendungsfall mit voller Funktionstüchtigkeit verwendbares Schütz.there are no closely adjacent interruptions or soot spots, which may lead to cross-short circuits. Bring the overall result of the solution features an inexpensive one for the special application with full Functionality of the usable contactor.

Gemäß einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kana vorgesehen werden, daß die Schaltkammern zu beiden Seiten des Schaltstückträgers symmetrisch ausgebildet sind derart, daß sowohl Kontaktanordnungen mit Einfachunterbrechung als auch mit Zweifachunterbrechung einbaubar sind, und.daß bei Einfachunterbrechung die jeweils nicht bönötigte Schaltkammef die flexible Verbindungslitza zwischen beweglichem Schältstück und der Anschlußklemme aufnimmt. Durch diese Maßnahmen wird eine Typenreduzierung erreicht, da nunmehr das Schaltkammern-r gehäuse auch für Kontaktanordnungen üblicher Bauart, z. B. für Motorschütze mit Zweifachunterbrechung, verwendet werden kann.According to a special embodiment of the invention kana is provided be that the switching chambers are formed symmetrically on both sides of the contact piece carrier such that both single-break contact arrangements and with double interruption can be installed, and that with single interruption the switching chamber that is not required in each case flexible connecting litz between movable peeling piece and the connector receives. By means of these measures, a type reduction is achieved, since the switching chambers-r housing also for contact arrangements of the usual type, e.g. B. can be used for motor contactors with double break.

Schließlich ist der Erfindung zufolge noch vorgesehen,-daß die aus Spule, Kern und Anker bestehende Magneteinheit durch zwei formschlüssig miteinander verbundene Gehäusehalbschalen fixiert ist, welche sich ihrerseits formschlüssig mit dem Schaltergehäuse verbinden und durch von außen ansetzbare Federklammern fest mit diesem verbunden sind. Aufgrund dieser Konstruktion ist das Schütz schraubenlos zusammenfügbar und sind die Magneteinheit und daB die Schaltkammern enthaltende, Unterteil des Schützes formschlüssig ineinandersteckbar, wodurch die Montagezeit in erheblichem Maße verkürzt und andrer seits die Inspektion des montierten Gerätes erleichtert wird.Finally, according to the invention, it is also provided that the magnet unit consisting of coil, core and armature two positively interconnected housing half-shells is fixed, which in turn form-fit with the Connect switch housing and are firmly connected to this by externally attachable spring clips. Based on these Construction, the contactor can be assembled without screws and are the magnet unit and the switching chambers containing, Lower part of the contactor can be positively plugged into one another, whereby the assembly time shortened to a considerable extent and other on the other hand, the inspection of the assembled device is facilitated.

Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher "beschrieben, wobei zeigen :The object of the invention is based on the following an embodiment shown in the drawing "described in more detail, showing:

Fig. 1 das Schütz in einem Vertikalschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2,Fig. 1 the contactor in a vertical section according to Line I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Aufsicht auf das die Schaltkammern aufwei- · sende Unterteil des Schützes,2 shows a plan view of the lower part of the contactor, which has the switching chambers,

Fig. 3 das Schütz in einem weiteren Vertikalschnitt, dessen Schnittebene senkrecht zu der Schnittebene nach Fig. 1 liegt, und3 shows the contactor in a further vertical section, the section plane of which is perpendicular to the section plane according to Fig. 1, and

Fig. 4- eine perspektivische Explosivdarstellung, zum Aufbau der Magnetbaugruppe.Fig. 4- is a perspective exploded view, for Structure of the magnet assembly.

Das Schütz besteht aus einem die Schaltkammern aufweisenden Unterteil 1, einer den Magnetkern 2, die Spule 3 und den Magnetanker 4 umfassenden Magneteinheit 5 und einer Haube 6. In dem aus Isolierstoff bestehenden Schaltergehäuse 7 des Unterteils 1 sind drei Schaltkammerpaare 8/8', 9/9' und 10/10* vorgesehen, welche jeweils durch Zwischenwände 11 getrennt sind. In diesen Schaltkammern befinden sich außenliegend die Anschlußklemmen 12, die teilweise in Verbindung stehen mit den feststehenden Schaltstücken 13 und teilweise mit Anschlußteilen 14·, an die. , jeweils eine feindrähtige Litze 15 angepunktet ist, welche die Verbindung zu den beweglichen Schaltstücken 16 herstellt. Die beweglichen Schaltstücke 16 sind in einem beweglichen Schalt-The contactor consists of a lower part 1 with the switching chambers, one with the magnet core 2, the coil 3 and the magnet armature 4 comprehensive magnet unit 5 and a hood 6. In the made of insulating material switch housing 7 of the lower part 1 three switching chamber pairs 8/8 ', 9/9' and 10/10 * are provided, which are each separated by partition walls 11. The terminals are located on the outside of these switching chambers 12, which are partly in connection with the fixed contact pieces 13 and partly with connecting parts 14 ·, to the. , each a fine stranded strand 15 is spotted, which the Connection to the movable contact pieces 16 establishes. The movable contact pieces 16 are in a movable switching

stückträger 17 aus Kunststoff gelagert und durch Kontaktdruckfedern 18 gegen diesen abgestützt. Der Schaltstückträger 17 ist über einen Bügel 19 an den Anker 4 angeschlossen. Wenn der Schaltstückträger 17 beim Einschalten gegen die Wirkung der Rückstellfedern 20 in das Schaltergehäuse 7 hineingedrückt wird, kommen die beweglichen Schaltstücke 16 mit den feststehenden Schaltstücken 13 in Berührung und walzen sich auf den feststehenden Schaltstücken ab, wobei die Wälzbewegung um den' Drehpunkt 21 an dem Schaltstückträger 17 erfolgt.Piece carrier 17 made of plastic and supported by contact pressure springs 18 supported against this. The contact piece carrier 17 is connected to the armature 4 via a bracket 19. if the contact carrier 17 counteracts the effect when switched on the return springs 20 is pressed into the switch housing 7, the movable contact pieces 16 come with the stationary ones Contact pieces 13 in contact and roll up the stationary contact pieces, the rolling movement about the 'fulcrum 21 on the contact piece carrier 17 takes place.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die beweglichen Kontakt'-, stdcke 16 in dem Schaltstückträger versetzt angeordnet, so daß die Kontakt-TJnterbrechungsstellen im Dreieck rechts und links der Hauptseiten des Schaltstückträgers 17 innerhalb der Schaltkammem8, 9» 10 angeordnet sind. In den jeweils ßicht für die Unterbringung von Kontaktstellen benutzten Schaltkammern 8', 9' und 10* sind die Litzen 15 untergebracht. Zu beiden Seiten der in den Schaltkammern 8, 9 und 10 angeordneten Gruppe von Hauptstromschaltgliedern ist jeweils noch ein Hilfsschalter 22, 23 vorgesehen.As can be seen from Fig. 2, the movable contact, Stdcke 16 arranged offset in the contact carrier so that the contact break points in the triangle on the right and to the left of the main sides of the contact piece carrier 17 within the switching chambers 8, 9 »10 are arranged. In the respective ßicht Switching chambers 8 ', 9' and 10 * used for accommodating contact points, the strands 15 are accommodated. to both sides of the group of main current switching elements arranged in the switching chambers 8, 9 and 10 is still in each case an auxiliary switch 22, 23 is provided.

Wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, wird die Magneteinheit 5 durch zwei Gehäusehalbschalen 24, 25 zusammengehalten, welche eine Auflage 241 für den Kern 2 und einen Anschlag 243 für den beweglichen Anker 4 aufweisen.As can be seen in particular from FIGS. 3 and 4, the magnet unit 5 by two housing half-shells 24, 25 held together, which have a support 241 for the core 2 and a stop 243 for the movable armature 4.

Die Gehäusehalbschalen greifen mit unteren Vorsprüngen 244-formschlüssig in Aufnahmelöcher der Deckplatte 71 dea Schaltergehäuses 7 des Unterteils 1 und werden in dieser Stellung durch Federklammern 26 gehalten, die mit ihren abgebogenen Enden einerseits an Querstegen 245 der Gehäusehalbschalen und andrerseits in die an der Unterseite des Schaltergehäuses 7 vorgesehene Aufnahmen 72 eingespannt sind. Das gesamte Schütz, welches durch die mittels der Schraube 27 befestigte Haube 6 abgedeckt ist, läßt sich mit der Klammer 28 auf den in der Installationstechnik üblichen Schienen 29 befestigen*The housing half-shells grip with lower projections 244- positively in receiving holes of the cover plate 71 of the switch housing 7 of the lower part 1 and are held in this position by spring clips 26 , which with their bent ends on the one hand on transverse webs 245 of the housing half-shells and on the other hand in the underside of the switch housing 7 provided recordings 72 are clamped . The entire contactor, which is covered by the hood 6 fastened by means of the screw 27 , can be fastened with the clamp 28 on the rails 29 customary in installation technology *

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eines drei Phasen schaltenden Schützes beschränkt, sondern die beschriebene Anordnung kann auch bei einem Schütz mit zwei zu schaltenden Phasen vorgesehen werden, in welchem Fall die Unterbrechungsstellen dann diametral angeordnet sind. The invention is not limited to the illustrated embodiment of a three-phase switching contactor, but the described arrangement can also be provided for a contactor with two phases to be switched, in which case the interruption points are then arranged diametrically.

Claims

Patent attorney Dipl.-Phys. Rudolf Peerbooms Wuppertal-Bärmen - 10 - Friedrieh-Engels-Allee 349/351 Ruf 556147 ^ 1QQ2 / 7P Claims

1. Electromagnetic contactor for induction-free circuits, z. B. for night current heating, with main current switching elements arranged next to one another, characterized in that that the movable contact piece «(16) simply interrupting and on the stationary contact pieces (15) are designed to perform a rolling movement and that the interruption points alternate on the both main sides of the movable contact piece carrier (1?) a & are arranged.

2. Contactor according to claim 1, characterized in that the switching chambers (8, 8 ', 9, 9 ¹ , 10, 10') are symmetrical on both sides of the contact piece carrier (17) such that contact arrangements with single interruption as well as with double interruptions can be installed, and that in the case of a single interruption the switching chamber (8 ¹ , 9 ^f , 10 ') that is not required in each case receives the flexible connecting wire (15) between the movable contact piece (16) and the terminal (2).

3, contactor according to claim 1, characterized in that .the is supported from the coil (3) ₅ core (2) and armature (4) existing Manget unit (5) by two positively connected with each other casing half-shells (24, 25),
which in turn form a form-fitting connection with the switch housing (7) and are firmly attached to the switch housing (26) by means of Eed that can be attached from the outside.