EP0073002A1 - Electromagnetic tripping device - Google Patents
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- EP0073002A1 EP0073002A1 EP82107474A EP82107474A EP0073002A1 EP 0073002 A1 EP0073002 A1 EP 0073002A1 EP 82107474 A EP82107474 A EP 82107474A EP 82107474 A EP82107474 A EP 82107474A EP 0073002 A1 EP0073002 A1 EP 0073002A1
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- H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
- H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
- H01H71/321—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements
- H01H71/323—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements with rotatable armature
Definitions
- the invention relates to a holding magnet release which can be controlled by means of a coil and which can be used in particular in the case of residual current circuit breakers.
- a controllable magnetic circuit has become known (DE-PS 949 502) which can be used as a blocking magnet release and which has two iron bodies arranged next to one another, each of which has a window through which a coil can be wound.
- FIGS. 1 and 2 of the drawing in which the prior art is shown.
- a similar blocking magnet release has also become known from DE-PS 10 78 227.
- each blocking magnet trigger has at least two yoke parts (yoke plates) which have to be kept at a distance and connected by further, non-magnetic parts.
- Triggers that are not referred to and act as blocking magnet triggers, but as so-called Ge R enmagnetleitersauslöser have become known for example from FR-PS 1 337 305 or DE-OS 24 30 288. These generally have a U-shaped magnet yoke, the leg ends of which are covered by a magnet armature, a permanent magnet being arranged on one of the legs or the transverse web, and the coil being arranged on the other leg.
- the disadvantage of the known counter magnetization triggers is that they only trip in one current direction, therefore they have a longer response time and unequal sensitivity in both pulse current directions of a primary current in a converter to which the trigger is connected with a secondary winding.
- the object of the invention is therefore to provide a magnetic release of the type mentioned, which is simple in comparison to the known magnetic release and has higher sensitivity.
- a blocking magnet release is thus formed which has such a simple shape as was previously only possible with counter-magnetization releases, namely as a yoke only contains a one-piece part with two legs, which has all the contact surfaces for the armature.
- a magnetic release which is approximately U-shaped and one leg of which has two webs, has become known from DE-OS 2 830 438.
- this release does not act as a blocking magnet release because the magnet armature, which is attracted against the leg against the force of a spring, does not cover the entire yoke, but only the area or the web on which the coil is wound, whereas the other web serves as a shunt. This does not form a blocking magnet release.
- At least one window is provided in one of the legs, through which two window webs extending transversely to the pole face of the leg are formed, around each of which a coil is wound.
- a further embodiment can go that two windows are provided in one of the legs, which are separated by a window web running parallel to the pole face, around which a coil is wound.
- this window web can lie in the region of the connection point between the leg and the cross bar if the yoke has two legs and a cross bar connecting them to one another.
- one leg can be slotted; this means that one coil can be applied to each of the webs thus created, which enables the plugging of prefabricated coils and therefore considerably simplifies production.
- This design also allows the use of coils with a large number of turns of thin wire, so that triggers with high impedance can be produced. It is essential for the correct functioning that the triggering (tearing off the armature) takes place by weakening the overall flow. Accordingly, the durability on the armature is generated at the pole point that carries the total flux, while the two webs, which can carry a different magnetic flux, only serve as bearing points. Decreases in a partial flow do not lead to tripping afterwards. In this respect, the advantages of the blocking magnet principle are realized in this embodiment of the invention. A corresponding arrangement of the force component (spring) on the armature is required to implement this embodiment of the invention.
- the magnetic circuit according to the invention can be used as a blocking magnet release for a residual current circuit breaker, wherein low residual currents can be switched off, the polarity of which is not important.
- FIGS. 1 and 2 A known blocking magnet release is shown in FIGS. 1 and 2 (similar to DE-PS 949 502). This has two adjacent yokes 1 and 2 with a permanent magnet 3 located between them and two windows 4 and 5 in each yoke 1 and 2. A coil 6 is wound in the two windows. Between the two yokes 1 and 2 there is a shunt air gap 7. Above the webs 2a and 2b or la and 2b there is a magnet armature 8 which is pulled off against the holding force in the direction of arrow F during a triggering process.
- FIG. 2 shows the equivalent circuit diagram of the arrangement according to FIG. 1.
- the permanent magnet 3 as a "generator” and the webs la, lb, 2a, 2b as the hinged armature 8 are shown as magnetic resistors.
- the floodings generated by the coil 6 are shown as positive or negative voltage sources.
- Embodiments of the invention are shown schematically in FIGS. 3 to 5. Thereby owns each magnetic circuit is only a yoke, which is designated by the reference number 1.
- All three embodiments have a permanent magnet 3, two webs la, lb; only the embodiment according to FIG. 5 has two further webs 1c and 1d.
- the embodiment according to FIG. 3 has a window 4, which according to FIG. 5 has two windows 4a and 4b and FIG. 4 has a slot or a recess which is also designated by reference number 4 in order to clarify the similarity.
- the configurations acc. Figures 3 and 4 have a coil 6a and 6b around each web, whereas the configuration according to. Figure 5 has only one coil 6.
- the permanent magnet 3 generates a magnetic flux in the same direction in the webs 1a to 1d.
- Two control flows are generated by the coil 6, which flow through the webs la and lb or lc and ld in opposite directions: through the webs la and lb according to the direction of the arrow Fl and the webs lc and ld according to the direction of the arrow F2.
- the main flux generated by the permanent magnet 3 runs in the direction of the arrow F3
- the magnetic flux in the webs 1b and 1c increases, whereas the magnetic flux in the webs 1a and 1d decreases.
- the webs 1b and 1c became saturated, so that the pulling force on the gastric tanker 8 is reduced.
- the arrangement according to FIGS. 5 and 7 is also cheaper compared to the arrangement according to FIG. 1, because here too Compared to the known only a yoke is provided.
- FIGS. 8 and the following each show a detailed embodiment.
- the electromagnetic release according to FIG. 8 has a U-shaped yoke 10 with two legs 12 and 14 which are connected to one another by means of a crossbar 16.
- a permanent magnet 18 is attached to the outside of the leg 14.
- the spring holder 20 has an extension 22 which runs parallel to the outer web 16 and in which a recess 24 is arranged, through which the hook-shaped end 26 of a tension spring 28 extends.
- the two legs 12 and 14 end in pole faces 30 and 32, over which a magnetic armature 34 is placed, which continues beyond the leg 14 into an extension 36, in which a recess 38 is made, into which the hook-shaped other end 40 the spring 28 is suspended.
- the spring holder 20 is fork-shaped in its upper region, two fork ends 42 and 44 being formed, between which the extension 36 engages and is guided.
- the armature 34 has a taper 46 projecting toward the other leg, which lies on the pole face 30 of the leg 12.
- the leg 12 has a window 48, so that two webs 50 and 52 are formed, around which a coil 54 and 56 is wound.
- the webs 50 and 52 are thus constrictions which correspond to the constrictions la and lb in FIG. Grooves 62 and 64 can further reduce these constrictions (see FIG. 11).
- the permanent magnet 18 is in Yoke 10 generates a magnetic flux, which is divided into the two magnetic fluxes by the webs 50 and 52. Due to the flooding generated by the coils z. B. the magnetic flux in the web 52 increased and decreased in the web 50; the mode of operation has been shown in FIG. 3.
- FIGS. 12 and 13 A further embodiment of a yoke is shown in FIGS. 12 and 13.
- the yoke which has the reference numeral 70, is in principle U-shaped with an Ouersteg 72 and a leg 74, on the outer surface similar to the leg 14 of the trigger gem.
- Figure 8 is a permanent magnet attached (not shown).
- the other leg 76 is arranged obliquely with respect to the orientation of the leg 74, so that it encloses an angle with the leg 74. Otherwise, the shape is similar to that of the yoke 10. of Figure 8. This creates a larger space for the coils.
- FIG. 14 shows a winding to show the sense of winding for the two coils 54 and 56.
- the coil wire 80 is first inserted into the interior of the window 48 lying between the two window webs 52 and 54, looped around the window web 52 several times in the direction of arrow P, specifically here counter clockwise. Then the wire is threaded into the window 48 and clockwise acc. Arrow direction P1 also wrapped around the window web 54 several times. The number of turns is determined by the purpose and the desired sensitivity.
- the trigger has a U-shaped magnetic yoke 90 with two legs 92 and 94 and a crossbar 96 connecting both legs together; the leg 94 corresponds to the leg 14, and accordingly the permanent magnet 18, the spring 28, the spring holder 20 and the support of the hinged armature 34 are also arranged there.
- the other leg 92 has two windows 100 and 102 which are separated from one another by a window web 98 which runs parallel to the pole face and through which a coil 104 is threaded through the web 98.
- window web 106 instead of arranging the window web in the region of the leg in such a way that both windows lie in the leg, one can also arrange the window web 106 at the connection point between the leg 92 and the cross web 96, in such a way that one window 108 in the cross web 96 and the other window 110 in the leg 92 (Fig. 17).
- the magnetic release has a U-shaped yoke 120 with a leg 122, on the outside of which a permanent magnet 123 is arranged.
- the yoke 120 On the side opposite the leg 122, the yoke 120 has two webs 124 and 126, so that a space 128 is formed between the two.
- a coil 130 and 132 is formed around each of the two webs 124 and 126. With their pole faces 134 and 136, the two webs 124 and 126 form bearing surfaces for the armature 138, which is under the action of a spring 140 which engages on an extension 142 projecting beyond the two webs 124 and 126.
- a magnetic flux is generated in the yoke 120 by the permanent magnet 124, which holds the armature on the pole face 144 of the leg 122 against the action of the spring 140. If a magnetic flux is generated due to a current flow through the coils 130 and 132, then the attraction force on the pole face 144 on the armature 138 becomes smaller than the pulling force of the spring 140, so that the armature folds in the direction of arrow G around the bearing surfaces 134 and 136 at the ends of the two webs 124 and 126.
- FIGS. 21 to 23 The arrangement of the parts is the same as that shown in FIGS. 18 to 20; only the geometric dimensions have changed.
- the two webs 124 and 126 which carry the two coils are pulled apart widely and the cross web 120 is shortened as much as possible, the armature being adapted accordingly.
- the Svstem is thus rotated relative to the according to the figures 18 to 20 in a rectangular housing 90 0th This allows larger coils to be accommodated, so that the sensitivity of the trigger can be increased.
- the yoke can also have the shape of a V.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen mittels einer Spule steuerbaren Haltemagnetauslöser gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, der insbesondere bei Fehlerstromschutzschaltern Anwendung finden kann.The invention relates to a holding magnet release which can be controlled by means of a coil and which can be used in particular in the case of residual current circuit breakers.
Es ist ein steuerbarer Magnetkreis bekanntgeworden (DE-PS 949 502), der als Sperrmagnetauslöser verwendet werden kann und der zwei nebeneinander angeordnete Eisenkörper besitzt, die jeweils ein Fenster aufweisen, durch das hindurch eine Spule gewickelt werden kann. Dadurch, daß der Querschnitt im Bereich der Fenster relativ gering ausgebildet ist, kommt es bei Stromfluß in der Spule stets zu einer Verminderung des Gesamtflusses, weil sich in jeweils einem Steg der Magnetfluß infolge Sättigung nur wenig erhöht, wogegen er sich in dem anderen Steg des gleichen Jochteiles stark vermindert oder sogar umkehren kann. Es sei hierzu verwiesen auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnung, in denen der Stand der Technik dargestellt ist.A controllable magnetic circuit has become known (DE-PS 949 502) which can be used as a blocking magnet release and which has two iron bodies arranged next to one another, each of which has a window through which a coil can be wound. The fact that the cross section in the window area is relatively small, there is always a reduction in the total flow when current flows in the coil, because the magnetic flux increases only slightly in one web due to saturation, whereas it is in the other web of the same yoke part greatly reduced or even reverse. For this purpose, reference is made to FIGS. 1 and 2 of the drawing, in which the prior art is shown.
Ein ähnlicher Sperrmagnetauslöser ist auch aus der DE-PS 10 78 227 bekanntgeworden.A similar blocking magnet release has also become known from DE-PS 10 78 227.
Die Probleme bei den bekannten Sperrmagnetauslösern bestehen darin, daß der Aufwand an Einzelheiten sehr groß ist, weil jeder Sperrmagnetauslöser mindestens zwei Jochteile (Jochbleche) besitzt, die durch weitere, nicht magnetische Teile auf Distanz gehalten und verbunden werden müssen.The problems with the known blocking magnet triggers are that the complexity of the details is very large because each blocking magnet trigger has at least two yoke parts (yoke plates) which have to be kept at a distance and connected by further, non-magnetic parts.
Auslöser, die nicht als Sperrmagnetauslöser, sondern als sogenannte GeRenmagnetisierungsauslöser bezeichnet werden und wirken, sind beispielsweise aus der FR-PS 1 337 305 oder der DE-OS 24 30 288 bekanntgeworden. Diese besitzen im allgemeinen ein U-förmiges Magnetjoch, dessen Schenkelenden von einem Magnetanker überdeckt sind, wobei an einem der Schenkel oder dem Quersteg ein Permanentmagnet und am anderen Schenkel die Spule angeordnet ist.Triggers that are not referred to and act as blocking magnet triggers, but as so-called Ge R enmagnetisierungsauslöser have become known for example from FR-PS 1 337 305 or DE-OS 24 30 288. These generally have a U-shaped magnet yoke, the leg ends of which are covered by a magnet armature, a permanent magnet being arranged on one of the legs or the transverse web, and the coil being arranged on the other leg.
Der Nachteil der bekannten Gegenmagnetisierungsauslöser besteht im wesentlichen darin, daß sie nur in einer Stromrichtung auslösen, deshalb also eine längere Ansprechzeit sowie ungleiche Empfindlichkeit in beiden Pulsstromrichtungen eines Primärstromes in einem Wandler, an den der Auslöser mit einer Sekundärwicklung angeschlossen ist, haben.The disadvantage of the known counter magnetization triggers is that they only trip in one current direction, therefore they have a longer response time and unequal sensitivity in both pulse current directions of a primary current in a converter to which the trigger is connected with a secondary winding.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Haltemagnetauslöser der eingangs genannten Art zu schaffen, der im Vergleich zu den bekannten Haltemagnetauslösern einfach aufgebaut ist und höhere Empfindlichkeit besitzt.The object of the invention is therefore to provide a magnetic release of the type mentioned, which is simple in comparison to the known magnetic release and has higher sensitivity.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungsgemäß wird damit ein Sperrmagnetauslöser gebildet, der eine derart einfache Form hat, wie sie bisher nur bei Gegenmagnetisierungsauslösern für möglich gehalten wurde, der nämlich als Joch nur ein einstückiges Teil mit zwei Schenkeln enthält, das sämtliche Auflageflächen für den Anker besitzt.According to the invention, a blocking magnet release is thus formed which has such a simple shape as was previously only possible with counter-magnetization releases, namely as a yoke only contains a one-piece part with two legs, which has all the contact surfaces for the armature.
Ein Magnetauslöser, der annähernd U-förmig ausgebildet ist und dessen einer Schenkel zwei Stege aufweist, ist aus der DE-OS 2 830 438 bekanntgeworden. Dieser Auslöser wirkt allerdings nicht als Sperrmagnetauslöser, weil der Magnetanker, der gegen die Kraft einer Feder gegen die Schenkel angezogen wird, nicht das gesamte Joch überdeckt, sondern lediglich den Bereich bzw. den Steg, auf dem die Spule aufgewickelt ist, wogegen der andere Steg als Nebenschluß dient. Damit wird ein Sperrmagnetauslöser nicht gebildet.A magnetic release, which is approximately U-shaped and one leg of which has two webs, has become known from DE-OS 2 830 438. However, this release does not act as a blocking magnet release because the magnet armature, which is attracted against the leg against the force of a spring, does not cover the entire yoke, but only the area or the web on which the coil is wound, whereas the other web serves as a shunt. This does not form a blocking magnet release.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.
So wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 in einem der Schenkel wenigstens ein Fenster vorgesehen, durch das zwei quer zu der Polfläche des Schenkels verlaufende Fensterstege gebildet sind, um die herum je eine Spule gewickelt ist. Eine weitere Ausgestaltung kann dahin gehen, daß in einem der Schenkel zwei Fenster vorgesehen sind, die durch einen parallel zur Polfläche verlaufenden Fenstersteg getrennt sind, um den herum eine Spule gewickelt ist. Dieser Fenstersteg kann dabei gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 4 im Bereich der Verbindungsstelle zwischen Schenkel und Quersteg liegen, wenn das Joch U-förmig zwei Schenkel und einen diese miteinander verbindenden Quersteg besitzt.Thus, according to the characterizing part of
Gemäß kennzeichnendem Teil des Anspruches 5 kann ein Schenkel geschlitzt sein; dadurch können auf die so entstandenen Stege jeweils eine Spule aufgebracht werden, was das Aufstecken vorgefertigter Spulen ermöglicht und daher die Herstellung erheblich vereinfacht. Diese Ausführung erlaubt außerdem die Verwendung von Spulen mit sehr vielen Windungen dünnen Drahtes, so daß Auslöser mit hohem Scheinwiderstand herstellbar sind. Dabei ist für die einwandfreie Funktion wesentlich, daß die Auslösung (das Abreißen des Ankers) durch Schwächung des Gesamtflusses erfolgt. Demgemäß wird die Haltbarkeit auf den Anker an derjenigen Polstelle erzeugt, die den Gesamtfluß führt, während die beiden Stege, die einen unterschiedlichen Magnetfluß führen können, nur als Lagerstellen dienen. Verminderungen eines Teilflusses führen danach nicht zur Auslösung. Insofern sind auch bei dieser Ausführung der Erfindung die Vorzüge des Sperrmagnetprinzips verwirklicht. Zur Realisierung dieser Erfindungs-Ausführung ist eine entsprechende Anordnung der Kraftkomponente (Feder) am Anker erforderlich.According to the characterizing part of claim 5, one leg can be slotted; this means that one coil can be applied to each of the webs thus created, which enables the plugging of prefabricated coils and therefore considerably simplifies production. This design also allows the use of coils with a large number of turns of thin wire, so that triggers with high impedance can be produced. It is essential for the correct functioning that the triggering (tearing off the armature) takes place by weakening the overall flow. Accordingly, the durability on the armature is generated at the pole point that carries the total flux, while the two webs, which can carry a different magnetic flux, only serve as bearing points. Decreases in a partial flow do not lead to tripping afterwards. In this respect, the advantages of the blocking magnet principle are realized in this embodiment of the invention. A corresponding arrangement of the force component (spring) on the armature is required to implement this embodiment of the invention.
Gegenüber dem bekannten Stand der Technik bei dem jeweils bei Sperrmagnetauslösern nur einer der beiden Stege eines Jochteils von einer Spule umwickelt war, ist es vorteilhaft, wenn jeder der von Teilflüssen durchströmten Stege für sich eine Spule trägt, welche mit ihrer Durchflutung jeweils zur Flußänderung in diesem Steg führt.Compared to the known state of the art, in which only one of the two webs of a yoke part was wound by a coil in the case of blocking magnet triggers, it is advantageous if each of the webs through which partial fluxes flow carries a coil for itself which, with its throughflow, leads to a change in flow in it Bridge leads.
In besonders.vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemäße Magnetkreis als Sperrmagnetauslöser für einen Fehlerstromschutzschalter verwendet werden, wobei geringe Fehlerströme abgeschaltet werden können, auf deren Polarität es nicht ankommt.In a particularly advantageous manner, the magnetic circuit according to the invention can be used as a blocking magnet release for a residual current circuit breaker, wherein low residual currents can be switched off, the polarity of which is not important.
Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.The invention and further advantageous refinements and improvements of the invention are to be explained and described in more detail with reference to the drawing, in which some exemplary embodiments of the invention are shown.
Es zeigten
- Fig. 1 einen bekannten Sperrmagnetauslöser (DE-PS 949 502) in schematischer Darstellung
- Fig. 2 das Ersatzschaltbild des Sperrmagnetauslösers gemäß Figur 1,
- Fig.3 bis 5 drei Ausführungsbeispiele der Erfindung, in schematischer Darstellung
- Fig. 6 das Ersatzschaltbild zu den Ausführungsbeispielen gemäß den
Figuren 3 und 4, - Fig. 7 das Ersatzschaltbild zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5
- Fig. 8 eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Magnetauslöser ähnlich dem der
Figur 3 - Fig. 9 eine Seitenansicht auf den Magnetauslöser in Pfeilrichtung A gemäß
Figur 8, - Fig. 10 eine Aufsicht auf den Magnetauslöser gemäß
Figur 8, in Pfeilrichtung B, - Fig. 11 eine Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung des Magentjoches ähnlich der Aufsicht A der
Figur 8, (mit Darstellung der \ Verengung nach Anspruch 6), - Fig.12 und 13 zwei senkrecht zueinander liegende Ansichten einer weiteren Ausgestaltung des Magnetjoches eines erfindungsgemäßen Auslösers, ähnlich dem der
Figur 8, - Fig. 14 eine Darstellung, aus der der Wickelsinn der Spulen ersichtlich ist,
- Fig.15 und 16 je eine Ansicht ähnlich denen der Fig. 8 und 9 auf eine Ausführungsform der Erfindung ähnlich der der Figur 5 und
- Fig. 17 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ähnlich der der Figur 5, in einer Ansicht gem. den
Figuren 8 oder 15, - Fig.18 bis 20 drei senkrecht zueinander liegende Ansichten einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, ähnlich der der
Figur 4, in einer Darstellung ähnlich denFiguren 8 bis 10, wobei Fig. 19 ein Schnitt gem. der Linie A-A aus Fig. 18 ist, - Fig.21 bis 23 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ähnlich der gem.
Figur 4, in Ansichten ähnlich denFiguren 8 bis 10.
- Fig. 1 shows a known locking magnet release (DE-PS 949 502) in a schematic representation
- 2 shows the equivalent circuit diagram of the blocking magnet release according to FIG. 1,
- 3 to 5 three embodiments of the invention, in a schematic representation
- 6 shows the equivalent circuit diagram for the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4,
- 7 shows the equivalent circuit diagram for the exemplary embodiment according to FIG. 5
- 8 shows a side view of a magnetic release according to the invention similar to that of FIG. 3
- 9 shows a side view of the magnetic release in the direction of arrow A according to FIG. 8,
- 10 is a plan view of the magnetic release according to Figure 8, in the direction of arrow B,
- 11 is a plan view of a further embodiment of the Magentjoch similar to plan view A in FIG. 8 (showing the constriction according to claim 6),
- FIGS. 12 and 13 two views perpendicular to one another of a further embodiment of the magnetic yoke of a release according to the invention, similar to that of FIG. 8,
- Fig. 14 is an illustration from which the winding sense the coils can be seen
- 15 and 16 are each a view similar to that of FIGS. 8 and 9 of an embodiment of the invention similar to that of FIGS. 5 and
- Fig. 17 shows a further embodiment of the invention similar to that of Figure 5, in a view acc. Figures 8 or 15,
- 18 to 20 three views perpendicular to each other of a further embodiment of the invention, similar to that of FIG. 4, in a representation similar to FIGS. 8 to 10, FIG. 19 being a section according to FIG. the line AA from FIG. 18,
- 21 to 23 a further embodiment of the invention similar to the gem. Figure 4, in views similar to Figures 8-10.
In den Figuren 1 und 2 ist ein bekannter Sperrmagnetauslöser dargestellt (ähnlich der DE-PS 949 502). Dieser besitzt zwei nebeneinanderliegende Joche 1 und 2 mit einem dazwischen befindlichen Permanentmagneten 3 und zwei Fenstern 4 und 5 in jedem Joch 1 und 2. In die beiden Fenster ist eine Spule 6 gewickelt. Zwischen den beiden Jochen 1 und 2 ist ein Nebenschlußluftspalt 7. Oberhalb der Stege 2a und 2b bzw. la und 2b befindet sich ein Magnetanker 8, der bei einem Auslösevorgang in Pfeilrichtung F entgegen der Haltekraft abgezogen wird.A known blocking magnet release is shown in FIGS. 1 and 2 (similar to DE-PS 949 502). This has two
In der Figur 2 ist das Ersatzschaltbild der Anordnung gemäß Figur 1 dargestellt. Hierbei sind der Permanentmagnet 3 als "Generator" und die Stege la, lb, 2a, 2b wie der Klappanker 8 als magnetische Widerstände dargestellt. Die von der Spule 6 erzeugten Durchflutungen sind als positive bzw. negative Spannungsquellen dargestellt. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Figuren 3 bis 5 schematisch dargestellt. Dabei besitzt jeder Magnetkreis nur ein Joch, das mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist. Dies zeigt einerseits die Gleichartigkeit der drei Komponenten 3 bis 5 untereinander, andererseits aber auch, daß sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung gegenüber dem Bekannten nach Fig. 1 und 2 wesentlich vereinfacht hat, in dem nämlich das Joch 2 wegfallen kann. Alle drei Ausführungsformen haben einen Permanentmagneten 3, zwei Stege la, lb; lediglich die Ausführung nach Figur 5 besitzt zwei weitere Stege lc und ld. Die Ausgestaltung nach Figur 3 besitzt ein Fenster 4, die gemäß Figur 5 zwei Fenster 4a und 4b und die Figur 4 besitzt einen Schlitz bzw. eine Ausnehmung, die zur Verdeutlichung der Gleichartigkeit ebenfalls mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet ist. Die Ausgestaltungen gem. den Figuren 3 und 4 besitzen um jeden Steg je eine Spule 6a und 6b, wogegen die Ausgestaltung gem. Figur 5 nur eine Spule 6 besitzt.FIG. 2 shows the equivalent circuit diagram of the arrangement according to FIG. 1. Here, the
In der Ausführungsform gem. Figur 1 ist ein Nebenschlußluftspalt 7 vorgesehen; die Nebenschlüsse gemäß den Ausführungen nach Figuren 3 bis 5 sind in an sich bekannter Weise durch Teile des Joches gebildet und besitzen daher die Bezugsziffer 9, um den Unterschied zu der Figur 1 darzustellen.In the embodiment according to Figure 1 provides a
Die entsprechenden Bezugsziffern sind auch in den beiden Ersatzschaltbildern Figuren 6 und 7 eingetragen.The corresponding reference numbers are also entered in the two equivalent circuit diagrams in FIGS. 6 and 7.
Zur Wirkungsweise der drei Ersatzschaltbilder Figuren 2,6 und 7 ist folgendes auszuführen:
Durch den Permanentmagneten 3 wird ein Magnetfluß erzeugt, der in dem linkenZweig der Figur 2 sich aufteilt in die Magentflüsse durch die 2b auf der linken Seite bzw. la und lb auf der rechten Seite. Aufgrund einer durch dieStege 2a undSpule 6 erzeugten Durchflutung wird beispielsweise der Magnetfluß indem Steg 2b erhöht und indem Steg 2a erniedrigt, während er in dem Joch 1 im Steg la erhöht und im Steg lb erniedrigt wird. Infolge Sättigung wird die Erhöhung inden Stegen 2b bzw. la nicht so groß wie die Erniedrigung inden Stegen 2a und lb, wodurch insgesamt die auf den Anker wirkende magnetische Anzugskraft verkleinert wird, so daß der Anker aufgrund einer Feder in Pfeilrichtung F abgezogen werden kann.
- A magnetic flux is generated by the
permanent magnet 3, which is divided in the left branch of FIG. 2 into the magnetic fluxes through the 2a and 2b on the left side or la and lb on the right side. Due to a generated by thewebs coil 6 Flooding, for example, the magnetic flux in theweb 2b is increased and decreased in theweb 2a, while it is increased in the yoke 1 in the web la and decreased in theweb 1b. As a result of saturation, the increase in thewebs 2b and la does not become as great as the decrease in thewebs 2a and lb, as a result of which the magnetic attraction force acting on the armature is reduced overall, so that the armature can be pulled off in the direction of the arrow F due to a spring .
Bei dem Schaltbild gem. der Figur 6 wird in beiden Stegen la und lb ein gleichsinniger Magnetfluß aufgrund des Permanentmagneten 3 erzeugt. Aufgrund der von den Spulen 6a und 6b erzeugten Durchflutungen gelangt beispielsweise der Steg la in die Sättigung, wogegen der Magnetfluß im Steg lb besonders stark reduziert wird und sogar eine Umkehrung der Magnetflußrichtung eintreten kann. Dadurch wird die Empfindlichkeit gemäß den Figuren 3 und 4 gegenüber der der Figur 1 und 2 stark erhöht, obwohl der Aufwand deutlich verkleinert wird.With the circuit diagram acc. 6, a magnetic flux in the same direction is generated in both
In der Figur 7 wird durch den Permanentmagneten 3 in den Stegen la bis ld jeweils ein gleichsinniger Magnetfluß erzeugt. Durch die Spule 6 werden zwei Steuerflüsse erzeugt, die durch die Stege la und lb bzw. lc und ld jeweils in entgegengesetzter Richtung fliessen: Durch die Stege la und lb gemäß Pfeilrichtung Fl und die Stege lc und ld gemäß Pfeilrichtung F2 . Nimmt man an, daß der von dem Permanentmagneten 3 erzeugte Hauptfluß in Pfeilrichtung F3 verläuft, dann erhöht sich der Magnetfluß in den Stegen lb und lc, wogegen sich der Magnetfluß in den Stegen la und ld erniedrigt. Dadurch gelangten die Stege lb und lc in die Sättigung, so daß die Anzugskraft auf den Magentanker 8 verkleinert wird. Auch die Anordnung gemäß den Figuren 5 und 7 ist gegenüber der Anordnung nach Figur 1 günstiger, weil auch hier im Vergleich zum Bekannten nur ein Joch vorgesehen ist.In FIG. 7, the
Während die Figuren 3, 4 und 5 den Magnetkreis bzw. Auslöser lediglich schematisch darstellen, ist in den Figuren 8 und folgende jeweils eine detaillierte Ausführungsform dargestellt.3, 4 and 5 only schematically represent the magnetic circuit or trigger, FIGS. 8 and the following each show a detailed embodiment.
Der Elektromagnetauslöser gemäß der Figur 8 besitzt ein U-förmiges Joch 10 mit zwei Schenkeln 12 und 14, die miteinander mittels eines Quersteges 16 verbunden sind. An der Außenseite des Schenkels 14 ist ein Permanentmagnet 18 befestigt. Auf der Außenseite des Schenkels 14 ist ein Federhalter 20 befestigt, der abgekröpft ist. Der Federhalter 20 besitzt einen parallel zum Ouersteg 16 verlaufenden Fortsatz 22, in dem eine Ausnehmung 24 angeordnet ist, durch welche das eine hakenförmig ausgebildete Ende 26 einer Zugfeder 28 hindurchgreift. Die beiden Schenkel 12 und 14 enden in Polflächen 30 und 32, über die hinweg ein Magnetanker 34 gelegt ist, der sich über den Schenkel 14 in einen Fortsatz 36 hinaus fortsetzt, in dem eine Ausnehmung 38 eingebracht ist, in die das hakenförmige andere Ende 40 der Feder 28 eingehängt ist. Der Federhalter 20 ist in seinem oberen Bereich gabelförmig ausgebildet, wobei zwei Gabelenden 42 und 44 gebildet sind, zwischen die der Fortsatz 36 greift und geführt ist. Der Anker 34 besitzt eine hin zum anderen Schenkel vorspringende Verjüngung 46, die auf der Polfläche 30 des Schenkels 12 aufliegt.The electromagnetic release according to FIG. 8 has a
Der Schenkel 12 besitzt ein Fenster 48, so daß zwei Stege 50 und 52 gebildet sind, um die herum je eine Spule 54 und 56 herumgewickelt ist. Die Stege 50 und 52 sind damit Engstellen, die den Engstellen la und lb der Figur 3 entsprechen. Eine weitere Verringerung dieser Engstellen kann durch Nuten 62 und 64 bewirkt werden (siehe Figur 11). Durch den Permanentmagenten 18 wird im Joch 10 ein Magnetfluß erzeugt, der sich in die beiden Magnetflüsse durch die Stege 50 und 52 aufteilt. Aufgrund der durch die Spulen erzeugten Durchflutungen wird z. B. der Magnetfluß im Steg 52 erhöht und im Steg 50 erniedrigt; die Wirkungsweise ist bei der Figur 3 dargestellt worden.The
In den Figuren 12 und 13 ist eine weitere Ausgestaltung eines Joches dargestellt. Das Joch, daß die Bezugsziffer 70 besitzt, ist im Prinzip U-förmig ausgebildet mit einem Ouersteg 72 und einem Schenkel 74, auf dessen Außenfläche ähnlich wie auf dem Schenkel 14 des Auslösers gem. Figur 8 ein Permanentmagnet angebracht ist (nicht dargestellt). Der andere Schenkel 76 ist bezogen auf die Ausrichtung des Schenkels 74 schräg angeordnet, so daß er mit dem Schenkel 74 einen Winkel einschließt. Im übrigen ist die Form ähnlich wie bei dem Joch 10 gem. der Figur 8. Damit wird ein größerer Raum für die Spulen geschaffen.A further embodiment of a yoke is shown in FIGS. 12 and 13. The yoke, which has the
Die Figur 14 zeigt eine Aufwicklung zur Darstellung des Wicklungssinnes für die beiden Spulen 54 und 56. Der Spulendraht 80 wird zunächst in das Innere des zwischen den beiden Fensterstegen 52 und 54 liegenden Fensters 48 eingeführt, um den Fenstersteg 52 in Pfeilrichtung P mehrmals herumgeschlungen und zwar hier entgegen dem Uhrzeigersinn. Sodann wird der Draht in das Fenster 48 eingefädelt und im Uhrzeigersinn gem. Pfeilrichtung P1 ebenfalls mehrmals um den Fenstersteg 54 herumgeschlungen. Die Anzahl der Windungen ist durch den Zweck und durch die gewünschte Empfindlichkeit bestimmt.FIG. 14 shows a winding to show the sense of winding for the two
In den Figuren 15 bis 17 sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt. Der Auslöser besitzt ein U-förmiges Magnetjoch 90 mit zwei Schenkeln 92 und 94 und einen beide Schenkel miteinander verbindenen Quersteg 96; der Schenkel 94 entspricht dem Schenkel 14, und dementsprechend sind dort auch der Permanentmagnet 18, die Feder 28, der Federhalter 20 und die Auflagerung des Klappankers 34 angeordnet. Der andere Schenkel 92 besitzt zwei durch einen parallel zur Polfläche verlaufenden Fenstersteg 98 voneinander getrennte Fenster 100 und 102, durch die eine Spule 104 den Steg 98 umgebend durchgefädelt ist.15 to 17 show further refinements of the invention. The trigger has a U-shaped
Anstatt den Fenstersteg im Bereich des Schenkels anzuordnen, derart, daß beide Fenster im Schenkel liegen, kann man auch den Fenstersteg 106 an der Verbindungsstelle zwischen dem Schenkel 92 und dem Quersteg 96 anordnen, dergestalt, daß ein Fenster 108 im Quersteg 96 und das andere Fenster 110 im Schenkel 92 liegen (Fig. 17).Instead of arranging the window web in the region of the leg in such a way that both windows lie in the leg, one can also arrange the
Es sei nun Bezug genommen auf die Figuren 18 bis 20. Der Magnetauslöser besitzt ein U-förmiges Joch 120 mit einem Schenkel 122, an dessen Außenseite ein Permanentmagnet 123 angeordnet ist. Auf der dem Schenkel 122 gegenüberliegenden Seite besitzt das Joch 120 zwei Stege 124 und 126, so daß zwischen den beiden ein Raum 128 gebildet ist. Um die beiden Stege 124 und 126 ist jeweils ein Spule 130 und 132 gebildet. Die beiden Stege 124 und 126 bilden mit ihren Polflächen 134 und 136 Lagerflächen für den Anker 138, der unter der Wirkung einer Feder 140, die an einem die beiden Stege 124 und 126 überragenden Fortsatz 142 angreift, steht. Durch den Permanentmagnet 124 wird in dem Joch 120 ein Magnetfluß erzeugt, der den Anker an der Polfläche 144 des Schenkels 122 entgegen der Wirkung der Feder 140 festhält. Wenn aufgrund eines Stromflusses durch die Spulen 130 und 132 eine magnetische Durchflutung erzeugt wird, dann wird die Anzugskraft an der Polfläche 144 auf den Anker 138 kleiner als die Abzugskraft der Feder 140, so daß der Anker in Pfeilrichtung G um die Lagerflächen 134 und 136 an den Enden der beiden Stege 124 und 126 herumklappt.Reference is now made to FIGS. 18 to 20. The magnetic release has a
Es sei nun Bezug genommen auf die Figuren 21 bis 23. Die Anordnung der Teile ist die gleiche wie in den Figuren 18 bis 20 dargestellt; lediglich die geometrischen Abmessungen sind verändert.Reference is now made to FIGS. 21 to 23. The arrangement of the parts is the same as that shown in FIGS. 18 to 20; only the geometric dimensions have changed.
Bei dieser Ausführung sind jedoch die beiden Stege 124 und 126, die die beiden Spulen tragen, weit auseinandergezogen und der Quersteg 120 möglichst stark verkürzt, wobei der Anker entsprechend angepaßt wird. Das Svstem ist damit gegenüber dem nach den Figuren 18 bis 20 in einem rechteckigen Gehäuse um 900 gedreht. Damit lassen sich größere Spulen unterbringen, so daß die Empfindlichkeit des Auslösers größer werden kann.In this embodiment, however, the two
Selbstverständlich kann das Joch auch die Form eines V aufweisen.Of course, the yoke can also have the shape of a V.
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