EP0126918B1

EP0126918B1 - Schaltgerät

Info

Publication number: EP0126918B1
Application number: EP84103924A
Authority: EP
Inventors: Hubert Laurenz Naimer; Gottfried Alsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-25
Filing date: 1984-04-09
Publication date: 1986-11-12
Also published as: US4573029A; FI75689B; ATA149683A; FI841558A; AT378622B; CA1204135A; EP0126918A1; ZA842850B; FI841558A0; FI75689C; JPS59205123A; DK205784A; DK164341C; DK205784D0; BR8401876A; DK164341B; DE3461341D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät, insbesondere für elektrische Stromkreise, mit einem Elektromagneten dessen Anker sich im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schaltorgane und des in Ankerbewegung auf diese Organe übertragenden Stößels bewegt, wobei zwischen Anker und Stößel ein annähernd kreissektorförmiger, um eine quer zum Stößel verlaufende Achse schwenkbares Bewegungsübertragungselement angeordnet ist.
Derartige Schaltgeräte wurden z. B. durch die DE-A-1 590 368 bekannt. Bei dieser bekannten Lösung liegt das kreissektorförmige Bewegungsübertragungselement mit seinen beiden Stirnseiten an dem Anker des Elektromagneten und dem Stößel an und wirkt daher praktisch als Winkelhebel.
Bei dieser Lösung ist keine Zwangskopplung zwischen dem Übertragungselement und dem Stößel vorhanden ist, sodaß z. B. bei verschweißten Kontakten der Anker durchaus in seine Ruhelage zurückkehren kann. Außerdem ergibt sich bei der bekannten Konstruktion ein hoher Platzbedarf, da daß Bewegungsübertragungselement zum größten Teil und der Stößel zur Gänze außerhalb des Magnetgestelles angeordnet sind.
Weiters wurde durch die DE-C-1 290 229 ein Schaltgerät bekannt bei dem der Anker eines Elektromagneten mit einem die Kontakte betätigenden Stößel über einen an einer gehäusefesten Achse schwenkbar gehaltenen Winkelhebel, verbunden ist, wobei die freien Enden der Schenkel des Winkelhebels mit dem Anker bzw. dem Stößel gelenkig verbunden ist.
Bei dieser Lösung ist zwar eine Zwangskopplung des Ankers mit dem Stößel gegeben der Platzbedarf ist jedoch auch hier groß, da die Winkelhebel zur Gänze außerhalb des Magnetgestelles liegen.
Ziel der Erfindung ist es ein Schaltgerät der eingangs erwähnten Art anzugeben, daß sich durch einen einfachen und kompakten Aufbau auszeichnet und bei dem eine Zwangskopplung zwischen dem die Kontakte betätigenden Stößel und dem Anker sichergestellt ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Elektromagnet den Stößel in einer quer zur Stößellängsrichtung liegenden Ebene umschließt, daß der Stößel - zumindest auf einem Teil seiner Länge - als Zahnstange ausgebildet ist, während das annähernd kreissektorförmige Bewegungsübertragungselement von einem Ritzelsektor gebildet wird, der mit dem als Zahnstange ausgebildeten Teil des Stößels kämmt, und daß der Ritzelsektor und der Anker des Elektromagneten mittels parallel zur Schwenkachse des Ritzelsektors verlaufender Stege und Nuten mit geringem Spiel ineinander greifen. Durch diese Maßnahmen genügt trotz der Zwangskopplung zwischen Stößel und Anker, die durch den gegenseiten Eingriff gegeben ist, eine einzige Lagerstelle für das Übertragungsglied. wodurch der Montageaufwand bei der Herstellung eines solchen Schaltgerätes entsprechend klein gehalten werden kann.
Durch die Zwangskopplung des Ankers des Magnetsystems mit den Kontakten über den Ritzelsektor und den Stößel, kann der Anker in bekannter Weise in jeder Einbaulage des Schaltgerätes als Anzeige für die-Stellung der Kontakte verwendet werden. So kann der Anker mit einem einen Durchbruch des Gehäuses durchsetzenden Fortsatz versehen werden, dessen Stellung dann einen eindeutigen Hinweis auf die Stellung des Kontakte gibt. Damit kann z. B. auch von außen auf einfache Weise festgestellt werden, ob die Kontakte verschweißt sind, oder ob trotz einer an die Spule des Schaltgerätes angelegten Spannung der Anker nicht angezogen hat.
Da der Ritzelsektor im Inneren des Magnetsystems angeordnet ist, ergibt sich ein sehr kompakter Aufbau.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die parallel zur Schwenkachse des Ritzelsektors verlaufenden Mantelflächen des den Eingriff zwischen Anker und Ritzelsektor sichernden Steges in einer senkrecht zur Schwenkachse verlaufenden Querschnittsebene konvex gekrümmt verlaufen. Durch diese Maßnahmen ergibt sich ein leichtes Abwälzen der aneinander anliegenden Flächen des Steges und den Wänden der diesen aufnehmenden Nut, wodurch das aufgrund der Bewegung der miteinander im Eingriff befindlichen Teile entlang eines geraden und eines gekrümmten Weges notwendige Spiel klein gehalten werden kann und eine sehr enge Kopplung des Ankers mit dem Stößel erreichbar ist.
Um günstige Reibungsverhältnisse beim gegenseitigen Eingriff des Ritzelsektors und des Ankers zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn der Steg im Querschnitt zahnartig ausgebildet ist, wodurch es zu einer sehr günstigen Abwälzung der im Eingriff befindlichen Teile kommt.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen :

Figuren 1 und 2 ein erfindungsgemäßes Schaltgerät in zwei senkrecht zueinander stehenden Schnitten.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beweglichen Kontakte 20 über die Kontaktfedern 21 mit einem Stößel 12 gekoppelt, der abschnittweise als Zahnstange 12' ausgebildet und im Gehäuse 22, in dem auch die Kontakte 23 samt den Klemmen gehalten sind, axial verschiebbar gehalten ist.
Mit dem als Zahnstange 12' ausgebildeten Abschnitt des Stößels 12 kämmt ein Ritzelsektor 24', der um eine quer zum Stößel 12 verlaufende im Gehäuse 22 gehaltene Achse 25 schwenkbar ist. Der Anker 26 ist U-förmig ausgebildet und wirkt mit einem ebenfalls U-förmigen Kern 27 zusammen, der mit seinen beiden Schenkeln ebenso
wie der Anker 26 in zwei nicht dargestellte Spulen eingreift und im Gehäuse 22 fest gehalten ist.
Werden die Spulen erregt, so wird der Anker 26 angezogen und bewegt sich in die Spulen hinein, wodurch auf den Ritzelsektor 24' eine Kraft ausgeübt und dieser dadurch verdreht wird. Im Zuge dieser Drehbewegung wird der Stößel 12, dessen als Zahnstange 12' ausgebildeter Abschnitt mit dem Ritzelsektor kämmt, nach unten bewegt und die Kontakte 20, 23 schließen.
Wird die Spannung von den Spulen weggeschaltet, so drückt die auf den Stößel 12 einwirkende Feder 30' den Stößel und damit den Ritzelsektor 24' in die Ausgangslage zurück, wodurch der Anker wieder seine äußerste Lage einnimmt und dadurch die Kontakte 20 geöffnet werden. Der Kern 27 ist über eine Blattfeder 31 an einem Spulenkörper 81 abgestützt, in dem die nicht dargestellten Spulen eingebettet sind und der durch Vorsprünge 32 des Gehäuses 22 in seiner Lage fixiert ist.
Wie Figur 1 und 2 zeigen, besteht eine Kopplung zwischen den Kontakten 20 und dem Anker 26, der mit einer Anzeigefahne 33 versehen ist, die an dem Anker 26, der ebenso wie der Kern 27 aus einem mit Kunststoff umspritzten lamellierten Blechpaket besteht, einstückig angeformt ist. Diese Kopplung wird durch einen an dem Ritzelsektor 24' angeformten Steg 34 erreicht, der in eine Nut 35 des Ankers 26 eingreift. Dieser Steg weist in einer zur Schwenkachse 25 des Ritzelsektors 24' senkrecht stehenden Querschnittsebene ein zahnartig ausgebildetes Profil auf, um ein leichtes Abwälzen des Vorsprunges an den Wänden der Nut 35 zu ermöglichen.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, schließt der in den Kern eingreifende Steg 34 des Ritzelsektor 24' mit dessen in Schließrichtung der Kontakte vorne liegender Zahnflanke einen Winkel von ca. 90° ein, wodurch die Bewegung des Kerns im Verhältnis von ca. 1 : auf den Stößel 12 übertragen wird.

Claims

1. Schaltgerät, insbesondere für elektrische Stromkreise, mit einem Elektromagneten (26, 27), dessen Anker (26) sich im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schaltorgane (20) und des in Ankerbewegung auf diese Organe übertragenden Stößels (12) bewegt, wobei zwischen Anker (26) und Stößel (12) ein annähernd kreissektorförmiger, um eine quer zum Stößel verlaufende Achse schwenkbares Bewegungsübertragungselement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (26, 27) den Stößel (12) in einer quer zur Stößellängsrichtung liegenden Ebene umschließt, daß der Stößel (12) - zumindest auf einem Teil seiner Länge - als Zahnstange (12') ausgebildet ist, während das annähernd kreissektorförmige Bewegungsübertragungselement (24') von einem Ritzelsektor gebildet wird, der mit dem als Zahnstange ausgebildeten Teil des Stößels (12) kämmt, und daß der Ritzelsektor (24') und der Anker (26) des Elektromagneten mittels parallel zur Schwenkachse (25) des Ritzelsektors (24') verlaufender Stege (34) und Nuten (35) mit geringem Spiel ineinander greifen.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Schwenkachse (25) des Ritzelsektors (24') verlaufenden Mantelflächen des den Eingriff zwischen Anker (26) und Ritzelsektor (24') sichernden Steges (34) in einer senkrecht zur Schwenkachse (25) verlaufenden Querschnittsebene konvex gekrümmt verlaufen.

3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (34) im Querschnitt zahnartig ausgebildet ist.