EP0870315B1 - Anker für magnetauslöser - Google Patents

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EP0870315B1
EP0870315B1 EP96942173A EP96942173A EP0870315B1 EP 0870315 B1 EP0870315 B1 EP 0870315B1 EP 96942173 A EP96942173 A EP 96942173A EP 96942173 A EP96942173 A EP 96942173A EP 0870315 B1 EP0870315 B1 EP 0870315B1
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EP
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armature
metal strip
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tongue
sleeve
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EP96942173A
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Adolf Tetik
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Felten and Guilleaume Austria AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures

Definitions

  • the invention relates to an anchor for actuating the trigger plunger of magnetic triggers for circuit breakers, the one too is a sleeve-shaped sheet metal strip, and a stop for taking the trigger plunger with you.
  • Magnetic releases for circuit breakers are currently used Anchors mainly manufactured by machining. This is not only a time-consuming and costly manufacturing method that with not inconsiderable material losses, but the armatures for magnetic releases produced in this way have a comparative one high mass that the response of the with such an armature equipped magnetic trigger disadvantageous influenced.
  • An anchor of the type mentioned is from DE 25 31st 215 A known.
  • this anchor known from DE 25 31 215 the edges of the sheet metal strip rolled to anchor lie on the joint also not in areas.
  • the stop for taking the trigger plunger on Anchor formed by a recess in which a formation engages the anchor plunger.
  • a disadvantage of this known Anchor is that in the direction of movement of the magnet armature extending sheet metal strip end faces form an anchor slot and are spaced apart so that eddy currents are reduced. Such an anchor with the wanted As experiments have shown, air gap is in magnetic releases not satisfactory.
  • the invention has for its object a simpler manufacturable and effective armature for magnetic release for To provide circuit breakers.
  • this object is achieved in that the Edges of the metal strip aligned parallel to the axis of the anchor are close to each other at least in some areas and that the stop for the trigger plunger at least one with the Anchor formed in one piece, aligned transversely to the axis of the anchor Tongue is.
  • Anchors for magnetic releases are the subject of the subclaims.
  • the armature for magnetic releases proposed according to the invention can not only be deformed e.g. in a rolling process from a corresponding sheet metal blank, e.g. one punched Circuit board, manufacture, but also offers the advantage of a lower mass than the previously used, by cutting Machined armature for magnetic triggers. Furthermore, it has surprisingly been found that the inventive Anchor in magnetic triggers is very beneficial because no detrimental to the magnetic properties of the armature influencing air gap is present because the edges of the to Anchor of rolled sheet metal strip is at least partially tight lie together.
  • the tongue of the anchor according to the invention which acts as a driver for serves the trigger plunger, allows a simple construction of the trigger plunger and this can, if desired, as usual be carried out since the in the prior art (DE 25 31 215 A) required shaping is not required.
  • Magnetic release 1 of the known design shown in FIG. 1 are used in circuit breakers. They consist of a yoke 2 made of magnetically conductive material with which the Carrier 4 made of electrically conductive material Fixed contact 3 of the circuit breaker is connected. Furthermore, the magnetic release 1 has an excitation winding 5, the electrically conductive via (not shown) terminals with the is connected to the line to be protected. Inside the coil 5 a guide sleeve 6, usually made of plastic, is used, connected to the yoke 2 of the magnetic release 1, sleeve-shaped stop 7 is inserted.
  • FIG. 3 it can be slid in the guide sleeve 6 an armature 10 made of magnetically conductive material arranged, the end facing away from the stop sleeve 7 11 has an inwardly projecting stop which in Embodiment is formed by a tongue 12 and on the end 13 received inside the armature 10 a trigger plunger 14 supports.
  • a return spring 16 Over the tapered front Part 15 of the trigger plunger 14 is a return spring 16 inserted with its front end 17 on the inside of the Magnetic release 1 received end 18 of the stop sleeve 7 abuts and the trigger plunger 14 in its shown in Fig. 3 Standby position.
  • Anchor 10 used is as shown in FIGS. 4, 5 and 6 is, from a sheet metal (stamped) part with essentially rectangular outline shape shaped into a ring or sleeve is.
  • the stamped sheet metal part becomes a ring (sleeve) shaped that aligned parallel to the axis of the armature 10 Edges 20 lie close together and at joint 21 of these edges 20 there is no air gap or only a small one.
  • edges parallel to the axis 20 of the sheet metal strip deformed to form anchor 10 close to one another can lie in the manufacture of the armature 10 from the Sheet metal blanks are bent over, so that in the axial direction running edges 20 of the sheet metal blank also in the finished Anchors 10 are at least partially close together and no detrimental to the magnetic properties of the armature influencing air gap is present.
  • edges 20 aligned flat. This can e.g. can be easily achieved that these edges 20th when manufacturing (punching) the sheet metal part to the level of (still undeformed, i.e. flat) sheet metal part executed obliquely become.
  • an air gap is in the The area of the joint 21 practically does not exist.
  • the Edges 20 at a small, acute angle to each other and rest against each other only in the area of their inner edges 28.
  • Air gap in the area of joint 20 is also the same here small that it has the desired magnetic properties of the Anchor 10 is not significantly adversely affected.
  • Soft magnetic materials have proven particularly suitable proven as they are known per se for DC relays. Have the preferred soft magnetic materials a magnetic saturation of 1.4 to 2.0 T at a field strength of 4000 A / m.
  • a particularly preferred material for the anchor 10 according to the invention is that in DIN 17 405 (September 1979) with RFe80 (material number 1.1014) Material that has a magnetic saturation of 1.6 T at a Has a field strength of 4000 A / m.
  • An armature 10 for magnetic releases 1 for circuit breakers, in particular for circuit breakers, consists of one to one Sleeve with circular cross-sectional shape shaped sheet metal strips, its edges aligned with the axis of the armature 10 20 are at least partially close to each other.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Anker zum Betätigen des Auslösestößels von Magnetauslösern für Schutzschalter, der ein zu einer Hülse geformter Blechstreifen ist, und einen Anschlag für das Mitnehmen des Auslösestößels aufweist.
Derzeit werden in Magnetauslösern für Schutzschalter verwendete Anker vorwiegend spanabhebend hergestellt. Dies ist nicht nur eine zeit- und kostenaufwendige Herstellungsweise, die mit nicht unerheblichen Materialverlusten verbunden ist, sondern die so hergestellten Anker für Magnetauslöser haben eine vergleichsweise hohe Masse, die das Ansprechverhalten des mit einem solchen Anker bestückten Magnetauslösers nachteilig beeinflußt.
Ein Anker der eingangs genannten Gattung ist aus der DE 25 31 215 A bekannt. Bei diesem aus der DE 25 31 215 bekannten Anker liegen die Ränder des zum Anker gerollten Blechstreifens an der Stoßstelle auch nicht bereichsweise aneinander an. Überdies ist der Anschlag für das Mitnehmen des Auslösestößels am Anker durch eine Aussparung gebildet, in die eine Ausformung des Ankerstößels eingreift. Nachteilig bei diesem bekannten Anker ist es, daß die in Bewegungsrichtung des Magnetankers verlaufenden Blechstreifenendflächen einen Ankerschlitz bilden und im Abstand voneinander angeordnet sind, so daß Wirbelströme verringert sind. Ein derartiger Anker mit dem gewollten Luftspalt ist, wie Versuche gezeigt haben, in Magnetauslösern nicht zufriedenstellend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfacher herstellbaren und wirksamen Anker für Magnetauslöser für Schutzschalter zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die parallel zur Achse des Ankers ausgerichteten Ränder des Blechstreifens wenigstens bereichsweise dicht aneinander liegen und daß der Anschlag für den Auslösestößel wenigstens eine mit dem Anker einstückig ausgebildete, quer zur Achse des Ankers ausgerichtete Zunge ist.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ankers für Magnetauslöser sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Anker für Magnetauslöser läßt sich nicht nur durch Verformen z.B. in einem Rollvorgang aus einem entsprechenden Blechzuschnitt, z.B. einer gestanzten Platine, herstellen, sondern bietet auch den Vorteil einer geringeren Masse als die bisher verwendeten, durch spanabhebende Bearbeitung hergestellten Anker für Magnetauslöser. Überdies hat sich überraschend gezeigt, daß der erfindungsgemäße Anker in Magnetauslösern sehr vorteilhaft ist, weil kein die magnetischen Eigenschaften des Ankers nachteilig beeinflussender Luftspalt vorliegt, da die Ränder des zum Anker gerollten Blechstreifens wenigstens bereichsweise dicht aneinanderliegen.
Die Zunge des erfindungsgemäßen Ankers, die als Mitnehmer für den Auslösestößel dient, erlaubt eine einfache Konstruktion des Auslösestößels und dieser kann, falls gewünscht, wie gewohnt ausgeführt sein, da die im Stand der Technik (DE 25 31 215 A) erforderliche Ausformung nicht benötigt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in welcher auf die angeschlossenen Zeichnungen Bezug genommen wird.
Es zeigen: Fig. 1 einen Magnetauslöser in Ansicht,
  • Fig. 2 teilweise im Schnitt den Magnetauslöser ohne Führungshülse, Anker und Auslösestößel,
  • Fig. 3 teilweise im Schnitt und in größerem Maßstab die Baueinheit aus Führungshülse, erfindungsgemäßem Anker und Auslösestößel sowie Rückstellfeder,
  • die Fig. 4, 5 und 6 teilweise geschnitten einen erfindungsgemäßen Anker und
  • Fig. 7 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ankers.
    • Magnetauslöser 1 der in Fig. 1 gezeigten, bekannten Bauform werden in Leitungsschutzschaltern verwendet. Sie bestehen aus einem Joch 2 aus magnetisch leitendem Werkstoff, mit dem der aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehende Träger 4 des ortsfesten Kontaktes 3 des Schutzschalters verbunden ist. Weiters besitzt der Magnetauslöser 1 eine Erregerwicklung 5, die elektrisch leitend über (nicht gezeigte) Klemmen mit der zu schützenden Leitung verbunden ist. Im Inneren der Spule 5 ist eine Führungshülse 6, meist aus Kunststoff, eingesetzt, die über eine mit dem Joch 2 des Magnetauslösers 1 verbundenen, hülsenförmigen Anschlag 7 gesteckt ist. Beispielsweise ist dieser hülsenförmige Anschlag 7 durch Umbördeln seines verjüngten Ansatzes 8 mit dem Joch 2 und dem Träger 4 aus elektrisch leitendem Werkstoff verbunden, wodurch gleichzeitig die Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Träger 4, der den Festkontakt 3 trägt, und dem Joch 2 erreicht wird.
    In der Führungshülse 6 ist ausweislich Fig. 3 gleitend verschiebbar ein Anker 10 aus magnetisch leitendem Werkstoff angeordnet, der an seinem der Anschlaghülse 7 abgekehrten Ende 11 einen nach innen vorspringenden Anschlag aufweist, der im Ausführungsbeispiel von einer Zunge 12 gebildet wird, und an dem sich das im Inneren des Ankers 10 aufgenommene Ende 13 eines Auslösestößels 14 abstützt. Über den verjüngten, vorderen Teil 15 des Auslösestößels 14 ist eine Rückholfeder 16 gesteckt, die mit ihrem vorderen Ende 17 am im Inneren des Magnetauslösers 1 aufgenommenen Ende 18 der Anschlaghülse 7 anliegt und den Auslösestößel 14 in seiner in Fig. 3 dargestellten Bereitschaftslage hält.
    Im Auslösefall, wenn das durch die Wicklung 5 erzeugte Magnetfeld hinreichend groß ist, wird der Anker 10 nach rechts der Fig. 1 gezogen und nimmt dabei über seine Zunge 12 den Auslösestößel 14 mit, so daß dieser mit seinem vorderen Ende 19 eine Auslösemechanik (nicht gezeigt) betätigt, durch welche, auf beispielsweise an sich bekannte Art und Weise, ein beweglicher Kontakt vom Festkontakt 3 abgehoben wird, also der Schutzschalter den Stromkreis unterbricht.
    Der gemäß dem Vorschlag der Erfindung in dem beschriebenen Magnetauslöser 1 oder einem Magnetauslöser ähnlicher Bauart verwendete Anker 10 besteht, wie in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt ist, aus einem Blech(stanz)teil mit im wesentlichen rechteckiger Umrißform, der zu einem Ring oder Hülse geformt ist. Dabei wird der Blechstanzteil so zu einem Ring (Hülse) geformt, daß die parallel zur Achse des Ankers 10 ausgerichteten Kanten 20 dicht aneinander liegen und an der Stoßstelle 21 dieser Kanten 20 kein oder nur ein kleiner Luftspalt vorliegt. Um sicherzustellen, daß die parallel zur Achse liegenden Kanten 20 des zum Anker 10 verformten Blechstreifens dicht aneinander liegen, kann beim Herstellen des Ankers 10 aus dem Blechzuschnitt überbogen werden, so daß die in Achsrichtung verlaufenden Kanten 20 des Blechzuschnitts auch im fertigen Anker 10 wenigstens bereichsweise dicht aneinander liegen und kein die magnetischen Eigenschaften des Ankers nachteilig beeinflussender Luftspalt vorliegt.
    Um den im Inneren des Ankers 10 aufgenommenen Auslösestößel 14 im Auslösefall bei der Bewegung des Ankers 10 mitzunehmen, ist die (wenigstens eine) radial nach innen abgewinkelte Zunge 12 vorgesehen, die mit dem den eigentlichen Anker 10 bildenden Blechteil im Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet ist.
    Beiderseits der Wurzel 25 der rechtwinklig abgebogenen Zunge 12 sind Ausschnitte 26 vorgesehen, so daß die Wurzel 25 der Zunge 12 so abgebogen werden kann, daß die quer zur Achse des Ankers 10 verlaufende Zunge 12 über die ihr benachbarte Endfläche 27 des Ankers 10 nicht übersteht.
    Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform des Ankers 10 sind die Kanten 20 flächig aneinanderliegend ausgerichtet. Dies kann z.B. dadurch einfach erreicht werden, daß diese Kanten 20 beim Herstellen (Stanzen) des Blechteils zur Ebene des (noch nicht verformten, also ebenen) Blechteils schrägstehend ausgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform ist ein Luftspalt im Bereich der Stoßstelle 21 praktisch nicht vorhanden.
    Bei der Ausführungsform des Ankers 10 nach Fig. 7 stehen die Kanten 20 in einem kleinen, spitzen Winkel zueinander und liegen nur im Bereich ihrer Innenkanten 28 aneinander an. Der Luftspalt im Bereich der Stoßstelle 20 ist aber auch hier so klein, daß er die gewünschten magnetischen Eigenschaften des Ankers 10 nicht wesentlich nachteilig beeinflußt.
    Als Werkstoff für den Anker 10 ist im Prinzip jeder magnetisch leitende Werkstoff geeignet.
    Als besonders geeignet haben sich weichmagnetische Werkstoffe erwiesen, wie sie für Gleichstromrelais an sich bekannt sind. Die bevorzugt verwendeten weichmagnetischen Werkstoffe haben eine magnetische Sättigung von 1,4 bis 2,0 T bei einer Feldstärke von 4000 A/m. Ein besonders bevorzugter Werkstoff für den erfindungsgemäßen Anker 10 ist der in DIN 17 405 (September 1979) mit RFe80 (Werkstoffnummer 1.1014) beschriebene Werkstoff, der eine magnetische Sättigung von 1,6 T bei einer Feldstärke von 4000 A/m besitzt.
    Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt dargestellt werden:
    Ein Anker 10 für Magnetauslöser 1 für Schutzschalter, insbesondere für Leitungsschutzschalter, besteht aus einem zu einer Hülse mit kreisringförmiger Querschnittsform geformten Blechstreifen, dessen zur Achse des Ankers 10 ausgerichteten Ränder 20 wenigstens bereichsweise dicht aneinander liegen. Der Anschlag für das Mitnehmen des Auslösestößels 14 ist eine mit dem Blechstreifen einstückig ausgebildete, quer zur Achse des Ankers 10 ausgerichtete Zunge 12. Um den Luftspalt im Bereich der Stoßstelle 21 der Hülse so klein wie möglich zu halten, können die Kanten 20 im Bereich der Stoßstelle 21 des Ankers 10 flächig aneinander anliegen.

    Claims (12)

    1. Anker (10) zum Betätigen des Auslösestößels (14) von Magnetauslösern (1) für Schutzschalter, der ein zu einer Hülse geformter Blechstreifen ist, und einen Anschlag (11) für das Mitnehmen des Auslösestößels (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Achse des Ankers (10) ausgerichteten Ränder (20) des Blechstreifens wenigstens bereichsweise dicht aneinander liegen und daß der Anschlag für den Auslösestößel (14) wenigstens eine mit dem Anker (10) einstückig ausgebildete, quer zur Achse des Ankers (10) ausgerichtete Zunge (12) ist.
    2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen zu einer Hülse mit kreisringförmiger Querschnittsform gerollt ist.
    3. Anker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (12) mit der Wand des Ankers (1) einen rechten Winkel einschließt und nach innen abgebogen ist.
    4. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wand des Ankers (10) liegende Wurzel (25) der Zunge (12) durch Ausschnitte (26) beidseitig freigeschnitten ist.
    5. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (12) innerhalb der der Zunge (12) benachbarten Endfläche (27) der den Anker (10) bildenden Hülse angeordnet ist.
    6. Anker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Zunge (12) mit der ihr benachbarten Endfläche (27) des Ankers (10) fluchtet.
    7. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (20) des zum Anker (10) geformten Blechstreifens im Bereich der Stoßstelle (21) des Ankers (10) flächig aneinanderliegen (Fig. 6).
    8. Anker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalflächen des Blechstreifens im Bereich der Ränder (20) bei noch ebenem Blechstreifen zur Ebene des Blechstreifens schräg ausgerichtet sind.
    9. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (20) des zum Anker (10) geformten Blechstreifens im Bereich der Stoßstelle (21) des Ankers (10) mit ihren Innenkanten (28) aneinander anliegen (Fig. 7).
    10. Anker nach Anspsruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalflächen des Blechstreifens im Bereich der Ränder (20) bei noch ebenem Blechstreifen zur Ebene des Blechstreifens normal ausgerichtet sind.
    11. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (10) aus einem weichmagnetischen Werkstoff mit einer magnetischen Sättigung von 1,64 bis 2,0 T, vorzugsweise 1,6 T, bei einer Feldstärke von 4000 A/m besteht.
    12. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (10) aus dem Werkstoff RFe 80 gemäß DIN 17 405 besteht.
    EP96942173A 1995-12-28 1996-12-18 Anker für magnetauslöser Expired - Lifetime EP0870315B1 (de)

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    AT2111/95 1995-12-28
    AT0211195A AT410858B (de) 1995-12-28 1995-12-28 Anker für magnetauslöser
    AT211195 1995-12-28
    PCT/AT1996/000252 WO1997024746A1 (de) 1995-12-28 1996-12-18 Anker für magnetauslöser

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    Publication Number Publication Date
    EP0870315A1 EP0870315A1 (de) 1998-10-14
    EP0870315B1 true EP0870315B1 (de) 1999-09-29

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    EP (1) EP0870315B1 (de)
    AT (2) AT410858B (de)
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    CZ (1) CZ287121B6 (de)
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    HU (1) HU222336B1 (de)
    NO (1) NO312147B1 (de)
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