EP0901140A2

EP0901140A2 - Elektromagnetischer Antrieb für einen Schalter

Info

Publication number: EP0901140A2
Application number: EP98115421A
Authority: EP
Inventors: Jörg Stamm; Karin Spengler
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1998-08-17
Publication date: 1999-03-10
Also published as: CA2246437A1; DE19738372A1; US5949314A; EP0901140A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb für einen Schalter (10), vorzugsweise einen Motorschutzschalter. Er besitzt ein Magnetsystem (30), dessen beweglicher Anker (34) zur Betätigung von Schaltkontaktstücken (15 bis 17) im Schalter dient. Der Anker (34) ist mit dem Übertragungshebel (44) mittels einer Blattfeder (40) gekoppelt, deren eines Ende fest eingespannt ist und deren anderes Ende mit dem Übertragungshebel (44) so verbunden ist, daß bei Verbiegung der Blattfeder und damit Verschiebung des freien Endes der Blattfeder (40) der Übertragungshebel (44) betätigt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb für einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Für Ein- und Ausschaltfunktionen von z. B. Motoren mit größeren Schalthäufigkeiten wird in der Regel die Kombination Motorschutzschalter-Schütz verwendet, wobei der Motorschutzschalter als Schutzelement, das Schütz als Schaltelement eingesetzt wird.

Jedes dieser Elemente weist ein Kontaktsystem auf, mit Kontaktstücken aus Silber, was kostenintensiv ist.

Es ist bekannt, einem Motorschutzschatermodul ein Modul mit einer Schützfunktion zuzuordnen, wobei die Hauptprobleme darin bestehen, die Bewegung des Ankers des Schützes auf das Motorschutzschaltermodul zu übertragen. Meist werden Kniehebelgetriebe benutzt, die aufwendig in der Herstellung sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einem Motorschutzschalter ein Schütz derart zuzuordnen, daß bei Reduzierung der Anzahl der Kontaktstücke auch der Fertigungsaufwand verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Der erfindungsgemäße elektromagnetische Antrieb für einen Schalter besitzt ein Magnetsystem, dessen beweglicher Anker einen Übertragungshebel zur Betätigung von Schaltkontakten im Schalter antreibt, und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit dem Übertragungshebel mittels einer Blattfeder gekoppelt ist, deren Blatterstreckung quer zur Richtung der Ankerbewegung verläuft, deren eines Ende fest eingespannt und deren anderes Ende mit dem Übertragungshebel gekoppelt ist, so daß bei Durchbiegen der Blattfeder der Übertragungshebel angetrieben wird.

Dadurch wird lediglich ein einfaches Element nötig, mit dem die lineare Bewegung des Ankers des Magnetsystems auf die Bewegung des Übertragungshebels übertragen wird, anstatt daß ein kompliziertes Kniehebelgelenksystem benutzt werden muß.

In vorteilhafter Weise ist der Übertragungshebel ein Schwenkhebel, dessen Schwenkachse senkrecht zur Bewegung des freien Endes der Blattfeder verläuft, und gemäß einer weiteren Ausführung verläuft die Schwenkachse auch parallel zur Bewegungsrichtung des Ankers.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Magnetankersystems mit Blattfeder in einer ersten Stellung,
Fig. 2: das System gemäß Fig. 1 in einer zweiten Stellung, und
Fig. 3: die Zuordnung des Systems gemäß den Fig. 1 und 2 zu einem Motorschutzschalter, in AUS-Stellung.

Es wird zunächst Bezug genommen auf die Fig. 3.

Dort ist ein Motorschutzschalter 10 schematisch dargestellt, in dem ein beweglicher Schaltkontaktträger 11 angeordnet ist, an dem Kontaktbrücken 12, 13 und 14 gelagert sind, deren Kontaktstücke 15, 16 und 17 mit feststehenden Kontaktstücken 18, 19 und 20 zusammenwirken.

Dem Motorschutzschalter, der in einem Gehäuse 21 untergebracht ist, ist ein Antrieb 22 zugeordnet bzw. an diesem Antrieb angereiht, der ebenfalls in einem eigenen Antriebsgehäuse 23 untergebracht ist. In dem Antriebsgehäuse 23 befinden sich die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Komponenten.

Diese Komponenten umfassen ein Elektromagnetsystem 30 mit einem U-förmigen Joch 31 und einer Spule 32, welche einen feststehenden Kern 33 und einen bewegbaren Anker 34 umfaßt. An dem nach außen ragenden freien Ende des Ankers ist ein Übertragungselement 35 angebracht, in dem eine quer dazu verlaufende Durchbrechung 36 untergebracht ist, die im mittleren Bereich, also im Bereich der Mittelachse M-M des Magnetsystems 30 eine Verengung 37 und an den beiden gegenüberliegenden Enden je eine trompetenförmige Erweiterung 38 und 39 aufweist; die lichte Weite der Verengung 37 entspricht der Dicke einer Blattfeder 40, die quer zur Mittelachse M-M und mit ihrer Blattfederebene senkrecht dazu die Durchbrechung 36 durchgreift und darin geführt ist. Die trompetenförmigen Erweiterungen 38 und 39 sind so zu bemessen, daß sie ein Durchbiegen in die Form gemäß Fig. 2 ohne weiteres gestatten können.

Das eine, in der Zeichnung Fig. 1 rechts gezeichnete Ende der Blattfeder 40 ist im Antriebsgehäuse 22 in einer Einspannung 41 gehalten, die eine keilförmige Öffnung 42 besitzt, deren Keilform der Bewegung der Blattfeder 40 angepaßt ist, siehe weiter unten.

Das andere Ende, also das in der Fig. 1 links befindliche Ende greift in eine der Öffnung 42 entsprechende Öffnung 43 einer weiteren Einspannung 45 ein, der als Doppelarmhebel 44 gelagert ist und eine Öffnung 49 sowohl in dem Gehäuse 23 als auch in dem Gehäuse 21 durchgreift und in dem Gehäuse 23 auf einer Schwenkachse 46 schwenkbar gelagert ist, die parallel zur Mittelachse M-M und senkrecht zur Blattfedererstreckung verläuft. Der Hebel 44 ist ein Doppelarmhebel, dessen innerhalb des Gehäuses 21 des Motorschutzschalters 10 befindliches Ende 48 L-förmig abgewinkelt ist und auf die Schaltbrücke 11 einwirkt, so daß die Kontaktstücke 15, 18; 16, 19; 17, 20 bei Betätigung geschlossen oder geöffnet werden können.

Die Fig. 1 zeigt die Blattfeder 40 in gerader bzw. geradliniger Stellung.

Wenn das Elektromagnetsystem 30 erregt wird, wird der Anker 34 ins Innere der Spule 32 zum Kern 33 hin angezogen, wodurch die Blattfeder 40 verbogen wird; das rechte Ende der Blattfeder verbleibt in der Öffnung 42 und das linke Ende verschiebt sich aus der Stellung Fig. 1 um den Wert t in die Stellung gemäß Fig. 2, wodurch die Einspannung 45 bzw. der Doppelarmhebel 44 entgegen dem Uhrzeigersinn zur Mittelachse verschwenkt wird. Je nachdem, auf welcher Seite sich die Kontaktstücke 18 bis 20 befinden, können auf diese Weise die Kontaktstellen im Motorschutzschalter 10 geöffnet oder geschlossen werden.

Bei der Ausführung, wie in Fig. 3 gezeichnet, werden die Kontaktstücke in diesem Fall geschlossen.

Zwischen dem Joch 31 und dem Mitnehmerteil 35 befindet sich eine Druckfeder 47, die den Anker 34 dauernd aus der Spule 32 herauszudrücken sucht. Damit wird die Blattfeder 40 dauernd in Richtung Zurückbiegen aus der gewölbten Stellung gemäß Fig. 2 in die geradlinige Stellung gemäß Fig. 1 beaufschlagt; die Schaltbrücke 11 geht somit in AUS-Stellung.

Die Keilform der Öffnungen 42 und 43 ist unsymmetrisch und so bemessen, daß der Blattfeder eine Verbiegung aus der Stellung gemäß Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 2 ermöglicht wird. Demgemäß ist die dem Magnetsystem entfernt liegende Keilfläche senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers 34 und parallel zur Blattfeder 40 ausgerichtet, wogegen Schrägfläche der Keilform auf der dem Magnetsystem 30 zugewandten Seite liegt.

Es ist selbstverständlich, daß die Blattfeder auch in umgekehrte Richtung betätigt werden kann; danach wäre in entregtem Zustand des Magnetsystems die Blattfeder durchgebogen und im erregten Zustand geradlinig, was eine andere Anordnung der festen Kontaktstücke 18 bis 20 bezogen auf die beweglichen Kontaktstücke 15 bis 17 bedingt. Ebenso wäre die Keilform der Öffnungen umgekehrt und an die ausgebogene Form der Blattfeder 40 ebenfalls angepaßt.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß die Schwenkachse 46 sich innerhalb des Moduls 22 befindet. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Schwenkachse in den Motorschutzschalter 10 zu verlagern.

Claims

Elektromagnetischer Antrieb für einen Schalter, vorzugsweise einen Motorschutzschalter, mit einem Magnetsystem, dessen beweglicher Anker einen Übertragungshebel zur Betätigung von Schaltkontakten im Schalter antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (34) mit dem Übertragungshebel (44) mittels einer Blattfeder (40) gekoppelt ist, deren Blatterstreckung quer zur Richtung der Ankerbewegung verläuft, deren eines Ende fest eingespannt und deren anderes Ende mit dem Übertragungshebel (44) gekoppelt ist, so daß bei Verbiegen der Blattfeder (40) der Übertragungshebel (44) angetrieben wird.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (44) ein Schwenkhebel ist, dessen Schwenkachse (46) senkrecht zur Bewegung des freien Endes der Blattfeder (40) verläuft.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (46) des Übertragungshebels (40) parallel zur Bewegungsrichtung des Ankers (34) verläuft.
Antrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (44) ein Doppelarmhebel ist, dessen einer Arm (45) mit der Blattfeder (40) und dessen anderer Arm mit einem Schaltkontaktträger (11) für die beweglichen Kontaktstücke (15 bis 17) des Schalters (10) zusammenwirkt.
Antrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (46) des Übertragungshebels (44) dem Modul (22) angeordnet ist, das das Magnetsystem aufweist.
Antrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem Gehäuse (23) untergebracht ist, der an den Schalter (10) anreihbar ist.