EP0939966B1

EP0939966B1 - Electromagnetic switching device

Info

Publication number: EP0939966B1
Application number: EP97949883A
Authority: EP
Inventors: Hans Pfab
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2000-08-02
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: EP0939966A1; CN1231060A; DE59702113D1; WO1998022966A1; DE19648053C1; CN1129936C; US6040750A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einem einen Anker und ein Joch umfassenden Magnetsystem, mit in einem beweglichen Kontaktträger gehaltenen beweglichen Kontaktteilen, die mit Festkontaktteilen Öffner- und Schließerkontakte bilden, wobei das Joch in Schließrichtung des Magnetsystem elastisch aufgehängt ist und in der Ausstellung im Abstand von dem Anker entfernt liegt.The invention relates to an electromagnetic Switchgear with an armature and a yoke Magnet system, with held in a movable contact carrier movable contact parts with fixed contact parts Form NC and NO contacts, with the yoke in Closing direction of the magnet system is suspended elastically and in the exhibition at a distance from the anchor.

Ein gattungsgemäßes Schaltgerät ist durch die EP 0 358 050 B1 bekannt. Hier ist der Kontaktträger mit dem Anker derart elastisch verbunden, daß bei verschweißtem Öffnerkontakt eine Weiterbewegung des Ankers ohne Betätigung des Schließerkontakts möglich ist. Das Magnetsystem weist hier ein in Schließrichtung des Magnetsystems elastisch aufgehängtes Joch auf. Diese elastische Aufhängung, die elastische Verbindung zwischen dem Anker und dem Kontaktträger und die Elastizität der beweglichen Kontaktteile sind derart aufeinander abgestimmt, daß bei verschweißtem Öffnerkontakt und geschlossenem Magnetsystem die Durchfederwege von Anker und Joch etwa gleich groß sind. Auf diese Weise wird bei Verschweißen von Öffnerkontakten das Magnetsystem geschlossen, um ein Durchbrennen der Magnetspule zu verhindern. Der Anker ist hier mit dem Kontaktträger über eine relativ lange Blattfeder elastisch verbunden, was allerdings im Gehäuse des Schaltgeräts entsprechend viel Platz beansprucht.A generic switching device is described in EP 0 358 050 B1 known. Here the contact carrier with the armature is so elastic connected that a welded NC contact Further movement of the armature without actuation of the make contact is possible. The magnet system has an in Yoke closing direction of the magnet system on. This elastic suspension, the elastic connection between the anchor and the contact carrier and the elasticity the movable contact parts are matched to one another, that with welded NC contact and closed Magnet system the deflection of anchor and yoke, for example are the same size. In this way, when welding NC contacts closed the magnet system to prevent a burnout to prevent the solenoid. The anchor is here with the contact carrier elastic via a relatively long leaf spring connected, but what in the housing of the switching device accordingly takes up a lot of space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Schaltgerät der obengenannten Art zu schaffen, mit dem die Bedingungen für zwangsgeführte Kontakte im Störfall entsprechend den Vorschriften der Berufsgenossenschaft auf einfache Weise eingehalten werden. The invention has for its object an electromagnetic To create switching device of the above type, with the the conditions for positively driven contacts in the event of a fault the regulations of the professional association on simple Way are observed.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine solche Ausführung der elastischen Aufhängung des Jochs, die nach Einschaltung des Magnetsystems bei verschweißtem Öffnerkontakt eine Bewegung des Jochs bis zur Schließung des Magnetsystems ermöglicht, wobei die elastische Lagerung durch eine zwischen dem Joch und einem Spulenkörper eingefügte Kegelfeder realisiert ist und der maximale Durchdruck der Kegelfeder in AUS-Stellung mindestens so groß ist wie der um den Öffnerdurchdruck reduzierte Abstand des Joches von dem Anker in der AUS-Stellung.The problem is solved by such an embodiment of the elastic Suspension of the yoke, which after switching on the Magnet system with welded NC contact one movement of the yoke until the magnet system closes, the elastic mounting by a between the yoke and a coil body inserted conical spring is realized and the maximum pressure of the conical spring in the OFF position is at least as large as that around the opening pressure reduced distance of the yoke from the armature in the OFF position.

In Bezug auf die Bauhöhe des Schaltgeräts ist es von Vorteil, wenn der Kontaktträger in einem verschmälerten Bereich mit dem Anker durch eine Blattfeder verbunden ist, und der verschmälerte Bereich mit dem Schaltgerätegehäuse Hohlräume bildet, in denen auf den Kontaktträger wirkende Rückdruckfedern liegen.With regard to the overall height of the switching device, it is advantageous if the contact carrier is in a narrowed area the anchor is connected by a leaf spring, and the narrowed Area with the switchgear housing forms cavities, in which back pressure springs acting on the contact carrier lie.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben. Es zeigen:

FIG 1: das erfindungsgemäße Schaltgerät in Prinzipdarstellung in Seitenansicht im Schnitt in AUS-Darstellung,
FIG 2: das Schaltgerät nach FIG 1 in normaler EIN-Stellung und
FIG 3: in EIN-Stellung bei verschweißtem Öffnerkontakt.

An exemplary embodiment according to the invention is described with reference to the drawing. Show it:

FIG. 1: the switching device according to the invention in a schematic representation in side view in section in the OFF representation,
FIG 2: 1 in the normal ON position and
FIG 3: in ON position with welded NC contact.

In FIG 1 ist ein in AUS-Stellung befindliches elektromagnetisches Schaltgerät 1 mit einem hier prinzipmäßig angedeuteten Gehäuse 2 dargestellt, in dem ein Kontaktträger 3 verschiebbar geführt ist. Weiterhin umfaßt das elektromagnetische Schaltgerät 1 ein Magnetsystem, das einen Anker 4, ein Joch 5 und eine Spule mit einem Spulenkörper 6 umfaßt. Im Kontaktträger 3 sind mittels Kontaktandruckfedern 7 Kontaktbrücken 8 gehalten, die zusammen mit ihnen verbundenen, hier nicht dargestellten Kontakten, bewegliche Kontaktteile bilden. Diese bilden mit hier ebenfalls nicht dargestellten Festkontaktteilen in üblicher Weise Öffner- 9 und Schließerkontakte 10. Der Anker 4 und der Kontaktträger 3 sind über eine relativ starre Blattfeder 11 miteinander verbunden. Die Verbindung ist nahezu unelastisch, so daß eine Relativbewegung des Ankers 4 zum Kontaktträger 3 in Schließrichtung für die Funktion im Betrieb vernachlässigbare Bedeutung hat. Die Blattfeder 11 ist durch einen Durchbruch 12 im Anker 4 geführt und stützt sich mit ihren Enden in Ausnehmungen 13 des Kontaktträgers 3 ab. Diese Ausnehmungen 13 befinden sich auf der dem Spulenkörper 6 zugewandten Seite in Anformungen 14 des Kontaktträgers 3, die einen gegenüber der sonstigen Breite des Kontaktträgers 3 verschmälerten Bereich bilden. Hierdurch ergeben sich zum Gehäuse 2 hin zwei Hohlräume 15, in denen zwei den Kontaktträger 3 in AUS-Stellung haltende Rückdruckfedern 16 gehalten sind. Das Joch 5 ist am Boden 17 des Gehäuses 2 gelagert, wobei es durch eine am Spulenkörper 6 sich abstützende Kegelfeder 18 gehalten ist. In der AUS-Stellung liegen der Anker 4 und das Joch 5 im Abstand w, dem sogenannten Magnetweg, voneinander entfernt. Die federelastische Halterung des Jochs 5 ermöglicht seine Bewegung in Schließrichtung, wobei diese abgesehen von dem Abstand w zum Anker 4 durch das Maß x, d.h. das maximal mögliche Zusammendrücken der Kegelfeder 18 bis auf Blockmaß begrenzt ist.In FIG 1 is an electromagnetic in the OFF position Switching device 1 with one indicated here in principle Housing 2 shown, in which a contact carrier 3 slidably is led. It also includes electromagnetic Switching device 1, a magnet system, the armature 4, a Yoke 5 and a coil with a coil body 6 comprises. in the Contact carrier 3 are 7 contact bridges by means of contact pressure springs 8 held together with them here Contacts, not shown, form movable contact parts. These also form not shown here Fixed contact parts in the usual way normally closed 9 and normally open contacts 10. The armature 4 and the contact carrier 3 are over a relatively rigid leaf spring 11 interconnected. The Connection is almost inelastic, so that a relative movement of the armature 4 to the contact carrier 3 in the closing direction for the function in the company has negligible importance. The Leaf spring 11 is guided through an opening 12 in the armature 4 and is supported with its ends in recesses 13 of the Contact carrier 3 from. These recesses 13 are on the side facing the coil former 6 in the formations 14 of the contact carrier 3, one against the other Form width of the contact carrier 3 narrowed area. This results in two cavities 15 towards the housing 2, in which two keep the contact carrier 3 in the OFF position Back pressure springs 16 are held. The yoke 5 is at the bottom 17 of the housing 2, wherein it by a on the bobbin 6 supporting conical spring 18 is held. In the exhibition are the armature 4 and the yoke 5 at a distance w so-called magnetic path, apart. The resilient Bracket of the yoke 5 allows its movement in Closing direction, this apart from the distance w to Anchor 4 by dimension x, i.e. the maximum possible compression the conical spring 18 is limited to block dimensions.

Bei Erregung des Magnetsystems bewegt sich der Anker 4 aus der aus FIG 1 ersichtlichen Lage in die in FIG 2 dargestellte Lage. Dabei werden die Kontaktbrücken 8 der Öffnerkontakte 9 von den nicht näher dargestellten Festkontaktteilen getrennt und die Kontaktbrücken 8 der Schließerkontakte 10 kommen mit weiteren Festkontaktteilen als Schließerkontakt in Verbindung. Die Kontaktandruckfedern 7 der Öffnerkontakte 9 entspannen sich dabei und die Kontaktandruckfedern 7 der Schließerkontakte 10 werden zusammengedrückt. When the magnet system is excited, the armature 4 moves out 1 in the position shown in FIG 2 Location. The contact bridges 8 of the break contacts 9 separated from the fixed contact parts, not shown and the contact bridges 8 of the normally open contacts 10 come with other fixed contact parts as make contact in connection. The contact pressure springs 7 of the normally closed contacts 9 relax yourself and the contact pressure springs 7 of the normally open contacts 10 are compressed.

Verschweißt jedoch ein Öffnerkontakt 9 in der AUS-Stellung gemäß FIG 1, so kann sich bei Erregung des Magnetsystems der Anker 4 nur um den Öffnerdurchdruck d bewegen, wie in FIG 3 dargestellt. Die durch Verschweißung festgehaltene Kontaktbrücke 8 kommt hier mit dem Rand 19 des Fensters im Kontaktträger 3 in Eingriff und verhindert dessen Weiterbewegung. Da die Blattfeder 11 relativ kurz und unelastisch ist, ist auch die eventuell noch auftretende Relativbewegung des Ankers 4 zum Kontaktträger 3 in Schließrichtung vernachlässigbar gering. Ein Durchbrennen der Spule wird in diesem Fall dadurch verhindert, daß das Joch 5 sich aufgrund seiner federelastischen Lagerung bis zur Schließung des Magnetsystems verschieben kann. Dies setzt voraus, daß das Maß x, d.h. der maximale Durchdruck der Kegelfeder 16 in AUS-Stellung mindestens so groß ist wie der um den Öffnerdurchdruck d reduzierte Abstand w bzw. Magnetweg, d.h. es gilt die Bedingung x ≥ w-d . However, if an NC contact 9 welds in the OFF position according to FIG. 1, when the magnet system is excited, the armature 4 can only move by the opening pressure d, as shown in FIG. 3. The contact bridge 8 held in place by welding here comes into engagement with the edge 19 of the window in the contact carrier 3 and prevents its further movement. Since the leaf spring 11 is relatively short and inelastic, the relative movement of the armature 4 to the contact carrier 3 in the closing direction, which may still occur, is also negligible. Burning out of the coil is prevented in this case by the fact that the yoke 5 can move due to its spring-elastic mounting until the magnet system closes. This presupposes that the dimension x, ie the maximum pressure of the conical spring 16 in the OFF position, is at least as large as the distance w or magnetic path reduced by the opening pressure d, ie the condition applies x ≥ wd.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in der beigefügten Zeichnung dargestellte Ausführungsform erläutert ist, sollte berücksichtigt werden, daß damit nicht beabsichtigt ist, die Erfindung nur auf die dargestellte Ausführungsform zu beschränken, sondern alle möglichen Änderungen, Modifizierungen und äquivalente Anordnungen, soweit sie vom Inhalt der Patentansprüche gedeckt sind, einzuschließen.Although the present invention with reference to the in of the accompanying drawing illustrated embodiment is, it should be borne in mind that this is not intended is, the invention only to the illustrated embodiment to limit, but all possible changes, Modifications and equivalent arrangements insofar as they are from Contents of the claims are covered.

Claims

Electromagnetic switching device (1) having a magnet system comprising an armature (4) and a yoke (5), having movable contact parts which are held in a movable contact carrier (3) and form break contacts (9) and make contacts (10) with fixed contact parts, the yoke (5) being elastically mounted in the closing direction of the magnet system and, in the OFF position, being at a spacing (w), the magnet path, from the armature (4), characterized by a design of the elastic suspension of the yoke (5) which is ouch as to permit a movement of the yoke (5) as far as closure of the magnet system after the magnet system has been switched on in the case of a welded break contact (9), the elastic mounting being implemented by a volute spring (18) inserted between the yoke (5) and a coil form (6), and the maximum resilience (x) of the volute spring (18) in the OFF position being at least as large as the spacing (w), reduced by the break contact resilience (d) of the yoke from the armature (4) in the OFF position.
Electromagnetic switching device according to claim 1, characterized in that the contact carrier (3) is connected to the armature (4) by a leaf spring (11) in a narrowed-down region, and the narrowed-down region forms, with the housing (2) of the switching device (1), cavities (15) in which there are mounted backpressure springs (16) acting on the contact carrier (3).