EP1383144B1 - Tauchanker-Vorrichtung - Google Patents

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EP1383144B1
EP1383144B1 EP03015303A EP03015303A EP1383144B1 EP 1383144 B1 EP1383144 B1 EP 1383144B1 EP 03015303 A EP03015303 A EP 03015303A EP 03015303 A EP03015303 A EP 03015303A EP 1383144 B1 EP1383144 B1 EP 1383144B1
Authority
EP
European Patent Office
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armature
plunger
plunger apparatus
arm
previous
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03015303A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1383144A1 (de
Inventor
Richard Göttler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1383144A1 publication Critical patent/EP1383144A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1383144B1 publication Critical patent/EP1383144B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
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    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/20—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/44—Magnetic coils or windings
    • H01H50/46—Short-circuited conducting sleeves, bands, or discs

Definitions

  • the invention relates to a solenoid plunger device for an electromagnetic device according to claim 1.
  • Such a plunger armature device is used, for example, in the control, switching and command technology.
  • the plunger-type armature device can be used in a current impulse switching device, in particular in a surge relay or in a protective switching device, in particular in a line or motor protection switching device or in a switching device, in particular in a circuit breaker, contactor or relay.
  • the technique of the plunger armature device can be used in a DIN rail mounted device with switching function.
  • An electromagnetic switching device in which a two-part armature is provided in an electromagnetic block at one end of a cylindrical plunger part with an anchor plate.
  • the inventive plunger armature device for an electromagnetic device in which a first armature core part with a second armature core part has a double wall to the armature core and a first armature plate part with a second armature plate part single-walled to the anchor plate, the material strength of the armature core relevant to the tightening force can be increased while the material thickness of the anchor plate remains the same, so that using simple means and a low manufacturing and assembly costs and a small size, a high tightening force of the armature when used in the electromagnetic device can be achieved.
  • FIG. 1 is a Tauchanker device 1 for an electromagnetic device 2 according to FIG. 3 ,
  • switching device in particular power surge switching device, protective switching device or electromagnetic tripping device shown.
  • the plunger-armature device 1 has an armature with an armature core 3 and an armature plate 4 angled to it.
  • the armature in turn has a one-piece first armature element 5 with a first armature core part 3a and an associated first armature plate part 4a.
  • the armature is provided with a second armature element 6 with a two-piece second armature core part 3b and an associated second armature plate part 4b.
  • the first armature core part 3 a is combined with the second armature core part 3 b in a double-walled manner to the armature core 3, wherein the armature plate 4 consists of the first armature plate part 4 a and the second anchor plate part 4b is joined together in a single plane.
  • the first anchor member 5 and the second anchor member 6 are each advantageously designed in one piece as a stamped and bent part and thus manufactured low, wherein the respective anchor plate part 4a and 4b is bent at a right angle to the corresponding armature core part 3a and 3b.
  • Both the first armature core part 3a of the first armature element 5 and the second armature core part 3b of the second armature element 6 have individually or in their entirety a rectangular cross section deviating from a circular cross section.
  • the composite by the mutual concern of the two armature core parts 3a, 3b composite and double-walled armature core 3 is replaced by a cuboid.
  • the thus assembled cuboid and provided with a large cross-section armature core 3 advantageously allows against a cylindrical armature core, especially in DIN rail mounted devices - u.a. Switching devices - with a given device width of, for example, 18 mm, that a high device-oriented space utilization at a magnetic field-induced large tightening force of the armature when used in the electromagnetic device 2 can be achieved.
  • the cuboid shape of the armature can also be achieved by a further embodiment of the two armature core parts 3a, 3b, for example in the form of intermeshing regions of the armature core parts 3a, 3b.
  • Each angled from the two armature core parts 3a and 3b and associated anchor plate parts 4a and 4b have in a plan view in each case for themselves an L-shape, wherein in each case a short L-leg of the first anchor plate part 4a is arranged on a long L-leg of the second anchor plate part 4a and vice versa, so that advantageously the anchor plate 4 is configured single-walled in a common plane.
  • the anchor plate 4 is in addition to the advantageous double-L arrangement, which is given by the two same and each one-piece anchor elements 5.6, also designed by further geometric shapes.
  • the first and the second anchor plate part 4a and 4b each have a U- or E-shape and moreover, a U-shaped configuration of the first anchor plate part 4a and an I-shaped configuration of the second anchor plate part 4b is possible such that a square or rectangular anchor plate shape arises.
  • the anchor plate 4 may consist of a self-contained or unilaterally open and round or oval frame, for example, with the angled first armature core part 3a is integrally connected and this results in an allocation of the bare second armature core part 3b the armature core 3.
  • the first anchor element 5 is according to FIG. 1 configured identical to the second anchor member 6, wherein each of the two easy-to-use anchor elements 5,6 may be symmetrical or asymmetrical, but in their assembled totality give the anchor a symmetrical geometry.
  • the structurally identical design of the anchor elements 5.6 advantageously allows a favorable under production engineering and economic aspects of the armature structure with only a tool, the symmetrical design of the anchor elements 5.6 allows a reduced-slotted utilization of the underlying sheet material and the asymmetrical design of the anchor elements 5, 6 - for example, L-shaped anchor plate parts 4a, 4b - ensures a mix-free combination thereof.
  • the first and the second anchor element 5 and 6 are connectable to a structural unit by a welding point or by a weld or by a package-like punching or with a fastening means.
  • Fastening means may in this case be a rivet, in particular a rivet or integrated rivet hole integrated in the respective anchor element 5 or 6, a screw, a clamp or the like.
  • the first anchor element 5 and the second anchor element 6 each have a first and a second recess 7a and 7b, which correspond to the formation of a plunger 8 according to FIG. 3 corresponds and in particular in each case as half plunger negative, advantageously as a stamped part, is formed.
  • the plunger 8 according to FIG. 3 is non-positively and / or positively arranged between the first anchor member 5 and the second anchor member 6, in particular between the first armature core part 3a and the second armature core part 3b.
  • This simple and advantageous modular construction is given by the truncated pyramid, conical or conical design of the plunger 8.
  • FIG. 3 is the plunger anchor device 1 with other components, such as with a yoke 9 and with a to this assignable coil, in which the anchor is inserted, shown in a perspective view with a quarter section.
  • the yoke 9 is U-shaped and has a first and a second leg 9a and 9b and a connecting leg 9c.
  • first short-circuit ring 11 At the free end of the first leg 9a, a first short-circuit ring 11 and at the free end of the second leg 9b, a second short-circuit ring 12 is arranged.
  • the respective end-side end faces 13a and 13b of the first leg 9a and the second leg 9b in each case one narrow and divided into a wide unequal section, wherein the end faces 13a, 13b are provided as a flat support for the anchor plate 4.
  • the first short-circuit ring 11 comprises the wide section of the first leg 9a and the second short-circuit ring 12 the wide section of the second leg 9b, one of the two shorting rings 11,12 one of the two armature plate parts 4a, 4b, in particular the respective short leg L , is assigned as part of the edition.
  • the anchor plate 4 is designed here in the sense of a large tightening and holding force.
  • the end faces 13a, 13b, in particular the respective narrow and wide section, have an area ratio of about 40%: 60% or 1/3: 2/3, so that advantageously the anchor plate 4 is not prone to "sticking".
  • the first and the second short-circuit ring 11 and 12 are formed as a closed metal ring which in the so-called pole faces - here in the end faces 13a and 13b of the first and the second leg 9a and 9b inserted - is.
  • a current flow in a magnetic system having the aforementioned components requires a first magnetic field.
  • the holding force in the armature decreases, so that it tends to lift off the pole faces 13a, 13b.
  • a voltage that has a current in the first and in the second short-circuit ring 11 and 12 result.
  • a second magnetic field is generated, which lags the first magnetic field of the coil 10 in time, wherein the respective magnetic flux in the coil 10 and in the two short-circuit rings 11,12 does not become zero at the same time.
  • a remaining pulsating holding force is greater than a contact and spring restoring force and thus ensures an approximately "humming" operation of the electromagnetic device. 2
  • the plunger-armature device 1 is provided with a bobbin 10 carrying and insulating against the armature core 3 bobbin 4, which is arranged between the insertable in this armature core 3 on the one hand and the coil 10 on the other.
  • the advantage here is an arrangement of the first and second shorting ring 11 and 12 on the first and on the second leg 9a and 9b, so that the bobbin 14 rests on the connecting leg 9c and of the two shorting rings 11,12 within the Yoke 9 is fixed.
  • a first air gap 15 is given, which comes when energizing the coil 10 due to an armature movement to zero and in an end position of the armature is virtually zero; In this case, a defined tightening position is achieved, which prevents a "humming" of the magnet system.
  • a transition region between the armature on the one hand and the yoke 9 on the other hand is taken into account over a large area in the sense of a trouble-free course of the magnetic field lines.
  • an armature the first Anchor element 5 having a first armature core part 3a and with an associated first armature plate part 4a and a second armature element 6 with a second armature core part 3b and with an associated second armature plate part 4b is given, wherein the first armature core 3a with the second armature core 3b at least double-walled the armature core 3 and the first anchor plate portion 4 a with the second anchor plate portion 4 b is single-walled to the anchor plate 4.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tauchanker-Vorrichtung für ein elektromagnetisches Gerät gemäß Patentanspruch 1.
  • Eine derartige Tauchanker-Vorrichtung kommt beispielsweise in der Steuer-, Schalt- und Befehlstechnik zum Einsatz. Hierbei kann die Tauchanker-Vorrichtung in einem Stromstoßschaltgerät, insbesondere in einem Stromstoßrelais bzw. in einem Schutzschaltgerät, insbesondere in einem Leitungs- oder Motorschutzschaltgerät bzw. in einem Schaltgerät, insbesondere in einem Leistungsschalter, Schütz oder Relais, eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die Technik der Tauchanker-Vorrichtung in einem Reiheneinbaugerät mit Schaltfunktion Anwendung finden.
  • Aus der EP 0 885 450 B1 ist ein elektromagnetisches Schaltgerät bekannt, in welchem ein zweiteiliger Anker in einem elektromagnetischen Block an einem Ende eines zylinderförmigen Tauchkernteils mit einer Ankerplatte versehen ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tauchanker-Vorrichtung anzugeben, mit der eine große Anzugskraft bei einer kleinen Baugröße eines zugehörigen Ankers unter Verwendung einfacher Mittel mit einem geringen Fertigungs- und Montageaufwand erzielt werden soll.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
  • Durch die erfindungsgemäße Tauchanker-Vorrichtung für ein elektromagnetisches Gerät, bei der ein erstes Ankerkernteil mit einem zweiten Ankerkernteil doppelwandig zu dem Ankerkern und ein erstes Ankerplattenteil mit einem zweiten Ankerplattenteil einwandig zu der Ankerplatte zusammengesetzt ist, kann die für die Anzugskraft relevante Materialstärke des Ankerkerns bei gleichbleibender Materialstärke der Ankerplatte erhöht werden, so dass unter Verwendung einfacher Mittel und einem geringen Fertigungs- und Montageaufwand sowie einer geringen Baugröße eine hohe Anzugskraft des Ankers bei einem Einsatz in dem elektromagnetischen Gerät erzielt werden kann.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:
    • FIG 1
    eine Tauchanker-Vorrichtung mit einem ersten Ankerelement und mit einem zweiten Ankerelement in einer perspektivischen Darstellung,
    FIG 2, 2A
    ein erstes Ankerelement und ein zu dem ersten Ankerelement gleiches zweites Ankerelement gemäß FIG 1 in einer perspektivischen Darstellung und
    FIG 3
    eine Tauchanker-Vorrichtung gemäß FIG 1 mit weiteren Bauteilen in einer perspektivischen Darstellung mit einem Viertelschnitt.
  • In FIG 1 ist eine Tauchanker-Vorrichtung 1 für ein elektromagnetisches Gerät 2 gemäß FIG 3, beispielsweise Schaltgerät, insbesondere Stromstoßschaltgerät, Schutzschaltgerät bzw. elektromagnetisches Auslösegerät, gezeigt. Die Tauchanker-Vorrichtung 1 weist einen Anker mit einem Ankerkern 3 und eine dazu abgewinkelte Ankerplatte 4 auf. Der Anker weist seinerseits ein einstückiges erstes Ankerelement 5 mit einem ersten Ankerkernteil 3a und einem zugehörigen ersten Ankerplattenteil 4a auf. Ferner ist der Anker mit einem zweiten Ankerelement 6 mit einem zweistückigen zweiten Ankerkernteil 3b und einem zugehörigen zweiten Ankerplattenteil 4b versehen. Das erste Ankerkernteil 3a setzt sich mit dem zweiten Ankerkernteil 3b doppelwandig zu dem Ankerkern 3 zusammen, wobei die Ankerplatte 4 aus dem ersten Ankerplattenteil 4a und dem zweiten Ankerplattenteil 4b einwandig in einer gemeinsamen Ebene zusammengefügt ist.
  • Das erste Ankerelement 5 und das zweite Ankerelement 6 sind jeweils für sich vorteilhafterweise einstückig als StanzBiegeteil und demnach günstig herstellbar ausgestaltet, wobei das jeweilige Ankerplattenteil 4a und 4b in einem rechten Winkel zu dem korrespondierenden Ankerkernteil 3a bzw. 3b abgebogen ist. Sowohl das erste Ankerkernteil 3a des ersten Ankerelementes 5 als auch das zweite Ankerkernteil 3b des zweiten Ankerelementes 6 weisen einzeln bzw. in ihrer Gesamtheit einen von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden rechteckigen Querschnitt auf. Hierbei erhält der durch das gegenseitige Anliegen der beiden Ankerkernteile 3a,3b zusammengesetzte und doppelwandige Ankerkern 3 eine Quaderform.
  • Der so zusammengesetzte quaderförmige und mit einem großen Querschnitt versehene Ankerkern 3 erlaubt vorteilhafterweise gegenüber einem zylinderförmigen Ankerkern, insbesondere bei Reiheneinbaugeräten - u.a. Schaltgeräten - mit einer vorgegebenen Gerätebreite von beispielsweise 18 mm, dass eine hohe geräteorientierte Raumausnutzung bei einer magnetfeldbedingten großen Anzugskraft des Ankers bei einem Einsatz in dem elektromagnetischen Gerät 2 erzielt werden kann. Vorzugsweise wird die Baueinheit aus dem ersten und dem zweiten Ankerelement 5,6 mit Dynamoblechen - ferromagnetische Eisenwerkstoffe u.a. ST37K - ausgebildet, wobei die schichtweise Blechung des zusammengesetzten Ankerkerns 3 eine Verringerung von Wirbelstromverlusten und dadurch eine geringe Erwärmung der Tauchanker-Vorrichtung bewirkt.
  • Die Quaderform des Ankers kann auch durch eine weitere Ausgestaltung der beiden Ankerkernteile 3a,3b, beispielsweise in Form von ineinandergreifenden Bereichen der Ankerkernteile 3a,3b erzielt werden. Die jeweils von den beiden Ankerkernteilen 3a und 3b abgewinkelten und zugehörigen Ankerplattenteile 4a bzw. 4b weisen in einer Draufsicht jeweils für sich eine L-Form auf, wobei jeweils ein kurzer L-Schenkel des ersten Ankerplattenteiles 4a an einem langen L-Schenkel des zweiten Ankerplattenteiles 4a und umgekehrt angeordnet ist, so dass mit Vorteil die Ankerplatte 4 einwandig in einer gemeinsamen Ebene ausgestaltet ist.
  • Die Ankerplatte 4 ist neben der vorteilhaften Doppel-L-Anordnung, welche durch die beiden gleichen und jeweils einstückigen Ankerelemente 5,6 gegeben ist, auch durch weitere geometrische Formen ausgestaltbar. Hierbei kann das erste und das zweite Ankerplattenteil 4a bzw. 4b jeweils eine U- oder E-Form aufweisen und darüber hinaus ist eine U-förmige Ausgestaltung des ersten Ankerplattenteiles 4a und eine I-förmige Ausgestaltung des zweiten Ankerplattenteiles 4b derart möglich, dass eine quadratische oder rechteckige Ankerplattenform entsteht. Weiterhin kann die Ankerplatte 4 aus einem in sich geschlossenen bzw. einseitig offenen auch runden bzw. ovalen Rahmen bestehen, der beispielsweise mit dem abgewinkelten ersten Ankerkernteil 3a einstückig verbunden ist und dieses durch ein Zuordnen des bloßen zweiten Ankerkernteiles 3b den Ankerkern 3 ergibt.
  • Das erste Ankerelemente 5 ist gemäß FIG 1 baugleich zu dem zweiten Ankerelement 6 ausgestaltet, wobei jedes der beiden einfach zu handhabenden Ankerelemente 5,6 symmetrisch bzw. unsymmetrisch ausgebildet sein kann, jedoch in ihrer zusammengefügten Gesamtheit dem Anker eine symmetrische Geometrie verleihen. Die baugleiche Ausgestaltung der Ankerelemente 5,6 erlaubt vorteilhafterweise einen unter fertigungstechnischen und wirtschaftlichen Aspekten günstigen Aufbau des Ankers mit lediglich einem Werkzeug, wobei die symmetrische Ausgestaltung der Ankerelemente 5,6 eine verschnittreduzierte Ausnutzung des zugrunde liegenden Blechmaterials ermöglicht und die unsymmetrische Ausbildung der Ankerelemente 5,6 - z.B. L-förmige Ankerplattenteile 4a,4b - eine verwechslungsfreie Kombination derselben gewährleistet.
  • Das erste und das zweite Ankerelement 5 bzw. 6 sind durch einen Schweißpunkt bzw. durch eine Schweißnaht oder durch ein paketartiges Stanzen bzw. mit einem Befestigungsmittel zu einer Baueinheit verbindbar. Befestigungsmittel können hierbei ein Niet, insbesondere ein im jeweiligen Ankerelement 5 oder 6 integrierter Niet bzw. integriertes Nietloch, eine Schraube, eine Klemme od. dgl. sein.
  • In FIG 2 und 2A ist das erste Ankerelement 5 und das zu dem ersten Ankerelement 5 gleich ausgestaltete und weggeklappte zweite Ankerelement 6 gemäß FIG 1 jeweils in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Das erste Ankerelement 5 und das zweite Ankerelement 6 weisen jeweils für sich eine erste und eine zweite Ausnehmung 7a bzw. 7b auf, die mit der Ausbildung eines Stößels 8 gemäß FIG 3 korrespondiert und insbesondere jeweils als hälftiges Stößelnegativ, vorteilhafterweise als Stanzteil, ausgebildet ist. Der Stößel 8 gemäß FIG 3 ist kraft- und/oder formschlüssig zwischen dem ersten Ankerelement 5 und dem zweiten Ankerelement 6, insbesondere zwischen dem ersten Ankerkernteil 3a und dem zweiten Ankerkernteil 3b angeordnet. Diese einfache und vorteilhafte modulartige Aufbauweise ist durch die pyramidenstumpfähnliche, konus- bzw. kegelförmige Ausbildung des Stößels 8 gegeben.
  • In FIG 3 ist die Tauchanker-Vorrichtung 1 mit weiteren Bauteilen, wie mit einem Joch 9 und mit einer zu diesem zuordbaren Spule, in die der Anker einführbar ist, in einer perspektivischen Darstellung mit einem Viertelschnitt gezeigt. Das Joch 9 ist U-förmig ausgestaltet und weist einen ersten und einen zweiten Schenkel 9a bzw. 9b sowie einen Verbindungsschenkel 9c auf.
  • An dem Freiende des ersten Schenkels 9a ist ein erster Kurzschlussring 11 und an dem Freiende des zweiten Schenkels 9b ein zweiter Kurzschlussring 12 angeordnet. Hierbei sind die jeweiligen endseitigen Stirnflächen 13a und 13b des ersten Schenkels 9a bzw. des zweiten Schenkels 9b in jeweils einen schmalen und in einen breiten ungleichen Abschnitt unterteilt, wobei die Stirnflächen 13a,13b als flächige Auflage für die Ankerplatte 4 vorgesehen sind. Der erste Kurzschlussring 11 umfasst hierbei den breiten Abschnitt des ersten Schenkels 9a und der zweite Kurzschlussring 12 den breiten Abschnitt des zweiten Schenkels 9b, wobei jeweils einer der beiden Kurzschlussringe 11,12 einen der beiden Ankerplattenteile 4a,4b, insbesondere dem jeweiligen kurzen L-Schenkel, als Teil der Auflage zugeordnet ist. Die Ankerplatte 4 ist hierbei im Sinne einer großen Anzugs- und Haltekraft ausgelegt. Die Stirnflächen 13a,13b, insbesondere der jeweilige schmale und breite Abschnitt weisen hierbei ein Flächenverhältnis von etwa 40 % : 60 % bzw. 1/3 : 2/3 auf, so dass vorteilhafterweise die Ankerplatte 4 nicht zum "Kleben" neigt.
  • Der erste und der zweite Kurzschlussring 11 bzw. 12 sind als geschlossener Metallring ausgebildet, der in die sogenannten Polflächen - hier in die Stirnflächen 13a und 13b des ersten bzw. des zweiten Schenkels 9a bzw. 9b eingelegt - ist. Ein Stromfluss in einem die vorgenannten Bauteile aufweisenden Magnetsystem bedingt ein erstes Magnetfeld. Wird ein durch das erste Magnetfeld in dem Magnetsystem erzeugter magnetischer Fluss im Stromnulldurchgang zu Null, lässt die Haltekraft im Anker nach, so dass dieser dazu neigt, von den Pol- bzw. Stirnflächen 13a,13b abzuheben. In dem jeweiligen Kurzschlussring 11,12 wird durch eine Änderung des magnetischen Flusses eine Spannung induziert, die einen Strom in dem ersten und in dem zweiten Kurzschlussring 11 bzw. 12 zur Folge hat. Hierbei wird ein zweites Magnetfeld erzeugt, das dem ersten Magnetfeld der Spule 10 zeitlich nacheilt, wobei der jeweilige magnetische Fluss in der Spule 10 und in den beiden Kurzschlussringen 11,12 nicht gleichzeitig zu Null wird. Eine verbleibende pulsierende Haltekraft ist größer als eine Kontakt- und Federrückstellkraft und gewährleistet somit einen annähernd "brummfreien" Betrieb des elektromagnetischen Gerätes 2.
  • Die Tauchanker-Vorrichtung 1 ist mit einem die Spule 10 tragenden und gegen den Ankerkern 3 isolierenden Spulenkörper 4 versehen, der zwischen dem in diesen einführbaren Ankerkern 3 einerseits und der Spule 10 andererseits angeordnet ist. Von Vorteil ist hierbei eine Anordnung des ersten und des zweiten Kurzschlussringes 11 bzw. 12 an dem ersten bzw. an dem zweiten Schenkel 9a bzw. 9b, so dass der Spulenkörper 14 auf dem Verbindungsschenkel 9c aufliegt und von den beiden Kurzschlussringen 11,12 innerhalb des Jochs 9 fixiert ist.
  • Zwischen der Ankerplatte 4 und den Stirnflächen 13a,13b ist ein erster Luftspalt 15 gegeben, der bei Bestromung der Spule 10 aufgrund einer Ankerbewegung gegen Null geht und in einer Endstellung des Ankers quasi zu Null wird; hierbei wird eine definierte Anzugsstellung erreicht, die ein "Brummen" des Magnetsystems verhindert. Ein zweiter Luftspalt 16, der zwischen dem Freiende 17 des Ankerkerns 3 und dem Verbindungsschenkel 9c gegeben ist, geht gleichermaßen bei Bestromung der Spule 10 aufgrund der Ankerbewegung gegen Null, bleibt jedoch in einer Größenordnung von beispielsweise 0,1 bis 0,3 mm erhalten, um ein Öffnen bzw. Rückstellen des Ankers zu ermöglichen. Ein Übergangsbereich zwischen dem Anker einerseits und dem Joch 9 andererseits ist hierbei großflächig im Sinne eines störungsfreien Verlaufes der magnetischen Feldlinien berücksichtigt.
  • Sowohl durch das Planieren der Kontaktfläche zwischen der Unterseite der Ankerplatte 4 als auch der als Auflage dienenden Stirnflächen 13a,13b der beiden Schenkel 9a,9b im Sinne einer Kalibrierung, kann einerseits die Ebenheit der Kontaktflächen und andererseits ein minimaler erster Luftspalt gewährleistet werden. Die Einbringung eines Durchzuges im Bereich des Verbindungsschenkels 9c kann als Kalibrierungsmöglichkeit für den zweiten Luftspalt 16 vorgesehen werden. Grundsätzlich dienen zur Kalibrierung die Länge des Ankerkerns 3 und die Planheit der Kontaktfläche.
  • Die zuvor erläuterte Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden:
  • Um eine Tauchanker-Vorrichtung 1 für ein elektromagnetisches Gerät 2 anzugeben, mit der eine große Anzugskraft bei einer kleinen Baugröße eines zugehörigen Ankers unter Verwendung einfacher Mittel mit einem geringen Fertigungs- und Montageaufwand erzielt werden soll, ist vorgesehen, dass ein Anker, der ein erstes Ankerelement 5 mit einem ersten Ankerkernteil 3a und mit einem zugehörigen erster Ankerplattenteil 4a aufweist sowie ein zweites Ankerelement 6 mit einem zweiten Ankerkernteil 3b und mit einem zugehörigen zweiten Ankerplattenteil 4b aufweist, gegeben ist, wobei das erste Ankerkernteil 3a mit dem zweiten Ankerkernteil 3b zumindest doppelwandig zu dem Ankerkern 3 und das erste Ankerplattenteil 4a mit dem zweiten Ankerplattenteil 4b einwandig zu der Ankerplatte 4 zusammengesetzt ist.

Claims (21)

  1. Tauchanker-Vorrichtung (1) für ein elektromagnetisches Gerät (2),
    - mit einem Anker, der einen Ankerkern (3) und eine dazu abgewinkelte Ankerplatte (4) aufweist,
    - wobei der Anker ein erstes Ankerelement (5) mit einem ersten Ankerkernteil (3a) mit einem zugehörigen ersten Ankerplattenteil (4a) aufweist sowie ein zweites Ankerelement (6) mit einem zweiten Ankerkernteil (3b) mit einem zugehörigen zweiten Ankerplattenteil (4b) aufweist,
    - wobei das erste Ankerkernteil (3a) mit dem zweiten Ankerkernteil (3b) zumindest doppelwandig zu dem Ankerkern (3) und das erste Ankerplattenteil (4a) mit dem zweiten Ankerplattenteil (4b) einwandig zu der Ankerplatte (4) zusammengesetzt ist.
  2. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 1,
    - mit einer jeweils einstückigen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und/oder des zweiten Ankerelementes (6).
  3. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einer Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und/oder des zweiten Ankerelementes (6) als StanzBiegeteil.
  4. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einem von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden, insbesondere annähernd rechteckigen Querschnitt des Ankerkerns (3).
  5. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einer zueinander baugleichen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und des zweiten Ankerelementes (6).
  6. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einer jeweils symmetrischen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und des zweiten Ankerelementes (6).
  7. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einer jeweils unsymmetrischen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und des zweiten Ankerelementes (6).
  8. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7,
    - mit einer jeweils L-förmigen Ausgestaltung des ersten Ankerplattenteiles (4a) und des zweiten Ankerplattenteiles (4b).
  9. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einer Schweiss-, Stanzpaketier- bzw. Befestigungsmittel-Verbindung des ersten Ankerelementes (5) mit dem zweiten Ankerelement (6).
  10. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einem Joch (9) und mit einer zu diesem zuordbaren Spule (10), in die der Anker einführbar ist.
  11. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einer U-förmigen Ausgestaltung des Jochs (9) mit einem ersten und einem zweiten Schenkel (9a bzw. 9b) sowie mit einem Verbindungsschenkel (9c), wobei der erste und der zweite Schenkel (9a bzw. 9b) als flächige Auflage für die Ankerplatte (4) vorgesehen sind.
  12. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11,
    - mit einem ersten Kurzschlussring (11) an dem ersten Schenkel (9a) und mit einem zweiten Kurzschlussring (12) an dem zweiten Schenkel (9b).
  13. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 und/oder 12,
    - mit einer ungleichen Unterteilung der endseitigen Stirnflächen (13a bzw. 13b) des ersten Schenkels (9a) und des zweiten Schenkels (9b) in jeweils einen schmalen und in einen breiten Abschnitt, wobei die Stirnflächen (13a,13b) als Auflage für die Ankerplatte (4) vorgesehen sind.
  14. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13,
    - mit einer Anordnung des ersten Kurzschlussringes (11) an dem ersten Schenkel (9a) und des zweiten Kurzschlussringes (12) an dem zweiten Schenkel (9b), wobei jeweils einer der beiden Kurzschlussringe (9a,9b) einem der beiden Ankerplattenteile (4a,4b) als Teil der Auflage zugeordnet ist.
  15. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 14,
    - mit einer Umfassung des ersten Kurzschlussringes (11) an dem breiten Abschnitt des ersten Schenkels (9a) und des zweiten Kurzschlussringes (12) an dem breiten Abschnitt des zweiten Schenkels (9b).
  16. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einem die Spule (10) tragenden und gegen den Ankerkern (3) isolierenden Spulenkörper (14), der zwischen dem in diesen einführbaren Ankerkern (3) einerseits und der Spule (10) andererseits angeordnet ist.
  17. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 16,
    - mit einer Anordnung des ersten und des zweiten Kurzschlussringes (11 bzw. 12) an dem ersten bzw. an dem zweiten Schenkel (9a bzw. 9b), so dass der Spulenkörper (14) auf dem Verbindungsschenkel (9c) aufliegt und von den beiden Kurzschlussringen (11,12) innerhalb des Jochs (9) fixiert ist.
  18. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - mit einer kraft- und/oder formschlüssigen Anordnung eines Stößels (8) zwischen dem ersten und dem zweiten Ankerelement (5 bzw. 6), insbesondere zwischen dem ersten Ankerkernteil (3a) und dem zweiten Ankerkernteil (3b).
  19. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 18,
    - mit einer pyramidenstumpfähnlichen, konus- bzw. kegelförmigen Ausbildung des Stößels (8).
  20. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 18 und/oder 19,
    - mit einer zu der Ausbildung des Stößels (8) korrespondierenden Ausnehmung des ersten Ankerkernteiles (3a) und des zweiten Ankerkernteiles (3b), insbesondere jeweils als hälftiges Stößelnegativ.
  21. Verwendung einer Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - in einem Schaltgerät, insbesondere Stromstossschaltgerät oder Schutzschaltgerät bzw. in einem elektromagnetischen Auslösegerät.
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