EP1393339B1 - Auslöseanker eines elektromagnetischen auslöser - Google Patents

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EP1393339B1
EP1393339B1 EP02776499A EP02776499A EP1393339B1 EP 1393339 B1 EP1393339 B1 EP 1393339B1 EP 02776499 A EP02776499 A EP 02776499A EP 02776499 A EP02776499 A EP 02776499A EP 1393339 B1 EP1393339 B1 EP 1393339B1
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EP
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armature
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release armature
armature according
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Wolfgang Leitl
Christoph Weber
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Siemens AG
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Siemens 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 a trip armature of an electromagnetic release for a switching device, which has a base body made of a ferromagnetic material.
  • a trip coil In an electromagnetic release for a switching device, inter alia, a trip coil, a trigger anchor with plunger, a magnetic core and a magnetic yoke are used.
  • the trip anchor is movable and separated by an air gap from the magnetic core. If a sufficient current flows through the tripping coil, the tripping armature is set in motion in the direction of the magnetic core for bridging the air gap. The movement results from the resulting magnetic field.
  • a trigger anchor of the type mentioned in which according to the invention the main body is designed as an upsetting, pressing part.
  • the invention can save considerable manufacturing costs for the rotating part, for assembly and for the surface treatment.
  • the costs for the surface treatment can be eliminated by using pretreated or possibly also pre-galvanized strips.
  • the base body is provided with a plunger.
  • the plunger serves as an extension of the release armature and acts with pinpoint accuracy on the switching mechanism to be operated.
  • the plunger is formed as a separate component and made of insulating material.
  • the advantage here is that different materials can be used with different material properties, which can cause a targeted change in the functional range of the electromagnetic release.
  • the main body is formed with the plunger as a one-piece assembly.
  • the resulting assembly advantageously contributes to a reduction in the assembly time of the electromagnetic release.
  • At least the main body is formed of a flat material.
  • the trigger armature formed therefrom can also be used in a flat electromagnetic release and therefore also in a flat switching device.
  • At least the main body may have a round, an approximately oval or an angular cross-section.
  • a higher design freedom is given, which can be easily implement additional functional contours or configurations.
  • a trip anchor 1 is shown.
  • the tripping armature 1 has a main body 2, which is formed of a ferromagnetic material and as an upsetting, pressing part.
  • the production of the first trigger armature 1 by means of die and stamp, whereby an enormous cost advantage over a rotary member is given. It is also possible to use a metal injection molding or a sintered part.
  • the sintered part is formed on the basis of a ferromagnetic powder.
  • the trigger anchor 1 has a plate 3 and an inner recess 4 on the end, is arranged in a plunger 5.
  • the plunger 5 is guided in an opening 6 and stored.
  • the opening 6 is incorporated in a magnetic core 7 and in an extension 8 of a magnetic yoke 9.
  • the first trip anchor 1 with its plunger 5 as well as the magnetic core 7 are encompassed by a trip coil 10 and extend along the longitudinal axis LA.
  • the plate 3 provided at the end on the first triggering anchor 1 can be flattened at least at a portion of its radial course for guiding purposes.
  • the trigger anchor 1 and the plunger 5 may be made of a metal. To avoid an arc carryover, a shorter release lever, a shielding device or an insulated tappet tip can be used. Alternatively, the separate plunger 5 may be formed of a non-ferromagnetic material or of an insulating material. Advantageously, an electrically conductive connection to adjacent components is thereby prevented, whereby a risk of the arc carryover is avoided.
  • the main body 2 may have a round, an approximately oval or an angular cross-section. Other earmarked shapes, profiles and cross sections are also feasible.
  • the trip anchor 1 can be configured as desired be. These may include plate, U or T-shaped configurations.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Auslöseanker eines elektromagnetischen Auslösers für ein Schaltgerät, welcher einen Grundkörper aus einem ferromagnetischen Material aufweist.
  • Bei einem elektromagnetischen Auslöser für ein Schaltgerät kommen unter anderem eine Auslösespule, ein Auslöseanker mit Stößel, ein Magnetkern und ein Magnetjoch zum Einsatz. Der Auslöseanker ist dabei beweglich und durch einen Luftspalt vom Magnetkern getrennt. Fließt durch die Auslösespule ein genügend großer Strom, so wird der Auslöseanker zur Überbrückung des Luftspalts in Richtung des Magnetkerns in Bewegung gesetzt. Die Bewegung resultiert aus dem sich dabei aufbauenden Magnetfeld.
  • Ein derartiger elektromagnetischer Auslöser ist in Verbindung mit einem Leitungsschutzschalter aus der EP 0 518 791 B1 bekannt. Der Aufbau dieses elektromagnetischen Auslösers und der des integrierten Auslöseankers ist aufwendig, wobei zudem die Kombination aus Auslöseanker und zugehörigem Stößel an umfangreiche Herstellungsschritte gebunden ist. Da ein Auslöseanker für gewöhnlich als rotationssymmetrisches Bauteil ausgelegt ist, wird hierfür eine Fertigungsmethode wie beispielsweise ein Drehvorgang gewählt. Ferner ist aus der DE 33 19 374 A1 ein Anker und ein Zapfen als Teil eines Betätigungsorgans für ein Relais bekannt, die aus einem einzigen Blechabschnitt hergestellt sind, wobei dessen rechtwinkliger Teil zur Bildung der Seitenwand rund gebogen wird.
  • Es ist die Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Auslöseanker mit Stößel für einen elektromagnetischen Auslöser anzugeben, bei dem der Aufbau einerseits und die Herstellung andererseits kostengünstig bzw. optimiert sein soll.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Auslöseanker der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß der Grundkörper als Stauch-, Pressteil ausgebildet ist.
  • Durch die derartige Ausgestaltung des Auslöseankers ist die Konstruktion und die Fertigung im Vergleich zu einem konventionellen Auslöseanker wesentlich einfacher bzw. kostengünstiger. Demnach fallen gegenüber dem oben genannten Auslöseanker als Drehteil vergleichsweise niedrige Herstellungskosten an.
  • Darüber hinaus kann unter Verwendung von schnelllaufenden Fertigungsmitteln eine Verkürzung der Zykluszeiten bei der Herstellung vorteilhaft genutzt werden. Kostengünstige Halbzeuge, wenig Materialverbrauch, eine gute Materialausnutzung bei einem geringen Materialverschnitt zählen ebenfalls zu den wesentlichen Vorteilen. Durch die Erfindung können demzufolge beträchtliche Herstellungskosten für das Drehteil, für die Montage und für die Oberflächenbehandlung eingespart werden. Die Kosten für die Oberflächenbehandlung können durch Nutzung vorbehandelter oder ggf. auch vorgalvanisierter Bänder entfallen.
  • Vorzugsweise ist der Grundkörper mit einem Stößel versehen. Der Stößel dient dabei als Verlängerung des Auslöseankers und wirkt punktgenau auf die zu betätigende Schaltmechanik ein.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Stößel als separates Bauteil ausgebildet und aus Isolierstoff. Von Vorteil ist hierbei, dass unterschiedliche Materialen mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften eingesetzt werden können, wodurch sich eine gezielte Veränderung des Funktionsumfangs des elektromagnetischen Auslösers bewirken lässt.
  • Idealerweise ist der Grundkörper mit dem Stößel als einstückige Baueinheit ausgebildet. Die dabei entstehende Baueinheit trägt vorteilhaft zu einer Reduzierung der Montagezeit des elektromagnetischen Auslösers bei.
  • Mit Vorteil ist zumindest der Grundkörper aus einem flachen Material gebildet. Dadurch kann der daraus gebildete Auslöseanker auch in einem flachen elektromagnetischen Auslöser und demnach auch in einem flachen Schaltgerät zum Einsatz kommen.
  • In einfacher Weise kann zumindest der Grundkörper einen runden, einen annähernd ovalen oder einen eckigen Querschnitt aufweisen. Somit ist eine höhere konstruktive Gestaltungsfreiheit gegeben, wodurch sich zusätzliche Funktionskonturen oder- ausgestaltungen einfach realisieren lassen.
  • Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen grob schematisch:
    • FIG 1 und 2
    einen ersten Auslöseanker mit und ohne separaten Stößel in verschiedenen Ansichten.
  • Im nachfolgenden Text sind gleiche Teile der Figuren mit gleichen Bezugszeichen oder sinngemäß mit ähnlichen Bezugszeichen versehen.
  • Zunächst werden konstruktive Details erläutert. Auf die Funktion des Schaltgeräts wird nicht näher eingegangen, da diese aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Dies betrifft insbesondere die elektrische Aktivierung eines Auslösers und die mechanische Kopplung mit einem Schaltschloss.
  • In FIG 1 ist ein Auslöseanker 1 gezeigt. Der Auslöseanker 1 weist einen Grundkörper 2 auf, welcher aus einem ferromagnetischen Material und als Stauch-, Pressteil ausgebildet ist. Die Herstellung des ersten Auslöseankers 1 erfolgt mittels Gesenk und Stempel, wodurch ein enormer Kostenvorteil gegenüber einem Drehteil gegeben ist. Möglich ist auch die Verwendung eines Metallspritzguss- oder eines Sinterteils. Das Sinterteil ist dabei auf der Basis eines ferromagnetischen Pulvers gebildet.
  • Der Auslöseanker 1 weist endseitig einen Teller 3 und eine innere Aussparung 4 auf, in ein Stößel 5 angeordnet ist. Der Stößel 5 ist in einer Öffnung 6 geführt und gelagert. Die Öffnung 6 ist in einem Magnetkern 7 und in einem Fortsatz 8 eines Magnetjochs 9 eingebracht. Der erste Auslöseanker 1 mit seinem Stößel 5 wie auch der Magnetkern 7 sind von einer Auslösespule 10 umfasst und erstrecken sich entlang der Längsachse LA. Der Auslöseanker 1 bildet zusammen mit den weiteren, vorab aufgeführten Bauteilen einen elektromagnetischen Auslöser 11 für ein Schaltgerät 12.
  • FIG 2 zeigt den Auslöseanker 1 ohne Stößel in einer räumlichen Darstellung. Der endseitig am ersten Auslöseanker 1 gegebene Teller 3, kann zumindest an einem Abschnitt seines radialen Verlaufs zu Führungszwecken abgeflacht sein.
  • Der nachstehende Abschnitt bezieht sich, je nach Zugehörigkeit, gleichermaßen auf die Figuren 1 und 2.
  • Der Auslöseanker 1 sowie der Stößel 5 können aus einem Metall sein. Zur Vermeidung einer Lichtbogenverschleppung können ein kürzerer Auslösehebel, eine Abschirmeinrichtung oder eine isolierte Stößelspitze eingesetzt werden. Alternativ dazu kann der separate Stößel 5 ggf. aus einem nichtferromagnetischen Material oder aus einem Isolierstoff, gebildet sein. Vorteilhaft ist dadurch eine elektrisch leitende Verbindung zu benachbarten Bauteilen unterbunden, wobei eine Gefahr der Lichtbogenverschleppung vermieden ist.
  • Der nachstehenden Abschnitte beziehen sich gleichermaßen auf die Figuren 1 und 2.
  • Der Grundkörper 2 kann einen runden, einen annähernd ovalen oder einen eckigen Querschnitt aufweisen. Weitere zweckgebundene Formen, Profile und Querschnitte sind ebenfalls ausführbar. Endseitig kann der Auslöseanker 1 zudem beliebig ausgestaltet sein. Dazu können teller-, U- oder T-förmige Ausgestaltungen zählen.

Claims (7)

  1. Auslöseanker (1) eines elektromagnetischen Auslösers (11) für ein Schaltgerät (12), wobei der Auslöseanker (1) einen Grundkörper (2) aus einem ferromagnetischen Material aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Grundkörper (2) als Stauch-, Pressteil ausgebildet ist.
  2. Auslöseanker nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Grundkörper (2) mit einem Stößel (5) versehen ist.
  3. Auslöseanker nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Stößel (5) als separates Bauteil ausgebildet und aus Isolierstoff ist.
  4. Auslöseanker nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Grundkörper (2) mit dem Stößel (5) als einstückige Baueinheit ausgebildet ist.
  5. Auslöseanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest der Grundkörper (2) aus einem flachen Material gebildet ist.
  6. Auslöseanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest der Grundkörper (2) einen runden, einen annähernd ovalen oder einen eckigen Querschnitt aufweist.
  7. Auslöseanker nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Grundkörper (2) ein Loch (25) aufweist, das quer zur und im Bereich der Längsachse (LA) des Stößels (5) eingebracht ist.
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DE10126849 2001-06-01
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