SE518435C2

SE518435C2 - Holder for anchor in electromagnetically activated switch contact, has spring loaded anchor resting against convex support surface

Info

Publication number: SE518435C2
Application number: SE9900278A
Authority: SE
Inventors: Arne Axelsson; Tomas Baltzer; Mats Johansson; Krister Linnarud; Joakim Waahrenberg
Original assignee: Abb Ab
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2002-10-08
Also published as: SE9900278D0; SE9900278L

Abstract

The anchor rests against an at least partially convex support surface (26) in the holder (21). The anchor is capable of restricted movement with respect to this surface, under a load applied by a spring fitting (27) acting in the direction of the surface. An Independent claim is also included for a electromagnetically activated switch contact containing this holder.

Description

518 435 2 sig väsentligen likforrnigt och parallellt med stödytan för att åtminstone i ett strömbrytande läge belasta ankaret väsentligen symmetriskt på var sida om nämnda centrumlinje. 518 435 2 substantially uniformly and parallel to the support surface so as to at least in a current-breaking position load the anchor substantially symmetrically on each side of said center line.

En kontaktor med en hållare enligt uppfinningen beskrivs närmare nedan i form av ett före- draget utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, vari F ig. 1 visar ett tvärsnitt genom en kontaktor vari uppﬁnningen är implementerad, Fig. 2 är en förstorad delvy av ett bortbrutet, övre parti av kontaktom enligt ﬁg. l, i ett tvär- snitt utmed linjen II-II av ﬁg. 1, F ig. 3 är en planvy av hållaren enligt uppfinningen, och F ig. 4 är en schematisk vy som visar hur ankaret vilar i hållaren.A contactor with a holder according to the invention is described in more detail below in the form of a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings, in which Figs. 1 shows a cross section through a contactor in which the invention is implemented, Fig. 2 is an enlarged partial view of a broken away, upper part of the contactor according to ﬁ g. l, in a cross-section along the line II-II of ﬁ g. 1, F ig. 3 is a plan view of the holder according to the invention, and Figs. 4 is a schematic view showing how the anchor rests in the holder.

Med hänvisning till ritningsﬁgurema visas en kontaktor 1 innefattande en hållare enligt upp- ﬁnningen. Kontaktorn l i den visade applikationen skall endast betraktas som ett exempel på en elektromagnetiskt aktiverad brytare vari uppﬁnningen kan implementeras, och som en anvisning för fackmannen vid överföring av den uppﬁnningsenliga läran också till andra brytarkonstruktioner eller applikationer.With reference to the drawings, a contactor 1 is shown comprising a holder according to the invention. The contactor 1 in the application shown is to be considered only as an example of an electromagnetically activated switch in which the invention can be implemented, and as an instruction for the person skilled in the art when transmitting the inventive doctrine also to other switch designs or applications.

Kontaktorn 1 är ett elektromagnetiskt manövrerat kontaktdon avsett för en trepolig driñström och innefattar enligt känd teknik anslutningselement för driftströmmen, brytare, elektromag- net, spole och anslutningar för manöverströmmen, och kan därutöver innefatta organ för an- passning av kontaktorn till en speciﬁk användningssituation.The contactor 1 is an electromagnetically actuated connector intended for a three-pole drive current and according to the prior art comprises connection elements for the operating current, switches, electromagnet, coil and connections for the control current, and may in addition comprise means for adapting the contactor to a specific use situation.

Uppﬁnningen visas implementerad i en kontaktor vars hölje innefattar huvudsakligen tre de- lar: ett stationärt i strömledningsbanan monterat hus 2, en på huset 2 löstagbart anordnad låda 3 och en lådan 3 täckande kåpa 4. 518 435 3 Kontaktoms hus 2 är med hjälp av icke nännare visade fastorgan fast monterat i strömled- ningsbanan och med dess botten i anliggning mot underlaget. I kontaktorhusets 2 bottenom- råde sträcker sig in- resp. utgående anslutningselement 5,6, se i synnerhet ﬁg. 1, för koppling av driftströmmens fasledningar till kontaktom 1. Resp. anslutningselement 5,6 är i utförings- exemplet tvådelade och med hjälp av skruvar ﬁxerade i huset 2, och företrädesvis anordnade i brytkammare formade i huset 2 för att inrymma ljusbågssläckande anordningar.The invention is shown implemented in a contactor whose housing mainly comprises three parts: a housing 2 stationary mounted in the power line path, a box 3 releasably arranged on the housing 2 and a cover 4 covering the box 3. 518 435 3 The contactor housing 2 is by means of non nännare showed fixed means fixedly mounted in the power line path and with its bottom in abutment against the ground. In the bottom area of the contactor housing 2, in- resp. output connection element 5,6, see in particular ﬁ g. 1, for connecting the phase lines of the operating current to the contactor 1. Resp. connection elements 5,6 are in the exemplary embodiment two-part and by means of screws ﬁxed in the housing 2, and preferably arranged in breaking chambers formed in the housing 2 to accommodate arc-extinguishing devices.

Varje par av anslutningselement 5 och 6 är tillordnat en resp. brytare 7, som är rörlig mellan ett strömbrytande läge enligt ﬁg. 1 och 2, och ett strömslutande läge vari brytaren 7 anligger i kontakt mot anslutningselementen 5,6. Brytama 7 uppbäres i ett brytarblock 8, vilket är rör- ligt anordnat i huset 2 mot kraﬁen av ett par fjädrar 9 vilka mottages i styrningar 10 som sträcker sig uppåt från husets 2 botten. Brytarblocket 8 är format med en brygga som sträcker sig tvärs kontaktom och i vars undersida anhåll 11 är anordnade och utfonnade som säten för fjädrarna 9. Brytama 7 uppbäres fjädrande på icke närmare visat sätt i en resp. hållare 12 som sträcker sig från bryggans undersida och som företrädesvis är formad för att tillsammans med huset 2 avgränsa separerade banor för driﬁströmmen genom kontaktorn l.Each pair of connecting elements 5 and 6 is assigned a resp. switch 7, which is movable between a switching position according to ﬁ g. 1 and 2, and a current-closing position in which the switch 7 abuts in contact with the connecting elements 5,6. The switches 7 are supported in a switch block 8, which is movably arranged in the housing 2 against the collar of a pair of springs 9 which are received in guides 10 which extend upwards from the bottom of the housing 2. The switch block 8 is formed with a bridge which extends across the contactor and in the underside of which stops 11 are arranged and formed as seats for the springs 9. The switches 7 are resiliently supported in a manner not shown in more detail in a resp. holder 12 which extends from the underside of the bridge and which is preferably shaped to delimit together with the housing 2 separated paths for the driving current through the contactor 1.

Brytarblocket 8 innefattar ett par pelare 13,14 som sträcker sig uppåt från ovansidan av bryg- gan och genom slitsar 15 anordnade i motstående sidor av den på huset 2 löstagbart vilande lådan 3. Mellan pelamas övre ändar vilar ett magnetiserbart ankare 16 i mottagningslägen 17 anordnade på pelarna, och närmare bestämt i härför avsedda och nedan beskrivna hållare, vilka är kopplade till pelama för att överföra ankarets strömslutande rörelse till brytarblocket med brytama 7.The switch block 8 comprises a pair of pillars 13,14 which extend upwards from the top of the bridge and through slots 15 arranged in opposite sides of the box 3 releasably resting on the housing 2. Between the upper ends of the pillars rests a magnetizable anchor 16 arranged in receiving positions 17 on the columns, and more particularly in holders intended for this purpose and described below, which are connected to the columns to transmit the current-closing movement of the armature to the switch block with the switches 7.

På botten av lådan 3 vilar en elektromagnet innefattande en magnetiserbar käma 18 med en tillordnad trådspole 19, varvid fjädrande eller elastomeriska mellanlägg 20 kan vara anordna- de mellan käman och lådans botten för att medge en viss rörlighet av käman 18. I övrigt är kontaktorhuset 2, lådan 3 och brytarblocket 8 på lämpligt sätt formade med icke närmare vi- sade stymingar för att underlätta brytarblockets rörelse mellan de strömslutande och ström- brytande lägena. 518 435 4 Med hänvisning till ñg. 3 anvisas enligt uppfinningen en hållare 21, utformad för mottagning av ankaret 16.On the bottom of the box 3 rests an electromagnet comprising a magnetizable core 18 with an associated wire coil 19, wherein resilient or elastomeric spacers 20 can be arranged between the core and the bottom of the box to allow a certain mobility of the core 18. Otherwise the contactor housing 2 is , the box 3 and the switch block 8 are suitably shaped with controls not shown in more detail to facilitate the movement of the switch block between the current-closing and current-switching positions. 518 435 4 With reference to ñg. 3, a holder 21, designed for receiving the anchor 16, is provided according to the invention.

Ankaret 16 är i sina motstående ändar fonnat med ett resp. långsträckt utsprång 22 som sträcker sig vinkelrätt mot ritningsplanet i ﬁg. 2. Utsprånget 22 kan ytterst på sin ovansida uppvisa en längsgående vulst 23 med ett innanför vulsten löpande spår 24, men har en vä- sentligen plan undersida 25. Ankaret 16 vilar på nedan beskrivet sätt med undersidan av ut- språnget 22 på en stödyta 26 av hållaren 21.The anchor 16 is formed at its opposite ends with a resp. elongate protrusion 22 extending perpendicular to the plane of the drawing in ﬁ g. The projection 22 may at its outermost side have a longitudinal bead 23 with a groove 24 running inside the bead, but has a substantially flat underside 25. The anchor 16 rests with the underside of the projection 22 on a support surface 26 in the manner described below. of the holder 21.

Hållaren 21, vilken på lämpligt sätt är lägesﬁxerat förbunden med brytarblocket 8 och kopp- lad till brytarblockets pelare 13 resp. 14, uppvisar ett mottagningsläge 17 för ankaret 16.The holder 21, which is suitably positioned xxertly connected to the switch block 8 and connected to the pillar 13 resp. 14, has a receiving position 17 for the armature 16.

Mottagningsläget innefattar en stödyta 26, på vilken utsprånget 22 vilar under belastning av ett i riktning mot stödytan verkande fjäderelement 27. F j äderelementet 27 kan därvid såsom i utföringsexemplet vara format för att i monterat läge inskj uta i spåret 24 av utsprånget 22.The receiving position comprises a support surface 26, on which the projection 22 rests under load of a spring element 27 acting in the direction of the support surface. The spring element 27 can then, as in the exemplary embodiment, be shaped to slide into the groove 24 of the projection 22 in mounted position.

Utsprånget 22, stödytan 26 och fjäderelementet 27 sträcker sig väsentligen syrmnetriskt tvärs en centrumlinje genom ankaret 16 i ankarets mottagna läge.The projection 22, the support surface 26 and the spring element 27 extend substantially symmetrically across a center line through the armature 16 in the received position of the armature.

I en föredragen utforingsfonn, se ﬁg. 3 och 4, är hållarens stödyta 26 bågforrnad och konvex med sin högsta punkt belägen huvudsakligen mitt för nämnda centrumlinje i ankarets mottag- na läge. Stödytans bågforrn kan vara kontinuerlig, men kan alternativt uppvisa ett mittre parti av större radie än ändpartiema. Fj äderelementet 27 har en mot stödytan avpassad fonn och kan vara bågforrnat eller V-forrnat, och sträcker sig ovanför stödytan med sina motstående fria ändar riktade åt var sitt håll från en central upphängningspunkt 28 vari fjäderelementet är förbundet med hållaren 21.In a preferred embodiment, see ﬁ g. 3 and 4, the support surface 26 of the holder is arcuate and convex with its highest point located substantially in the middle of said center line in the received position of the anchor. The arcuate shape of the support surface may be continuous, but may alternatively have a central portion of greater radius than the end portions. The spring element 27 has a shape adapted to the support surface and may be arcuate or V-shaped, and extends above the support surface with its opposite free ends facing each other from a central suspension point 28 in which the spring element is connected to the holder 21.

Med hänvisning till ﬁg. 4 visas schematiskt hur ankaret 16 vilar i hållaren 21. I mottaget läge är utsprånget 22 insnäppt i hållaren och företrädesvis med vulsten 23 förankrad utvändigt om fjäderelementet 27, och vilar med sin plana undersida på stödytan 26. Utsprånget belastas i sina ändområden av fjäderelementets fria ändar, så att ankaret förspännes att inta ett viloläge väsentligen på stödytans högsta punkt. 518 435 5 I ett strömbrytande läge belastar ﬁäderelementet med sina fria ändar ankaret väsentligen symmetriskt på var sida om ankarets mittlinje och relativt ankarets stödpunkt mot stödytan.With reference to ﬁ g. 4 shows schematically how the anchor 16 rests in the holder 21. In the received position the projection 22 is snapped into the holder and preferably with the bead 23 anchored outside the spring element 27, and rests with its flat underside on the support surface 26. The projection is loaded in its end areas by the free ends of the spring element , so that the anchor is biased to assume a rest position substantially at the highest point of the support surface. 518 435 5 In a current-breaking position, the el spring element with its free ends loads the armature substantially symmetrically on each side of the center line of the armature and relative to the anchor support point against the support surface.

Utformningen av mottagningsläget 17 med stödytan 26 och ﬁäderelementet 27 medger att ankaret 16 uppbäres med begränsad rörelsefömiåga i kontaktorn, vilket bidrar till att ankaret ges frihet att inställa sig i och bibehålla ett stabilt viloläge relativt elektromagnetens käma i kontaktoms strömslutande läge. Hänned elimineras eller reduceras väsentligt risken av att yttre mekanisk påverkan utövar en kraﬁ mot ankaret som rubbar ankarets stabila läge relativt käman, och förhindrar därmed att brum uppstår.The design of the receiving position 17 with the support surface 26 and the spring element 27 allows the armature 16 to be supported with limited mobility in the contactor, which contributes to the armature being given freedom to adjust to and maintain a stable rest position relative to the electromagnet core in the contacting current position. The handle eliminates or significantly reduces the risk of external mechanical influences exerting a force on the armature which upsets the stable position of the armature relative to the core, thus preventing hums from forming.

Hållaren 21 enligt utﬁñringsexemplet är framställd av ett icke magnetiserbart material, och företrädesvis tillverkad av syntetmaterial i ett stycke. Fjäderelementets från ändarna succes- sivt ökande styvhet tillhandahålles genom ett i samma riktning ökande tvärsnitt. Hållaren är på lämpligaste sätt förankrad i kontaktoms brytblock 8, och kan såsom i utföringsexemplet vara fonnad med urtag 29, stymingar 30 och en spärrande tunga 31 som fastsnäppes i härför fonnade urtag i brytblockets pelare 13,14.The holder 21 according to the embodiment is made of a non-magnetizable material, and preferably made of synthetic material in one piece. The gradually increasing stiffness of the spring element from the ends is provided by a cross section increasing in the same direction. The holder is most suitably anchored in the breaking block 8 of the contactor, and can, as in the exemplary embodiment, be formed with recesses 29, controls 30 and a locking tongue 31 which is snapped into recesses formed for this purpose in the column 13,14 of the breaking block.

Alternativa utformningar av kontaktor och ankarets hållare är möjliga. Således kan, utan att detta visas särskilt i ritningama, ijäderelementet vara ett separat organ som är monterbart i en hållare, vidare kan ﬁäderelementet i sig uppvisa annan form och t.ex. utgöras av en eller ﬂera bladfj ädrar som är anordnade att belasta magneten i riktning mot stödytan, varvid ﬁäderns eller fjädrarnas angreppspunkter på ankaret fördelar sig symmetriskt på var sida om ankarets mittlinje resp. stödpunkt på den bågfonnade stödytan.Alternative designs of contactors and anchor holders are possible. Thus, without this being shown specifically in the drawings, the spring element can be a separate member which can be mounted in a holder, furthermore the spring element itself can have a different shape and e.g. consists of one or ﬂ your leaf springs which are arranged to load the magnet in the direction of the support surface, wherein the points of attack of the eller spring or springs on the anchor are distributed symmetrically on each side of the center line of the anchor resp. support point on the arcuate support surface.

Altemativt kan ﬁäderelementet innefatta ett par spiralfjädrar som är anordnade att verka symmetriskt på var sida om ankarets mittlinje. Dessa kan vara anordnade att verka direkt mellan ankare och hållare, eller samverka med en resp., i hållaren svängbart lagrad ann i vars fria ände ett säte är format för spiraltj ädem.Alternatively, the spring element may comprise a pair of coil springs which are arranged to act symmetrically on each side of the center line of the armature. These can be arranged to act directly between anchors and holders, or cooperate with a respective annulus pivotally mounted in the holder in the free end of which a seat is formed for spiral service.

Vidare kan stödytans form varieras och uppvisa större eller mindre radie, och även innefatta ett centralt bågformat parti som i ändarna övergår i plana partier som tangerar det mittre par- tiet av stödytan. 518 435 Uppﬁnningens syﬁe är emellertid uppfyllt i en kontaktor och hållare enligt utfóringsexemp- let, medan bifogade patentkrav således är utformade för att i forsta hand även innefatta sådana utforingsforrner som med ledning av ovanstående beskrivning blir uppenbara för fackman- IICII.Furthermore, the shape of the support surface can be varied and have a larger or smaller radius, and also comprise a central arcuate portion which at the ends merges into flat portions which touch the middle part of the support surface. 518 435 The seam of the invention is, however, fulfilled in a contactor and holder according to the embodiment, while the appended claims are thus designed to primarily also include such embodiments which, based on the above description, become apparent to those skilled in the art.

Claims

518 435 7 PATENT REQUIREMENTS

Holder for a movable armature (16) of an electromagnetically activated contactor, wherein the armature at its opposite ends is shaped to be received in a respective holder (21) by means of which the armature is supported in a contact bridge movably arranged in the contactor and, in case of magne via the holder, the contact bridge engages in a current-closing movement, which holder (21) is characterized by a receiving position (17) comprising an at least partially convexly shaped support surface (26) on which the end of the anchor rests with limited mobility under load of one in the holder arranged and acting in the direction of the support surface (27), which engages with the anchor on either side of its support point on the convex support surface (26).

Holder according to claim 1, characterized in that the spring element (27) extends V-shaped or arc-shaped above and parallel to the support surface (26) in order to act with its free ends against the anchor on resp. side of a center line of the anchor, is connected to the holder in a central suspension point (28), and has an inwardly increasing stiffness from its two free ends.

Holder according to Claim 2, characterized in that the spring element (27) is formed from synthetic material in one piece with the holder (21).

Holder according to one of the preceding claims, characterized by a snap-locking means (31) for the holder 'ﬁxering in the contact bridge.

Contactor comprising electromagnetically actuated main switch, characterized in that the movable armature (16) of the electromagnet rests at opposite ends with limited ability to move on a respective, at least partially convexly shaped support surface (26), and is loaded against the support surface by an actuating surface spring element (27) engaging the anchor on either side of its support point on the convex support surface (26). 518 435 .8

A contactor according to claim 5, characterized in that the convex support surface (26) and the spring element (27) are integrally formed in a separate holder (21), which transmits the movement of the armature to a contact bridge movably arranged in the contactor.