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EP 0 948 017 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.08.2005 Patentblatt 2005/34 |
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Anmeldetag: 02.03.1999 |
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Elektromagnetisches Schaltgerät
Electromagnetic switching device
Appareil interrupteur électromagnétique
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Benannte Vertragsstaaten: |
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CH FR IT LI SE |
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Priorität: |
31.03.1998 DE 19814399
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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06.10.1999 Patentblatt 1999/40 |
(73) |
Patentinhaber: Moeller GmbH |
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53115 Bonn (DE) |
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Erfinder: |
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- Scholz, Rudolf
53757 St. Augustin (DE)
- Lang, Volker
53123 Bonn (DE)
- Jörgens, Stefan
53842 Troisdorf (DE)
- Thar, Ralf
51105 Köln (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 408 917 DE-U- 29 622 093 US-A- 4 338 585
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DE-B- 1 615 938 FR-A- 2 307 365
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einem Magnetkern und
einem mit einem Aufnahmeteil verbundenen Anker.
[0002] Für die Befestigung des Ankers von elektromagnetischen Schaltgeräten sind verschiedene
Ausführungen wie z.B. aus der FR 2 307 365 bekannt. Eine weitverbreitete Methode der
Ankerbefestigung besteht darin, daß mittig Achsen oder Stifte durch den Anker führen,
die mit feststehenden Gehäuseteilen verbunden sind, wie beispielsweise in der DE 33
03 648 C2 beschrieben. Eine weitere Methode der Ankerbefestigung erfolgt mittels U-förmiger
Bügel, die den Anker mittig umgreifen, d.h. bei denen der Anker in das U eingesetzt
ist, wie beispielsweise in der DE-AS 1615 938 beschrieben. Auch aus dem DE 75 13 445
U1 ist eine federnde Halterung des bewegbaren Ankers eines elektromagnetischen Schaltgerätes
bekannt, wobei der Anker in einem U-förmigen Bügel gehaltert ist und dieser Bügel
wiederum in einem Gehäuse geführt ist. Die Ankerbefestigung mittels eines zentral
geführten Achsstiftes hat den Nachteil, daß auf Grund des Querschnittverlustes sich
der magnetische Widerstand erhöht, was wiederum eine Verringerung des magnetischen
Flusses bewirkt. Weiterhin kann der Querschnittverlust auch Sättigungserscheinungen
des Materials hervorrufen.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst vielseitige Befestigungsmöglichkeit
für den Anker zu schaffen, wobei bei konstant vorgegebener mechanischen Kräften die
Bauhöhe des Ankers zu reduzieren ist, um den Anker in verschiedenen Schützen einsetzen
zu können.
[0004] Diese Aufgabe wird für einen mit einem Aufnahmeteil verbundenen Anker gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß der Anker an zwei einander gegenüberliegenden Seiten seitliche
hakenförmige Vorsprünge unter Ausbildung einer dem Magnetkern zugewandten Einhängenut
aufweist und mindestens ein Bügel an jeder der beiden einander gegenüberliegenden
Seiten den hakenförmigen Vorsprung umgreifend mit einem abgebogenen Einhängeende in
die Einhängenut eingehängt ist, so daß der Anker an mindestens zwei einander gegenüber
angeordneten Bügeln aufhängbar ist und auf der dem Magnetkern abgewandten Oberseite
des Ankers das Aufnahmeteil angeordnet ist und die Bügel mit ihrem anderen abgebogenen
Befestigungsende das Aufnahmeteil übergreifen und mittels einer Schraube der Bügel
an dem Aufnahmeteil befestigbar ist.
[0005] Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ankerbefestigung mittels einzelner Bügel, wobei
mindestens ein Paar Bügel für einen Anker vorgesehen ist, erfolgt ausschließlich an
den Seiten des Ankers. Hierdurch wird ein Querschnittsverlust durch eine zentrale
Befestigung mittels Stiften vermieden, da in der Ankermitte keine Bohrung ist und
damit kann die Bauhöhe des Ankers reduziert werden bei gegebener Erregung ohne Kraftverlust
des Antriebes gegenüber einer Ankerbefestigung nach Stand der Technik. Die Bügel gestatten
eine sehr einfache Befestigung des Ankers an dem Aufnahmeteil mittels Schrauben, wobei
das Aufnahmeteil auf der Oberseite des Ankers aufgebracht ist und die Bügel Anker
und Aufnahmeteil seitlich umklammern. So ist bereits ein einfacher Formschluß gegeben
und die nachfolgende Befestigung mittels Schraubverbindung führt zu einer nahezu starren
Verbindung zwischen Aufnahmeteil und Anker.
[0006] Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ankerbefestigung ist darin zu sehen,
daß die Bügel C-förmig mit einem kurzen abgebogenen Einhängeende und einem langen
etwa rechtwinklig abgerundet abgebogenen Befestigungsende ausgebildet sind. Durch
die Ausbildung eines abgerundet abgebogenen langen Schenkels wird eine Vorspannung
des Bügels erzeugt, die sich günstig für die Montage auswirkt und den Anker eindeutig
positioniert.
[0007] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den kennzeichnenden Merkmalen
der Unteransprüche entnehmbar. Eine wesentliche Ausgestaltung des Ankers und seiner
Befestigung zur Erhöhung der Antriebskraft besteht in der Ausbildung der seitlichen
hakenförmigen Vorsprünge bis nahe an die dem Magnetkern zugewandte Unterseite des
Ankers, so daß nur ein Spalt zur Aufnahme des Einhängeendes des Bügels verbleibt.
Die zwischen dem hakenförmigen Vorsprung und dem Anker ausgebildete Einhängenut ist
so bemessen und ausreichend, um das Einhängeende des Bügels aufzunehmen. Auf diese
Weise ist auch hier eine gute Materialausnutzung gegeben und die Bauhöhe des Ankers
kann auf Grund der geringen Verluste bei konstant vorgegebener mechanischer Kraft
reduziert werden.
[0008] Für Anker mit großer geforderter Festigkeit, beispielsweise höherem Kraftbedarf im
Gerät kann die Vorspannung der Bügel oder die Anzahl der Bügel, mit denen der Anker
an dem Aufnahmeteil befestigt wird, erhöht werden. An Stelle von zwei Bügeln können
vier Bügel für die Befestigung des Ankers am Aufnahmeteil vorgesehen werden, beispielsweise
für Schaltgeräte sehr hoher Leistung, wie Vakuumschaltgeräte.
[0009] Die Aufnahmeteile, an denen der Anker mittels der Bügel befestigt wird, sind auf
ihrer Oberseite zur Befestigung der Bügel mit entsprechenden Befestigungsbereichen
oder Anlagebereichen für die Bügelenden ausgebildet und weisen ein entsprechendes
Schraubloch für die Befestigungsschraube für den jeweiligen Bügel auf. Trotz der federnden
Eigenschaften der Bügel wird erfindungsgemäß eine Verbindung zwischen Anker und Aufnahmeteil
mittels der Bügel erreicht, die einer starren Verbindung entspricht.
[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen
- Figur 1:
- eine Seitenansicht auf einen Anker mit seitlichen Bügeln;
- Figur 2:
- eine perspektivische Ansicht des Ankers nach Fig.1;
- Figur 3:
- eine perspektivische Ansicht eines Bügels;
- Figur 4:
- eine perspektivische Ansicht eines an einem Aufnahmeteil befestigten Ankers mittels
Bügel;
- Figur 5:
- einen Querschnitt durch einen an einem Aufnahmeteil mittels vier Bügeln befestigten
Ankers;
- Figur 6a, b:
- die perspektivische Unteransicht und Draufsicht auf das Aufnahmeteil für den Anker
gemäß Fig. 5;
- Figur 7:
- die perspektivische Ansicht des Ankers mit Aufnahmeteil nach Fig. 5;
- Figur 8a, b:
- die perspektivische Unteransicht und Draufsicht eines Aufnahmeteiles für einen Anker
zur Befestigung mit vier Bügeln analog zu Fig. 7.
[0011] Der Anker 1 gemäß Fig. 1 und 2 kann einteilig oder aus einem mittels Nieten 12, 13
zusammengehaltenen Blechpaket hergestellt sein, wobei die Blechpakete Durchgangslöcher
12a, 13b aufweisen und mit äußeren Deckblechen 11 abgedeckt sind. Der Anker ist seitlich
mit hakenförmigen Vorsprüngen 121 ausgebildet, die zur Unterkante 14, d.h. dem Magnetkern
zugewandten Seite, die Einhängenut 122 zum Ankerkern hin begrenzen. Die hakenförmigen
Vorsprünge 121 enden im Abstand s vor der Unterkante 14 des Ankers, so daß ausreichend
Platz verbleibt, um den Bügel 2 um den hakenförmigen Vorsprung 121 in die Einhängenut
122 mit dem Einhängeende 21 einzuhängen. Da der Bügel 2 im an den hakenförmigen Vorsprüngen
121 eingehängten Zustand nicht über die Unterkante 14 des Ankers vorsteht, wird der
dem Magnetkern umschließende Spulenkörper nicht beschädigt bzw. zerstört. An den seitlichen
Vorsprüngen 121, die fast wie Ohren ausgebildet sind, werden bei kleineren Ankern
und entsprechend geringem Kraftbedarf auf jeder Seite je ein Bügel 2 angehängt. Die
Bügel 2 sind, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, etwa C-förmig im Querschnitt ausgebildet,
beispielsweise aus Federstahl und weisen ein eng abgebogenes Einhängeende 21 auf und
ein abgerundet etwa rechtwinklig abgebogenes längeres Ende 22 mit aufgekantetem Ende
23 für die Befestigung an dem Aufnahmeteil auf. In diesem Befestigungsende 22 des
Bügels 2 ist auch Durchgangsloch 20 für die Aufnahme einer Schraube 3 vorgesehen.
Das Aufnahmeteil 5, an dem der Anker 1 gemäß Fig. 2 zu befestigen ist, ist beispielsweise
in der Fig. 4 dargestellt. Das Aufnahmeteil 5 wird auf die Oberseite 19 des Ankers
1 gemäß Fig. 2 aufgesetzt. Hierbei sind den Bügeln 2 zugeordnet jeweils Befestigungsbereiche
52, 53 an dem Aufnahmeteil, Fig. 4, vorgesehen, hier zusätzlich Einsteckschlitze 51,
50 um in entsprechende Taschen des Aufnahmeteiles 5 die Bügelenden 22 einzuführen.
Die Schrauben 3 können dann von oben in entsprechende Schraublöcher in das Aufnahmeteil
5 eingeschraubt werden. Damit ist eine starre Verbindung des Ankers 1 an dem Aufnahmeteil
5 mittels zweier Bügel 2 erfolgt.
[0012] Je nach Größe des Ankers und Kraftbedarf kann dieser auch mittels vier Bügeln an
einem Aufnahmeteil befestigt werden, wobei an jeder Seite des Ankers zwei Bügel 2
vorgesehen sind, wie beispielsweise aus Fig. 7 ersichtlich. Ein Aufnahmeteil für einen
Anker, der mit vier Bügeln befestigt wird, ist beispielsweise in den Fig. 6a und 6b
zu sehen, das Aufnahmeteil 7 hat hierbei entsprechend vier Aufnahmebereichen auf seiner
Oberseite vier Schraublöcher 71, 72, 73, 74 für die Befestigung der Bügel mittels
Schrauben. Das Aufnahmeteil 7 weist des weiteren auf seiner Oberseite eine Lagerbohrung
70 für einen Bolzen 6, siehe Fig. 7, auf für die Befestigung des Aufnahmeteils mit
Anker. Auf der Unterseite des Aufnahmeteils, siehe Fig. 6a, sind Lagerflächen 75,
76 für die einwandfreie Anlage des Ankers 1 vorgesehen.
[0013] In der Fig. 5 ist der Längsschnitt durch die Ankerbefestigung gemäß Fig. 7 dargestellt.
Die Umfassung von Anker und Aufnahmeteil seitlich durch die Bügel, wobei die Bügel
am Anker eingehängt sind in die Einhängenut 122 und auf der Oberseite des Aufnahmeteils
mittels der Schrauben 3 befestigt sind, ermöglicht eine raumsparende und feste Verbindung,
die durch eine entsprechende Vorspannung der Bügel 2 noch erhöht werden kann.
[0014] In den Fig. 8a und 8b ist eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung eines Aufnahmeteiles
7 für die Befestigung des Ankers mittels vier Bügeln 2 dargestellt, wobei dieses Aufnahmeteil
sich von dem Aufnahmeteil 7 gemäß 6a, 6b durch eine einfachere Oberflächengestaltung
auszeichnet. Wie in der Fig. 7 ersichtlich, können an dem Aufnahmeteil oberseitig
Dämpfungsteile 8 aufgebracht werden. Für die Lagerung des Bolzens 6 können auch seitliche
Lagerschalen 77, 78, wie aus Fig. 8b ersichtlich, auf der Oberseite des Aufnahmeteiles
7 ausgebildet sein.
[0015] Die Erfindung ermöglicht eine einfache Ankerbefestigung, die vielseitig anwendbar
ist, wodurch eine wirtschaftliche Fertigung gegeben ist und bei der eine maximale
Ausnutzung des Ankervolumens in bezug auf die Antriebskraft erreicht wird.
1. Elektromagnetisches Schaltgerät mit einem Magnetkern mit einem mit einem Aufnahmeteil
(5; 7) verbundenen Anker (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) an zwei einander gegenüberliegenden Seiten seitliche hakenförmige Vorsprünge
(121) unter Ausbildung einer dem Magnetkern zugewandten Einhängenut (122) aufweist
und mindestens ein Bügel (2) an jeder der beiden einander gegenüberliegenden Seiten
den hakenförmigen Vorsprung (121) umgreifend mit einem abgebogenen Einhängeende (21)
in die Einhängenut (122) eingehängt ist, so daß der Anker (1) an mindestens zwei einander
gegenüber angeordneten Bügeln (2) aufhängbar ist und auf der dem Magnetkern abgewandten
Oberseite (19) des Ankers (1) das Aufnahmeteil (5) bzw. (7) angeordnet ist und die
Bügel (2) mit ihrem anderen abgebogenen Befestigungsende (22) das Aufnahmeteil (5;
7) übergreifen und mittels einer Schraube (3) der Bügel (2) an dem Aufnahmeteil (5;
7) befestigbar ist.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (2) C-förmig mit einem kurzen abgebogenen Einhängeende (21) und einem langen
etwa rechtwinklig abgerundet abgebogenen Befestigungsende (22) ausgebildet ist.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsende (22) ein Loch oder Schraubloch (20) für die Aufnahme einer Schraube
(3) aufweist.
4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen hakenförmigen Vorsprünge (121) des Ankers (1) bis maximal an die dem
Magnetkern zugewandte Unterseite (14) des Ankers reichen und der verbleibende Spalt
(S) zur Aufnahme des Einhängeendes (21) des Bügels (2) ausreicht.
5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Anker und Aufnahmeteil mittels der Bügel einer starren Verbindung
entspricht.
6. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für Schaltgeräte sehr hoher Leistung, wie Vakuumschaltgeräte, vier Bügel (2) zur
Verbindung des Ankers (1) mit dem Aufnahmeteil (7) vorgesehen sind.
7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Bügel (2) das Aufnahmeteil (5 bzw. 7) auf seiner Oberseite mit
entsprechenden Befestigungsbereichen mit Schraubloch ausgerüstet ist.
1. Electromagnetic switching device having a magnet core having an armature (1), which
is connected to an accommodating part (5; 7), characterized in that the armature (1) has lateral, hook-shaped projections (121) on two mutually opposing
sides so as to form a suspension groove (122) which faces the magnet core, and at
least one bracket (2) is suspended with one bent-back suspension end (21) in the suspension
groove (122) on each of the two mutually opposing sides so as to engage around the
hook-shaped projection (121), with the result that the armature (1) can be suspended
on at least two brackets (2), which are arranged opposite one another, and the accommodating
part (5) or (7) is arranged on the upper side (19) of the armature (1) which faces
away from the magnet core, and the brackets (2) cover the accommodating part (5; 7)
with their other bent-back fixing end (22), and the bracket (2) can be fixed to the
accommodating part (5; 7) by means of a screw (3).
2. Switching device according to Claim 1, characterized in that the bracket (2) is in the form of a C having a short, bent-back suspension end (21)
and a long fixing end (22) which is bent back approximately at right angles such that
it is rounded off.
3. Switching device according to Claim 1 or 2, characterized in that the fixing end (22) has a hole or a screw hole (20) for accommodating a screw (3).
4. Switching device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the lateral, hook-shaped projections (121) of the armature (1) reach at most up to
the underside (14) of the armature which faces the magnet core, and the remaining
gap (S) is sufficient for accommodating the suspension end (21) of the bracket (2).
5. Switching device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the connection between the armature and the accommodating part by means of the brackets
corresponds to a rigid connection.
6. Switching device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that, for switching devices having a very high power, such as vacuum interrupters, four
brackets (2) are provided for the purpose of connecting the armature (1) to the accommodating
part (7).
7. Switching device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that, for the purpose of fixing the brackets (2), the accommodating part (5 or 7) is equipped
with a screw hole on its upper side having corresponding fixing regions.
1. Commutateur électromagnétique comprenant un noyau magnétique muni d'un induit (1)
relié à une pièce d'accueil (5 ; 7), caractérisé en ce que l'induit (1) présente sur deux côtés opposés l'un à l'autre des parties en saillie
(121) latérales en forme de crochets en formant une rainure d'accrochage (122) qui
fait face au noyau magnétique et au moins un étrier (2) est accroché à chacun des
deux côtés opposés l'un à l'autre de la partie en saillie (121) en forme de crochet
de manière à l'entourer avec une extrémité d'accrochage (21) courbée dans la rainure
d'accrochage (122) de manière à ce que l'induit (1) puisse être accroché à au moins
deux étriers (2) disposés en opposition l'un à l'autre et la pièce d'accueil (5) ou
(7) soit disposée sur le dessus (19) de l'induit (1) à l'opposé du noyau magnétique
et les étriers (2) recouvrent la pièce d'accueil (5 ; 7) avec leur autre extrémité
de fixation (22) coudée et l'étrier (2) peut être fixé à la pièce d'accueil (5 ; 7)
au moyen d'une vis (3).
2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étrier (2) est réalisé en forme de C avec une extrémité d'accrochage (21) coudée
courte et une extrémité d'accrochage (22) coudée longue arrondie approximativement
en angle droit.
3. Commutateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité de fixation (22) présente un trou ou un trou de vis (20) pour accueillir
une vis (3).
4. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parties en saillie (121) latérales en forme de crochet de l'induit (1) s'étendent
au maximum jusqu'au dessous (14) de l'induit qui fait face au noyau magnétique et
l'espace (S) restant est suffisant pour accueillir l'extrémité d'accrochage (21) de
l'étrier (2).
5. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la liaison entre l'induit et la pièce d'accueil au moyen des étriers correspond à
une liaison rigide.
6. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour les commutateurs de très grande puissance tels que les commutateurs sous vide,
quatre étriers (2) sont prévus pour relier l'induit (1) avec la pièce d'accueil (7).
7. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour fixer les étriers (2), la pièce d'accueil (5 ou 7) est équipée sur son dessus
de zones de fixation correspondantes comprenant un trou de vis.