DE1133791B

DE1133791B - Electromagnetic protection

Info

Publication number: DE1133791B
Application number: DEM43661A
Authority: DE
Inventors: Franz Morschel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-06-29
Filing date: 1959-12-11
Publication date: 1962-07-26
Also published as: FR1279242A; DE1237204B; GB900812A; BE589741A; DE1825204U; US2977438A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

M43661Vnid/21cM43661Vnid / 21c

ANMELDETAG: 11. DEZEMBER 1959REGISTRATION DATE: DECEMBER 11, 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFTi 26. JULI 1962NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL JULY 26, 1962

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schütz mit federnd gelagertem Magnetkern.The invention relates to an electromagnetic contactor with a spring-mounted magnetic core.

Die federnde Lagerung des Magnetkernes bei den bekannten elektromagnetischen Schützen dient zur Minderung der Schlagkraft, die der Anker auf den Magnetkern beim Schalten ausübt und somit zur Verlängerung der Lebensdauer des Schützes bei einer Vielzahl von Schaltungen. Bekanntgeworden sind Schütze, bei denen die federnde Lagerung des Magnetkernes mit Stahlfedern bewirkt ist. Es hat sich herausgestellt, daß diese Lagerung trotz der Federung maximal nur etwa 10 bis 15 Millionen Schaltungen zuläßt. Danach beginnen bei den bekannten Ausfühgen die Niete sich zu lockern, die die Bleche von Anker und Magnetkern zusammenhalten, die Anlageflächen zwischen Anker und Magnetkern verlieren ihre Güte, die diese Flächen bildenden Ränder bzw. Kanten der einzelnen Bleche werden plattgeschlagen und das Schütz zeigt, wenn die Magnetspule von Wechselstrom durchflossen wird, starke Brummergeräusche. Es ist auch schon ein Schütz bekanntgeworden mit einem elastischen Gummikissen unter dem Joch des Magnetkernes. Die Halterung dieses Kissens ist durch Bolzen am Joch bewirkt. Zur Führung des Magnetkernes dient ein weiterer Bolzen. Diese Konstruktion ist aufwendig, zumal auch der zuletzt genannte Bolzen aus unmagnetischem Material bestehen muß. Die Halterung des Gummikissens durch den zuerst genannten Bolzen führt dazu, daß die elastische Auflage auf dem Kissen nicht voll zum Tragen kommen kann.The resilient mounting of the magnetic core in the known electromagnetic contactors is used to Reduction of the impact force that the armature exerts on the magnetic core when switching and thus for extension the service life of the contactor for a large number of circuits. Have become known Contactors in which the resilient mounting of the magnetic core is effected with steel springs. It turned out that this storage in spite of the suspension a maximum of only about 10 to 15 million switching operations allows. After that, in the known designs, the rivets that hold the metal sheets from Hold armature and magnetic core together, the contact surfaces between armature and magnetic core lose their Quality, the edges or edges of the individual sheets forming these surfaces are flattened and the contactor emits strong humming noises when alternating current flows through the magnetic coil. A contactor has also become known with an elastic rubber cushion under the yoke of the Magnetic core. This cushion is held by bolts on the yoke. For guiding the magnetic core another bolt is used. This construction is complex, especially since the last-mentioned bolt must consist of non-magnetic material. The support of the rubber cushion by the first mentioned Bolt means that the elastic support on the cushion cannot fully come into play.

Es ist auch vorgeschlagen worden, das Joch des Magnetkernes in einem gummielastischem Werkstoff schuhartig einzubetten oder so anzuordnen, daß der gummielastische Werkstoff den Mittelteil des Joches umfaßt. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß der Magnetkern nach den Seiten hin nicht so geführt ist, daß immer eine ganzflächige Auflage zwischen den betreffenden Flächen des Ankers und des Magnetkernes bei stromdurchflossener Magnetspule gewährleistet ist.It has also been proposed that the yoke of the magnetic core be made of a rubber-elastic material To be embedded like a shoe or to be arranged so that the rubber-elastic material covers the middle part of the yoke includes. This design has the disadvantage that the magnetic core is not guided to the sides in such a way that that there is always a full-surface support between the relevant surfaces of the armature and the magnetic core is guaranteed when the solenoid is energized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die federnde Lagerung des Magnetkernes eines elektromagnetischen Schützes so auszubilden, daß die Nachteile der vorbeschriebenen Ausführungsarten vermieden werden.The invention is based on the object of the resilient mounting of the magnetic core of an electromagnetic To train contactors so that the disadvantages of the embodiments described above avoided will.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Magneten an den Gehäusewänden und/oder dem Kern des Spulenkörpers geführt ist, daß zwischen dem Gehäuseboden und der dem Gehäuseboden zugekehrten Fläche des Kernjoches in an sich bekannter Weise eine weichelastische Masse als Auflage angebracht ist Elektromagnetisches SchützTo solve this problem, the invention is characterized in that the core of the magnet is guided on the housing walls and / or the core of the bobbin that between the housing base and the surface of the core yoke facing the housing base in a manner known per se a soft elastic mass is attached as a support. Electromagnetic contactor

Anmelder: Franz Morschel, Eupen (Belgien)Applicant: Franz Morschel, Eupen (Belgium)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Scheller, Patentanwalt, Aachen, Wilhelmstr. 80Representative: Dr.-Ing. H. Scheller, patent attorney, Aachen, Wilhelmstr. 80

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1959 (Nr. 823 653) Claimed priority: V. St. v. America, June 29, 1959 (No. 823 653)

Franz Morschel, Eupen (Belgien), ist als Erfinder genannt wordenFranz Morschel, Eupen (Belgium), has been named as the inventor

und daß diese weichelastische Masse am Gehäuseboden gehaltert ist.and that this soft elastic mass on the housing base is held.

Durch Versuche wurde festgestellt, daß das vorstehend gekennzeichnete Schütz auch nach 100 Millionen Schaltungen völlige Brummfreiheit aufweist und daß sich danach keinerlei Plattschlagen der sich bei jeder Schaltung berührenden Flächen von Elektromagnet und Anker gezeigt hat. Die Zahl der möglichen Schaltungen übertrifft demnach die Zahl der maximal möglichen Schaltungen bei den bekannten Schützen um das 6- bis lOfache. Die Versuche haben ferner gezeigt, daß der Zustand der erfindungsgemäßen Schütze nach den 100 Millionen Schaltungen noch so ist, daß man diese Schütze nach Entstaubung und gegebenenfalls Entfernung von Schmutz mit Benzin od. dgl. für neu und noch nicht gebraucht halten kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Schützes besteht in der besonders einfachen Führung des Magnetkernes, die dennoch, wie die Versuche gezeigt haben, sehr zuverlässig ist. Die Halterung der weichelastischen Masse am Gehäuseboden läßt die elastische Nachgiebigkeit dieser Masse voll zum Tragen kommen, wobei keine Behinderung durch Halterungsbolzen, Führungsbolzen od. dgl., wie sie bei dem oben beschriebenen bekannten Schütz besteht, gegeben ist.Experiments have shown that the contactor identified above, even after 100 million Circuits completely free of hum and that there is no slapping of the itself afterwards has shown contacting surfaces of electromagnet and armature in every circuit. The number of possible Switching accordingly exceeds the number of maximum possible switching in the known Protect 6 to 10 times. The tests have also shown that the state of the invention Protect after the 100 million switching operations is still so that you can these contactors after dedusting and, if necessary, removal of dirt with gasoline or the like for new and not yet used can hold. Another advantage of the contactor according to the invention is that it is particularly simple Management of the magnetic core, which, as the experiments have shown, is very reliable. The bracket the soft elastic mass on the bottom of the case leaves the elastic resilience of this mass fully come into play, with no obstruction by mounting bolts, guide bolts or the like. How they in the known contactor described above is given.

Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Schützes ist gekennzeichnet durch ein Spiel zwischen dem Kern des Magneten und den führenden Teilen der Gehäusewände und des Kernes des Spulen-So körpers. Durch dieses Spiel ist erreicht, daß bei jeder Anziehung zwischen Anker und Kern die aufeinanderzuliegen kommenden Flächen sich selbst zentrieren,An advantageous embodiment of the contactor according to the invention is characterized by a game between the core of the magnet and the leading parts of the housing walls and the core of the coil so body. Through this game it is achieved that with every attraction between the anchor and the core they lie on top of each other coming surfaces center themselves,

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und daß dadurch eine ganzflächige Anlage der miteinander arbeitenden Flächen von Anker und Kern gegeben ist.and that thereby a full-surface contact of the surfaces of the armature and core that work with one another given is.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schützes ist gekennzeichnet durch eine Halterung der weichelastischen Masse am Gehäuseboden durch diese Masse mindestens teilweise einfassende Stege, deren Verlängerungen auch einer zusätzlichen Führung des Kernes des Magneten dient.An advantageous development of the contactor according to the invention is characterized by a holder at least partially enclosing the soft elastic mass on the housing base by this mass Bars, the extensions of which also serve as additional guidance for the core of the magnet.

Durch diese Halterung ist ein zuverlässiger Sitz der weichelastischen Masse und auch eine besonders leichte Montage gegeben. Durch die Verlängerungen zur zusätzlichen Führung des Kernes des Magneten wird die Montage weiterhin erleichtert.This holder ensures a reliable fit of the soft elastic mass and also a special one easy assembly given. With the extensions for additional guidance of the core of the magnet the assembly is further facilitated.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Klebverbindung zwischen der weichelastischen Masse und dem Gehäuseboden. Diese Klebverbindung kann entweder die einzige Verbindung sein. Sie kann aber auch in Kombination mit den vorgenannten, die Masse mindestens teilweise einfassenden Stegen angewendet werden.Another embodiment of the invention is characterized by an adhesive connection between the soft elastic mass and the case back. This adhesive connection can either be the only connection be. But it can also, in combination with the aforementioned, at least partially surround the mass Bars are used.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsart des erfindungsgemäßen Schützes ist gekennzeichnet durch eine Ausbildung der weichelastischen Masse als Block aus einem Schaumstoff, z. B. Schaumgummi. Es hat sich herausgestellt, daß gerade ein solcher Schaumstoffblock, der durch Andruck des Magnetkernes unter einer gewissen Vorspannung gehalten wird, besonders gute Resultate zeitigt.A particularly advantageous embodiment of the contactor according to the invention is characterized by a training of the soft elastic mass as a block made of a foam, z. B. foam rubber. It has It turned out that just such a foam block, which by pressing the magnetic core is kept under a certain bias, produces particularly good results.

In den Zeichnungen ist eine vorzugsweise Ausführungsform eines Schaltschützes gemäß der Erfindung dargestellt.In the drawings is a preferred embodiment a contactor according to the invention shown.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht des Schaltschützes; Fig. 2 ist ein waagerechter Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 in größerem Maßstab;Fig. 1 is a front view of the contactor; Fig. 2 is a horizontal section according to the Line 2-2 of Figure 1 on a larger scale;

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1;Figure 3 is a vertical section taken on line 3-3 of Figure 1;

Fig. 4 ist ein der Fig. 2 ähnlicher waagerechter Schnitt des Schützes mit einigen Teilen in veränderter Ausführung.FIG. 4 is a horizontal section, similar to FIG. 2, of the contactor with some parts changed Execution.

Das in Fig. 1 bis 4 gezeigte Schaltschütz besitzt ein Gehäuse 1, welches zweckmäßig aus einem starken, dauerhaften und formbeständigen Kunststoff, wie beispielsweise Phenolharz, hergestellt ist. Das Gehäuse 1 besteht aus dem Boden 2 und den vier Seitenwänden 3, 4, 5 und 6. An diagonal einander gegenüberliegenden Ecken besitzt das Gehäuse nahe dem Boden gelochte Ansätze 7 zur Aufnahme von Bolzen, Schrauben od. dgl. zum Befestigen des Schützes auf einer senkrechten Schalttafel oder anderen Stütze, wobei der Boden sich in einer senkrechten Ebene befindet. Das Gehäuse 1 ist mit einem lösbar befestigten Deckel 10 versehen.The contactor shown in Fig. 1 to 4 has a housing 1, which is expediently made of a strong, Durable and dimensionally stable plastic, such as phenolic resin, is made. The housing 1 consists of the bottom 2 and the four side walls 3, 4, 5 and 6. At diagonally opposite one another Corners, the housing has perforated lugs 7 near the bottom for receiving bolts and screws Od. Like. For attaching the contactor on a vertical control panel or other support, wherein the floor is in a vertical plane. The housing 1 is provided with a detachably attached cover 10 provided.

Das Schaltelement 23, das die Kontaktbrücken hält, ist mittels des in dem Gehäuse 1 untergebrachten Elektromagneten 30 senkrecht zum Deckel 10 beweglich. Der Elektromagnet besteht aus einer Spule 31 und zwei Kernteilen 32 und 33. Die Spule 31 ist auf einen Halter 34 gewickelt, der zweckmäßig aus Kunststoff besteht. Der Spulenhalter 34 bildet gleichzeitig einen Tragteil 35 für die beiden Klemmen 36, die zum Anschließen der Spule 31 an den Erregerstromkreis dienen. Der Spulenträger 34 mit der Spule 31 ist passend in das Gehäuse 1 eingeschoben, wobei der Klemmenteil 35 in eine Ausnehmung im vorderen Teil der unteren Wand 5 des Gehäuses paßt, derart, daß die Klemmen 36 nach unten aus dem Gehäuse vorstehen. The switching element 23, which holds the contact bridges, is accommodated in the housing 1 by means of the Electromagnet 30 movable perpendicular to cover 10. The electromagnet consists of a coil 31 and two core parts 32 and 33. The coil 31 is wound on a holder 34, which is suitably made of plastic consists. The bobbin holder 34 also forms a support part 35 for the two clamps 36, which for Serve connecting the coil 31 to the excitation circuit. The coil carrier 34 with the coil 31 is inserted fittingly into the housing 1, the clamping part 35 in a recess in the front part the lower wall 5 of the housing so that the clips 36 protrude downwardly from the housing.

Zwischen dem Spulenschalter 34 und dem Schaltelement 23 sind federnde Mittel, die gemäß Fig. 2 aus Druckfedern 40 bestehen, eingesetzt und drücken das Schaltelement nach vorn, wodurch die Magnetkernteile, wie in der genannten Figur gezeigt, in Abstand voneinander gehalten werden. Wenn die Spule 31 von dem durch die Klemme 36 zugeführten Strom erregt wird, werden die Kernteile 32 und 33 gegeneinandergezogen, wobei sich der vordere Kemteil 33 mit dem an ihm sitzenden Schaltelement 23 nach innen bewegt und so bewegliche Kontakte 22 mit den feststehenden Kontakten 17 in Berührung gebracht werden. Der hintere Kemteil 32 stützt sich gegen einen elastischen Block 41 ab, der zwischen Flanschen 42 an dem Gehäuseboden mittels eines Klebstoffes oder sonstwie gehalten ist. Der Block 41 besteht aus Schaumgummi oder einem anderen weichelastischen Material, welches verhältnismäßig weich und zusammendrückbar, aber so elastisch ist, daß es in seine unsprüngliche Form zurückkehrt, wenn der Druck aufgehoben wird. Der Block 41 ist von solcher Dicke, daß er um ein gewisses Maß zwischen dem hinteren Kemteil 32 und dem Gehäuseboden 2 zusammengedrückt wird, wenn der Elektromagnet in das Gehäuse eingeschoben worden und von dem Deckel 10 unter Druck gehalten wird. Wenn die Spule 31 stromlos ist, halten die Federn 40 das Schaltelement in einer vorderen Lage, in der, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Zwischenraum zwischen den beweglichen und den feststehenden Kontakten besteht. Wird die Spule erregt, so werden die beiden Kemteile gegeneinandergezogen. Da der Spulenhalter 34, der seinerseits durch den Deckel 10 gehalten ist, eine Vorwärtsbewegung des hinteren Kernteiles 32 verhütet, wird der vordere Kemteil 33 nach hinten gezogen, wodurch die beweglichen Kontakte 22 in Berührung mit den feststehenden Kontakten 17 gebracht werden. Der elastische Block 41 dämpft dabei den Stoß, der beim Auftreffen des vorderen Kernteiles 33 auf den hinteren Kemteil 32 auftritt. Auch kann sich dabei der Spulenhalter 34 mit der Spule 31 etwas nach hinten bewegen, wobei auch diese Bewegung durch den elastischen Block 41 gedämpft wird. Durch die Dämpfwirkung des elastischen Blockes wird eine schädliche Wirkung der auftretenden Stöße auf das Schaltschütz vermieden oder zumindest stark herabgesetzt. Da für die Verwendung der Innenteile keine Schrauben oder ähnlichen Befestigungsmittel verwendet werden, die sich durch wiederholte Stöße leicht lockern, wird dem Schaltschütz gemäß der Erfindung gegenüber den bisher bekannten Schützen eine wesentlich größere Gebrauchsdauer verliehen.Between the coil switch 34 and the switching element 23 are resilient means, which are shown in FIG Compression springs 40 are inserted and push the switching element forward, whereby the magnetic core parts, as shown in said figure, are kept at a distance from each other. When the coil 31 of is excited by the current supplied by the terminal 36, the core parts 32 and 33 are pulled towards each other, wherein the front core part 33 moves inward with the switching element 23 seated on it and thus movable contacts 22 are brought into contact with the fixed contacts 17. Of the rear core part 32 is supported against an elastic block 41 between flanges 42 on the housing base is held by means of an adhesive or otherwise. The block 41 is made of foam rubber or another soft elastic material that is relatively soft and compressible, but is so elastic that it returns to its original shape when the pressure is released. The block 41 is of such a thickness that it is to a certain extent between the rear core part 32 and the housing base 2 is compressed when the electromagnet has been inserted into the housing and held by the lid 10 under pressure. When the coil 31 is de-energized, the springs hold 40 the switching element in a front position, in which, as shown in Fig. 2, a gap between the moving and fixed contacts. When the coil is energized, the two core parts become pulled against each other. Since the bobbin holder 34, which in turn is held by the cover 10, a Prevents forward movement of the rear core part 32, the front core part 33 is pulled backwards, whereby the movable contacts 22 are brought into contact with the fixed contacts 17 will. The elastic block 41 cushions the shock that occurs when the front core part 33 hits occurs on the rear core part 32. The bobbin holder 34 with the bobbin 31 can also move a little move backwards, this movement also being dampened by the elastic block 41. Through the Damping effect of the elastic block will have a harmful effect of the impact on the Contactor avoided or at least greatly reduced. As no Screws or similar fasteners are used that are subject to repeated impacts easily loosen, the contactor according to the invention over the previously known contactors given a much longer useful life.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electromagnetic contactor with a spring-loaded magnetic core, characterized in that the core (32) of the magnet on the housing walls and / or the core of the bobbin is guided that between the housing base (2) and the surface of the core yoke facing the housing base In a known manner, a flexible material is attached as a support (41) and that this flexible material is held on the housing base (2).

2. Contactor according to claim 1, characterized by a game between the core of the magnet and the leading parts of the housing walls and the core of the bobbin.

3. Contactor according to claim 1 or 2, characterized by a retaining ring of the soft elastic Mass at the bottom of the housing through this mass at least partially enclosing webs, the Extensions also serve as an additional guide for the core of the magnet.

4. Contactor according to one or more of claims 1 to 3, characterized by an adhesive connection between the flexible mass and the case back.

5. Contactor according to one or more of claims 1 to 4, characterized by a training the soft elastic mass as a block made of a foam, z. B. foam rubber.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1004 704; German Patent Nos. 833 066, 949 181; German patent application W 2888 VIIIc / 21g (announced on June 3, 1953); U.S. Patent No. 2782282.

Older patents considered: German Patent No. 1061412.

1 sheet of drawings