DE2755645A1

DE2755645A1 - Verfahren zum erzeugen einer hohen empfindlichkeit und zum stabilisieren der empfindlichkeit eines ausloesers und ausloeser vorzugsweise haltemagnetausloeser

Info

Publication number: DE2755645A1
Application number: DE19772755645
Authority: DE
Inventors: Wilfried Krause; Klaus Ing Grad Kreimendahl
Original assignee: Schutzapparate Paris & Co
Current assignee: Schutzapparate Paris & Co
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1977-12-14
Publication date: 1979-06-21
Also published as: ATA821478A; NL189833B; IT7830580A0; NL7811658A; NL189833C; FR2412159A1; ES476012A1; CH646273A5; DE2755645B2; IT1101376B; FR2412159B1

Description

Firma Schutzapparate Gesellschaft Paris & Co mbH KG, 5885 Schalksmühle

Patent- und Gebrauchsmuster-HilfsAnmeldung

Verfahren zum Erzeugen einer hohen Empfindlichkeit und zum Stabilisieren der Empfindlichkeit eines Auslösers und Auslöser vorzugsweise Haltemagnetauslöser

12. Dezember 1977 - PBF 1830 -

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EBF 1830 i/ 12. Dezember 1977

Arm. Pa. Schutzapparate G-esellscliaft Paris & Co mbH KGr, Schalksmühle

Verfahren zum. Erzeugen einer hohen Empfindlichkeit und zum Stabilisieren der Empfindlichkeit eines Auslösers und Auslöser vorzugsweise Haltemagnetauslöser

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzielen einer sehr hohen Empfindlichkeit und zum Stabilisieren der Empfindlichkeit eines Auslösers, oft auch Auslöserelais oder Relais genannt, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter, Sie hat Auslöser, insbesondere Haltemagnetauslöser, mit einem Anker und Joch aus weichmagnetischem, korrosionsfestem Werkstoff und mit einer Erregung mittels eines Dauermagneten oder eines Elektromagneten oder mittels remanentem Magnetismus zum Gegenstand.

Bekannte Auslöser dieser Art bestehen bekanntlich aus Anker und Joch aus weichmagnetischen Werkstoffen, die unter Belassung eines Luftspaltes an den Polen einander gegenüberstehen, der Anordnung zum Erzeugen des Hagnetflusses, meist einem Dauermagneten, der Auslösespule und einer Rückzugsfeder, die den auf den Polen des Joches infolge des Erregerflusses aufruhenden Anker von den Polen des Joches abzuziehen versucht, welcher sich löst bzw. abfällt, sobald durch die Erregerspule ein Strom fließt, der einen Magnetfluß erzeugt, welcher dem Dauermagnetfluß entgegengerichtet ist„ Der abfallende Anker löst z_oB. eine Schalterverriegelung oder ein Schaltsohloß eines Fehlerstromschutzschalters aus, seine Rückstellung erfolgt meist auf mechanischem Wege, z»B. über einen mit der Einschalthandhabe des Schalters gekoppelten Hebel oder dgl«,

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Die Empfindlichkeit eines Auslösers ist durch die Größe des Luft Spaltes mifbe stimmt« tto eine hohe Empfindlichkeit des Auslösers zu erzielen, muß der magnetische Luftspalt möglichst klein sein«. Man erreicht dies durch Feinschleifen, Läppen oder Polieren der Oberflächen von Anker und Joch₀ Dabei muß darauf geachtet werden, daß die Flächen nicht so glatt werden, daß die Gefahr des sogen. "Bndmaßeffektes" auftritt_o Dann "haften" die Teile derart zusammen, daß der Auslöser erst bei höheren Auslöseströmen oder überhaupt nicht mehr anspricht·

Letzteres hat man mittels einer dünnen Zwischenschicht eines unmagnetischen Materials ohne Erfolg zu verhindern versucht.

Man hat feststellen müssen, daß sich bei Auslösern der Ansprechwert verkleinert und die Streubreite in relativ kurzer Zeit vergrößert. Als Ursache hat man wie bei Schützen oder anderen elektromagnetischen Schaltgeräten die Oxydation bzw_o Korrosion und ein Deformieren der Halteflächen von Anker und Joch vermutet und deshalb für einen Oxydationsschutz mittels Fetten, Metallüberzügen, Lackaufträgen oder dgl«, gesorgt· Fette verkleben den Luftspalt und begünstigen die Anlagerung von Staub, Lacke werden abgenutzte Diese Mangel des Korrosionsschutzes haben dazu geführt, als Material für den Anker und die Joche von Auslösern nichtkorridierende Werkstoffe zu wählen«,

Überraschenderweise führte diese Werkstoffwahl nicht zu den gewünschten Ergebnissen«, Es wurde von den Erfindern festgestellt, daß die Flächen des Luftspaltes nicht nur beim Bückstellen des Ankers durch die freiwerdende mechanische Energie deformiert

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werden, sondern daß sich, auch ein gewisser mechanischer Abrieb bildet. Begünstigt wird der Abrieb durch die grobkristalline Struktur des weichmagnetischen Materials_o Erschwerend kommt hinzu, daß Anker und Joch aus magnetischen Gründen aus dem gleichen oder annähernd gleichen Werkstoff bestehen müssen«, Bekanntlich neigen gleiche Werkstoffe verstärkt zum sogen,, Eressen_o

Um diese Nachteile bei weichmagnetischen, nichtkorrodierenden Werkstoffen zu vermeiden, ist es bekannt geworden, auf die Polflächen eine Thermoplastschicht, z_oB. Polytetrafluoräthylen aufzutragen«, Diese Maßnahme führte zu keinem Erfolgo

Die Erfindung hat sich angesichts der dargestellten Unzulänglichkeiten von Auslösern, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter, die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Erzeugen einer sehr hohen Empfindlichkeit und eines langlebigen Stabilisieren der Empfindlichkeit von Auslösern aus weichmagnetischen, nichtkorrodierenden Werkstoffen und ferner einen Auslöser, der eine sehr hohe Empfindlichkeit besitzt und langlebig ist, zu schaffen«,

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß mindestens die eine der Polflächen des Auslösers, Anker oder Joch, die aus weichmagnetischem, korrosionsfestem Werkstoff bestehen, an ihren erhöhten - und deshalb einander berührenden Stellen - mit einem korrosionsfesten und zähen Werkstoff mit guten GleiteigenschaX-ten einer Schicht stärke von bis zu 1 um versehen wird oder ist·

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Als derartige Stoffe kommen die Metalle der ersten, zweiten und achten Nebengruppe des Perioden-Systems oder deren Legierungen, insbesondere die Edelmetalle,oder Kunststoffe wie Polyolefine und deren Halogenderivate, Polyamide und Polyester infrage«,

Bevorzugt werden oder sind gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken die vorstehenden Spitzen der Polfläche und ihre Täler mit dem korrosionsfesten und zähen Stoff mit guten Gleiteigenschaften in einer Schichtstärke von bis zu 1 pm überzogen·

Der Auftrag eines Metalles, Z₀B₀ Gold, erfolgt vorzugsweise mittels eines an sich bekannten Galvanisierverfahrens oder durch Aufdampfen, der Auftrag eines Kunststoffes z_oB_e durch Aufschmelzen, durch Tauchen oder mittels eines elektrostatischen Verfahrensο

Es ist zwar bekannt, bei selbsthaltenden Remanenzrelais, bei welchen die Größe der Auflagefläche zum mittleren Querschnitt des Eisenkreises im gleichen Verhältnis steht wie die magnetische Remanenz zur Sättigung, die Berührungsflächen neben vernickeln, verchromen, verkadmen auch zu vergolden.

Dies geschieht aber lediglich zu dem Zweck, die Flächen gegen Oxydation zu schützen_e Die Schichtstärken betragen dabei wegen der Erzeugung einer porenfreien Schicht meist 3 - 8 pm· Sie sind für die Lösung der vorliegenden Aufgabe, eine hohe Empfindlichkeit eines Auslösers zu erreichen, zu groß«. Die angegebene Schichtstärke von bis zu 1 pm hingegen reicht aus, den angestrebten Schmiereffekt zu erreichen, so daß sich während der langen

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Lebensdauer kein Abrieb mehr bildet und der Luftspalt somit konstant bleibt und deshalb die angestrebte hohe Empfindlichkeit gewährleistet ist. Die dünne Schicht des gewählten Stoffes bewirkt, daß die durch die Ob-erflächenbehandlung erzielten, mikroskopisch kleinen vorstehenden Spitzen von der Metallschicht umhüllt werden und somit nicht mehr abbrechen können, wodurch sonst der Luftspalt in seiner Größe verändert würde ο S¹Ur einen Korrosionsschutz würde die Stärke der Schicht nicht ausreichen, da sie nicht porenfrei ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung in zwei Figuren·

Die Figur 1 - gibt schematisch einen Haftmagnetauslöser mit

Erregung durch einen permanenten Magneten wieder,

die Figur 2 - einen Ausschnitt des Luftspaltes in sehr hoher Vergrößerung,,

Der Auslöser besteht, wie bekannt, aus dem Anker 1, dem Joch 2, einem Dauermagneten 3 zum Erzeugen des Magnetflusses, der Kickzugfeder 4 und einer Auslösespule 5o Anker 1 und Joch 2 bestehen aus einem weichmagnetischen, korrosionsbestandxgen Werkstoffe Zwischen Anker und Joch befindet sich ein Luftspalt 6_O Die Auslösespule 5 hat bekanntlich die Aufgabe, einen vom Fehlerstrom abhängigen, dem vom Dauermagneten 3 erzeugten Fluß entgegengerichteten Fluß zu erzeugen und die Rückzugsfeder 4 hat die Aufgabe, den Anker 1 vom Joch 2 abzuziehen»

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Ito die Größe des Luftspaltes 6 konstant zu halten und somit die Empfindlichkeit des Auslösers erhöhen zu können, ist nach Figur 2 auf der Oberfläche des geschliffenen Ankers eine Schicht 7 Metall oder Kunststoff in einer Schichtstärke von bis zu 1 pn aufzutragen und zwar derart, daß sie die mikroskopisch kleinen, vorstehenden Spitzen 8 des ferromagnetischen Materials bis zum Fuß 9 einhüllt. Der Auftrag des gewähl ten Stoffes läßt einen Schmiereffekt erreichen, derart, daß sich kein Abrieb bildet und daß die eingehüllten und eingebetteten Spitzen 8 nicht mehr abbrechen können. Der Luftspalt 6 bleibt konstant, der Auslöser ist stabilisiert.

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Claims

PBF 1830 PBF 18 30 Armu : Pa, Schutzapparate Gesellschaft Paris & Go mbH KG, Schalksmühle Patentansprüche

1. Verfahren zum Erzeugen einer hohen Empfindlichkeit und zum ^-^Stabilisieren der Bnpfindlichkeit eines Auslösers, vorzugsweise Haltemagnetauslösers, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter, mit einem Anker und Joch aus weichmagnetischem, korrosionsfesten) Werkstoff und mit einer Erregung mittels eines Dauermagneten oder eines Elektromagneten oder mittels remanentem !Magnetismus, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die eine der Polflächen des Auslösers, Anker oder Joch, an ihren erhöhten Stellen mit einem korrosionsfesten und zähen Stoff mit guten Gleiteigenschaften, z„B_o einem Metall der ersten, zweiten und achten Nebengruppe des Perioden- -Systems oder deren Legierungen oder einem Kunststoff, z.B. Polyolefinen und deren Halogenderivaten, Polyamiden und Polyestern oder dgl ο einer Schicht stärke von bis zu 1 /um versehen wird ο

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Spitzen der Polfläche und ihre Täler mit dem korrosionsfesten und zähen Stoff mit guten Gleiteigenschaften in einer Schichtstärke bis zu 1 pm überzogen werden·

3· Auslöser, vorzugsweise Haltemagnet auslöser, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter, mit einem Anker und Joch aus weichmagnetischem, korrosionsfestem Werkstoff und mit einer Erregung

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ORIGINAL INSPECTEO

mittels eines Dauermagneten oder eines Elektromagneten oder mittels remanentem Magnetismus, dadurch gekennzeichnet! daß mindestens die eine der PoIflachen des Auslösers» Anker oder Joch, an ihren erhöhten Stellen mit einem korrosionsfesten und zähen Stoff mit guten Gleiteigenschaften, z.B„ einem Metall der ersten, zweiten und achten Nebengruppe des Perioden-Systems oder deren Legierungen oder einem Kunststoff, z.B_o Polyolefinen und deren Halogenderivaten, Polyamiden und Polyestern oder dgl ο einer Schicht stärke von bis zu 1 um versehen ist.

Auslöser, vorzugsweise Haltemagnetausloser nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Spitzen der Polfläche und ihre Täler mit dem korrosionsfesten und zähen Stoff mit guten Gleiteigenschaften in einer Schichtstärke bis zu 1 um überzogen isto

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