DE1219571B - Remanenzschuetz - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Remanenzschütz, d. h. Remanenzschütz ein Schaltschütz, das durch einen Stromstoß erregt wird, seinen Schaltanker infolge der Remanenz des Magnetkreises hält und durch einen zweiten, den remanenten Magnetismus auslöschenden Stromstoß zum Abfallen gebracht wird. Bekannt sind Remanenzschütze, deren Magnetkreis ganz oder zum Teil aus magnetisch hartem Material aufgebaut ist.
• :, Bei derartigen Remlanenzschützen muß zur Ergi-fflung der Anzugskraft, die durch die Federkraft der sogenannten am Schaltanker angreifenden Rückholfedern bedingt ist, ferner zur Erzielung des- Kontaktdruckes, der durch die. bei angezogenem Anker gespannten und den Anker mit beweglichen Kontakten des Schützes kuppelnden Kontaktdruckfedern und schließlich zur Erzielung einer so hohen magnetischen Remanenz, daß der Schaltmagnet sein-en Anker auch bei Ersch - ütterungen hält, eine recht hohe elektrische Erregung aufgebracht werden. Andererseits soll aber ein solches Schütz durch einen gegen-Über dem Einschaltstromstoß sehr viel kleineren Aus-;chaltstromstoß zum _Abfallen gebracht werden können.
• , Daher ist bei bekannten Remanenzschützen eine Begrenzung der Dauer des Einschaltimpulses zu beachten oder das Schütz schaltet sich mit einem Hilfskontakt vom Netz ab. Bei einem anderen elektrischen Schaltgerät mit permanentem Haltemagnet ist der Anker als Permanentmagnet ausgeführt, der mit dem aus magnetisch weichem Material aufgebauten festen Teil des Schaltmagneten zusammenwirkt. Dort wird nicht ein Magnetkern durch die Erregerleistung.,-auf-. magnetisiert und nach Fortfall der Erregung praktisch unmagnetisch, so daß ein Anker unter der Wirkung von Rückholfedern in eine Ausgangslage zurückkehrt, sondern die Ankerbewegung erfolgt durch die anziehende bzw. abstoßende Wirkung der Pole des Festmagneten und fordert insbesondere eine hohe Ausschaltenergie.
• Die Erfindung löst die Aufgabe, mit möglichst geringer Erregerleistung einen sicheren Abfall des Schaltankers zu erreichen. Damit kann ein solches Remanenzschütz die gleichen äußeren Abmessungen haben wie ein Schütz mit Gleichstromdauererregung und auch hinsichtlich seines Magnetgestells und Ankers diesem entsprechen. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der im Kern des Schützes verlaufende Eisenweg aus magnetisch hartem und magnetisch weichem Material besteht.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach den Ansprüchen schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist der Aufbau des als Tauchankermagnet aufgebauten Schaltmagneten wiedergegeben; F i g. 2, stellt einen Teil des Magnetkreises dar; in F i g. 3 und 4 ist gezeigt, wie die magnetisch harten und weichen Teile des Magnetsystems mechanisch und magnetisch miteinander vereinigt sind.
• # Das Magnetsystern des Remanenzschützes besteht nach F i g. 1 aus einem hartmagnetischen Kern 1, einem weichmagnetischen Polschuh 2, ferner einem weichmagnetischen Rückschlußeisen 3 und einem weichmagnetischen Anker 4. Die Teile 2, 3 und 4 bestehen aus Materialien, die eine nennenswerte magnetische Remanenz nicht aufweisen. Das Verhältnis der Eisenweglängen des magnetisch harten zu dem der magnetisch weichen Teile beträgt 1: 5 bis 17- 1 o# ' z , ' -- Das Magnetgestell des Schützes ist so ausgebildet, daß es gleichzeitig das Schützgehäus#e bildet, auf dem der von dem Schaltanker verstellte Kontaktapparat samt dem Träger für die festen Kontakte angebracht ist.
• Beim Anziehen arbeitet der Magnet wie ein normaler Gleichstrommagnet. Um die Zugkraftkennlinie des Magneten der Federkennlinie der nicht dargestellten Ankerrückholfedern und der Kontaktdruckfedern anzupassen und mit einer kleinen elektrischen Erregerleistung auszukommen, sind konische Polflächen vorgesehen. Dadurch ist der effektive Arbeitslüftspalt kleiner als der Hub des Magnetankers. Der Kern aus hartmagnetischem Material hat prismatische und vorzugsweise zylindrische Form. Demzufolge hat der aus weichmagnetischem Material bestehende Polschuh die Gestalt eines Kegelstumpfes.
• Zum Halten des Ankers 4 ist eine gewisse Mindesthaltekraft erforderlich, die sich aus den Rückdruckkräften der Ankerrückholfedern, der Kontaktdruckfedern und einer erforderlichen Schock- bzw. Rüttelsicherheit ergibt.
• Durch den Anteil derselben Erregung, die zum Anziehen des Ankers ausreicht, der nach dem Anziehen auf den hartmagnetischen Kern entfällt, muß dieser so weit aufmagnetisiert werden, daß seine Energie (H - B) reicht, die notwendige Haltekraft aufzubringen. Durch diese relativ niedrige Erregung wird der Kern nur wenig magnetisiert, seine Remanenz, die durch die entniagnetisierende Wirkung des Gleitluftspaltes noch verringert wird, ist also gering. Mit dem durch die Konstruktion gegebenen Querschnitt F ist also der remanente Fluß OR #- BR - F. Da bei gleichbleibendem Fluß die Kraft eines Magneten umgekehrt proportional der Polfläche ist, ist es also erforderlich, den gesamten Fluß des remanenten Kerns durch eine kleine Polfläche in den Anker zu »pressen«. Die Verjüngung darf jedoch nur auf einer kurzen Strecke erfolgen, damit der magnetische Widerstand des Kreises nicht wesentlich erhöht und damit der remanente Fluß verringert wird. Da zum Anziehen des Ankers kegelstumpfförmige Pole zweckmäßig sind, wird der Magnetkreis erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der Pol des Kerns durch einen positiven und der Pol des Ankers durch einen negativen Kegelsttimpf gebildet wird und nach dem Anziehen sich nur die kleinen Stirnflächen der Kegelstümpfe berühren, während sich zwischen den Mantelflächen ein Luftspalt befindet. Da hartmagnetische Werkstoffe gegenüber weichmagnetischen eine viel geringere Sättigungsmagnetisierung aufweisen, würde, wenn der Polschuh des Kerns auch aus hartmagnetischem Material bestünde, ein großer Teil des remanenten Flusses über die Mantelflächen des Polschühes austreten. Aus diesem Grunde ist erfindungsgemäß der Polschuh des Kerns aus Weicheisen angefertigt und die kleine Stirnfläche so groß gewählt, daß der gesamte reinanente Fluß durch sie in den Anker übergeht. Dadurch ergibt sich nach der Beziehung P. = K - 02/F eine hohe Haltekraft. Der hartmagnetische Kern 1 ist auch mechanisch hart, so daß eine Verbindung durch Nietung des magnetisch harten Teiles mit dem magnetisch weichen Teil, d. h. des Kerns IL mit dem Polschuh 2 und dem Rückschlußeisen 3, nicht möglich ist. Erfindungsge-C CD mäß erfolgt die Verbindung dieser Einzelteile durch Verstemmen nach den F i g. 3 und 4. Der Kern 1 besitzt an seinem einen Ende einen hinterdrehten Zapfen. Durch ein Werkzeug 5 wird das Material des Polschuhes 2 in die Hinterdrehung gestemmt. Das andere Ende des Kerns 1 weist einen zylindrischen Zapfen mit einer Ringnut auf. In diese Ringnut wird das Material des magnetischen Rückschlußeisens 3 durch ein Werkzeug 6 hineingestemmt. Die Verbindung der einzelnen Teile erfolgt zweckmäßig in einer Vorrichtung, in der die Kraft P gleichzeitig auf den Polschuh und den Steg 3 des Umschlußkerns ausgeübt wird.
• Patentschutz wird nur begehrt für die Vereinigung der Merkmale der einzelnen Ansprüche.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Remanenzschütz, dessen aus Schaltmagnet und Schaltanker bestehender Magnetkreis aus magnetisch hartem und magnetisch weichem: Material aufgebaut ist, dadurch gekennz e i c h n e t, daß der im Kein des Schützes verlaufende Eisenweg aus magnetisch hartem und magnetisch weichem Material besteht.
2. 2. Remanenzschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von magnetisch hartem zu magnetisch weichem Material in der gesamten Länge des Eisenweges von Kern und Weicheneisenanker mindestens 1 zu 5 ist. 3. Remanelizschütz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ' daß. das.
3. Verhältnis bis 1: 10 geht.
4. 4. Remanenzschütz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der remanente Fluß an der Berührungsfläche zwischen Anker und Kern durch Form-gebung des Eisenweges zusammengedrängt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1080 195.