DE1639196A1

DE1639196A1 - Magnetisches Kipprelais,insbesondere fuer Fehlerspannungsschutzschalter

Info

Publication number: DE1639196A1
Application number: DE19681639196
Authority: DE
Inventors: Robert Boshof
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-30
Filing date: 1968-01-30
Publication date: 1970-05-21

Description

Magnetisches Kipprelais, insbesondere für Fehlerspannunga= Schutzschalter Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Kipprelais für Schalt-, Steuer- und Überwachungseinrichtungen reit. vor= zugsweiser Verwendung in Fehlerstromschutzschaltern.
Bei derartigen magnetischen Relais soll mit einem Mimimum an Steuerleistung, vorzugsweise die Verklinkung von Schalt= werken, entriegelt werden. Diese Forderung zwingt einerseits zur Konstruktion von Schaltwerken mit niedrigen Verklinkungs= kräften, andererseits zu hochempfindlichen Relais, welche die Kosten der Geräte wesentlich beeinflussen.
Die bekannten Kipprelais besitzen im wesentlichen einen U-förmigen läagnetkern, dessen freien Polschenkel die Erreger= wicklung und ein die Polschenkel überbrü[email protected], einseitig unter Federspannung stehenden Anker zugeordnet sind. Ausserdem sind Zur Vormagnetisierung ein oder mehrere Permanentmagnete dem U förmigen Magnetkern zugeordnet.
;virW dem in sich geschlossenen llüagnetkreis durch die Erreger= wicklLulg ein elektromagnetisches -;#echselfeld aufgedrückt, ver= ursacht ein solches eine abwechselnde Verdrängung des Dauer= magnetfeldes, was zum Kippen des unter Federspannung steheng Gien :Inkers führt.
Die r'eder entspannt sich dabei in Bereich des Ankerweges und übernimmt dabei die Entklinkung nachgeordneter Schaltwerke, oder trennt oder schließt auf czirektem biege Stromkreise.
Die ilrfindung hat sich zur iiufgabe gemacht, den Uirkungsgrad dieser Relais zu verbessern, bei gleichzeitiger Vereinfachung des koastruktivenAufbaues. Die Lösung der Aufgabe geschieht gemäß der Erfindung dadurch, dass der oder die Permanentmagnete dem Magnetkern so zuge= ordnet werden, dass der vor dem. Dreh- oder Eippunkt befind= liehe Teil des Ankers über die beiden Polschenkel einen geschlossenen Magnetkreis bildet und über den hinter crem Kippunkt befindlichen Teil des Ankers und den Permanentmag= neten ein magnetischer Nebenschluß entsteht dessen magne= tische Feldstärke konstant oder regelbar ausgefühlrlsein kann. Erfindungsgemäß kann bei dieser Anordnung nicht nur die Anker= Feder entfallen, es wird auch einen Verstärkung aer wirk= Samen Entklinkungskraft des Ankers dadurch erreicht, dass der Anker während seines Öffnungsweges durch tlberwindung des Luftspaltes in das Maximum des Dauermagnetfelues gelangt. Die Größe der Halte- und Abzugskräfte lassen sich,je nach der gewünschten Empfinlichkeit des Relais, durch die Maße des Polochenkelabstandes und des Luftspaltes vorbestimmen. Darüber hinaus ist eine Veränderung des Verhältnisses von Halte- und Abzugskraft zu erreichen, wenn der Abstand von Magnetkern und Permanentmagnet verändert wird.
In weiter6r Ausbildung der Erfindung, kann eine äteigerung der Ankerkraft dadurch erreicht werden, wenn der 2ermanent= magnet dem Anker so zugeordnet wird, dass der Anker in ge= öffnetem Zustand parallel zu Polfläche des rermanentmagneten zu liegen kommt. Die Befestigung des Permanentmagneten auf den Polschenkel kann entweder durch-Aufkleben, oder mittels einer separaten Halterung erfolgen. Die Halterung kann mit dem äpulenkörper der brregerwicklung als ein Teil ausge= führt sein.
Unter Beibehaltung des Z"rfindunösgeäankens, kann das Kipp= relais, entsprechena den gewünschten Einbau- una Befesti= gungsverhältnissen, so aufgebaut werden, dass uie .,rreger= wicklung oder der Permanentmagnet auf einem Pol:johenr:#gl, oder auf dem Quersteg des Magnetkernes angeor@ti_:".t ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung eines Kipprelais kann mit einem bisher nicht erreichten Kinimum an Aufwand, bei kleinsten Steuerleistungen eine relativ große Ankerleistung erzeugt werden.
Damit die beiden benötigten Metallteile, der Anker und der Iriagnetkern, ebenfalls optimal einfach gestaltet werden können, wird in Fortsetzung des zrfindungegedankens eine ohnehin für diese Relais vorteilhaft zugeordnete Schutzhaube in die Funktion derart mit einbezogen, dass sämtliche Teile des Relais innerhalb der Schutzhaube durch Stege in ihrer Zage gesichert und auch der Dreh- oder Kippunkt des Ankers ausreichend Fixiert wird.
Eine besonders vorteShafte Ausbildung einer Schutzhaube wird durch eine scharnierartig aasgeformte Bodenplatte erreicht, die durch Umschwenken in auf der Gegenseite aasgeformte Nocken eingerastet wird und somit das Kipprelais allseitig ZÜASchlussen ist.

Das Kipprelais ist nach der Erfindun@fin der Zeichtiu g in

einigen AusfWirmifrsiseispic,len

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Fig. I zeigt das Kipprelais mit Schutzhaube im Längsschnitt. Fig. 2 ist ein Querschnitt von Fig.I .
Fig. 3 ist die Draufsicht von Fig. I mit Schnitt durch die Schutzhaube.
Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 stellen verschiedene husführungs= formen von Kipprelais dar.
fiie in Fig.Idargestellt, sitzt auf der einen Seite den U-förmigen iuagnetkernes I die.@Erregereicklung 2 und auf der gegenüberliegenden Seite der Permanentmagnet 3. Die beiden Polschenkel 4 un1 5 werden von dem Anker 6 überbrückt.
Die Schutzhabe 7 an die eine Bodenplatte 8 scharnierartig aasgeformt ist hat Nocken 9, in welche die Bodenplatte$ein= rastet. Im Innern der Schutzhaubelsind die Stege Io, 1I, 12 und-13 ärageformt die alle Teile des Relais lagesichern und den Dreh- oder Kippunkt des nukers 6 fixieren. In_Fig. 4 ist ein Kipprelais in Flachbauweise dargestellt. Die Erregerwicklung 2 ist hierbei auf dem Quersteg 14 auf= gebracht,. Die Befestigung des Relais kann an dem über den Polschenkel 15 hinaustagenden Quersteg 14 erfolgen. -Die Anoräung in ?ig. 5 ermöglicht eine annähernd quadra= tische Bauform in dem der Permanentmagnet seitlich unter= halb der Quersteges 16 angeordnet ist. Die Befestigung den Relais kann an der Verlängerung des Polschenkels 17 erfol= gen. Die Schenkel den Ankers 18 stehen in einem stumpfen Winkel zuainander.
Pig. 6 teigt., wie der Permanentmagnet 3 zu dem Anker 6 in geneigter Stellung angeordnet ist. Der Luftspalt bildet hierbei einen spitzen Winkel.
Als Befestigung für den Permanentmagneten ist eine Halte= rang 19 vorgesehen. Die an der Ialterung angeformten -Stege 20 dienen gleichzeitig der Führung und Lagerung den Ankers 6. Diese Halterung kann sinngemäß auch.-bei den anderen Relais-Ausführungen angewendet werden.
iuaaerdem kann die Halterung mit dem Spulenkärper der Erregerwicklung aus einem Teil 21 ausgeführt werden.

Claims

P a t e n. t a n_ s p r ü c h e .'

I. Magnetisches Kipprelais für elektrische Schalt.-, Steuer- und Überwachungseinrichtungen, dadurch -gekennzeichnet, dass der oder die Permanentmagnete (3) dem Magnetkern (I) so zugeordnet werden, dass der vor dem Drehpunkt-befindliche Teil des Ankers (6) über die beiden Polschenkel (4y5) des Magnet= kernen (I) einen geschlossenen Magnetkreis,. bildet. und über dem hinter dem Drehpunkt befindlichen Teil des Ankers (e) und den .Permanentmagneten (3) ein. magnetischer Nebenschluß entsteht. 2.) Magnetisches Kipprelais nach Anspruch I, dadurch _,ekennzeichnett dass auf einem U-förmigen Magnet= kern (I) ausserhAlb des Polschenkels (5) ein Perman nentmagnet (3) und auf dem gegenüberliegenden Pol= Schenkel (4) die Erregerwicklung (2) angeordnet ist. 3.) I,ge-ie@Y@e$ .@@.ppxe7*ais nach Anspruch I und- 2, da= durch gekennzeichnet, dass eine Schutzhaube (7) das Kipprelais umschließt in der die Stege (10,11,12;I3) angeformt sind welche die Teile des Kipprelais lage= sichern und den Dreh- oder Kippunkt des Ankers (6) arretieren. 4.) kagnetisches Kipprelais nach Anspruch 3, dadurch gie= dennzeiehnett dass an der Schutzhaube (7) eine Ho= denplatte (t3) angeformt ist, welche in- die Nocken-( 9) einrastet. 5.) Dagnetisches Kipprelais nach Anspruch I, dadurch_gem kennzeichnet, dass die Erregerwicklung (2) auf dem Quersteg (I4) des Magnetkernes (I5) angeordnet ist.

6.) Magnetisches Kipprelais nach Anspruch I, dadurch &e= k_en_nze_i_c_h_n_e_t_, daaa seitlich unterhalb des Qerateges (16) die Erregerwicklung (2) angeordnet'- ist und der ranker (I8) im Bereich des Dreh- oder Kippunktes abgewinkelt. ist. - 7.) Magnetisches Kipprelais nach Anspruch 1,2 und 6, da= durch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (3) mit seiner Polfläche in einem spitzen --ilinkel zur Anker fläehe steht. 8.) Magnetisches Kipprelais nach Anspruch 1,2, und 6 dadurch gekennzeichnet, das zur Befestigung der Fermanentmag= neten (3) auf den Polschenkel der Magnetkerne eine Hal= terung (I9) dient, die klemmend auf-die Polschenkel aufge= setzt wird.- 9.) Magnetisches Kipprelais nach Anspruch 3, dadurch-922 -kennzeichnet, dass an der Halterung (I9) die` Stege (20) aasgeformt sind, welche der Lagerung und Führung des Ankers (6) dienen. I0.) netiochea Kipprelais nach Anspruch 8 und 9, dadurchh gekenuz ichnet, dass dte Halterung (I9) und der äpu= lenkörper-der Erregerwicklung (2) mit einem Steg (2I) zu einem Teil. verbunden ist. II,) Magnetisches Kipprelais nach Anspruch 5 und 6, dadurch 2 nnzei hnetL daae der dem Dreh- oder Kippunkt die= nende Polschenkel des Magnetkernes aasgeformte Stege (22) besitzt, welche zur Lagerung und Führung der Anker dienen.