EP0350826A2 - Delaying device - Google Patents

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Publication number
EP0350826A2
EP0350826A2 EP89112550A EP89112550A EP0350826A2 EP 0350826 A2 EP0350826 A2 EP 0350826A2 EP 89112550 A EP89112550 A EP 89112550A EP 89112550 A EP89112550 A EP 89112550A EP 0350826 A2 EP0350826 A2 EP 0350826A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
delay device
magnet armature
energy store
magnet
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89112550A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0350826A3 (en
Inventor
Hermann Schmitt
Rolf Goehle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
ABB AB
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Germany
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Brown Boveri AG Germany, Asea Brown Boveri AB filed Critical Asea Brown Boveri AG Germany
Publication of EP0350826A2 publication Critical patent/EP0350826A2/en
Publication of EP0350826A3 publication Critical patent/EP0350826A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/44—Automatic release mechanisms with or without manual release having means for introducing a predetermined time delay

Definitions

  • the invention relates to a delay device with an energy store, which is provided in particular for selective automatic circuit breakers.
  • Delay devices have the purpose of allowing predetermined functional sequences of technical devices to run automatically, but with a certain time delay, in order to have consequential effects which arise from the immediate, i.e. H. undelayed, operation of the technical device, to exclude or to keep it as low as possible.
  • Such a selective main circuit breaker is known from DE-PS 28 54 616, in which the main contact point briefly opens and closes several times and the current can bypass the main contact point via a high-resistance bypass path.
  • the repeated opening and closing of the movable contact piece of the main contact point leads to a high mechanical stress due to the arc which arises when opening, which can result in premature wear of the contacts. This could be remedied by a time-controlled delay device which can be used to open the contact point at a predetermined time.
  • a functional unit is understood to mean any device or device that is put into operation or switched off from outside by mechanical action.
  • an electromagnetic magnet armature system is provided with a magnet armature that supplies kinetic energy to the energy store as a result of a current occurring until its capacity is reached, that the energy store is coupled to the delay device and acts on it and that the delay device in predefinable time causes an outflow of energy.
  • a switching operation z. B. actuation of a switching contact or locking or unlocking a lock, executable.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the delay device is formed from mechanically interacting parts which are guided in the manner of a link and / or slide against one another with a delay due to friction.
  • the delay device is formed from pneumatically interacting parts.
  • deceleration device may also be advantageous to form the deceleration device from hydraulically interacting parts.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is that the delay device is formed from electrical components.
  • a capacitor is provided, which is charged, for example, by the current acting on the electromagnetic armature system and discharges again in accordance with the connected delay circuit.
  • resistors and other electronic circuits e.g. B. microprocessors can be provided, by means of which a defined delay characteristic that can be adapted to the respective application is achieved.
  • the magnet armature of the electromagnetic magnet armature system is designed as an impact armature with a multi-start threaded spindle molded thereon, which is acted upon when a current occurs against the force of a storage spring into an end position, from which it delays its starting position again with the action of the storage spring reached. It is provided that the threaded nut belonging to the threaded spindle is divided and that the diametrically arranged spindle nut segments are arranged displaceably so that they can yield laterally against the force of a leaf spring which acts radially on them.
  • the threaded spindle connected to the magnet armature here has a triangular sawtooth-like thread profile, in which the flank angle is 30 to 45 degrees with respect to the longitudinal axis for the thread flanks facing the storage spring and approximately 90 degrees for the opposite thread flanks.
  • the impact anchor pulls in and the oblique thread flanks of the threaded spindle formed thereon act radially outward on the corresponding thread flanks of the spindle nut segments, as a result of which, as described previously, they yield laterally and release the threaded spindle.
  • the spindle nut segments spring back and engage in the thread of the threaded spindle.
  • the impact anchor with the threaded spindle formed on it is acted upon by the storage spring in the opposite direction.
  • This action is transmitted from the thread flanks arranged almost at right angles to the longitudinal axis of the spindle to the displaceable spindle nut segments which block the longitudinal movement.
  • the threaded spindle rotates back to its starting position in a certain time.
  • the time constant ie the time for returning to the starting position, can be changed in a simple manner by changing the storage spring.
  • a piston-cylinder system is also acted upon by the magnet armature of the magnet armature system against the force of a storage spring.
  • a throttle device integrated in this piston-cylinder system serves for the time-delayed return of the piston to its initial position.
  • the mechanically, pneumatically or hydraulically acting deceleration device in which, as explained above, the energy accumulator can be integrated, arranged separately or combined in one piece with the electromagnetic magnet armature system.
  • the decision about this is essentially determined by the question whether assembly advantages if only one installation part is to be assembled or storage advantages for different delay values, different delay devices are required, are rated higher.
  • FIG. 1 to 3 show a mechanically actuated delay device 10 with an energy store 12, which consists of a magnet armature system 14 with a centrally guided magnet armature 16, a centrally arranged magnet core 18 and a concentrically arranged coil winding 20 which is enclosed by a pot-shaped magnet yoke 22, and a locking device 24 is composed.
  • the energy store 12 is designed as a helical compression spring, the longitudinal axis of which is aligned with the longitudinal axis of the magnet armature system 14.
  • the plunger 17, which is supported on the actuating lever acted upon by the energy store, thus acts on the magnet armature guided in the interior of the magnet armature system 14 in its rest position. This results in a spatial distance between the end face of the magnet armature 16 and the coaxially offset magnet core 18.
  • a current e.g. B.
  • the magnet armature 16 is attracted to the magnetic core 18, with its thread flanks designed as run-up bevels 28 cooperating with diametrically opposed sliders 30 which are part of the locking device 24 and each represent a segment of a spindle nut adapted to the spindle thread of the magnet armature 16.
  • the sliders 30 are arranged to be displaceable in the radial direction and are each supported on a leaf spring 32 which is attached to the magnetic yoke 22 and acts in the radial direction.
  • the latching device 24 which contains the slider 30 and of which only the region relevant here is shown in longitudinal section, forms an extension of the magnet armature system 14, a guide and a stop for the magnet armature 16, which passes through the magnet yoke 22 centrally.
  • the opposite end of the magnetic yoke 22 is closed by a cover 23 which has a central opening 21 through which the magnetic core 18 and the plunger 17 are guided.
  • the spindle thread of the magnet armature 16 in which the slides 30 each engage, its oblique thread flanks, already designated as run-up surfaces 28, being inclined at an angle of at least 45 degrees to the longitudinal axis of the magnet armature 16.
  • the result of this is that when the magnet armature 16 is tightened as a result of current flowing through the magnet armature system 14, the contact surfaces 28 of the magnet armature 16 and sliders 30 slide on one another, as a result of which the spring-loaded slider 30 is pressed radially outward, so that the magnet armature 16 is in its position directly next to the magnet core 18 can take.
  • the energy store 12 is loaded via the plunger 17, which in turn now strives to discharge itself.
  • the magnet armature 16 is acted upon in the opposite direction by the plunger 17, its thread flank 29 located opposite the run-up surfaces 28 being supported on the corresponding engagement surfaces of the reset slides 30.
  • the thread is provided to be sufficiently steep, which can advantageously be achieved by multiple threads, and by means of a corresponding flank angle, the thread flank 29 which is in engagement with the slide 30.
  • the duration of the reset process of the magnet armature 16 is essentially determined by the geometrical arrangement of its spindle thread and by the force which the energy store 12 exerts on the magnet armature 16. Another influencing variable can cause the surface properties of the thread flanks 28, 29 on the magnet armature 16 and on the sliders 30.
  • FIGS. 4 to 6 is a means of fluid, ie hydraulic or pneumatic medium, for. B. oil or air, operated delay device 34 is shown, which is essentially formed from a magnet armature system 36 and an energy store 38.
  • the magnet armature system 36 has a cylindrical coil 40, which is encased by a yoke 42 and has a cylindrical insert in its interior, which serves as a cylinder 44 for a plunger serving as a magnet armature 46 and which is connected to a magnet yoke 42 closed by a cover 43 end located.
  • an actuating lever 27 which is pivotably mounted at an articulation point 26, engages.
  • This actuating lever 27 serves to ensure the introduction of force from the energy store 38 into the delay device 34 by a plunger 47 penetrating the magnet core 48 being supported on the actuating lever 27 and acting on the magnet armature 46 located there in the interior of the cylinder insert 44.
  • the magnet armature 46 has a central through bore 45, through which the fluid can flow from a first pressure chamber 39 into a second pressure chamber 49.
  • the first pressure chamber 39 is located at the end of the cylinder insert 44 opposite the energy store 38 and is delimited by the latter, as well as by a valve insert 37 acted upon by a return spring 35 and the magnet armature 46 concentrically overlapping the valve insert 37.
  • the through hole 45 is closed by the valve insert 37 towards the top.
  • the opposite end of the through bore 45 is closed by a plate 41, which is supported on the tappet 47 and at the same time delimits the second pressure chamber 49 together with the side wall of the cylinder insert 44, the tappet 47 and the magnetic core 48.
  • the plate 41 is inserted and riveted into an axial recess provided for this purpose in the magnet armature 46.
  • the magnet armature 46 When the armature system responds as a result of being flooded by a current, e.g. B. short-circuit current, the magnet armature 46 is attracted to the iron core 48 and in this case acts on the plunger 47 in the axial direction against the energy store 38, which is thereby charged.
  • a current e.g. B. short-circuit current
  • the fluid located in the second pressure chamber 49 passes through gaps formed between the plate 41 and the magnet armature 46 into the through bore 45 and from there into the first pressure chamber 39.
  • the operator tries Magnetic armature 46 to be removed from the magnetic core 48 under the influence of the energy store 38. This is opposed by the fluid collected in the first pressure chamber 39, which presses the valve insert 37 against the upper opening of the through bore 45 with the aid of the return spring 35. Due to the intended, manufacturing-related leaks of this arrangement, it takes a certain time until the magnet armature 46 has returned to its rest position.
  • An intermediate position is shown in FIG. 6, in which it can be seen that part of the fluid has already flowed back into the second pressure chamber 49, but the larger part of the fluid is still in the first pressure chamber 39.
  • FIGS. 7 to 9 A further embodiment of the invention is shown in FIGS. 7 to 9. This is also a delay device 50, in which an energy store 52 is integrated.
  • the delay device 50 which is shown in longitudinal section together with the energy store 52, has a plunger 54 which cooperates with a magnet armature 56 of a known magnet armature system 58, which is therefore only shown as a "black box”.
  • a pivotably arranged actuation lever 57 is inserted between the magnet armature 56 and the plunger 54 and executes the movements starting from the magnet armature system 58 and the delay device 50.
  • the delay device 50 is arranged in a cup-shaped, cylindrical housing 60 which is closed by a cover 62 towards its open end.
  • the cover 62 is penetrated centrally by the plunger 54 already mentioned and serves as a bearing for a return spring 64 which acts on a floating piston 66 guided in the housing 60 against the energy store 52.
  • the protruding edge of the housing is flanged to fasten the cover 62, which is inserted into a concentric recess in the end face of the housing 60. In this way, a fluid-tight partitioning of the delay device 50 to the outside is achieved, since the central through opening in the cover 62 for the plunger 54 is also provided with sealing elements.
  • the plunger 54 has at its end facing the energy store 52 a radial step-shaped extension 68, which serves both as a guide and as a stop for the helical compression spring serving as an energy store 52. Accordingly, an indentation 69 is provided in the opposite end face of the pot-shaped housing 60 of the delay device 50, which receives the opposite end face of the helical compression spring 52.
  • the attachment 68 serves to seal the fluid channels 70 in the floating piston 66 which radially surround the tappets 54.
  • FIG. 8 shows the same arrangement when the energy store 52 is almost completely charged.
  • two fluid spaces 72, 71 are also provided here, which are filled with fluid of different amounts, however, both in the rest position and in the functional state loaded with memory.
  • the magnet armature 56 moves forward and acts on both the actuating lever 57 and the plunger 54, which in turn tensions the energy store 52 in the form of a helical compression spring, the medium accommodating in the pressure space 71 surrounding the energy store 52 passing through the channels 70 in the floating piston 66, which are opened as a result of the projection 68 which moves away with the plunger 54.
  • the floating piston 66 follows the immersing plunger 54 due to the action of the return spring 64.
  • the return spring 64 is also provided as a helical compression spring like the energy store 52. However, it has a lower actuating force than this, so that it is fully compressed in the rest position by the energy store 52.
  • the stop 68 of the plunger 54 falls away, as shown, for example, in FIG. 8, the floating piston can be acted upon by the return spring Follow the 64 and move to the position shown in Figure 9. In this position, the floating piston 66 lies with its sealing surface 67 fully against the projection 68 of the tappet 54, as a result of which the fluid passage from the pressure chamber 71 into the pressure chamber 72 is prevented.
  • the plunger 54 is again fully under the action of the energy store 52, which is trying to restore its original position, i. H. to take the rest position.
  • the fluid passes the cylindrical gap between the floating piston 66 and the inner wall of the housing 60 from the pressure chamber 72 into the pressure chamber 71.
  • the time required for this and thus the time delay which can be implemented with the delay device 50 is determined.
  • the operating lever 27, 57 shown in Figures 1 to 9 is operatively connected to a device, not shown. It is by appropriate dimensioning of the lever arms, d. H. By choosing the pivot point 26, the possibility is opened to individually set the desired switching action or the actuation path. The switching action can be initiated when the armature is tightened and terminated when the rest position is reached, and vice versa. Which option is used depends on the respective circumstances.
  • a switching action is initiated spontaneously and ended with a delay; in the other case, the operation is delayed, namely when sliding back into the rest position.

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

Delaying device having an energy store Known delaying devices are based on a periodic opening and closing of contact points for current limitation. This can lead to a premature wear of the contacts. A novel delaying device (10, 34, 50) is combined with an energy store (12, 38, 52), mechanical inhibition means (16, 24) or fluid inhibition means (41, 66) being used to delay in time the resetting by the energy store (12, 38, 52). Switchgear equipped with the novel delaying device are employed in particular as selective automatic circuit-breakers. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzögerungseinrichtung mit Energiespeicher, die insbesondere für selektive Siche­rungsautomaten vorgesehen ist.The invention relates to a delay device with an energy store, which is provided in particular for selective automatic circuit breakers.

Verzögerungseinrichtungen haben den Zweck, vorgegebene Funktionsabläufe von technischen Einrichtungen zwar selbsttätig aber mit gewisser zeitlicher Verzögerung ablaufen zu lassen, um Folgewirkungen, die sich aus der sofortigen, d. h. unverzögerten, Betätigung der techni­schen Einrichtung ergeben, auszuschließen oder möglichst gering zu halten.Delay devices have the purpose of allowing predetermined functional sequences of technical devices to run automatically, but with a certain time delay, in order to have consequential effects which arise from the immediate, i.e. H. undelayed, operation of the technical device, to exclude or to keep it as low as possible.

Insbesondere bei selektiven Sicherungsautomaten, die als Vorsicherung in Niederspannungsverteilungsnetzen einge­setzt werden, besteht das Problem, daß bei sofortigem Ansprechen und dem damit verbundenen Abschalten des nachgeschalteten Leitungsnetzes, dessen einzelne Lei­tungsstränge durch eigene Sicherungsautomaten abgesi­chert sind, von denen einer kurzschlußbehaftet ist, un­nötigerweise ein Stromausfall für das gesamte Leitungs­netz resultiert, obwohl nur ein Teil davon den Kurz­schluß aufweist.Particularly in the case of selective automatic circuit breakers, which are used as back-up fuse in low-voltage distribution networks, there is the problem that with immediate response and the associated switching off of the Downstream line network, the individual line strings are protected by their own automatic circuit breakers, one of which is short-circuited, unnecessarily results in a power failure for the entire line network, although only a part of it has the short circuit.

Zur Abhilfe hierfür ist bekannt, selektive Vorsiche­rungsautomaten einzusetzen, welche bei vergleichsweise niedrigen Kurzschlußströmen durch mehrmaliges Öffen und Schließen ihrer Hauptkontaktstelle eine Strombegrenzung für eine bestimmte Zeit erreichen, während der zur Absi­cherung des betroffenen Leitungsabschnitts vorgesehene Leitungsschutzschalter auslösen und die Stromzufuhr für den kurzschlußführenden Leitungszweig unterbrechen kann.To remedy this, it is known to use selective automatic circuit breakers which, at comparatively low short-circuit currents by repeatedly opening and closing their main contact point, can limit the current for a certain time, during which the circuit breaker provided for protecting the affected line section can trigger and interrupt the current supply to the short-circuiting line branch.

Ein derartiger selektiver Hauptsicherungsautomat ist aus der DE-PS 28 54 616 bekannt geworden, bei dem die Haupt­kontaktstelle mehrmals kurzzeitig öffnet und wieder schließt und der Strom über einen hochohmigen Neben­strompfad die Hauptkontaktstelle umgehen kann. Das mehr­malige Aufschlagen und Zufallen des beweglichen Kontakt­stücks der Hauptkontaktstelle führt zu einer starken mechanischen Beanspruchung infolge des beim Öffnen ent­stehenden Lichtbogens, wodurch ein frühzeitiger Ver­schleiß der Kontakte resultieren kann. Abhilfe könnte hier eine zeitgesteuerte Verzögerungseinrichtung bewir­ken, die zu einer zeitlich vorbestimmten Öffnung der Kontaktstelle eingesetzt werden kann.Such a selective main circuit breaker is known from DE-PS 28 54 616, in which the main contact point briefly opens and closes several times and the current can bypass the main contact point via a high-resistance bypass path. The repeated opening and closing of the movable contact piece of the main contact point leads to a high mechanical stress due to the arc which arises when opening, which can result in premature wear of the contacts. This could be remedied by a time-controlled delay device which can be used to open the contact point at a predetermined time.

Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Verzögerungsein­richtung der eingangs genannten Art anzugeben, die elek­trisch betätigbar ist und zur Beaufschlagung einer Funk­tionseinheit geeignet ist. Dabei soll auf geringe Bauab­messungen geachtet werden, um den Einbau in ein elektri­sches Schaltgerät zu ermöglichen.Starting from the above-mentioned prior art, it is therefore an object of the invention to provide a delay device of the type mentioned at the outset, which can be actuated electrically and is suitable for loading a functional unit. Attention should be paid to small dimensions to enable installation in an electrical switchgear.

Unter Funktionseinheit wird in diesem Zusammenhang ein jedes Gerät oder jede Einrichtung verstanden, die durch mechanische Beaufschlagung von außen in Betrieb gesetzt oder abgeschaltet wird.In this context, a functional unit is understood to mean any device or device that is put into operation or switched off from outside by mechanical action.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge­kennzeichnet, daß ein elektromagnetisches Magnetankersy­stem mit einem Magnetanker vorgesehen ist, der infolge eines auftretenden Stromes dem Energiespeicher bis zum Erreichen seiner Kapazität Bewegungsenergie zuführt, daß der Energiespeicher mit der Verzögerungseinrichtung ge­koppelt ist und diese beaufschlagt und daß die Verzöge­rungseinrichtung in vorgebbarer Zeit einen Energieabfluß bewirkt.The solution to the problem is characterized in that an electromagnetic magnet armature system is provided with a magnet armature that supplies kinetic energy to the energy store as a result of a current occurring until its capacity is reached, that the energy store is coupled to the delay device and acts on it and that the delay device in predefinable time causes an outflow of energy.

Hierdurch ist zeitverzögert eine Schalthandlung, z. B. Betätigen eines Schaltkontaktes bzw. Ver- oder Entrie­geln einer Sperre, ausführbar.As a result, a switching operation, z. B. actuation of a switching contact or locking or unlocking a lock, executable.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Verzögerungseinrichtung aus mechanisch zusammen­wirkenden Teilen gebildet ist, die kulissenartig geführt sind und/oder reibungsbehaftet aneinander verzögert ab­gleiten.A preferred embodiment of the invention provides that the delay device is formed from mechanically interacting parts which are guided in the manner of a link and / or slide against one another with a delay due to friction.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Verzögerungseinrichtung aus pneuma­tisch zusammenwirkenden Teilen gebildet.According to a further advantageous development of the invention, the delay device is formed from pneumatically interacting parts.

Ebenso kann es vorteilhaft sein, die Verzögerungsein­richtung aus hydraulisch zusammenwirkenden Teilen zu bilden.It may also be advantageous to form the deceleration device from hydraulically interacting parts.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Verzögerungseinrichtung aus elek­trischen Bauelementen gebildet ist.A particularly advantageous embodiment of the invention is that the delay device is formed from electrical components.

Während bei der mechanischen, pneumatischen oder hydrau­lischen Lösung für die Verzögerungseinrichtung der mit dieser zusammenwirkenden Energiespeicher vorzugsweise ein Federelement ist, ist für die zuletzt genannte Lö­sungsvariante, d. h. die Ausgestaltung der Verzögerungs­einrichtung mit elektrischen Bauelementen, ein Kondensa­tor vorgesehen, der beispielsweise durch den das elek­tromagnetische Magnetankersystem beaufschlagenden Strom aufgeladen wird und entsprechend der angeschlossenen Verzögerungsschaltung sich wieder entlädt. Zur kontrol­lierten Entladung des Kondensators können ein oder meh­rere Widerstände sowie weitere elektronische Schaltun­gen, z. B. Mikroprozessoren vorgesehen sein, mit deren Hilfe eine definierte Verzögerungscharakteristik, die auf den jeweiligen Einsatzfall abstimmbar ist, erreicht wird.While in the mechanical, pneumatic or hydraulic solution for the delay device the energy store interacting with it is preferably a spring element, for the last-mentioned solution variant, i. H. the design of the delay device with electrical components, a capacitor is provided, which is charged, for example, by the current acting on the electromagnetic armature system and discharges again in accordance with the connected delay circuit. For controlled discharge of the capacitor, one or more resistors and other electronic circuits, e.g. B. microprocessors can be provided, by means of which a defined delay characteristic that can be adapted to the respective application is achieved.

Bei der ausschließlich mechanisch zusammenwirkende Bau­teile aufweisenden Verzögerungseinrichtung ist der Ma­gnetanker des elektromagnetischen Magnetankersystems als Schlaganker mit daran angeformter mehrgängiger Gewinde­spindel ausgebildet, der bei Auftreten eines Stroms ge­gen die Kraft einer Speicherfeder in eine Endstellung beaufschlagt wird, aus welcher er unter Einwirkung der Speicherfeder zeitverzögert seine Ausgangsstellung wie­der erreicht. Dabei ist vorgesehen, die zur Gewindespin­del gehörige Gewindemutter geteilt auszuführen und die diametral angeordneten Spindelmuttersegmente verschieb­lich anzuordnen, so daß sie gegen die Kraft einer sie radial beaufschlagenden Blattfeder seitlich nachgeben können.In the case of the delay device, which has only mechanically interacting components, the magnet armature of the electromagnetic magnet armature system is designed as an impact armature with a multi-start threaded spindle molded thereon, which is acted upon when a current occurs against the force of a storage spring into an end position, from which it delays its starting position again with the action of the storage spring reached. It is provided that the threaded nut belonging to the threaded spindle is divided and that the diametrically arranged spindle nut segments are arranged displaceably so that they can yield laterally against the force of a leaf spring which acts radially on them.

Die mit dem Magnetanker verbundene Gewindespindel hat hierbei ein dreieckförmiges sägezahnähnliches Gewinde­profil, bei welchem die Flankenwinkel bezogen auf die Längsachse für die der Speicherfeder zugewandten Gewin­deflanken 30 bis 45 Grad betragen und für die entgegen­gesetzten Gewindeflanken etwa 90 Grad. Beim Ansprechen des Magnetankersystems zieht der Schlaganker an und die schrägen Gewindeflanken der daran angeformten Gewinde­spindel beaufschlagen die korrespondierenden Gewinde­flanken der Spindelmuttersegmente radial nach außen, wo­durch diese, wie zuvor beschrieben, seitlich nachgeben und die Gewindespindel freigeben. Wenn diese ihre End­stellung erreicht hat, federn die Spindelmuttersegmente zurück und greifen in das Gewinde der Gewindspindel ein.The threaded spindle connected to the magnet armature here has a triangular sawtooth-like thread profile, in which the flank angle is 30 to 45 degrees with respect to the longitudinal axis for the thread flanks facing the storage spring and approximately 90 degrees for the opposite thread flanks. When the magnet armature system responds, the impact anchor pulls in and the oblique thread flanks of the threaded spindle formed thereon act radially outward on the corresponding thread flanks of the spindle nut segments, as a result of which, as described previously, they yield laterally and release the threaded spindle. When this has reached its end position, the spindle nut segments spring back and engage in the thread of the threaded spindle.

Nun wird der Schlaganker mit der daran angeformten Ge­windespindel von der Speicherfeder in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt. Diese Beaufschlagung wird von den nahezu rechtwinklig zur Spindellängsachse angeordneten Gewindeflanken auf die die Längsbewegung sperrenden ver­schieblichen Spindelmuttersegmente übertragen. Durch entsprechende Festlegung der Steigung des Gewindes und der Neigung der Gewindeflanken sowie durch Auswahl einer geeigneten Werkstoffpaarung mit definiertem Reibungsbei­wert dreht sich die Gewindespindel in einer bestimmten Zeit in ihre Ausgangsstellung zurück.Now the impact anchor with the threaded spindle formed on it is acted upon by the storage spring in the opposite direction. This action is transmitted from the thread flanks arranged almost at right angles to the longitudinal axis of the spindle to the displaceable spindle nut segments which block the longitudinal movement. By appropriately determining the pitch of the thread and the inclination of the thread flanks and by selecting a suitable material pairing with a defined coefficient of friction, the threaded spindle rotates back to its starting position in a certain time.

Bei vorgegebener Geometrie und bestimmtem Reibungsbei­wert kann so auf einfache Weise durch Veränderung der Speicherfeder die Zeitkonstante, d. h. die Zeit zur Rückstellung in die Ausgangslage, verändert werden.With a given geometry and a determined coefficient of friction, the time constant, ie the time for returning to the starting position, can be changed in a simple manner by changing the storage spring.

In ähnlicher Weise ist die Lösung mittels pneumatisch oder hydraulisch zusammenwirkender Teile vorgesehen. Hierbei wird ein Kolben-Zylinder-System ebenfalls gegen die Kraft einer Speicherfeder vom Magnetanker des Ma­gnetankersystems beaufschlagt. Eine in dieses Kolben-Zy­linder-System integrierte Drosseleinrichtung dient hier­bei zur zeitverzögerten Rückstellung des Kolbens in sei­ne Ausgangsstellung.In a similar way, the solution is provided by means of pneumatically or hydraulically interacting parts. Here, a piston-cylinder system is also acted upon by the magnet armature of the magnet armature system against the force of a storage spring. A throttle device integrated in this piston-cylinder system serves for the time-delayed return of the piston to its initial position.

Wesentlich hierbei ist, daß mittels einer Rückstellfe­der, welche die Drosseleinrichtung gegen den Kolben be­aufschlagt und deren Kennlinie auf die vorhandene Geome­trie abgestimmt ist, Kolben und Drosseleinrichtung in­nerhalb des Zylinders so zusammenwirken, daß ein Druck­ausgleich für das hydraulische oder pneumatische Medium innerhalb der Anordnung gewährleistet ist und die Rück­stellung des Kolbens in seine Ausgangsstellung erfolgt.It is essential here that by means of a return spring which acts on the throttle device against the piston and whose characteristic curve is matched to the existing geometry, the piston and throttle device interact within the cylinder in such a way that pressure compensation for the hydraulic or pneumatic medium within the arrangement is ensured and the piston is returned to its initial position.

Nähere Einzelheiten hierzu sind in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Zeich­nungen erläutert.Further details are explained in the following description of exemplary embodiments with reference to drawings.

Abhängig von den örtlichen bzw. räumlichen Gegebenheiten ist gemäß der Erfindung vorgesehen, die mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch wirkende Verzögerungsein­richtung in welcher, wie zuvor erläutert, der Kraftspei­cher integriert sein kann, separat anzuordnen oder mit dem elektromagnetischen Magnetankersystem einstückig zu kombinieren. Die Entscheidung hierüber wird im wesentli­chen durch die Frage bestimmt, ob Montagevorteile, wenn nur ein Einbauteil zu montieren ist, oder Lagerhaltungs­vorteile für verschiedene Verzögerungswerte werden ver­schiedene Verzögerungseinrichtungen benötigt, höher be­wertet werden.Depending on the local or spatial conditions, it is provided according to the invention that the mechanically, pneumatically or hydraulically acting deceleration device in which, as explained above, the energy accumulator can be integrated, arranged separately or combined in one piece with the electromagnetic magnet armature system. The decision about this is essentially determined by the question whether assembly advantages if only one installation part is to be assembled or storage advantages for different delay values, different delay devices are required, are rated higher.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­findung sind in den Unteransprüchen angegeben.These and further advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs­beispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal­tungen der Erfindung und besondere Vorteile näher erläu­tert und beschrieben werden.The invention, advantageous refinements of the invention and particular advantages are to be explained and described in more detail with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings.

Es zeigen:Show it:

  • Figur 1 bis 3 eine mechanisch betätigte Verzögerungs­einrichtung mit Energiespeicher in ver­schiedenen Funktionszuständen
    • Figur 1 Ruhelage
    • Figur 2 Speicher geladen
    • Figur 3 Speicher teilentladen
    Figure 1 to 3, a mechanically operated delay device with energy storage in different functional states
    • Figure 1 rest position
    • Figure 2 memory loaded
    • Figure 3 partially unloaded memory
  • Figur 4 bis 6 fluidbetätigte Verzögerungseinrichtung mit Energiespeicher in verschiedenen Funktionszuständen
    • Figur 4 Ruhelage
    • Figur 5 Speicher geladen
    • Figur 6 Speicher teilentladen
    Figure 4 to 6 fluid-operated delay device with energy storage in different functional states
    • Figure 4 rest position
    • Figure 5 memory loaded
    • Figure 6 partially unloaded memory
  • Figur 7 bis 9 fluidbetätigte Verzögerungseinrichtung mit Energiespeicher mit separat angeord­netem Magnetankersystem in verschiedenen Funktionszuständen
    • Figur 7 Ruhelage
    • Figur 8 Speicher geladen
    • Figur 9 Speicher teilentladen
    Figure 7 to 9 fluid-operated delay device with energy storage with separately arranged magnet armature system in different functional states
    • Figure 7 rest position
    • Figure 8 memory loaded
    • Figure 9 Partially unloaded memory

In den Figuren 1 bis 3 ist eine mechanisch betätigte Verzögerungseinrichtung 10 mit Energiespeicher 12 darge­stellt, welche aus einem Magnetankersystem 14 mit einem zentrisch geführten Magnetanker 16, einem zentrisch an­geordneten Magnetkern 18 und einer konzentrisch angeord­neten Spulenwicklung 20, die von einem topfförmigen Ma­gnetjoch 22 umschlossen ist, und einem Rastapparat 24 zusammengesetzt ist.1 to 3 show a mechanically actuated delay device 10 with an energy store 12, which consists of a magnet armature system 14 with a centrally guided magnet armature 16, a centrally arranged magnet core 18 and a concentrically arranged coil winding 20 which is enclosed by a pot-shaped magnet yoke 22, and a locking device 24 is composed.

Der Energiespeicher 12 ist als Schraubendruckfeder aus­gebildet, deren Längsachse mit der Längsachse des Ma­gnetankersystems 14 fluchtet. Zur Betätigung eines nicht näher gezeigten Gerätes dient ein in einem Schwenkpunkt 26 gelagerter Betätigungshebel 27, der zwischen den En­ergiespeicher 12 und einen im Magnetkern 18 geführten Stößel 17 greift. Der Stößel 17, der sich an dem vom Energiespeicher beaufschlagten Betätigungshebel ab­stützt, beaufschlagt so den im Inneren des Magnetanker­systems 14 geführten Magnetanker in dessen Ruhestellung. Hieraus resultiert ein räumlicher Abstand zwischen der Stirnfläche des Magnetankers 16 und dem koaxial versetz­ten Magnetkern 18. Bei Durchflutung der Magnetspule 20 infolge eines anstehenden Stroms, z. B. Kurzschluß­stroms, wird der Magnetanker 16 zum Magnetkern 18 hin angezogen, wobei seine als Auflaufschrägen 28 ausgebil­deten Gewindeflanken mit diametral gegenüberliegend an­geordneten Schiebern 30 zusammenwirken, die Teil des Rastapparates 24 sind und jeweils ein Segment einer an das Spindelgewinde des Magnetankers 16 angepaßten Spin­delmutter darstellen.The energy store 12 is designed as a helical compression spring, the longitudinal axis of which is aligned with the longitudinal axis of the magnet armature system 14. An actuating lever 27, which is mounted in a pivot point 26 and which engages between the energy store 12 and a plunger 17 guided in the magnetic core 18, serves to actuate a device (not shown in more detail). The plunger 17, which is supported on the actuating lever acted upon by the energy store, thus acts on the magnet armature guided in the interior of the magnet armature system 14 in its rest position. This results in a spatial distance between the end face of the magnet armature 16 and the coaxially offset magnet core 18. When the magnet coil 20 is flooded as a result of a current, e.g. B. short-circuit current, the magnet armature 16 is attracted to the magnetic core 18, with its thread flanks designed as run-up bevels 28 cooperating with diametrically opposed sliders 30 which are part of the locking device 24 and each represent a segment of a spindle nut adapted to the spindle thread of the magnet armature 16.

Die Schieber 30 sind hierbei in radialer Richtung ver­schiebbar angeordnet und stützen sich jeweils an einer am Magnetjoch 22 befestigten, in radialer Richtung wir­kenden Blattfeder 32 ab.The sliders 30 are arranged to be displaceable in the radial direction and are each supported on a leaf spring 32 which is attached to the magnetic yoke 22 and acts in the radial direction.

Der Rastapparat 24, welcher die Schieber 30 enthält und von dem in der gezeigten Darstellung nur der hier rele­vante Bereich im Längsschnitt gezeigt ist, bildet in Verlängerung des Magnetankersystems 14 eine Führung und einen Anschlag für den Magnetanker 16, der das Magnet­joch 22 zentrisch durchgreift. Das gegenüberliegende En­de des Magnetjochs 22 ist mit einem Deckel 23 verschlos­sen, der eine zentrische Öffnung 21 aufweist, durch wel­che der Magnetkern 18 und darin der Stößel 17 geführt ist.The latching device 24, which contains the slider 30 and of which only the region relevant here is shown in longitudinal section, forms an extension of the magnet armature system 14, a guide and a stop for the magnet armature 16, which passes through the magnet yoke 22 centrally. The opposite end of the magnetic yoke 22 is closed by a cover 23 which has a central opening 21 through which the magnetic core 18 and the plunger 17 are guided.

Das Spindelgewinde des Magnetankers 16, in welches die Schieber 30 jeweils eingreifen, wobei seine schrägen, bereits als Auflaufflächen 28 bezeichneten Gewindeflan­ken stark geneigt, unter einem Winkel von mindestens 45 Grad zur Längsachse des Magnetankers 16 angeschrägt sind. Dies hat zur Folge, daß bei Anziehen des Magnetan­kers 16 infolge Stromdurchflutung des Magnetankersystems 14 die Auflaufflächen 28 von Magnetanker 16 und Schie­bern 30 aufeinander abgleiten, wodurch die federbelaste­ten Schieber 30 radial nach außen gedrückt werden, so daß der Magnetanker 16 seine Lage unmittelbar neben dem Magnetkern 18 einnehmen kann.The spindle thread of the magnet armature 16, in which the slides 30 each engage, its oblique thread flanks, already designated as run-up surfaces 28, being inclined at an angle of at least 45 degrees to the longitudinal axis of the magnet armature 16. The result of this is that when the magnet armature 16 is tightened as a result of current flowing through the magnet armature system 14, the contact surfaces 28 of the magnet armature 16 and sliders 30 slide on one another, as a result of which the spring-loaded slider 30 is pressed radially outward, so that the magnet armature 16 is in its position directly next to the magnet core 18 can take.

Während dieses Bewegungsvorgangs wird über den Stößel 17 der Energiespeicher 12 geladen, der nun seinerseits be­strebt ist, sich wieder zu entladen.During this movement process, the energy store 12 is loaded via the plunger 17, which in turn now strives to discharge itself.

Hierdurch wird der Magnetanker 16 über den Stößel 17 in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt, wobei sich sei­ne den Auflaufflächen 28 gegenüber befindlichen Gewinde­flanke 29 an den entsprechenden Eingriffsflächen der rückgestellten Schieber 30 abstützen.As a result, the magnet armature 16 is acted upon in the opposite direction by the plunger 17, its thread flank 29 located opposite the run-up surfaces 28 being supported on the corresponding engagement surfaces of the reset slides 30.

Da aufgrund der vorgegebenen Geometrie des Spindelgewin­des in dieser Belastungsrichtung keine radialen Kräfte wirksam werden, ist eine Entladung des Energiespeichers 12 nur dadurch möglich, daß sich der Magnetanker 16 in Drehung versetzt und sich so unter Einwirkung des vom Energiespeicher 12 beaufschlagten Stößels 17 in seine Ruhelage zurückschraubt. Hierdurch vergrößert sich sein Rückstellweg, d. h., die Rückstellzeit erhöht sich, und bewirkt so die gewünschte zeitliche Verzögerung.Since, due to the given geometry of the spindle thread, no radial forces are effective in this loading direction, discharge of the energy store 12 is only possible in that the magnet armature 16 rotates and thus screws back into its rest position under the action of the plunger 17 acted upon by the energy store 12 . This increases its return path, i. that is, the reset time increases, causing the desired time delay.

Zu diesem Zweck ist das Gewinde ausreichend steil vorge­sehen, was vorteilhafter Weise durch Mehrgängigkeit er­reichbar ist, sowie durch entsprechenden Flankenwinkel dem Eingriff mit dem Schieber 30 stehenden Gewindeflanke 29.For this purpose, the thread is provided to be sufficiently steep, which can advantageously be achieved by multiple threads, and by means of a corresponding flank angle, the thread flank 29 which is in engagement with the slide 30.

Die Dauer des Rückstellvorgangs des Magnetankers 16 wird im wesentlichen bestimmt durch die geometrische Anord­nung seines Spindelgewindes sowie durch die Kraft, die der Energiespeicher 12 auf den Magnetanker 16 ausübt. Eine weitere Einflußgröße kann die Oberflächenbeschaf­fenheit der Gewindeflanken 28, 29 am Magnetanker 16 und an den Schiebern 30 verursachen.The duration of the reset process of the magnet armature 16 is essentially determined by the geometrical arrangement of its spindle thread and by the force which the energy store 12 exerts on the magnet armature 16. Another influencing variable can cause the surface properties of the thread flanks 28, 29 on the magnet armature 16 and on the sliders 30.

In den Figuren 4 bis 6 ist eine mittels Fluid, d. h. hydraulischem oder pneumatischem Medium, z. B. Öl oder Luft, betätigte Verzögerungseinrichtung 34 gezeigt, die im wesentlichen aus einem Magnetankersystem 36 und einem Energiespeicher 38 gebildet ist. Die in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Abbildungen zeigen ebenso wie die Figu­ren 1 bis 3 und 7 bis 9 die jeweils beschriebenen Anord­nungen im Längsschnitt.In Figures 4 to 6 is a means of fluid, ie hydraulic or pneumatic medium, for. B. oil or air, operated delay device 34 is shown, which is essentially formed from a magnet armature system 36 and an energy store 38. The illustrations shown in FIGS. 4 to 6, like FIGS. 1 to 3 and 7 to 9, show the arrangements described in each case in longitudinal section.

Das Magnetankersystem 36 besitzt eine zylindrische Spule 40, welche von einem Joch 42 umhüllt ist und in ihrem Inneren einen zylindrischen Einsatz aufweist, der als Zylinder 44 für einen als Magnetanker 46 dienenden Tauchkolben dient und der von einem an dem von einem Deckel 43 verschlossen Magnetjoch 42 gelegenen Ende ab­geschlossen ist.The magnet armature system 36 has a cylindrical coil 40, which is encased by a yoke 42 and has a cylindrical insert in its interior, which serves as a cylinder 44 for a plunger serving as a magnet armature 46 and which is connected to a magnet yoke 42 closed by a cover 43 end located.

Zwischen das Magnetankersystem 36 und den Energiespei­cher 38 greift, wie aus den Figuren 1 bis 3 bereits be­kannt, ein Betätigungshebel 27, der an einem Gelenkpunkt 26 schwenkbar gelagert ist.Between the magnet armature system 36 and the energy store 38, as already known from FIGS. 1 to 3, an actuating lever 27, which is pivotably mounted at an articulation point 26, engages.

Dieser Betätigungshebel 27 dient dazu, die Krafteinlei­tung aus dem Energiespeicher 38 in die Verzögerungsein­richtung 34 sicherzustellen, indem ein den Magentkern 48 durchgreifender Stößel 47 sich an dem Betätigungshebel 27 abstützt und im Inneren des Zylindereinsatzes 44 den dort befindlichen Magnetanker 46 beaufschlagt. Der Ma­gnetanker 46 besitzt eine zentrische Durchgangsbohrung 45, durch welche das Fluid von einem ersten Druckraum 39 in einen zweiten Druckraum 49 strömen kann.This actuating lever 27 serves to ensure the introduction of force from the energy store 38 into the delay device 34 by a plunger 47 penetrating the magnet core 48 being supported on the actuating lever 27 and acting on the magnet armature 46 located there in the interior of the cylinder insert 44. The magnet armature 46 has a central through bore 45, through which the fluid can flow from a first pressure chamber 39 into a second pressure chamber 49.

Der erste Druckraum 39 befindet sich an dem den Energie­speicher 38 entgegengesetzten Ende des Zylindereinsatzes 44 und wird von diesem begrenzt sowie von einem von ei­ner Rückstellfeder 35 beaufschlagten Ventileinsatz 37 und dem den Ventileinsatz 37 konzentrisch übergreifenden Magnetanker 46. In dem in Figur 4 erkennbaren Zustand der Ruhelage ist die Durchgangsbohrung 45 durch den Ven­tileinsatz 37 nach oben hin verschlossen. Das gegenüber­liegende Ende der Durchgangsbohrung 45 ist von einem Teller 41 verschlossen, der sich am Stößel 47 abstützt und gleichzeitig den zweiten Druckraum 49 gemeinsam mit der Seitenwand des Zylindereinsatzes 44, dem Stößel 47 und dem Magnetkern 48 begrenzt. Der Teller 41 ist hier­bei in eine hierfür vorgesehene axiale Ausnehmung im Ma­gnetanker 46 eingelegt und vernietet.The first pressure chamber 39 is located at the end of the cylinder insert 44 opposite the energy store 38 and is delimited by the latter, as well as by a valve insert 37 acted upon by a return spring 35 and the magnet armature 46 concentrically overlapping the valve insert 37. In the rest position, as can be seen in FIG the through hole 45 is closed by the valve insert 37 towards the top. The opposite end of the through bore 45 is closed by a plate 41, which is supported on the tappet 47 and at the same time delimits the second pressure chamber 49 together with the side wall of the cylinder insert 44, the tappet 47 and the magnetic core 48. The plate 41 is inserted and riveted into an axial recess provided for this purpose in the magnet armature 46.

Bei Ansprechen des Magnetankersystems infolge Durchflu­tung durch einen Strom, z. B. Kurzschlußstrom, wird der Magnetanker 46 zum Eisenkern 48 angezogen und beauf­schlagt hierbei den Stößel 47 in axialer Richtung gegen den Energiespeicher 38, der hierdurch geladen wird.When the armature system responds as a result of being flooded by a current, e.g. B. short-circuit current, the magnet armature 46 is attracted to the iron core 48 and in this case acts on the plunger 47 in the axial direction against the energy store 38, which is thereby charged.

Das im zweiten Druckraum 49 befindliche Fluid gelangt durch zwischen dem Teller 41 und dem Magnetanker 46 sich bildende Spalte in die Durchgangsbohrung 45 und von dort in den ersten Druckraum 39. Sobald die von einem die Magnetspule 40 durchsetzenden Strom herrührende Erregung abgeklungen ist, versucht sich der Magnetanker 46 unter Einwirkung des Energiespeichers 38 vom Magnetkern 48 zu entfernen. Hierbei steht ihm das im ersten Druckraum 39 gesammelte Fluid entgegen, welches den Ventileinsatz 37 mit Unterstützung der Rückstellfeder 35 gegen die obere Öffnung der Durchgangsbohrung 45 drückt. Aufgrund der gewollten, fertigungsbedingten Undichtheiten dieser An­ordung vergeht eine gewisse Zeit, bis der Magnetanker 46 seine Ruhelage wieder eingenommen hat. In Figur 6 ist eine Zwischenstellung dargestellt, bei der erkennbar ist, daß ein Teil des Fluids in den zweiten Druckraum 49 bereits zurückgeströmt ist, wobei der größere Teil des Fluids sich aber noch im ersten Druckraum 39 befindet.The fluid located in the second pressure chamber 49 passes through gaps formed between the plate 41 and the magnet armature 46 into the through bore 45 and from there into the first pressure chamber 39. As soon as the excitation from a current passing through the magnet coil 40 has subsided, the operator tries Magnetic armature 46 to be removed from the magnetic core 48 under the influence of the energy store 38. This is opposed by the fluid collected in the first pressure chamber 39, which presses the valve insert 37 against the upper opening of the through bore 45 with the aid of the return spring 35. Due to the intended, manufacturing-related leaks of this arrangement, it takes a certain time until the magnet armature 46 has returned to its rest position. An intermediate position is shown in FIG. 6, in which it can be seen that part of the fluid has already flowed back into the second pressure chamber 49, but the larger part of the fluid is still in the first pressure chamber 39.

In den Figuren 7 bis 9 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Auch hierbei handelt es sich um eine Verzögerungseinrichtung 50, in welcher ein Ener­giespeicher 52 integriert ist. Die Verzögerungseinrich­tung 50, welche gemeinsam mit dem Energiespeicher 52 im Längsschnitt dargestellt ist, besitzt einen Stößel 54, der mit einem Magnetanker 56 eines bekannten und daher nur als "Black Box" dargestellten Magnetankersystems 58 zusammenarbeitet.A further embodiment of the invention is shown in FIGS. 7 to 9. This is also a delay device 50, in which an energy store 52 is integrated. The delay device 50, which is shown in longitudinal section together with the energy store 52, has a plunger 54 which cooperates with a magnet armature 56 of a known magnet armature system 58, which is therefore only shown as a "black box".

Zwischen den Magnetanker 56 und den Stößel 54 ist ein schwenkbar angeordneter Betätigungshebel 57 eingescho­ben, der die vom Magnetankersystem 58 und der Verzöge­rungseinrichtung 50 ausgehenden Bewegungen ausführt.A pivotably arranged actuation lever 57 is inserted between the magnet armature 56 and the plunger 54 and executes the movements starting from the magnet armature system 58 and the delay device 50.

Die Verzögerungseinrichtung 50 ist in einem topfförmi­gen, zylindrischen Gehäuse 60 angeordnet, welches zu seinem offenen Ende hin von einem Deckel 62 verschlossen ist. Der Deckel 62 wird zentrisch durchgriffen vom be­reits erwähnten Stößel 54 und dient als Wiederlager für eine Rückstellfeder 64, die einen im Gehäuse 60 geführ­ten Schwimmkolben 66 entgegen dem Energiespeicher 52 beaufschlagt. Zur Befestigung des Deckels 62, der in eine konzentrische Ausnehmung in der Stirnseite des Ge­häuses 60 eingesetzt ist, ist der überstehende Rand des Gehäuses umgebördelt. Auf diese Weise wird eine fluid­dichte Abschottung der Verzögerungseinrichtung 50 nach außen erreicht, da auch die zentrische Durchgangsöffnung im Deckel 62 für den Stößel 54 mit Dichtelementen verse­hen ist.The delay device 50 is arranged in a cup-shaped, cylindrical housing 60 which is closed by a cover 62 towards its open end. The cover 62 is penetrated centrally by the plunger 54 already mentioned and serves as a bearing for a return spring 64 which acts on a floating piston 66 guided in the housing 60 against the energy store 52. The protruding edge of the housing is flanged to fasten the cover 62, which is inserted into a concentric recess in the end face of the housing 60. In this way, a fluid-tight partitioning of the delay device 50 to the outside is achieved, since the central through opening in the cover 62 for the plunger 54 is also provided with sealing elements.

Der Stößel 54 besitzt an seinem dem Energiespeicher 52 zugewandeten Ende eine radiale stufenförmige Erweiterung 68, die sowohl als Führung als auch als Anschlag für die als Energiespeicher 52 dienende Schraubendruckfeder dient. Demgemäß ist in die gegenüberliegende Stirnseite des topfförmigen Gehäuses 60 der Verzögerungseinrichtung 50 eine Einformung 69 vorgesehen, welche die gegenüber­liegende Stirnseite der Schraubendruckfeder 52 aufnimmt.The plunger 54 has at its end facing the energy store 52 a radial step-shaped extension 68, which serves both as a guide and as a stop for the helical compression spring serving as an energy store 52. Accordingly, an indentation 69 is provided in the opposite end face of the pot-shaped housing 60 of the delay device 50, which receives the opposite end face of the helical compression spring 52.

Gleichzeitig dient der Ansatz 68 zur Abdichtung von den Stößel 54 radial umgebenden Fluidkanälen 70 im Schwimm­kolben 66.At the same time, the attachment 68 serves to seal the fluid channels 70 in the floating piston 66 which radially surround the tappets 54.

Während in Figur 7 die Ruhelage dieser Anordnung darge­stellt ist, bei der der Stößel 54 unter der Einwirkung des Energiespeichers 52 weitest möglich aus dem Gehäuse 60 herausragt, zeigt Figur 8 die gleiche Anordnung, wenn der Energiespeicher 52 nahezu vollständig geladen ist.While the rest position of this arrangement is shown in FIG. 7, in which the plunger 54 protrudes as far as possible from the housing 60 under the influence of the energy store 52, FIG. 8 shows the same arrangement when the energy store 52 is almost completely charged.

Ähnlich bei dem in den Figuren 4 bis 6 behandeltem Bei­spiel sind auch hier zwei Fluidräume 72, 71 vorgesehen, die sowohl in der Ruhelage als auch im Funktionszustand speichergeladen mit Fluid allerdings unterschiedlicher Menge gefüllt sind.Similar to the example dealt with in FIGS. 4 to 6, two fluid spaces 72, 71 are also provided here, which are filled with fluid of different amounts, however, both in the rest position and in the functional state loaded with memory.

Bei Auslösung des elektromagnetischen Magnetankersystems 58 schnellt der Magnetanker 56 vor und beaufschlagt da­bei sowohl den Betätigungshebel 57 als auch den Stößel 54, der seinerseits den Energiespeicher 52 in Form einer Schraubendruckfeder spannt, wobei das in dem den Ener­giespeicher 52 umgebenden Druckraum 71 aufnehmende Me­dium durch die Kanäle 70 im Schwimmkolben 66, die infol­ge des mit dem eintauchenden Stößel 54 sich entfernenden Vorsprung 68 geöffnet sind.When the electromagnetic armature system 58 is triggered, the magnet armature 56 moves forward and acts on both the actuating lever 57 and the plunger 54, which in turn tensions the energy store 52 in the form of a helical compression spring, the medium accommodating in the pressure space 71 surrounding the energy store 52 passing through the channels 70 in the floating piston 66, which are opened as a result of the projection 68 which moves away with the plunger 54.

Einhergehend mit dem Einströmen des Fluids in den ande­ren Druckraum 72, der vom Schwimmkolben 66 sowie stirn­seitig vom Deckel 62 begrenzt ist, folgt der Schwimmkol­ben 66 dem eintauchenden Stößel 54 aufgrund der Beauf­schlagung durch die Rückstellfeder 64 nach. Die Rück­stellfeder 64 ist ebenfalls als Schraubendruckfeder wie der Energiespeicher 52 vorgesehen. Sie hat jedoch gegen­über diesem geringere Stellkraft, so daß sie in der Ru­helage durch den Energiespeicher 52 voll zusammenge­drückt ist. Fällt der Anschlag 68 des Stößels 54 jedoch weg, wie beispielsweise in Figur 8 gezeigt, so kann der Schwimmkolben der Beaufschlagung durch die Rückstellfe­ der 64 folgen und sich in die Position gemäß Figur 9 verlagern. In dieser Position liegt der Schwimmkolben 66 mit seiner Dichtfläche 67 voll am Vorsprung 68 des Stö­ßels 54 an, wodurch der Fluiddurchtritt vom Druckraum 71 in den Druckraum 72 gehindert ist.Along with the inflow of the fluid into the other pressure chamber 72, which is delimited by the floating piston 66 and on the front side by the cover 62, the floating piston 66 follows the immersing plunger 54 due to the action of the return spring 64. The return spring 64 is also provided as a helical compression spring like the energy store 52. However, it has a lower actuating force than this, so that it is fully compressed in the rest position by the energy store 52. However, if the stop 68 of the plunger 54 falls away, as shown, for example, in FIG. 8, the floating piston can be acted upon by the return spring Follow the 64 and move to the position shown in Figure 9. In this position, the floating piston 66 lies with its sealing surface 67 fully against the projection 68 of the tappet 54, as a result of which the fluid passage from the pressure chamber 71 into the pressure chamber 72 is prevented.

Ist das Auslösesignal, welches die Betätigung des Ma­gnetankers 56 ausgelöst hat, abgeklungen, so steht der Stößel 54 wieder voll unter der Beaufschlagung durch den Energiespeicher 52, welcher versucht, seine ursprüngli­che Position, d. h. die Ruhelage einzunehmen. Dies ist jedoch nur in dem Maße möglich, wie das Fluid den zylin­drischen Spalt zwischen dem Schwimmkolben 66 und der Innenwand des Gehäuses 60 vom Druckraum 72 in den Druck­raum 71 gelangt. Abhängig von dem Spaltquerschnitt ei­nerseits und der vom Energiespeicher 52 aufgebrachten Rückstellkraft andererseits bestimmt sich die hierzu erforderliche Zeit und damit die zeitliche Verzögerung, die mit der Verzögerungseinrichtung 50 realisierbar ist.If the trigger signal, which has triggered the actuation of the magnet armature 56, has decayed, the plunger 54 is again fully under the action of the energy store 52, which is trying to restore its original position, i. H. to take the rest position. However, this is only possible to the extent that the fluid passes the cylindrical gap between the floating piston 66 and the inner wall of the housing 60 from the pressure chamber 72 into the pressure chamber 71. Depending on the gap cross-section on the one hand and the restoring force applied by the energy store 52 on the other hand, the time required for this and thus the time delay which can be implemented with the delay device 50 is determined.

Der in den Figuren 1 bis 9 gezeigte Betätigungshebel 27, 57 steht mit einem nicht näher gezeigten Gerät in Wirk­verbindung. Dabei ist durch entsprechende Bemessung der Hebelarme, d. h. durch Wahl des Schwenkpunktes 26, die Möglichkeit eröffnet, die gewünschte Schalthandlung bzw. den Betätigungsweg individuell einzustellen. Die Schalt­handlung kann dabei sowohl beim Anziehen des Ankers ein­geleitet und beim Erreichen der Ruhelage wieder beendet werden als auch umgekehrt. Welche Möglichkeit genutzt wird, hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab.The operating lever 27, 57 shown in Figures 1 to 9 is operatively connected to a device, not shown. It is by appropriate dimensioning of the lever arms, d. H. By choosing the pivot point 26, the possibility is opened to individually set the desired switching action or the actuation path. The switching action can be initiated when the armature is tightened and terminated when the rest position is reached, and vice versa. Which option is used depends on the respective circumstances.

In einem Fall wird demzufolge eine Schalthandlung spon­tan eingeleitet und mit Verzögerung beendet; im anderen Fall erfolgt die Betätigung verzögert, nämlich beim Zu­rückgleiten in die Ruhelage.In one case, a switching action is initiated spontaneously and ended with a delay; in the other case, the operation is delayed, namely when sliding back into the rest position.

Claims (17)

1. Verzögerungseinrichtung (10, 34, 50) mit Ener­giespeicher (12, 38, 52), insbesondere für selektive Sicherungsautomaten, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromagnetisches Magnetankersystem (14, 36, 58) mit einer Magnetspule (20, 40), einem Magnetkern (18, 48) und einem Magnetanker (16, 46, 56) vorgesehen ist, der bei Erregung der Magnetspule (20, 40) infolge eines auf­tretenden Stromes dem Energiespeicher (12, 38, 52) Bewe­gungsenergie zuführt, daß der Energiespeicher (12, 38, 52) mit der Verzögerungseinrichtung (10, 34, 50) gekop­pelt ist und diese beaufschlagt und daß die Verzöge­rungseinrichtung (10, 34, 50) einen Energieabfluß in vorgebbarer Zeit bewirkt.1. Delay device (10, 34, 50) with energy storage (12, 38, 52), in particular for selective automatic circuit breakers, characterized in that an electromagnetic magnet armature system (14, 36, 58) with a magnet coil (20, 40), a magnet core (18, 48) and a magnet armature (16, 46, 56) is provided which, when the magnet coil (20, 40) is excited as a result of a current occurring, supplies kinetic energy to the energy store (12, 38, 52) such that the energy store (12, 38, 52) is coupled to the delay device (10, 34, 50) and acts on it and that the delay device (10, 34, 50) causes an outflow of energy in a predetermined time. 2. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (10) aus mechanisch betätigten Teilen gebildet ist, die kulissen­artig ausgebildet ineinandergreifen und/oder reibungsbe­haftet aufeinander verzögert abgleiten.2. Delay device according to claim 1, characterized in that the delay device (10) is formed from mechanically actuated parts which mesh with one another in a link-like manner and / or slide with a delay due to friction. 3. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (34, 50) aus fluidbetätigten, d. h. pneumatisch oder hydraulisch zusammenwirkenden, Teilen gebildet ist und vorzugsweise in ein Magnetankersystem (36) integriert ist.3. Delay device according to claim 1, characterized in that the delay device (34, 50) is formed from fluid-operated, ie pneumatically or hydraulically interacting, parts and is preferably integrated in a magnet armature system (36). 4. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (16) des Magnetan­kersystems (14) als Gewindespindel ausgebildet ist und mit einem Rastapparat (24) zusammenarbeitet.4. Delay device according to claim 2, characterized in that the magnet armature (16) of the magnet armature system (14) is designed as a threaded spindle and cooperates with a locking device (24). 5. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastapparat (24) Schieber (30) aufweist, die als Segmente einer Spindelmutter ausgebil­det und diametral gegenüberliegend angeordnet sind, und mit dem als Gewindespindel ausgebildeten Magnetanker (16) zusammenarbeiten.5. Delay device according to claim 4, characterized in that the latching device (24) has slide (30) which are designed as segments of a spindle nut and are arranged diametrically opposite one another, and cooperate with the magnet armature (16) designed as a threaded spindle. 6. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (30) in radialer Rich­tung verschiebbar sind und jeweils von als Rückstellfe­der dienenden Blattfedern (32) oder jeweils von Schrau­benfedern beaufschlagt sind.6. Delay device according to claim 5, characterized in that the slide (30) are displaceable in the radial direction and are each acted upon by return springs serving as leaf springs (32) or in each case by coil springs. 7. Verzögerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (12) als Schraubendruckfeder ausgebildet ist und einen Stößel (17) beaufschlagt, der mit dem Magnetanker (16) in Wirkverbindung steht.7. Delay device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the energy store (12) is designed as a helical compression spring and acts on a plunger (17) which is in operative connection with the magnet armature (16). 8. Verzögerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erregung des Magnetankersystems (14) der als Spindel ausgebildete Magnetanker (16) sich zum Magnetkern (18) hin verlagert und über den Stößel (17) den Energiespeicher (12) spannt, wobei die Schieber (30) des Rastapparates (24) an den Auflaufflächen (28) abgleiten und radial nach außen gleiten und daß bei Entregung des Magnetankersy­stems (14) der Magnetanker (16) unter Einwirkung des Energiespeichers (12) mit seinen flachen Gewindeflanken (29) an den Schiebern (30) anlegt und in den Rastapparat (24) zurückschraubt.8. Delay device according to one of claims 4 to 7, characterized in that upon excitation of the magnet armature system (14) the magnet armature (16) designed as a spindle is displaced towards the magnet core (18) and via the plunger (17) the energy store (12) clamps, the slide (30) of the locking device (24) sliding on the run-up surfaces (28) and sliding radially outwards and that when the magnet armature system (14) is de-energized, the magnet armature (16) under the action of the energy store (12) with its flat thread flanks (29) on the slides (30) and screwed back into the locking device (24). 9. Verzögerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einem Schwenkpunkt (26) schwenkbar gelagerter Betätigungshebel (27) gleichzeitig vom Stößel (17) und vom Energiespei­cher (12) beaufschlagt ist und dabei eine der Stellung des Stößels (17) entsprechende Position einnimmt.9. Delay device according to one of claims 7 or 8, characterized in that an actuating lever (27) which is pivotably mounted in a pivot point (26) is simultaneously acted upon by the plunger (17) and by the energy store (12) and thereby the position of the plunger ( 17) occupies the corresponding position. 10. Verzögerungseinrichtung nach einem der Ansprü­che 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetan­kersystem (14) in einem Magnetjoch (22) angeordnet ist, dessen offene Stirnseite, die dem Energiespeicher (12) zugewandt ist, von einem Deckel (23) verschlossen ist und dessen Boden (25) an den Rastapparat (24) an­schließt, mit dem er verbunden ist.10. Delay device according to one of claims 4 to 9, characterized in that the magnet armature system (14) is arranged in a magnet yoke (22), the open end face, which faces the energy store (12), is closed by a cover (23) and whose bottom (25) connects to the locking device (24) to which it is connected. 11. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 3, da­durch gekennzeichnet, daß das Magnetankersystem (36) in einem Magnetjoch (42) angeordnet ist, welches axial von einem Zylindereinsatz (44) durchdrungen ist, welches ei­nen Magnetkern (48) sowie einen als Kolben ausgebildeten Magnetanker (46) aufnimmt.11. Delay device according to claim 3, characterized in that the magnet armature system (36) is arranged in a magnet yoke (42) which is axially penetrated by a cylinder insert (44) which has a magnet core (48) and a magnet armature (46 ) records. 12. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 11, da­durch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (46) einen Ventileinsatz (37) aufweist, der von einer Rückstellfe­der (35) beaufschlagt ist und zur druckabhängigen Ab­dichtung einer zentrischen Durchgangsbohrung (45) dient.12. Delay device according to claim 11, characterized in that the magnet armature (46) has a valve insert (37) which is acted upon by a return spring (35) and serves for the pressure-dependent sealing of a central through bore (45). 13. Verzögerungseinrichtung nach einem der Ansprü­che 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzöge­rungseinrichtung (34) mittels eines Stößels (47) mit einem als Schraubenfeder ausgebildeten Energiespeicher (38) zusammenwirkt, wobei der Stößel (47) über eine Tragplatte (41) den Magnetanker (46) beaufschlagt und die Tragplatte (41) vorzugsweise als Ventil zur Abdichtung der Durchgangsbohrung im Magnetanker (46) dient.13. Delay device according to one of claims 11 or 12, characterized in that the delay device (34) cooperates by means of a plunger (47) with an energy store designed as a helical spring (38), the plunger (47) via a support plate (41) Magnet armature (46) is applied and the support plate (41) preferably serves as a valve for sealing the through hole in the magnet armature (46). 14. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 3, da­durch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (50) gemeinsam mit dem Energiespeicher (52) in einem Gehäuse (60) integriert ist.14. Delay device according to claim 3, characterized in that the delay device (50) is integrated together with the energy store (52) in a housing (60). 15. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 18, da­durch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung einen Stößel (54) besitzt, der von einem außerhalb ange­ordneten elektromagnetischen Magnetankersystem (58) be­aufschlagbar ist, wobei der Stößel (54) vorzugsweise einen Vorsprung (68) aufweist, der als Führung und Anla­ge für eine als Energiespeicher (52) vorgesehene Schrau­benfeder dient.15. Delay device according to claim 18, characterized in that the delay device has a plunger (54) which can be acted upon by an external electromagnetic armature system (58), the plunger (54) preferably having a projection (68) which serves as a guide and system for a coil spring provided as an energy store (52). 16. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 15, da­durch gekennzeichnet, daß ein Schwimmkolben in (66) im Gehäuse (60) der Verzögerungseinrichtung (50) angeordnet ist, der zwei Druckräume (71, 72) unter Benutzung des Vorsprunges (68) des Stößels (54) gegeneinander abgrenzt und von einer Rückstellfeder (64) gegen die Kraft des Energiespeichers (52) beaufschlagt ist.16. Delay device according to claim 15, characterized in that a floating piston in (66) in the housing (60) of the delay device (50) is arranged, the two pressure chambers (71, 72) using the projection (68) of the plunger (54) delimited from each other and acted upon by a return spring (64) against the force of the energy store (52). 17. Verzögerungseinrichtung nach Anspruch 16, da­durch gekennzeichnet, daß bei gespanntem Energiespeicher (52) der Schwimmkolben (66) unter der Kraft der Rück­stellfeder (64) dem Vorsprung (68) des Stößels (54) nacheilt und sich an den Vorsprung (68) mit einer Dicht­fläche (67) anlegt und daß bei Freigabe des Stößels (54) dieser unter der Einwirkung des Energiespeichers (52) den Schwimmkolben (66) in seine Ruhelage drückt, wobei zum Druckausgleich zwischen den Druckräumen (71, 72) ein Umfangsspalt zwischen dem Schwimmkolben und der Wand des Gehäuses (60) als Ausgleichskanal vorgesehen ist.17. Delay device according to claim 16, characterized in that when the energy store (52) is tensioned, the floating piston (66) lags behind the projection (68) of the plunger (54) under the force of the return spring (64) and attaches itself to the projection (68) creates a sealing surface (67) and that when the tappet (54) is released, it presses the floating piston (66) into its rest position under the action of the energy store (52), a circumferential gap between the floating piston for pressure compensation between the pressure chambers (71, 72) and the wall of the housing (60) is provided as a compensation channel.
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