EP0060919A2 - Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter - Google Patents

Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter Download PDF

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EP0060919A2
EP0060919A2 EP81108301A EP81108301A EP0060919A2 EP 0060919 A2 EP0060919 A2 EP 0060919A2 EP 81108301 A EP81108301 A EP 81108301A EP 81108301 A EP81108301 A EP 81108301A EP 0060919 A2 EP0060919 A2 EP 0060919A2
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EP
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armature
air gap
pole piece
forming surfaces
release
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Horst Zielasko
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Felten and Guilleaume Energietechnik AG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/32Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
    • H01H71/327Manufacturing or calibrating methods, e.g. air gap treatments

Definitions

  • the invention relates to a method for adapting air gap-forming surfaces of a release, in particular for residual current circuit breakers, according to the preamble of claim 1.
  • Tripping systems should act with as little energy as possible, for example via a switch lock, on switching contacts, by means of which a circuit is switched off or the danger is signaled in the event of a fault or danger.
  • Such tripping systems in particular for residual current circuit breakers, are already known in large numbers (DE-PS 20 29 607, DE-AS 20 34 660, DE-PS 20 62 885 or DE-PS 24 30 288).
  • DE-PS 20 29 607, DE-AS 20 34 660, DE-PS 20 62 885 or DE-PS 24 30 288) In all systems it is necessary for good functioning that the surfaces of the air gap lying one upon the other in the idle state between the movable and the fixed parts of the magnetic circuit are machined in such a way that the smallest possible effective magnetic air gap results. This is usually achieved by fine stamping, grinding, fine grinding and polishing the surfaces.
  • the surfaces are knocked together after each triggering operation, resulting in an impact or adaptation effect between the surfaces forming the air gaps.
  • the invention is therefore based on the object to develop a method for adapting air gap-forming surfaces of a trigger of the type described, in which by special treatment of the surfaces forming the air gap between the movable and fixed parts of the magnetic circuit, a high sensitivity by reducing the effective magnetic air gap and a high long-term constancy of the response value is achieved by smoothing and leveling the metal surfaces.
  • the advantages that can be achieved with the invention are that the armature and pole piece of a trigger are adjusted by dynamic smoothing and leveling of the metal surfaces, the entire process being able to be carried out within a fraction of a second by the high frequency of the sound energy.
  • the method can be described as follows on the basis of the figure:
  • the parts of the magnetic circuit of a release system, armature 1 and pole piece 2 are ground on the surfaces 3 and 4 of the air gap.
  • the micrograph is riffy. These grooves are advantageous because they enable the atmosphere to quickly enter the air gap when the release system is to function later, thereby preventing the surfaces from sticking together undesirably.
  • the armature is pressed down onto the pole piece by the sonotrode 5 of an ultrasound generator 6.
  • the ultrasonic energy transmitted to the armature by the sonotrode now causes armature surfaces and pole surfaces to adapt to one another.
  • the sound energy is adjusted so that the armature and the pole piece do not weld to each other, but the smallest metal particles that arise on the surfaces before and during the exposure to ultrasound are welded within the leveled surfaces and thus cannot interfere with the later function of the release system.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter. Die Aufgabe besteht in einer Anpassung der luftspaltbildenden Flächen (3, 4) von Anker (1) und Polstück (2) in einer materialabriebvermeidenden und zeitsparenden Weise. Die Lösung besteht im wesentlichen in dem Einsatz eines Ultraschallgenerators (6), mit dessen Hilfe der Anker (1) auf das Polstück (2) heruntergedrückt und angepaßt wird. Die Erfindung wird hauptsächlich angewandt bei Auslösern von Fehlerstrom-Schutzschaltern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Auslösesysteme sollen mit möglichst geringer Energie, z.B. über ein Schaltschloß auf Schaltkontakte einwirken, durch die im Fehler- oder Gefahrenfall ein Stromkreis abgeschaltet oder der Gefahrenfall signalisiert wird. Derartige Auslösesysteme, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter sind bereits in großer Zahl bekannt (DE-PS 20 29 607, DE-AS 20 34 660, DE-PS 20 62 885 oder DE-PS 24 30 288). Bei allen Systemen ist es für eine gute Funktionsweise erforderlich, daß die im Ruhezustand aufeinanderliegenden Flächen des Luftspaltes zwischen den beweglichen und den feststehenden Teilen des magnetischen Kreises so bearbeitet werden, daß sich ein möglichst kleiner wirksamer magnetischer Luftspalt ergibt. Dies wird in der Regel durch Feinstanzen, Schleifen, Feinschleifen bis hin zum Polieren der Flächen erreicht. Die so bearbeiteten Flächen müssen anschließend sehr sorgfältig gesäubert werden, damit nicht die spätere Funktionsweise des Auslösesystems durch kleine Metallpartikel gestört wird. Außerdem haben, besonders bei einer Massenfabrikation, derart hergestellte Flächen niemals eine absolute Planität zueinander, vielmehr erhält man nur eine Auflage auf drei kleinen Punkten. Es ist bekannt, daß zum Erreichen einer guten Langzeitstabilität der elektrisehen Ansprechwerte des Systems Maßnahmen getroffen werden müssen, die erst nach der Komplettierung des Systems, wenn also die Flächen des Luftspaltes sich gegenüberstehen, durchgeführt werden können. Eine bisher praktizierte Maßnahme dieser Art ist die Vorwegnahme eines gewissen Anteils der mechanischen Lebensdauer des Systems. Dadurch, daß man das System z.B. einige tausend Operationen durchführen läßt, kommt es durch das Aufeinanderschlagen der Flächen nach jeder Auslöseoperation zu einem Einschlageffekt bzw. Anpaßeffekt zwischen den die Luftspalte bildenden Flächen. Konform damit geht eine starke flächige Vergrößerung der anfangs sehr kleinen drei Auflagepunkte bzw. es kommen weitere Auflagepunkte dazu. Bei diesem Anpaßeffekt entsteht an den Oberflächen ein Materialabrieb, der anschließend sorgfältig entfernt werden muß. Außerdem ist dieses Verfahren sehr zeitaufwendig.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers der eingangs geschilderten Art zu entwickeln, bei dem durch spezielle Behandlung der den Luftspalt bildenden Flächen zwischen den beweglichen und feststehenden Teilen des magnetischen Kreises eine hohe Ansprechempfindlichkeit durch Verkleinerung des wirksam magnetischen Luftspaltes sowie eine hohe Langzeitkonstanz des Ansprechwertes durch Glätten und Einebnen der Metalloberflächen erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Merkmalskombination gelöst.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß die Anpassung von Anker und Polstück eines Auslösers durch dynamisches Glätten und Einebnen der Metalloberflächen erfolgt, wobei sich der gesamte Vorgang durch die hohe Frequenz der Schallenergie innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde erledigen läßt.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Da sich die Kraft, mit der die Sonotrode des Ultraschallgerätes auf den Anker drückt, sowie die Ultraschallenergie genau einstellen und reproduzieren läßt, ist bei einer Großserienfertigung eine hohe Gewähr für Gleichmäßigkeit gegeben (Anspruch 2 und 3).
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:
    • Es zeigt die Figur den Einsatz eines Ultraschallgenerators zur Anpassung der luftspaltbildenden Flächen von Anker und Polstück eines Auslösers, in Seitenansicht.
  • Anhand der Figur läßt sich das Verfahren wie folgt beschreiben: Die Teile des magnetischen Kreises eines Auslösesystems, Anker 1 und Polstück 2 werden an den Flächen 3 und 4 des Luftspaltes geschliffen. Das Schliffbild ist riefig. Diese Riefen sind vorteilhaft, da sie bei der späteren Funktion des Auslösesystems den schnellen Zutritt der Atmosphäre in den Luftspalt ermöglichen, wodurch ein unerwünschtes Aufeinanderklebenbleiben der Flächen verhindert wird. Nach dem Zusammenbau des kompletten Systems, jedoch bei unmagnetischem Permanentmagnet 7 wird der Anker durch die Sonotrode 5 eines Ultraschallgenerators 6 auf das Polstück heruntergedrückt. Die durch die Sonotrode auf den Anker übertragene Ultraschallenergie bewirkt nun, daß sich Ankerflächen und Polflächen zueinander anpassen. Die Schallenergie wird dabei so eingestellt, daß Anker und Polstück nicht untereinander verschweißen, jedoch kleinste Metallpartikel, die an den Oberflächen vor und während der Ultraschalleinwirkung entstehen, innerhalb der geebneten Oberflächen eingeschweißt werden und damit die spätere Funktion des Auslösesystems nicht stören können.

Claims (3)

1. Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter, der aus einem ein- oder mehrteiligen weichmagnetischen Polstück mit Erregerspule, einem Anker und einem Permanentmagneten zur Erzeugung des Ankerhalteflusses, sowie einer Feder zur Speicherung einer dem Ankerhaltefluß entgegen wirkenden Auslösekraft besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die luftspaltbildenden Flächen (3, 4) zwischen dem Anker (1)und dem Polstück (2) durch spangebende Verformung fein bearbeitet werden, danach die Teile des Auslösers montiert und anschließend Polstück-und Anker mit Ultraschall einander angepaßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (5) eines Ultraschallgenerators (6) auf den Anker (1) aufgesetzt wird, der auf das Polstück (2) heruntergedrückt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallenergie des Generators (6) derart eingestellt wird, daß zwar kleinste Metallpartikel, die an den luftspaltbildenden Flächen (3, 4) des Ankers (1) und des Polstücks (2) vor und wahrend der Ultraschalleinwirkung entstehen, innerhalb der geebneten Oberflächen eingeschweißt werden,aber die luftspaltbildenden Flächen von Anker und Polstück vom Verschweißen untereinander ausgeschlossen werden.
EP81108301A 1981-03-21 1981-10-14 Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter Expired EP0060919B1 (de)

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DE2430288C3 (de) * 1974-06-24 1979-04-19 Felten & Guilleaume Schaltanlagen Gmbh, 4150 Krefeld Magnetsystem für Klappankerrelais
DE2755645B2 (de) * 1977-12-14 1980-02-07 Schutzapparate-Gesellschaft Paris + Co Mbh Kg, 5885 Schalksmuehle Elektromagnetischer Auslöser, insbesondere Haltemagnetauslöser für Fehlerstromschutzschalter

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DE3111151C2 (de) 1982-12-09
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