METHOD FOR THE ADAPTATION OF SURFACES FORMING AN AIR GAP FOR A RELEASE, ESPECIALLY FOR FAULT CURRENT PROTECTIVE SWITCHES

Abstract: 1. Method for the adaptation of surfaces (3, 4) forming interferric gaps of a trip device, in particular for fault current safety switches, which comprises a low-retentivity pole piece (2), having one or more parts, with a trip coil, an armature (1) and a permanent magnet (7) for generating the armature keeping flux and a spring for storing a trip force acting against the armature keeping flux, characterised in that after the surfaces (3, 4) forming interferric gaps between the armature (1) and the pole piece (2) have been finely machined in the conventional manner by cutting shaping, and the parts of the trip device mounted, the pole pieces (2) and armature (1) are adapted to one another by ultrasonics.

Description: Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter 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, zur 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 elektri schen 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 Ultraschallgerä tes auf den Anker drückt, sowie die Ultraschallenergie genau einstellen und reproduzieren lässt, ist bei einer GroBserienfertigung 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 Äufeinander- klebenbleiben der Flächen verhindert wird. Nach dem Zus#ammenbau 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 verschwei13en, 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: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Anpassung von luftspaltbildenden Flächen eines Auslösers, insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschal ter, der aus einem ein- oder mehrteiligen weichmagneti schen Polstück mit Erregerspule, einem Anker und einem Permanentmagneten zur Erzeugung des Ankerhalteflusses, so wie ein Feder zur Speicherung einer dem Ankerhaltefluss entgegen wirkenden Auslösekraft besteht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 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, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sonotrode (5) eines Ultraschall generators (6) auf den Anker (1) aufgesetzt wird, der auf das Polstück (2) heruntergedrückt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a à u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 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 Folstücks (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.

Inventors: ZIELASKO, HORST
Applicants: FELTEN & GUILLEAUME ENERGIETECHNIK GMBH
Application year: 1981
Main classification: H01H69
IPC codes: H01H71