CH652851A5 - Holding-magnet release device having a permanent magnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Haltemagnetauslöser, der einen Permanentmagneten, eine oder mehrere Auslösewicklungen zur Erzeugung eines Erregerflusses und einen unter der Wirkung mindestens einer Abreissfeder stehenden Auslöseanker aufweist, wobei mindestens zwei den Auslöseanker enthaltende magnetische Kreise vorgesehen sind, deren magnetische Flüsse in den Ankerluftspalten einander überlagern und die Auslösung durch Schwächung des Feldes in mindestens einem der Ankerluftspalte veranlassen. The invention relates to a holding magnet release, which has a permanent magnet, one or more release windings for generating an excitation flux and a release armature under the action of at least one tear-off spring, at least two magnetic circuits containing the release anchor being provided, the magnetic fluxes of which overlap one another in the armature air gaps and trigger by weakening the field in at least one of the anchor air gaps.

Bei diesen bekannten Haltemagnetauslösern, wie sie beispielsweise in Fehlerstromschutzschaltern Anwendung finden, liegt der Anker im Ruhezustand unter der Kraft des Permanentmagneten an den Polflächen an, wobei die Abreissfeder entgegen der Kraft des Permanentmagneten auf den Anker einwirkt, ohne diesen jedoch abzureissen. Wird die Auslösewicklung von einem Strom durchflössen, durch den ein Magnetfeld erzeugt wird, das dem Magnetfeld des Permanentmagneten entgegenwirkt, so wird die resultierende, auf den Anker einwirkende magnetische Anzugskraft soweit geschwächt, dass die Abreisskraft der Abreissfeder die Anziehungskraft des magnetischen Kreises überwiegt, so dass der Anker abgerissen wird. In these known holding magnet releases, such as those used in residual current circuit breakers, the armature rests on the pole faces under the force of the permanent magnet in the idle state, the tear-off spring acting on the armature against the force of the permanent magnet, but without tearing it off. If a current flows through the trigger winding, through which a magnetic field is generated that counteracts the magnetic field of the permanent magnet, the resulting magnetic attraction force acting on the armature is weakened to such an extent that the tear-off force of the tear-off spring outweighs the attraction force of the magnetic circuit, so that the anchor is torn off.

Ist der durch die Auslösewicklung fliessende Strom ein Gleichstrom entsprechender Stromrichtung, so ergeben sich für die Einstellung einer entsprechenden Empfindlichkeit und für die Sicherheit der Auslösung keine besonderen Schwierigkeiten. If the current flowing through the trigger winding is a direct current corresponding to the current direction, there are no particular difficulties for setting a corresponding sensitivity and for the safety of the triggering.

Ist jedoch der durch die Auslösewicklung fliessende Strom ein Wechselstrom, so ist ersichtlich, dass nur die eine Halbwelle des Wechselstromes eine magnetische Kraft erzeugt, die der Kraft des permanentmagnetischen Feldes entgegenwirkt. Die andere Halbwelle des Wechselstromes erzeugt ein magnetisches Feld, das in gleichem Sinne polarisiert ist wie das permanentmagnetische Feld, so dass die gesamte, auf den Anker einwirkende magnetische Kraft verstärkt wird. Eine Auslösung kann demnach nur während der einen, das auf den Anker einwirkende Gesamtmagnetfeld schwächenden Halbwelle des Wechselstromes erfolgen. If, however, the current flowing through the trigger winding is an alternating current, it can be seen that only the one half-wave of the alternating current generates a magnetic force which counteracts the force of the permanent magnetic field. The other half wave of the alternating current generates a magnetic field that is polarized in the same sense as the permanent magnetic field, so that the entire magnetic force acting on the armature is amplified. Tripping can therefore only take place during the one half-wave of the alternating current, which weakens the total magnetic field acting on the armature.

Beim Einsatz derartiger Auslöser in FI-Schaltern ergeben sich daraus schwerwiegende Nachteile. When such triggers are used in RCDs, there are serious disadvantages.

FI-Schalter enthalten im allgemeinen einen Summen-stromwandler, der bei Auftreten eines Fehlerstromes die nötige elektrische Leistung für den Auslöser liefert. Aus wirtschaftlichen Gründen und bedingt durch die immer geringere Baugrösse der FI-Schalter müssen die Wandler klein gehalten werden, was die übertragbare Leistung nach oben begrenzt. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit des Einbaues hochempfindlicher Auslöser, wobei in immer stärkerem Masse die Forderung nach bipolarer Arbeitsweise trotz einfachen Aufbaues erhoben wird. Man erreicht dadurch eine Verkürzung der Ansprechzeit, die bei den herkömmlichen Auslösern von der augenblicklichen Polarität des Fehlerstromes abhängig ist. Ein weiterer Grund für die Forderung nach Polaritätsunabhängigkeit ist der wachsende Anteil der leistungselektronischen Schaltungen bei den zu schützenden Verbrauchern. Derartige Schaltungen können die Ursache für Gleichstromanteile in den Netzzuleitungen sein, im Störungsfall kann dann auch ein Fehlerstrom mit Gleichstromanteil auftreten. Die Gleichstromanteile haben auf der Sekundärseite des Wandlers abklingende Stromimpulse einer Polarität, die von der Polarität der Gleichstromanteile abhängt, zur Folge, die sich dem sekundärseitigen Wechselstrom überlagern. Die vollständige Berücksichtigung der Gleichstromanteile erfordert daher bipolar wirkende und schnelle Auslöser. Bisher konnte eine bipolare Funktion mit Überlagerungsauslösern der beschriebenen Art nur dadurch erreicht werden, indem zwei auf jeweils entgegengesetzt polarisierte Ströme ansprechende gleichartige Auslöser auf einen gemeinsamen Auslösemechanismus wirkten. Eine weitere Möglichkeit wäre die Gleichrichtung des Auslösestromes, was aber wegen des erhöhten Materialaufwandes und der durch die zusätzlichen RCDs generally contain a summation current transformer, which provides the necessary electrical power for the release when a fault current occurs. For economic reasons and due to the ever smaller size of the RCDs, the converters must be kept small, which limits the transmittable power. This results in the need for the installation of highly sensitive triggers, whereby the demand for bipolar mode of operation is increasing, despite the simple structure. This results in a shortening of the response time, which is dependent on the instantaneous polarity of the fault current in the conventional releases. Another reason for the demand for polarity independence is the growing proportion of power electronic circuits among the consumers to be protected. Such circuits can be the cause of DC components in the power supply lines, and in the event of a fault, a fault current with a DC component can also occur. The DC components result in decaying current pulses of a polarity on the secondary side of the converter, which depends on the polarity of the DC components, which are superimposed on the secondary AC. The full consideration of the DC components therefore requires fast and bipolar triggers. So far, a bipolar function with superposition triggers of the type described could only be achieved in that two similar triggers responding to oppositely polarized currents acted on a common trigger mechanism. Another possibility would be to rectify the tripping current, but this is due to the increased material expenditure and the additional

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Bauteile bedingten erhöhten Unsicherheit auszuschliessen ist. Component-related increased uncertainty can be excluded.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Haltemagnetauslöser der eingangs genannten Art zu schaffen, der unmittelbar eine bipolare Auslösung gewährleistet, dass also jede der beiden Halbwellen eines Wechselstromes eine Auslösung bewirkt. The aim of the invention is to create a holding magnet release of the type mentioned at the outset which directly guarantees a bipolar release, that is to say that each of the two half-waves of an alternating current causes a release.

Erfindungsgemäss ruht der Auslöseanker im Ruhezustand auf mindestens drei Polflächen, wovon mindestens eine Polfläche den einen magnetischen Pol und die anderen Polflächen den anderen magnetischen Pol darstellen, wobei sich der gesamte magnetische Fluss im Ruhezustand über den Auslöseanker schliesst, und mindestens zwei der Polflächen innerhalb eines die Auslösewicklung bzw. der die Auslösewicklungen enthaltenden magnetischen Kreises angeordnet sind, zwischen diesen Polflächen und der dritten Polfläche der Permanentmagnet liegt und der Auslöseanker im Zuge der Auslösung um mindestens zwei verschiedene, der Polarität des Auslösestromes zugeordnete Achsen kippbar bzw. schwenkbar angeordnet ist, wobei der Auslöseanker im Ruhezustand durch den Permanentmagnet auf allen Polflächen gehalten ist und die Schwenkachsen durch die Lage einer der Polflächen des permanentmagnetischen Kreises und jeweils einer der Polflächen des elektromagnetischen Kreises bestimmt sind. According to the invention, the release armature rests on at least three pole faces in the idle state, of which at least one pole face represents the one magnetic pole and the other pole faces represent the other magnetic pole, the entire magnetic flux closing over the trip armature in the idle state, and at least two of the pole faces within one Trip winding or the magnetic circuit containing the trip windings are arranged, between these pole faces and the third pole face of the permanent magnet and the trip armature in the course of the trip is arranged tiltable or pivotable about at least two different axes associated with the polarity of the trip current, the trip armature is held in the idle state by the permanent magnet on all pole faces and the pivot axes are determined by the position of one of the pole faces of the permanent magnetic circuit and in each case one of the pole faces of the electromagnetic circuit.

Durch geeignete Anordnung der Magnetkreise wird erreicht, dass bei jeder Halbwelle des auslösenden Wechselstromes die Anziehungskraft an der einen bzw. den einen Polflächen des die Auslösewicklung tragenden magnetischen Kreises geschwächt, an der anderen bzw. den anderen Polflächen hingegen verstärkt wird. Unter der Kraft der Abreissfeder wird demzufolge der Anker von der Polfläche bzw. den Polflächen, an der bzw. an denen die magnetische Kraft geschwächt wird, abgehoben und um eine Achse, die durch die andere dem elektromagnetischen Kreis zugehörige Polfläche bzw. die anderen Polflächen und die Polfläche bzw. Polflächen, die unmittelbar dem den Permanentmagneten enthaltenden magnetischen Kreis angehören, bestimmt ist, gekippt. By means of a suitable arrangement of the magnetic circuits, it is achieved that with each half-wave of the triggering alternating current, the attraction force on one or the one pole faces of the magnetic circuit carrying the trigger winding is weakened, on the other hand, on the other or the other pole faces. Under the force of the tear-off spring, the armature is accordingly lifted off the pole face or the pole faces on which the magnetic force is weakened and about an axis which through the other pole face or the other pole faces belonging to the electromagnetic circuit and the pole face or pole faces which directly belong to the magnetic circuit containing the permanent magnet is determined, tilted.

Durch die zufolge des Kippens herbeigeführte Vergrösse-rung des Abstandes zwischen dem Anker und mindestens einer Polfläche, über die sich der magnetische Fluss des Permanentmagneten im Ruhezustand des Ankers schliesst, Due to the enlargement of the distance between the armature and at least one pole face caused by the tilting, over which the magnetic flux of the permanent magnet closes when the armature is at rest,

nimmt der Fluss des Permanentmagneten über den Anker stark ab und weicht auf Streuwege aus, wodurch die Haltekraft auch in den anderen Polflächen reduziert wird und der Anker in weiterer Folge durch die Abreissfeder zur Gänze von allen Polflächen abgehoben wird. the flux of the permanent magnet across the armature decreases significantly and deviates from scattering paths, which also reduces the holding force in the other pole faces and subsequently the armature is completely lifted from all pole faces by the tear-off spring.

Vorteilhafterweise ist der den Permanentmagneten enthaltende magnetische Kreis senkrecht an ein die Auslösewicklung tragendes, U-förmiges magnetisches Joch angeschlossen. Hierdurch wird ein besonders einfacher Haltemagnetauslöser erzielt. Advantageously, the magnetic circuit containing the permanent magnet is connected perpendicularly to a U-shaped magnetic yoke carrying the release winding. In this way, a particularly simple holding magnet release is achieved.

Zweckmässigerweise ist der Permanentmagnet mit dem ihm zugehörigen Schenkel in der Mitte zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Joches angeordnet, womit sich ein symmetrischer Aufbau ergibt. The permanent magnet with its associated leg is expediently arranged in the middle between the two legs of the U-shaped yoke, which results in a symmetrical structure.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung sind insgesamt vier in einer Ebene liegende Polflächen und zwei insbesondere U-förmige Magnetjoche vorgesehen, wobei einander benachbarte Schenkel der beiden Joche je eine bzw. eine gemeinsame Auslösewicklung tragen und zwischen den beiden anderen einander benachbarten Enden der Magnetjoche der Permanentmagnet angeordnet ist, wodurch nicht nur ein symmetrischer Aufbau, sondern auch eine weitere Vergrösse-rung der Sicherheit der Auslösung und eine einfachere Herstellung des Haltemagnetauslösers erreicht werden. Die Anordnung des Permanentmagneten zwischen den magnetisch gut leitenden Jochteilen bewirkt ausserdem eine weitgehende Unempfindlichkeit gegen störende Streufelder. According to another advantageous development, a total of four pole faces lying in one plane and two in particular U-shaped magnet yokes are provided, adjacent legs of the two yokes each carrying one or a common release winding and the permanent magnet arranged between the two other ends of the magnet yokes adjacent to one another is not only a symmetrical structure, but also a further increase in the safety of the release and a simpler manufacture of the holding magnet release. The arrangement of the permanent magnet between the magnetically highly conductive yoke parts also results in a largely insensitivity to disturbing stray fields.

Vorteilhafterweise liegen die beiden U-förmigen Magnetjoche zumindest angenähert parallel zueinander, wobei jeweils ein Schenkel derselben eine Auslösewicklung trägt und die Auslösewicklungen in einander entgegengesetztem Sinn gewickelt sind. Hierbei wirkt bei jeder Halbwelle jede Auslösewicklung das Magnetfeld an der einen Polfläche des Zugehörigen Magnetkreises verstärkend, an der anderen Polfläche schwächend. Advantageously, the two U-shaped magnet yokes are at least approximately parallel to one another, one leg of each carrying a trigger winding and the trigger windings being wound in opposite directions. With each half-wave, each trigger winding has a magnetic field on one pole face of the associated magnetic circuit and a weakening effect on the other pole face.

Zweckmässigerweise sind die eine gemeinsame Auslösewicklung tragenden Schenkel der beiden Magnetjoche knapp nebeneinander angeordnet, wobei die beiden anderen Enden der Magnetjoche durch den Permanentmagneten voneinander distanziert sind. Dies hat einen besonders raumsparenden Aufbau zur Folge. The legs of the two magnet yokes that bear a common trigger winding are expediently arranged next to one another, the two other ends of the magnet yokes being spaced apart from one another by the permanent magnet. This results in a particularly space-saving structure.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung überkreuzen sich die Stege der beiden Magnetjoche, wodurch eine höhere Auslöseempfindlichkeit erreicht wird. According to a development of the invention, the webs of the two magnetic yokes cross each other, as a result of which a higher sensitivity to tripping is achieved.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der einige Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind. The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which some exemplary embodiments are shown schematically.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemässen Haltemagnetauslöser mit drei Polflächen im Schrägriss, 1 shows a holding magnet release according to the invention with three pole faces in an oblique crack,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Polflächen des Haltemagnetauslösers nach Fig. 1, 2 shows a plan view of the pole faces of the holding magnet release according to FIG. 1,

Fig. 3 eine Variante hierzu, 3 shows a variant of this,

Fig. 4 die Draufsicht auf die Polflächen eines Haltemagnetauslösers mit vier Polflächen und zwei parallelen Jochen, 4 shows the top view of the pole faces of a holding magnet release with four pole faces and two parallel yokes,

Fig. 5 eine Variante hierzu, bei der die einen Schenkel der beiden Joche knapp nebeneinander angeordnet sind, 5 shows a variant of this, in which the one leg of the two yokes is arranged just next to one another,

Fig. 6 eine Variante mit einander überkreuzenden Jochen, 6 shows a variant with intersecting yokes,

Fig. 7 einen schematischen Schrägriss der Joche hierfür und Fig. 7 is a schematic oblique view of the yokes for this and

Fig. 8 die Draufsicht auf die Polflächen zweier sich kreuzender Joche, wobei die einander benachbarten Polflächen der Joche voneinander distanziert sind. 8 shows the top view of the pole faces of two intersecting yokes, the adjacent pole faces of the yokes being spaced apart from one another.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der die Auslösewicklung 1 enthaltende magnetische Kreis aus einem U-förmigen, die Auslösewicklung 1 tragenden Joch 2 gebildet. Senkrecht zur Ebene des Joches 2 ist in der Mitte zwischen den beiden Schenkeln 3,4 des U-förmigen Joches 2 ein Permanentmagnet 5 angeordnet, an den sich parallel zu den beiden Schenkeln 3,4 ein Schenkel 6 anschliesst, der dem Permanentmagneten 5 zugehört. Durch die Enden der drei Schenkel 3,4, 6 werden Polflächen 7, 8, 9 gebildet, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Auf diesen Polflächen 7, 8,9 ruht unter der Anziehungskraft des Permanentmagneten 5 ein plättchenförmiger Anker 10, der unter der Kraft einer Abreissfeder 11 steht, die den Anker 10 von den Polflächen 7, 8,9 abzuheben bestrebt ist. In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, the magnetic circuit containing the trigger winding 1 is formed from a U-shaped yoke 2 which carries the trigger winding 1. Perpendicular to the plane of the yoke 2, a permanent magnet 5 is arranged in the middle between the two legs 3, 4 of the U-shaped yoke 2, to which a leg 6, which belongs to the permanent magnet 5, is connected parallel to the two legs 3, 4. The ends of the three legs 3, 4, 6 form pole faces 7, 8, 9 which lie in a common plane. A platelet-shaped armature 10 rests on these pole faces 7, 8, 9 under the attraction of the permanent magnet 5 and is under the force of a tear-off spring 11 which tends to lift the armature 10 off the pole faces 7, 8,9.

Der Permanentmagnet 5 erzeugt beispielsweise an der Polfläche 9 einen magnetischen S-Pol und an den Polflächen 7, 8 magnetische N-Pole. The permanent magnet 5 generates, for example, a magnetic S pole on the pole face 9 and magnetic N poles on the pole faces 7, 8.

Fliesst nun durch die Auslösewicklung 1 ein Strom, der an der Polfläche 7 einen S-Pol und an der Polfläche 8 ebenfalls einen S-Pol erzeugt, wie dies in Fig. 2 in Klammern dargestellt ist, so wird die magnetische Anziehungskraft an der Polfläche 8 verstärkt, an der Polfläche 7 hingegen geschwächt. Demzufolge wird der Anker 10 unter der Kraft der Abreissfeder 11 (Fig. 1) von der Polfläche 7 abgehoben, so dass er an den Kanten der Polflächen 8,9 um die strichpunktiert dargestellte Kippachse A-A gekippt und schliesslich abgerissen wird. If a current now flows through the trigger winding 1, which generates an S pole on the pole face 7 and also an S pole on the pole face 8, as shown in brackets in FIG. 2, the magnetic attraction force on the pole face 8 reinforced, but weakened at the pole face 7. Accordingly, the armature 10 is lifted from the pole face 7 under the force of the tear-off spring 11 (FIG. 1), so that it is tilted at the edges of the pole faces 8, 9 about the tilt axis A-A shown in broken lines and finally torn off.

Wesentlich für die Wirkung sind die durch die Abstände der Schwerpunkte der Polflächen von der Kippachse A-A bestimmten Kraftarme a, b, c. Je kleiner diese für die verstärkten Kräfte und je grösser sie für die geschwächten Kräfte sind, desto leichter wird die Kippbewegung herbeigeführt. The force arms a, b, c determined by the distances of the centers of gravity of the pole faces from the tilt axis A-A are essential for the effect. The smaller these are for the increased forces and the larger they are for the weakened forces, the easier the tilting movement is brought about.

Fliesst durch die Auslösewicklung 1 ein Strom, durch den A current flows through the trigger winding 1 through which

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an der Polfläche 8 ein S-Pol und an der Polfläche 7 ein N-Pol erzeugt wird, so wird die Anziehungskraft an der Polfläche 7 verstärkt und an der Polfläche 8 geschwächt, so dass der Anker 10 um die strichpunktiert dargestellte Kippachse B-B gekippt und der Anker 10 abgerissen wird. an S pole is generated on the pole face 8 and an N pole is generated on the pole face 7, the attraction force on the pole face 7 is increased and weakened on the pole face 8, so that the armature 10 tilts about the tilt axis BB shown in broken lines and the Anchor 10 is torn off.

Eine Variante hierzu ist in Fig. 3 dargestellt, bei der der den Permanentmagneten 5 enthaltende magnetische Kreis zwar ebenfalls senkrecht zum Joch 2 angeordnet ist, der Permanentmagnet 5 aber an das eine Ende des Joches 2 gerückt ist, so dass die Schwerpunkte der Polflächen 7, 8,9 ein rechtwinkliges Dreieck bilden. Es ist ersichtlich, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Kippachsen A-A und B-B unsymmetrisch zur Gesamtanordnung liegen und auch die bei der Kippbewegung wirkenden Kraftarme bei einer Kippbewegung um die Kippachse A-A andere Längen besitzen als bei einer Kippbewegung um die Kippachse B-B. Ausserdem ist auch die an der Polfläche 8 herbeigeführte magnetische Kraft des Permanentmagneten 5 kleiner als jene an der Polfläche 7. Demzufolge ist die für das Abreissen erforderliche Stromstärke des die Auslösewicklung 1 durchfliessenden Stromes bei der einen Halbwelle eines Wechselstromes von jener bei der anderen verschieden. A variant of this is shown in FIG. 3, in which the magnetic circuit containing the permanent magnet 5 is also arranged perpendicular to the yoke 2, but the permanent magnet 5 is moved to one end of the yoke 2, so that the center of gravity of the pole faces 7, 8.9 form a right triangle. It can be seen that in this exemplary embodiment, the tilt axes A-A and B-B are asymmetrical with respect to the overall arrangement, and the force arms acting during the tilt movement also have different lengths when tilted about the tilt axis A-A than when tilted about the tilt axis B-B. In addition, the magnetic force of the permanent magnet 5 brought about at the pole face 8 is smaller than that at the pole face 7. As a result, the current intensity required for the tearing off of the current flowing through the trigger winding 1 in one half wave of an alternating current is different from that in the other.

Es ist ersichtlich, dass anstelle einer etwa im Schwerpunkt des Ankers 10 angreifenden Abreissfeder 11 auch mehrere Abreissfedern treten können. So können beispielsweise auch drei, den Polflächen 7, 8,9 gegenüberliegende Abreissfedern vorgesehen sein. Analoges gilt auch für die nachfolgenden Ausführungsbeispiele. It can be seen that, instead of a tear-off spring 11 acting approximately in the center of gravity of the armature 10, a plurality of tear-off springs can also occur. For example, three tear-off springs opposite the pole faces 7, 8, 9 can also be provided. The same applies to the following exemplary embodiments.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf die Polflächen 12,13,14,15 zweier beispielsweise U-förmiger paralleler Magnetjoche 16, 17, wobei der Permanentmagnet 5 zwischen den die Polflächen 12, 13 aufweisenden Schenkeln angeordnet ist und die die Polflächen 14, 15 aufweisenden Schenkel je eine Auslösewicklung 18,19 tragen. Die Auslösewicklung 18 ist gegenüber der Auslösewicklung 19 in entgegengesetztem Sinne gewik-kelt. 4 shows the top view of the pole faces 12, 13, 14, 15 of two, for example, U-shaped parallel magnet yokes 16, 17, the permanent magnet 5 being arranged between the legs having the pole faces 12, 13 and those having the pole faces 14, 15 Each leg has a trigger winding 18, 19. The trigger winding 18 is wound in the opposite sense to the trigger winding 19.

Die Pole des Permanentmagneten 5 sind an den Polflächen 12, 13, 14, 15 mit den Buchstaben N, S bezeichnet, The poles of the permanent magnet 5 are designated on the pole faces 12, 13, 14, 15 with the letters N, S,

wobei die Polstärke des Permanentmagneten 5 an den Polflächen 14, 15 naturgemäss kleiner ist als an den Polflächen 12, 13. the pole strength of the permanent magnet 5 on the pole faces 14, 15 is naturally smaller than on the pole faces 12, 13.

Fliesst nun durch die gemeinsam durchflossenen Auslösewicklungen 18, 19 ein Strom, der bei diesem Ausführungsbeispiel an der Polfläche 14 einen magnetischen N-Pol und damit zufolge des entgegengesetzten Wicklungssinnes an der Polfläche 15 einen magnetischen S-Pol erzeugt, wie dies in Klammern der Polaritätsbezeichnungen dargestellt ist, so entsteht auch an der Polfläche 12 ein magnetischer S-Pol des Magnetfeldes, der durch den die Auslösewicklungen 18, 19 durchfliessenden Strom herbeigeführt wird, und an der Haltemagnetauslöser 13 ein magnetischer N-Pol. Die magnetische Kraft an den Polflächen 12,13 wird verstärkt, jene an den Polflächen 14, 15 geschwächt. Unter der Wirkung der nicht dargestellten Abreissfeder wird der Anker von den Polflächen 14,15 abgerissen und um die Kippachse A-A gekippt. A current now flows through the trigger windings 18, 19 through which, in this exemplary embodiment, a magnetic N pole is generated on the pole face 14 and thus, due to the opposite sense of winding, a magnetic S pole on the pole face 15, as shown in brackets of the polarity designations there is also a magnetic S-pole of the magnetic field on the pole surface 12, which is brought about by the current flowing through the trigger windings 18, 19, and a magnetic N-pole on the holding magnet release 13. The magnetic force on the pole faces 12, 13 is increased, that on the pole faces 14, 15 is weakened. Under the action of the tear-off spring, not shown, the armature is torn from the pole faces 14, 15 and tilted about the tilt axis A-A.

Fliesst der Strom durch die Auslösewicklungen 18,19 in umgekehrtem Sinne, so wird die magnetische Kraft an den Polflächen 14, 15 verstärkt, an den Polflächen 12, 13 geschwächt. Der Anker wird um die Kippachse B-B gekippt. If the current flows through the trigger windings 18, 19 in the opposite sense, the magnetic force is increased at the pole faces 14, 15 and weakened at the pole faces 12, 13. The anchor is tilted about the tilt axis B-B.

Die Anordnung je einer Auslösewicklung auf den einen Schenkeln der Magnetjoche 16,17 beansprucht viel Raum. The arrangement of a trigger winding on one leg of the magnet yokes 16, 17 takes up a lot of space.

Dies kann dadurch vermieden werden, dass die beiden für die Auslösewicklung vorgesehenen Schenkel aneinandergerückt werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, in der die beiden, die Polflächen 14, 15 aufweisenden Schenkel zusammengerückt 5 sind und die Auslösewicklung 20 tragen. This can be avoided by moving the two legs provided for the tripping winding together, as shown in FIG. 5, in which the two legs having the pole faces 14, 15 are moved together 5 and carry the tripping winding 20.

Im Ruhezustand wirkt nur der Permanentmagnet 5, der an den Polflächen 12, 13,14, 15 die nicht eingeklammert mit den Buchstaben N, S dargestellten magnetischen Pole erzeugt. In the idle state, only the permanent magnet 5 acts, which generates the magnetic poles not shown in brackets with the letters N, S on the pole faces 12, 13, 14, 15.

Durchfliesst nun die Auslösewicklung 20 ein Strom, der io an den Polflächen 12, 13, 14, 15 die in Klammern dargestellten magnetischen Polaritäten erzeugt, so wird die magnetische Kraft an der Polfläche 12 verstärkt, an der Polfläche 13 geschwächt, an der Polfläche 14 geschwächt und an der Polfläche 15 verstärkt. Unter der Kraft der etwa an der Stelle 21 15 an dem nicht dargestellten Anker angreifenden Abreissfeder wird demzufolge der Anker von der geschwächten Polfläche 13 abgehoben und um die Kippachse A-A gekippt. If the trigger winding 20 now flows through a current that generates the magnetic polarities shown in parentheses at the pole faces 12, 13, 14, 15, the magnetic force at the pole face 12 is amplified, weakened at the pole face 13, weakened at the pole face 14 and reinforced on the pole face 15. Under the force of the tear-off spring engaging approximately at point 21 15 on the armature (not shown), the armature is consequently lifted from the weakened pole face 13 and tilted about the tilt axis A-A.

Durchfliesst der Auslösestrom die Auslösewicklung 20 in entgegengesetztem Sinne, so wird der Anker um die Kipp-20 achse B-B gekippt. If the tripping current flows through the tripping winding 20 in the opposite sense, the armature is tilted about the tilt 20 axis B-B.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass die Verstärkung der magnetischen Kraft an der Polfläche 15 der Kippbewegung um die Kippachse A-A entgegenwirkt, was bei entgegengesetzter Stromrichtung analog für die Kippbewegung um die Kipp-25 achse B-B gilt, da in diesem Falle die magnetische Kraft an der Polfläche 14 verstärkt wird. Da aber durch das Zusammenrücken der Polflächen 14, 15 der Kraftarm d, also der Abstand des magnetischen Schwerpunktes der Polfläche 15 von der Kippachse A-A relativ klein und nicht wesentlich 30 grösser ist als die Kraftarme e, f für die Polflächen 12, 14, ist der an sich nachteilige Einfluss der verstärkten Anziehungskraft an der Polfläche 15 vernachlässigbar. From FIG. 5 it can be seen that the amplification of the magnetic force on the pole face 15 counteracts the tilting movement about the tilting axis AA, which applies analogously to the tilting movement about the tilting axis BB in the opposite current direction, since in this case the magnetic force is applied the pole face 14 is reinforced. However, since the force arm d, i.e. the distance of the magnetic center of gravity of the pole surface 15 from the tilting axis AA, is relatively small and not significantly larger than the force arms e, f for the pole surfaces 12, 14 due to the moving together of the pole surfaces 14, 15 the influence of the increased attractive force on the pole face 15, which is disadvantageous per se, is negligible.

Um diesen, wenn auch geringen Nachteil zu vermeiden, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 6 und 7 35 die Stege der beiden Magnetjoche 16, 17 überkreuzt ausgeführt, was dadurch erreicht werden kann, dass an den Stegen der Magnetjoche 16,17 Ausnehmungen vorgesehen werden, in die die verbleibenden Stegteile 22,23 eingefügt sind. In order to avoid this, albeit slight disadvantage, in the exemplary embodiment according to FIGS. 6 and 7 35 the webs of the two magnetic yokes 16, 17 are designed to be crossed, which can be achieved by providing recesses on the webs of the magnetic yokes 16, 17 , into which the remaining web parts 22, 23 are inserted.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, wird durch die Überkreu-40 zung erreicht, dass der Abstand d des Schwerpunktes der Polfläche 15, deren Anziehungskraft durch den Auslösestrom verstärkt wird, näher an der Kippachse A-A liegt als bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, dass also der Kraftarm d verkleinert wird. Dabei wird zwar der Kraftarm e für die 45 geschwächte Polfläche 14 vergrössert, was aber zufolge der Schwächung ohne Nachteil ist. Die Länge des Kraftarmes g für die Polfläche 13 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ebenso gross wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4. As can be seen from FIG. 6, the crossover ensures that the distance d of the center of gravity of the pole face 15, whose attraction is increased by the tripping current, is closer to the tilt axis AA than in the exemplary embodiment according to FIG. 5, that the power arm d is reduced. The force arm e for the 45 weakened pole face 14 is increased, but this is without disadvantage due to the weakening. The length of the force arm g for the pole face 13 is as great in the embodiment according to FIG. 6 as in the embodiment according to FIG. 4.

so Zufolge der Überkreuzung der Stege der beiden Magnetjoche 16, 17 können die Polflächen 14, 15 der die Auslösewicklung 20 tragenden Schenkel der Magnetjoche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 auseinandergerückt werden, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, wobei allerdings nur 55 eine Auslösewicklung 20 benötigt wird, die beiden Schenkel mit den Polflächen 14,15 umfasst. Der Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 8 liegt darin, dass die beiden Kippachsen A-A und B-B parallel zueinander liegen und die Abstände der Kraftarme der Schwerpunkte der Polflächen 60 mit verstärkter Anziehungskraft sehr gering gehalten werden können. As a result of the crossover of the webs of the two magnet yokes 16, 17, the pole faces 14, 15 of the legs of the magnet yokes that carry the trigger winding 20 can be moved apart as in the exemplary embodiment according to FIG. 4, as shown in FIG. 8, but only 55 a trigger winding 20 is required, which comprises two legs with the pole faces 14, 15. The advantage of the embodiment according to FIG. 8 is that the two tilting axes A-A and B-B lie parallel to one another and the distances between the force arms of the centers of gravity of the pole faces 60 can be kept very small with increased attraction.

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3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims (7)

652 851652 851 1. Haltemagnetauslöser, der einen Permanentmagneten, eine oder mehrere Auslösewicklungen zur Erzeugung eines Erregerflusses und einen unter der Wirkung mindestens einer Abreissfeder stehenden Auslöseanker aufweist, wobei mindestens zwei den Auslöseanker enthaltende magnetische Kreise vorgesehen sind, deren magnetische Flüsse in den Ankerluftspalten einander überlagern und die Auslösung durch Schwächung des Feldes in mindestens einem der Ankerluftspalte veranlassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseanker (10) im Ruhezustand auf mindestens drei Polflächen (7, 8,9; 12,13,14,15) ruht, wovon mindestens eine Polfläche den einen magnetischen Pol und die anderen Polflächen den anderen magnetischen Pol darstellen, wobei sich der gesamte magnetische Fluss im Ruhezustand über den Auslöseanker (10) schliesst, und dass mindestens zwei (7, 8 bzw. 12; 14; 13, 15) der Polflächen innerhalb eines die Auslösewicklung bzw. die Auslösewicklungen (1,18,19,20) enthaltenden magnetischen Kreises angeordnet sind, zwischen diesen Polflächen und der dritten Polfläche (9 bzw. 13, 15 ; 12,14) der Permanentmagnet (5) liegt und der Auslöseanker (10) im Zuge der Auslösung um mindestens zwei verschiedene, der Polarität des Auslösestromes zugeordnete Achsen (A-A, B-B) kippbar bzw. schwenkbar angeordnet ist, wobei der Auslöseanker (10) im Ruhezustand durch den Permanentmagnet (5) auf allen Polflächen gehalten ist und die Schwenkachsen durch die Lage einer der Polflächen des permanentmagnetischen Kreises und jeweils einer der Polflächen des elektromagnetischen Kreises bestimmt sind. 1. holding magnet trigger, which has a permanent magnet, one or more trigger windings for generating an excitation flux and a trigger armature under the action of at least one tear-off spring, at least two magnetic circuits containing the trigger armature being provided, the magnetic fluxes of which overlap one another in the armature air gaps and the triggering by weakening the field in at least one of the armature air gaps, characterized in that the tripping armature (10) rests on at least three pole faces (7, 8.9; 12, 13, 14, 15) in the idle state, of which at least one pole face is the one magnetic Pole and the other pole faces represent the other magnetic pole, wherein the entire magnetic flux in the rest state closes over the tripping armature (10), and that at least two (7, 8 and 12; 14; 13, 15) of the pole faces within one Trigger winding or the magnetic coil containing the trigger windings (1,18,19,20) are net, between these pole faces and the third pole face (9 or 13, 15; 12, 14) the permanent magnet (5) is located and the tripping armature (10) can be tilted or pivoted in the course of the tripping about at least two different axes (AA, BB) assigned to the polarity of the tripping current, the tripping armature (10) in Idle state is held by the permanent magnet (5) on all pole faces and the pivot axes are determined by the position of one of the pole faces of the permanent magnetic circuit and in each case one of the pole faces of the electromagnetic circuit. 2. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Permanentmagneten (5) enthaltende magnetische Kreis senkrecht an ein die Auslösewicklung tragendes, U-förmiges magnetisches Joch (2) angeschlossen ist. 2. Holding magnet release according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit containing the permanent magnet (5) is connected perpendicularly to a U-shaped magnetic yoke (2) carrying the release winding. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (5) mit dem ihm zugehörigen Schenkel (6) in der Mitte zwischen den beiden Schenkeln (3,4) des U-förmigen Joches (2) angeordnet ist. 3. Holding magnet release according to claim 2, characterized in that the permanent magnet (5) with its associated leg (6) is arranged in the middle between the two legs (3, 4) of the U-shaped yoke (2). 4. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt vier in einer Ebene liegende Polflächen (12,13,14, 15) und zwei insbesondere U-förmige Magnetjoche (16, 17) vorgesehen sind, wobei einander benachbarte Schenkel der beiden Joche (16, 17) je eine bzw. eine gemeinsame Auslösewicklung (18, 19,20) tragen und zwischen den beiden anderen einander benachbarten Enden der Magnetjoche der Permanentmagnet (5) angeordnet ist. 4. Holding magnet release according to claim 1, characterized in that a total of four pole faces (12, 13, 14, 15) and two in particular U-shaped magnetic yokes (16, 17) are provided, with mutually adjacent legs of the two yokes ( 16, 17) each carry one or a common trigger winding (18, 19, 20) and the permanent magnet (5) is arranged between the two other ends of the magnet yokes which are adjacent to one another. 5. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden U-förmigen Magnetjoche (16,17) zumindest angenähert parallel zueinander liegen, wobei jeweils ein Schenkel derselben eine Auslösewicklung (18, 19) trägt und die Auslösewicklungen in einander entgegengesetztem Sinne gewickelt sind (Fig. 4). 5. Holding magnet release according to claim 4, characterized in that the two U-shaped magnet yokes (16, 17) are at least approximately parallel to one another, wherein one leg thereof carries a release winding (18, 19) and the release windings are wound in opposite directions (Fig. 4). 6. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eine gemeinsame Auslösewicklung (20) tragenden Schenkel der beiden Magnetjoche (16, 17) knapp nebeneinander angeordnet und die beiden anderen Enden der Magnetjoche durch den Permanentmagneten (5) voneinander distanziert sind (Fig. 5). 6. holding magnet release according to claim 4, characterized in that the common trigger winding (20) carrying legs of the two magnet yokes (16, 17) are arranged close to each other and the other two ends of the magnet yokes are spaced apart by the permanent magnet (5) (Fig. 5). 7. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stege der beiden Magnetjoche (16,17) überkreuzen. 7. holding magnet release according to claim 4 or 6, characterized in that the webs of the two magnet yokes (16, 17) cross.