-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät mit einer elektromagnetischen
Auslöseeinrichtung,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1; ein derartiges Schaltgerät ist aus der
EP 0 537 090 A1 bekannt.
-
Ein
Schaltgerät
dient im allgemeinen zum Schalten von Leitungen, Betriebsmitteln
oder auch Anlagen. Vorliegend handelt es sich um ein Schaltgerät, insbesondere
um einen Leitungsschutzschalter, mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung zum
Abschalten eines Kurzschlussstromes. Als elektromagnetisch betätigtes Schaltgerät kann unter
anderem auch ein Leistungsschalter, ein Motorschutzschalter wie
auch ein Schütz
oder ein Relais verstanden werden.
-
Kernstücke eines
derartigen Schaltgerätes sind
eine elektromagnetische Auslöseeinrichtung und/oder
ein elektromagnetisches Betätigungsglied, welche
in Wirkverbindung zu einem Schaltmechanismus oder von zu schaltenden
Kontaktstücken
stehen.
-
Das
aus der
EP 0 537 090
A1 bekannte Schaltgerät
ist mit einem derartigen Schaltmechanismus versehen. Im Kurzschlussfall
wirkt dabei auf den Schaltmechanismus ein elektromagnetischer Auslöser, der
mittels zugehörigem
Magnetfeld einen Auslösestößel derart
bewegt, dass der bewegliche Kontakt aufgestoßen und damit vom seinem Festkontakt
getrennt wird.
-
Die
DE 14 38 113 B2 zeigt
mit einem beweglichen Kontaktarm zusammenwirkende Dauermagneten.
-
Im
Hinblick auf das Schaltvermögen
des Schaltgeräts
und den damit zusammenhängenden Abbrand
an den Kontaktflächen,
ist ein schnelles Trennen der Kontaktstücke erforderlich.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Schaltgerät anzugeben,
das mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung versehen ist,
die ein schnelleres Trennen der Kontaktstücke als bisher ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen
sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen. Dabei wirken sowohl am
feststehenden ersten Kontaktstück
als auch am beweglichen zweiten Kontaktstück zusätzliche Kräfte zur Beschleunigung der
Trennung der Kontaktstücke.
-
Wesentlich
ist hierbei das schnelle Trennen der Kontaktstücke, wodurch ein höheres Schaltvermögen des
Leitungsschutzschalters bei gleichem Löschkammervolumen gegeben ist.
Zudem ergibt ein schnelleres Löschen
des beim Trennen der Kontaktstücke
entstehenden Lichtbogens, eine geringere thermische Belastung der
Löschkammer
und auch der damit zusammenhängende
Abbrand an den Kontaktflächen
verringert sich. Im umgekehrten Fall kann bei gleichbleibendem Schaltvermögen das
Volumen der Löschkammer
verringert werden.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Magnetglied als Hilfsspule ausgebildet. Hierbei ist besonders
vorteilhaft, dass die Hilfsspule im Kurzschlussfall ebenfalls vom
Kurzschlussstrom durchflossen wird und sich dadurch ein Magnetfeld
aufbaut, welches eine das Trennen der Kontaktstücke unterstützende Kraft erzeugt. Der an
sich unerwünschte
Kurzschlussstrom dient somit als Energielieferant. Deshalb erhöht sich
bei steigendem Kurzschlussstrom auch die Kraft die die Trennung
herbeiführt.
-
Prinzipiell
kann die Erfindung bei Wechsel- und Gleichstrom gleichermaßen eingesetzt
werden, wodurch das Einsatzgebiet des Schaltgeräts erheblich erweitert werden
kann.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Magnetglied
einen Dauermagneten. Dauermagneten können vorteilhafterweise bei einer
Gleichspannungsversorgung zum Einsatz kommen, wobei diese Variante
eine Alternative zur Hilfsspule darstellt.
-
Mit
Vorteil ist die Hilfsspule von einem Bandmaterial gebildet. Bei
der hier angegebenen Ausführungsform
kann bedingt durch eine bevorzugt automatisierte Fertigung auf der
Basis reiner Stanz- und Faltschritte ohne Wickelabläufe, die
Spule äußerst wirtschaftlich
und effizient hergestellt werden. Dies kann insbesondere durch die
Verwendung eines einzigen Fertigungsmittels, durch eine Einsparung
von Arbeitsschritten, Einzelteilen und Baugruppen, realisiert werden.
-
Idealerweise
umfasst das Bandmaterial das bewegliche zweite Kontaktstück, so dass
sich schon während
der Herstellung des Kontaktstücks
und der Hilfsspule Synergien ergeben. Das Kontaktstück und die
Hilfsspule sind somit einstückig
ausgeführt,
wodurch eine Einsparung an einer stoff-, form- oder kraftschlüssigen Verbindung
gegeben ist.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung ist die Hilfsspule von einem Drahtmaterial
gebildet, wodurch bereits standardisierte Spulen zum Einsatz kommen können. Des
Weiteren bieten derartige Spulen den Vorteil, dass sie in sehr kleinen
Baugrößen herstellbar
sind und sich an vorgegeben Einbaubedingungen anpassen lassen.
-
Zweckmäßigerweise
ist die Kraft der Auslösespule
der Kraft der Hilfsspule entgegengerichtet und bei einer weiteren
Ausführungsform
mit der Kraft der Hilfsspule gerichtet. Von Vorteil ist hierbei
die vielfältige
Einsatztauglichkeit der Er findung, da sie sich auf verschiedenste
Rahmenbedingungen auslegen und einstellen lässt.
-
Bevorzugt
ist die Kraft der Hilfsspule zumindest teilweise in Öffnungsrichtung
des beweglichen zweiten Kontaktstücks gerichtet. Dies stellt
vorteilhafterweise die einfachste Ausführungsform dar, da eine unmittelbare
Anordnung der Hilfsspule gegeben ist.
-
In
einer Alternativausführung
der Erfindung ist die Kraft der Hilfsspule im wesentlichen entgegen der Öffnungsrichtung
des beweglichen zweiten Kontaktstücks gerichtet. Die Wirkverbindung
des beweglichen zweiten Kontaktstücks mit dem Magnetglied und
die Wirkverbindung des zweiten Magnetfelds des Magnetglieds mit
dem ersten Magnetfeld der Auslösespule
ist dabei durch ein Kraftübertragungsmittel
hergestellt. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Anpassungsfähigkeit
an vorgegebene Einbaubedingungen und eine ggf. erwünschte mittelbare
Wirkungsweise.
-
Weitere
Vorteile und Details der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft
anhand der Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:
-
1 ein Schaltgerät mit einem
Gehäuse und
mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung in einer ersten
Ausgestaltung in einer Seitenansicht,
-
2 eine Hilfsspule von einem
Bandmaterial mit einem Kontaktstück
in einer perspektivisches Darstellung,
-
3 ein bewegliches Kontaktstück mit einer
Hilfsspule von einem Drahtmaterial in einer Seitenansicht,
-
4 ein Schaltgerät mit einem
Gehäuse und
mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung in einer zweiten
Ausgestaltung in einer Seitenansicht, und
-
5 ein Schaltgerät mit einem
Gehäuse und
mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung in einer dritten
Ausgestaltung in einer Seitenansicht.
-
Im
nachfolgenden Text sind gleiche Teile der Figuren mit gleichen Bezugszeichen
oder sinngemäß mit ähnlichen
Bezugszeichen versehen.
-
Zunächst wird
auf konstruktive Details, später
auf funktionelle Zusammenhänge
eingegangen.
-
1 zeigt ein Schaltgerät 1a mit
einem Gehäuse 2a und
mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3a in
einer ersten Ausgestaltung in einer Seitenansicht. Die Auslöseeinrichtung 3a weist eine
Auslösespule 4 und
einen darin angeordneten Auslösestößel 5 auf.
Der Auslösestößel 5 ist
mit einer ersten und einer zweiten Ankerseite 37a bzw. 38a versehen.
Ein zugehöriges
Magnetjoch 6a verläuft entlang
einer gedachten Längsachse
LA auf einer Seite außerhalb
der Auslösespule 4 parallel
zu deren Windungen.
-
Das
Magnetjoch 6a weist ein erstes Ende 7a auf, welches
lage- und richtungsgleich
zu einem ersten Endstück 8 der
Auslösespule 4 angeordnet
ist. Das Magnetjoch 6a ist auf Höhe eines zweiten Endstücks 9 der
Auslösespule 4 abgewinkelt
und erstreckt sich mit einem ersten Schenkel 11a in Richtung
des Auslösestößels 5,
wobei ein zweites Ende 10 des Magnetjochs 6a in
etwa auf Höhe
des Außenradius
der Auslösespule 4 endet.
-
Auf
Höhe des
Auslösestößels 5 weist
der erste Schenkel 11a eine hier nicht näher gezeigte Aussparung
auf, in der der Auslösestößel 5 geführt ist.
Zwischen dem ersten Schenkel 11a und der zweiten Ankerseite 38a weist
die Auslösespule 4 in
Verbindung mit ihrem Auslösestößel 5 einen
Luftspalt 36a auf.
-
Am
ersten Schenkel 11a ist ein zweiter Schenkel 12 planflächig und
im wesentlichen deckungsgleich angeordnet. Der zweite Schenkel 12 ist ebenfalls
mit einer hier nicht näher
gezeigten Öffnung versehen
ist, wobei diese weitestgehend deckungsgleich zur vorab genannten
Aussparung ausgebildet ist. Der zweite Schenkel 12 weist
ebenfalls eine Abwinkelung auf, wobei dieser in seinem weiteren
Verlauf in etwa diagonal zu seiner Ursprungslage angeordnet ist
und sich dabei weitestgehend entgegen seiner Ausgangrichtung erstreckt.
-
In
etwa im Anschluss an diese Abwinkelung verläuft der zweite Schenkel 12 bis
zu einem ersten Kontaktträger 13,
der ein hakenförmiges
Ende aufweist. Der erste Kontaktträger 13 ist mit einem
ersten Kontaktstück 14 versehen.
Dem ersten Kontaktstück 14 ist
ein zweites Kontaktstück 16a zugeordnet,
welches auf einem beweglichen zweiten Kontaktträger 15a platziert
ist. Die Auslösespule 4 steht
dabei in einer elektrisch leitenden Verbindung zum ersten Kontaktträger 13 und
dadurch auch zum ersten Kontaktstück 14.
-
Der
bewegliche zweite Kontaktträger 15a erstreckt
sich von einem abgeschrägten
Ende 17a über einen
Abschnitt, der parallel zu den beiden Schenkeln 11a, 12 verläuft, um
nach einer Abwinkelung in ein Magnetglied 18a überzugehen.
Das zweite Kontaktstück 16a und
der zugehörige
bewegliche zweite Kontaktträger 15a stehen
dabei mit dem Magnetglied 18a in einer elektrisch leitenden
Wirkverbindung.
-
Das
Magnetglied 18a ist als Hilfsspule 19a ausgebildet,
wobei ihr Wickelsinn dem der Auslösespule entgegengesetzt ist.
Der Wickelsinn ist hierbei rechtssteigend ausgebildet. Die Hilfsspule 19a umfasst
einen hier nicht näher
dargestellten Aufnahmeraum 20, in dem ein Kern 21a geführt ist.
-
Die
Hilfsspule 19a ist zusammen mit ihrem Kern 21a auf
einem Halter 22 derart angeordnet, dass sie sich in etwa
auf der gedachten Längsachse LA
befindet. Der Halter 22 weist einen ohrenförmigen Fortsatz 23 auf,
der mit einer Ausnehmung 24a versehen ist. Die Ausnehmung 24a ist
hierbei als Langloch ausgebildet. In der Ausnehmung 24a ist
eine Drehachse 25a angeordnet. In etwa in entgegengesetzter
Richtung zum zweiten Kontaktträger 15a ist der
Fortsatz 23 mit einem Hebel 26 versehen, der eine
Längsausnehmung 27 aufweist.
In der Längsaus nehmung 27 ist über ein
Führungselement 28 ein
kraftspeicherndes Auslöseglied 29 geführt. Das
kraftspeichernde Auslöseglied 29 ist
in etwa lagegleich zur Längsachse
LA angeordnet und weist im weitesten Sinn in Richtung des ersten
Endes 7a des Magnetjochs 6a.
-
In 2 ist das als Hilfsspule 19b ausgestaltete
Magnetglied 18b von einem Bandmaterial 30 mit dem
zweiten Kontaktstück 16b in
einer gegenüber 1 modifizierten Form gezeigt.
Das Bandmaterial 30 umfasst, umschließt oder beinhaltet das bewegliche
zweite Kontaktstück 16b und
dient als Ausgangsbasis für
die Ausgestaltung der Hilfsspule 19b. Die Hilfsspule 19b weist
mehrere mäanderförmig verlaufende
Segmente 31 auf. Deutlich gezeigt ist hierbei der Aufnahmeraum 20,
der den Kern 21a gemäß 1 aufnimmt. Die Hilfsspule 19b bildet
im Nachgang an das abgeschrägte
Ende 17b den zweiten Kontaktträger 15b.
-
Die
Hilfsspule 19b weist in diesem Ausführungsbeispiel gegenüber der
Hilfsspule 19a gemäß 1 einen umgekehrten Wickelsinn
auf, der in Bezug auf eine weitere Ausführungsform noch näher erläutert wird.
-
3 zeigt ein alternatives,
bewegliches zweites Kontaktstück 16c,
welches auf dem zweiten Kontaktträger 15c angeordnet
ist. Der zweite Kontaktträger 15c ist
mit einer Hilfsspule 19c versehen, die von einem Drahtmaterial
gebildet ist. Die Hilfsspule 19c ist auf einem am zweiten
Kontaktträger 15c angeformten
Zapfen 32, der als Kern 21b dient, angeordnet.
Die Hilfsspule 19c weist den gleichen Wickelsinn wie die
Hilfsspule 19a gemäß 1 auf. Optional kann an
Stelle der Hilfsspule 19c ein anderes Magnetglied 18c in
Form eines Dauermagneten 33 zum Einsatz kommen, welches
auf dem Zapfen 32 angeordnet werden kann. Anordnung und
Ausrichtung des Dauermagneten 33 sind ebenfalls wie bei den
Hilfsspulen 19a, 19b, 19c und 19d wählbar.
-
In 4 ist ein Schaltgerät 1b mit
einem Gehäuse 2b und
mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3b in
einer zweiten Ausgestaltung gezeigt. Die elektromagnetische Auslöseeinrichtung 3b unterscheidet
sich von der elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3a gemäß 1 dadurch, dass die Bauteile
wie der zweite Kontaktträger 15c,
das erste Kontaktstück 16c und
die Hilfsspule 19c der Ausführungsvariante gemäß 3 entsprechen. Die Drehachse 25b in
der Ausnehmung 24b ist entgegen der Ausführungsform
gemäß 1 im weiteren Verlauf des
zweiten Kontaktträgers 16c zum
Hebel 26 hin angeordnet, entspricht jedoch in ihrer Lage
in etwa der Lage der Drehachse 25a nach 1.
-
Die
Bauteile Hebel 26, Führungselement 28 und
kraftspeicherndes Auslöseglied 29 sind
analog zur Anordnung gemäß 1 ausgeführt. An Stelle der Hilfsspule 19c kann
ebenfalls der Dauermagnet 33 zum Einsatz kommen.
-
In 5 ist ein Schaltgerät 1c mit
einem Gehäuse 2c und
mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3c in
einer dritten Ausgestaltung gezeigt. Die elektromagnetische Auslöseeinrichtung 3c basiert
auf der Ausführungsvariante
gemäß 4. Das Magnetjoch 6b verläuft entlang
der Längsachse LA
auf einer Seite außerhalb
der Auslösespule 4 parallel
zu deren Windungen. Unterschiede ergeben sich beim Magnetjoch 6b,
welches in etwa auf Höhe des
ersten Endstücks 8 der
Auslösespule 4 abgewinkelt
ist und sich mit einem ersten Schenkel 11b in Richtung
des Auslösestößels 5 erstreckt.
Das erste Ende 7b des Magnetjochs 6b und zugleich
des ersten Schenkels 11b, endet in etwa auf Höhe des Außenradius
der Auslösespule 4.
Zwischen dem ersten Schenkel 11b und der ersten Ankerseite 37b weist die
Auslösespule 4 in
Verbindung mit ihrem Auslösestößel 5 einen
Luftspalt 36b auf.
-
Der
erste Schenkel 11b ist mit einer weiteren Abwinkelung versehen,
wobei dieser in seinem weiteren Verlauf in etwa diagonal zu seiner
Ursprungslage angeordnet ist und sich dabei weitestgehend entgegen
der Richtung des ersten Endes 7b erstreckt. In etwa im
Anschluss an diese Abwinkelung verläuft der erste Schenkel 11b entsprechend
der Ausführungsvariante
gemäß 4, bis zum ersten Kontaktträger 13,
der ein hakenförmiges
Ende aufweist.
-
Im
Vergleich zur Ausführungsvariante
gemäß 4 besteht beim zweiten Kontaktträger 15c ein
weiterer Unterschied. Der zweite Kontaktträger 15c ist hier als
Kraftübertragungsmittel 34 ausgeführt und
wirkt als Kipphebel. Die Drehachse 25c und die zugehörige Ausnehmung 24c sind
zwischen dem zweitem Kontaktstück 16c und
in etwa der Höhe
des Zapfens 32 angeordnet.
-
In
etwa auf Höhe
des Zapfens 32 ist der Auslösestößel 5 mit dem Kraftübertragungsmittel 34 mechanisch
verbunden. Die Verbindung kann ggf. kraft-, form- oder stoffschlüssig erfolgen.
Alternativ können der
Auslösestößel 5 und
das Kraftübertragungsmittel 34 auch
einstückig
ausgebildet sein. Der Auslösestößel 5 nimmt
dabei eine ausgefahrene Stellung ein. Die Hilfsspule 19d ist
auf dem am Kraftübertragungsmittel 34 angeformten
Zapfen 32 angeordnet. Die Hilfsspule 19d weist
den gleichen Wickelsinn wie die Hilfsspule 19b gemäß 2 auf. Die Bauteile Hebel 26,
Führungselement 28 und
kraftspeicherndes Auslöseglied 29 sind
analog zur Anordnung gemäß 4 ausgeführt. Der Dauermagnet 33 ist
auch bei diesem Ausführungsbeispiel
an Stelle der Hilfsspule 19d einsetzbar.
-
Die
Auslöse-
und Hilfsspule 4 bzw. 19a-19d können jeweils
für sich
oder in Kombination miteinander aus dem Band- und/oder Drahtmaterial 30 bzw. 35 hergestellt
werden.
-
Die
sich aus den oben genannten konstruktiven Details ergebenden funktionellen
Zusammenhänge
werden im Nachgang näher
erläutert.
-
Bei
dem vorliegenden Schaltgerät 1a gemäß 1 handelt es sich insbesondere
um einen Leitungsschutzschalter, der mit einer elektromagnetischen
Auslöseeinrichtung 3a zum
Abschalten eines Kurzschlussstromes IK dient.
Das Schaltgerät 1a weist
hierbei eine Betriebsstellung „Ein" auf. Im Kurzschlussfall
fließt
der Kurzschlussstrom IK durch die Auslösespule 4,
weiter über
das erste und zweite Kontaktstück 14, 16a und
schließlich
durch die Hilfsspule 19a.
-
Hierbei
bewirkt ein durch den Fluss des Kurzschlussstromes IK entstehendes
Magnetfeld MA der Auslösespule 4, dass der
Auslösestößel 5 in
einer Bewegrichtung BRS teilweise aus der
Auslösespule 4 in
Richtung der Hilfsspule 19a herausgeschoben wird. Das Magnetfeld
MA der Auslösespule 4 ist bestrebt
den Luftspalt 36a zwischen dem ersten Schenkel 11a und
der zweiten Ankerseite 38a zu schließen. Der Auslösestößel 4 schlägt folglich
an der Hilfsspule 19a oder auch am Kern 21 an
und leitet einen Trennvorgang des ersten und zweiten Kontaktstücks 14, 16a ein.
-
Unterstützt wird
der Trennvorgang zum einen mittels des kraftspeichernden Auslöseglieds 29, welches
im allgemeinen als Federglied, ggf. auch als vorgespanntes Federglied,
ausgebildet ist. Das kraftspeichernde Auslöseglied 29 wirkt mit
einer Kraft KG in eine Bewegrichtung BRG. Zur Einstellung der Kraft KG des
kraftspeichernden Auslöseglieds 29,
weist dieses das Führungselement 28 auf,
welches in der Längsaufnahme 27 des
Hebels 26 justierbar ist.
-
Zum
anderen wird der Trennvorgang durch entgegengesetzt gerichtete Magnetfelder
M1K und M2K beschleunigt,
welche auf Grund der durch den Kurzschlussstrom IK durchflossenen
Kontaktstücke 14, 16a entstehen
und wirksam werden. Diese Wirkungsweise entspricht zweier gegensätzlich stromdurchflossener
Leiter – respektive
den Kontaktstücken 14, 16a -,
wobei die jeweiligen Magnetfelder zumindest im wesentlichen dieselbe
Richtung aufweisen. Magnetfelder gleicher Richtung üben einen Querdruck
aufeinander aus, wodurch auch die Leiter – respektive die Kontaktstücke 14, 16a – auseinandergedrückt werden.
-
Eine
weitere und hierbei wesentliche Unterstützung beim Trennvorgang erfährt die
elektromagnetische Auslöseeinrichtung 3a durch
die Gegebenheit, dass das bewegliche zweite Kontaktstück 16a mit
dem Magnetglied 18a in Wirkverbindung steht. Ein zweites
Magnetfeld MM des Magnetglieds 18a steht
zudem mit einem ersten Magnetfeld MA der Auslösespule 4 in
einer berührungslosen
Wirkverbindung. Das zweite Magnetfeld MM entspricht
im wesentlichen einem Magnetfeld MH, welches
durch die Hilfsspule 19a bewirkt wird.
-
Im
Kurzschluss- und/oder Auslösefall
entstehen durch den Fluss des Kurzschlussstromes IK die gleichgerichteten
Magnetfelder MA, MM,
die ihrerseits die Kräfte
KA, KM bewirken.
Die Kräfte
KA, KM wirken in
etwa in entgegengesetzter Richtung aufeinander ein und bedingen
die dargestellte Bewegrichtung BRM, so dass
die beiden Kontaktstücke 14, 16a getrennt
werden. Die Kraft KM des als Hilfsspule 19a ausgeführten Magnetglieds 18a ist
dabei zumindest teilweise in Öffnungsrichtung
OR2K des beweglichen zweiten Kontaktstücks 16a gerichtet.
Die Kraft KM und die Bewegrichtung BRM entsprechen im wesentlichen einer Kraft
KH bzw. einer Bewegrichtung BRH, die
durch die Hilfsspule 19a bewirkt wird bzw. die für die Hilfsspule 19a maßgeblich
ist.
-
Das
als Hilfsspule 19a mit Kern 21a ausgeführte und
auf dem Halter 22 angeordnete Magnetglied 18a,
ist an den Fortsatz 23 angeformt, so dass sich das Magnetglied 18a beim
Trennvorgang entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 25a bewegt.
Das Schaltgerät 1a nimmt
hierbei eine Betriebsstellung „Aus" ein.
-
Vorteilhaft
wirkt sich in diesem Zusammenhang die Wirkungsweise des Kurzschlussstromes
IK in Verbindung mit den dadurch entstehenden
Magnetfeldern MA, MM aus.
So wird bei steigendem Kurzschlussstrom IK ein
stärkeres
Magnetfeld MA in der Auslö sespule 4 und
ein stärkeres
Magnetfeld MM im Magnetglied 18a,
insbesondere in der Hilfsspule 19a aufgebaut, was zu einem
schnelleren Trennvorgang der Kontaktstücke 14, 16a führt.
-
Das
Schaltgerät 1b gemäß 4 wirkt in gleicher Weise
wie das Schaltgerät 1a gemäß 1, wobei die Bauteile gemäß 3 zum Einsatz kommen. Die
Wirkungsweise des kraftspeichernden Auslöseglieds 29 und der
entgegengesetzt gerichteten Magnetfelder M1K und
M2K an den Kontaktstücke 14 bzw. 16c ist
nach wie vor gegeben. Zu den entgegengerichteten Kräften KA, KH der auf der
Längsachse
LA liegenden Auslöse-
bzw. Hilfsspule 4, 19c, weist der Auslösestößel 5 die
zusätzliche
kontaktstücktrennende
Wirkung entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 auf. Im Auslösefall fährt der
Auslösestößel 5 entlang
der Längsachse
LA in Richtung der Hilfsspule 19c aus und stößt in etwa
auf Höhe
der Hilfsspule 19c eine an ihr angeordnete Verlängerung des
zweiten Kontaktträgers 15c an.
-
In
einer weiteren Ausführungsvariante
gemäß 5 weist das Schaltgerät 1c eine
im Vergleich zu den Ausführungsvarianten
gemäß 1 und 4 veränderte
Kinematik auf. Die Wirkungsweise des kraftspeichernden Auslöseglieds 29 und
der entgegengesetzt gerichteten Magnetfelder M1K und
M2K an den Kontaktstücken 14, 16c ist
ebenfalls gegeben. Der Wickelsinn der Auslösespule 4 und der Hilfsspule 19d ist
mit gleicher Steigung ausgebildet. In etwa auf Höhe der Hilfsspule 19d greift
der Auslösestößel 5 mittig
am Kraftübertragungsmittel 34 an. Der
Kurzschlussstrom Ik fließt im Kurzschlussfall durch
die Auslöse-
und Hilfsspule 4 bzw. 19d und erzeugt dabei die
Magnetfelder MA und MH,
wobei diese entgegengesetzt gerichtet sind.
-
Der
Auslösestößel 5 fährt dabei
entlang der Längsachse
LA entgegen der Richtung der Hilfsspule 19d in die Auslösespule 4 ein.
Auf Grund der Lage der Drehachse 25c unterhalb des Kraftübertragungsmittels 34 erfolgt
ein Anziehung der Hilfsspule 19d, was zudem durch die miteinandergerichteten
Kräfte KA, KH der Auslöse- bzw.
Hilfsspule 4 bzw. 19d, unterstützt wird. Gleichzeitig erfolgt
aber eine Abstoßung der
Kontaktstücke 14 und 16c.
-
Zusammenfassend
betrachtet ist die Kraft KH der Hilfsspule 19d im
wesentlichen entgegen der Öffnungsrichtung
OR2K des beweglichen zweiten Kontaktstücks 16c gerichtet.
Die Wirkverbindung des zweiten Kontaktstücks 16c mit dem Magnetglied 18c in
Form der Hilfsspule 19d und die Wirkverbindung des zweiten
Magnetfelds KM des Magnetglieds 18c mit
dem ersten Magnetfeld MA der Auslösespule 4 ist durch
das Kraftübertragungsmittel 34 hergestellt.
-
Der
nachstehende Abschnitt bezieht sich gleichermaßen auf alle Ausführungsvarianten,
welche mit dem Dauermagnet 33 versehen werden können. Eine
zur Hilfsspule 19a bis 19d äquivalente Wirkung lässt sich
erzielen, wenn die Auslösespule 4 von
Gleichstrom durchflossen wird und der Dauermagnet 33 derart
am Halter oder am Zapfen befestigt wird, dass seine Polarität ein zur
Auslösespule 4 gleichgerichtetes
oder auch entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld aufbaut. Der Dauermagnet 33 muss dabei
nicht stromdurchflossen sein. Die den Ausführungsbeispielen gemäß 1, 4 und 5 zugrundeliegende
Technik kann auch bei einem Motorschutzschalter, einem Schütz, einem
Relais oder einem ähnlichen
elektromagnetisch betätigten
sowie bei einem elektromagnetischen Schaltgerät zur Anwendung kommen.