DE10126852B4 - Schaltgerät mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung - Google Patents

Schaltgerät mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung Download PDF

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Abstract

Schaltgerät (1a, 1b, 1c) mit einem Gehäuse (2a, 2b, 2c) und mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung (3a, 3b, 3c), welche ein kraftspeicherndes Auslöseglied (29) aufweist und mit einer einen Auslösestößel (5) umfassenden Auslösespule (4) versehen ist, wobei die Auslösespule (4) in einer elektrisch leitenden Verbindung zu einem ersten Kontaktstück (14) eines ersten Kontaktträgers (13) angeordnet ist und dem ersten Kontaktstück (14) ein bewegliches zweites Kontaktstück (16a, 16b, 16c) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche zweite Kontaktstück (16a, 16b, 16c) auf einem beweglichen zweiten Kontaktträger (15a, 15b, 15c) platziert ist, der in ein Magnetglied (18a, 18b, 18c) übergeht, welches mit dem beweglichen zweiten Kontaktstück (16a, 16b, 16c) in einer elektrisch leitenden Wirkverbindung steht, wobei ein zweites Magnetfeld (MM) des Magnetglieds (18a, 18b, 18c) mit einem ersten Magnetfeld (MA) der Auslösespule 4 in Wirkverbindung stehen, wobei in einem Auslösefall Kräfte (KA, KM, KH) durch die Magnetfelder (MA, MM) gegeben sind, die die...

Description

  • 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.

Claims (10)

  1. Schaltgerät (1a, 1b, 1c) mit einem Gehäuse (2a, 2b, 2c) und mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung (3a, 3b, 3c), welche ein kraftspeicherndes Auslöseglied (29) aufweist und mit einer einen Auslösestößel (5) umfassenden Auslösespule (4) versehen ist, wobei die Auslösespule (4) in einer elektrisch leitenden Verbindung zu einem ersten Kontaktstück (14) eines ersten Kontaktträgers (13) angeordnet ist und dem ersten Kontaktstück (14) ein bewegliches zweites Kontaktstück (16a, 16b, 16c) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche zweite Kontaktstück (16a, 16b, 16c) auf einem beweglichen zweiten Kontaktträger (15a, 15b, 15c) platziert ist, der in ein Magnetglied (18a, 18b, 18c) übergeht, welches mit dem beweglichen zweiten Kontaktstück (16a, 16b, 16c) in einer elektrisch leitenden Wirkverbindung steht, wobei ein zweites Magnetfeld (MM) des Magnetglieds (18a, 18b, 18c) mit einem ersten Magnetfeld (MA) der Auslösespule 4 in Wirkverbindung stehen, wobei in einem Auslösefall Kräfte (KA, KM, KH) durch die Magnetfelder (MA, MM) gegeben sind, die die beiden Kontaktstücke (14, 16a, 16b, 16c) trennen.
  2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetglied (18a, 18b, 18c) als Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) ausgebildet ist.
  3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetglied (18a, 18b, 18c) einen Dauermagneten (33) umfasst.
  4. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) von einem Bandmaterial (30) gebildet ist.
  5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandmaterial (30) das bewegliche zweite Kontaktstück (16a, 16b, 16c) umfasst.
  6. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) von einem Drahtmaterial (35) gebildet ist.
  7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (KA) der Auslösespule (4) der Kraft (KH) der Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) entgegengerichtet ist.
  8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (KA) der Auslösespule (4) mit der Kraft (KH) der Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) gerichtet ist .
  9. Schaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (KH) der Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) zumindest teilweise in Öffnungsrichtung (OR2K) des beweglichen zweiten Kontaktstücks (16a, 16b, 16c) gerichtet ist.
  10. Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (KH) der Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) im wesentlichen entgegen der Öffnungsrichtung (OR2K) des beweglichen zweiten Kontaktstücks (16a, 16b, 16c) gerichtet ist, wobei die Wirkverbindung des beweglichen zweiten Kontaktstücks (16a, 16b, 16c) mit dem Magnetglied (18a, 18b, 18c) und die Wirkverbindung des zweiten Magnetfelds (MM) des Magnetglieds (18a, 18b, 18c) mit dem ersten Magnetfeld (MA) der Auslösespule (4) durch ein Kraftübertragungsmittel (34) hergestellt ist.
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