DE102014111854A1 - Schaltgerät mit Schalt- und Schutzfunktion - Google Patents

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Abstract

Antriebsanordnung für ein Schaltgerät, mit zwei elektromagnetischen Antrieben, nämlich einem ersten Antrieb und einem zweiten Antrieb, wobei die elektromagnetischen Antriebe jeweils mindestens eine Magnetspule aufweisen, wobei die Stellkraft eines ersten Ankers über einen Stoß auf einen zweiten Anker übertragen wird, sowie Schaltgerät mit mindestens einem Festkontakt und mit mindestens einem Bewegkontakt, wobei der Bewegkontakt zum Schließen und Trennen eines Strompfades reversibel zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gegenüber dem Festkontakt bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Schaltgerät, mit zwei elektromagnetischen Antrieben, nämlich einem ersten Antrieb und einem zweiten Antrieb, wobei die elektromagnetischen Antriebe jeweils mindestens eine Magnetspule aufweisen, sowie ein Schaltgerät mit mindestens einem Festkontakt und mit mindestens einem Bewegkontakt, wobei der Bewegkontakt zum Schließen und Trennen eines Strompfades reversibel zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gegenüber dem Festkontakt bewegbar ist.
  • Derartige Schaltgeräte mit entsprechenden elektromagnetischen Antrieben werden beispielsweise bei Motorstartern verwendet. Diese sollen für das betriebsmäßige Schalten einer Last, das Abschalten einer Überlast und das Abschalten im Kurzschlussfall geeignet sein. Grundsätzlich können zur Erzielung dieser Funktionalität auch zwei getrennte Schaltgeräte, nämlich ein Motorschutzschalter als Leistungsschalter und ein Schütz als Lastschalter eingesetzt werden. Als Alternative sind Motorstarter bekannt, bei denen die Schalt- und Schutzfunktion in einem Schaltgerät integriert ist. In der Regel weisen diese dazu ein handbetätigtes, mechanisches Schaltschloss auf.
  • In der Druckschrift WO 2014/023326 A1 ist ein Schaltgerät bzw. ein Antrieb für ein Schaltgerät für einen kompakten und fernbetätigbaren Motorstarter beschrieben, mit dem das betriebsmäßige Schalten der Last, das Abschalten der Überlast und das Abschalten von Kurzschlüssen mit nur einem Gerät realisiert werden kann. Die Problematik beim Abschalten von Kurzschlüssen besteht in der Notwendigkeit, die geschlossenen Kontakte sehr schnell und dauerhaft zu öffnen, um ein sicheres Löschen des Lichtbogens zu gewährleisten, um ein Wiederzünden des Lichtbogens und um ein Verschweißen der Kontakte zu vermeiden. Der Antrieb weist dazu eine bipolare elektromagnetische Antriebseinheit mit einem beweglichen Anker und zwei ortsfesten Magnetspulen zur reversiblen Bewegung des Ankers zwischen zwei permanentmagnetisch stabilisierten Ankerlagen auf, wobei durch selektive Erregung der ersten Magnetspule ein Bewegkontakt in die Schließstellung bewegbar ist und durch selektive Erregung der zweiten Magnetspule der Bewegkontakt innerhalb einer für einen Kurzschluss im Strompfad zulässigen Maximalabschaltzeit in die Öffnungsstellung bewegbar ist.
  • Elektromagnetische Antriebe, die für das Ein- und für das Ausschalten verwendet werden, haben den Nachteil, dass diese eine vergleichsweise große, bewegte Masse besitzen, die für den Einschaltvorgang notwendig ist. Aufgrund der Trägheit weist ein solcher Antrieb jedoch eine entsprechend lange Ausschaltzeit auf. Die so erreichbaren Ausschaltzeiten können gegebenenfalls zu lang sein, um einen Kurzschluss sicher abzuschalten.
  • Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Antriebsanordnung für ein kompaktes und fernbetätigbares Schaltgerät, mit dem das betriebsmäßige Schalten einer Last, das Abschalten einer Überlast und das Abschalten von Kurzschlüssen mit nur einem Gerät realisiert werden kann, vorzuschlagen, welche kürzere Abschaltzeiten erlaubt, als der Stand der Technik.
  • Die Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung nach Anspruch 1, sowie durch ein Schaltgerät nach Anspruch 11 gelöst. In den Unteransprüchen sind jeweils bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Schaltgerät weist zwei elektromagnetische Antriebe auf, wobei die elektromagnetischen Antriebe jeweils mindestens eine Magnetspule aufweisen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Antrieb einen ersten Anker und der zweite Antrieb einen zweiten Anker aufweist, wobei eine Stellkraft des ersten Antriebs durch den ersten Anker derart auf den zweiten Anker übertragbar ist, dass der zweite Anker aus einer ersten Ankerlage in eine stabilisierte zweite Ankerlage gelangt.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung besteht darin, dass durch die zwei Antriebe mit jeweils einem Anker eine voneinander unabhängige Bewegung der Anker ermöglicht wird. Dadurch kann für einen Einschaltvorgang des Schaltgeräts eine deutlich höhere Masse es ersten Ankers zur Verfügung gestellt werden, was eine geringere Verlustleistung und eine optimale Anzugsdynamik zur Folge hat. Unabhängig von dem ersten Anker kann der zweite Anker aus seiner stabilisierten zweiten Ankerlage gelöst und insbesondere in seine Ausgangslage zurückbewegt werden. Die Masse des ersten Ankers braucht so vorteilhaft bei einem Abschaltvorgang, insbesondere im Falle eines Kurzschluss, nicht in Bewegung gesetzt zu werden. Da der zweite Anker eine geringere Masse aufweist, als ein ansonsten für einen Einschaltvorgang geeigneter Anker, kann der Abschaltvorgang vorteilhaft in kürzerer Zeit erfolgen. Besonders vorteilhaft kann die Masse des zweiten Ankers wesentlich kleiner gewählt werden, als die Masse des ersten Ankers. Dadurch ist die erfindungsgemäße Antriebsanordnung in einem Schaltgerät für ein besonders schnelles Abschalten bei einem Kurzschluss geeignet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Anker eine wesentlich größere Masse aufweist, als der zweite Anker, wobei wesentlich größer im Sinne der Erfindung dahingehend zu verstehen ist, dass die größere Masse ein Vielfaches der kleineren Masse aufweist. Insbesondere weist der erste Anker nämlich eine mindestens um einen Faktor zehn größere Masse, bevorzugt eine mindestens um einen Faktor fünfzehn größere Masse als der zweite Anker auf.
  • Bevorzugt bewegt die Stellkraft des ersten Antriebs den ersten Anker aus einer ersten Ankerlage in eine zweite Ankerlage, wobei die Stellkraft in Form eines Stoßimpulses des ersten Ankers auf den zweiten Anker übertragbar ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Ankerlage des zweiten Ankers die zweite Ankerlage des ersten Ankers überlagert, sodass der Stoß erfolgt, bevor der erste Anker seine zweite Ankerlage erreicht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine zusätzliche magnetische Stellkraft des zweiten Antriebs derart auf den zweiten Anker wirkt, dass der zweite Anker in seine stabilisierte zweite Ankerlage gelangt. Diese Ausführungsform erlaubt es vorteilhaft, die zwei elektromagnetischen Antriebe so auszulegen, dass die vom ersten Antrieb indirekt auf den zweiten Anker übertragene Stellkraft auch geringfügig geringer sein kann, als notwendig, um die stabilisierte zweite Ankerlage des zweiten Ankers zu erreichen, da die Stellkraft des zweiten Antriebs vorteilhaft genutzt werden kann, um den zweiten Anker zu bewegen. Dabei wirkt die Stellkraft des zweiten Antriebs etwa auf den letzten 20 Prozent des Wegs von der ersten in die zweite Ankerlage.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Anker unabhängig von dem ersten Antrieb aus seiner zweiten Ankerlage heraus bewegbar ist, also beispielsweise auch während der erste Anker sich in seiner zweiten Ankerlage befindet. Die Ausführungsform hat den Vorteil, dass der zweite Anker seine zweite Ankerlage umgehend wieder verlassen kann, unabhängig von der aktuellen Position des ersten Ankers. Selbst wenn der erste Anker auf Grund seiner Trägheit beim Einschaltvorgang eine gewisse Zeit nach dem Abschalten des ersten Antriebs, beispielsweise etwa 30 Millisekunden lang, in seiner zweiten Ankerlage verharrt, bevor er durch eine Rückstellfeder zurück in seine erste Ankerlage gebracht wird, ist durch den zweiten Anker gleichzeitig ein Abschaltvorgang möglich, der bei einem Kurzschluss wesentlich schneller erfolgen soll, nämlich in der Regel in drei bis maximal fünf Millisekunden. Das gelingt, bevorzugt mit Hilfe von herkömmlichen Rückstellfedern und einer Schnellentregung, auf Grund der geringen Trägheit, die der zweite Anker seiner Beschleunigung entgegensetzt und auf Grund der Entkopplung des zweiten Ankers von dem ersten Anker.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Permanentmagnet den zweiten Anker in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage hält, wodurch eine besonders einfache Ausführungsform geschaffen wird. Die Haltekraft des Permanentmagneten wird bei einem Abschaltvorgang vorzugsweise durch den zweiten Antrieb kompensiert, indem die entsprechende Magnetspule des zweiten Antriebs derart erregt wird, dass ihr Magnetfeld ein Magnetfeld des Permanentmagneten ausgleicht. Sobald die Magnetkraft kompensiert ist, beschleunigt eine vorgespannte Rückstellfeder den zweiten Anker in Richtung seiner ersten Ankerlage.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Antrieb den zweiten Anker in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage hält. Die Haltekraft des zweiten Antriebs wird bei einem Abschaltvorgang vorzugsweise durch eine Entregung der Magnetspule verringert, insbesondere durch eine Schnellentregung, sodass die vorgespannten Rückstellfedern den zweiten Anker in Richtung seiner ersten Ankerlage bewegen können. Die Schnellentregung kann durch einen Stromfluss auf Grund einer umgekehrt gepolten Spannung erfolgen. Der zweite Antrieb weist weiterhin bevorzugt zwei unabhängige Magnetspulen auf. Die zweite Magnetspule kann vorteilhaft zur Schnellentregung und zum Aufbau einer Redundanz genutzt werden. Durch eine Redundanz wird auch bei einem Ausfall einer der zwei Magnetspulen ein sicheres Abschalten gewährleistet.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit mindestens einem Festkontakt und mit mindestens einem zugehörigen Bewegkontakt, wobei der Bewegkontakt zum Schließen und Trennen eines Strompfades mittels der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung reversibel zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gegenüber dem Festkontakt bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Stellkraft des ersten Antriebs durch den ersten Anker über den zweiten Anker auf den Bewegkontakt derart übertragbar ist, dass der Bewegkontakt in die Schließstellung gelangt. Vorzugsweise hält der zweite Anker in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage den Bewegkontakt in der Schließstellung. Weiterhin bevorzugt ist der zweite Anker mit dem Bewegkontakt direkt gekoppelt, sodass bei einem Abschaltvorgang der zweite Anker, indem er durch Rückstellfedern aus seiner zweiten Ankerlage herausbewegt wird, den Bewegkontakt mitnimmt, wodurch der Bewegkontakt in die Öffnungsstellung gelangt.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Schaltgeräts besteht darin, dass durch die zwei Antriebe mit jeweils einem Anker eine voneinander unabhängige Bewegung der Anker ermöglicht wird, die nur indirekt, bei der Stoßimpulsübertragung im Einschaltvorgang, miteinander gekoppelt sind. Der Bewegkontakt ist dagegen direkt mit dem zweiten Anker gekoppelt, um bei dem Abschaltvorgang schnell in die Öffnungsstellung bewegt zu werden, insbesondere im Falle eines Kurzschluss. Dadurch ist das erfindungsgemäße Schaltgerät besonders zum schnellen Abschalten bei einem Kurzschluss geeignet.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Ausführungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
  • Es zeigen
  • 1 ein schematisch dargestelltes Schaltgerät bei geöffneten Kontakten mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung;
  • 2 das Schaltgerät gemäß 1 bei geschlossenen Kontakten;
  • 3 ein schematisch dargestelltes Schaltgerät bei geöffneten Kontakten mit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung;
  • 4 das Schaltgerät gemäß 3 bei geschlossenen Kontakten;
  • 5 ein schematisch dargestelltes Schaltgerät bei geöffneten Kontakten mit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung;
  • 6 das Schaltgerät gemäß 5 bei geschlossenen Kontakten;
  • 7 ein schematisch dargestelltes Schaltgerät bei geöffneten Kontakten mit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung;
  • 8 das Schaltgerät gemäß 7 bei geschlossenen Kontakten.
  • In den 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 1 für ein Schaltgerät dargestellt. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung 1 weist zwei elektromagnetische Antriebe 3, 4 auf, nämlich einem ersten Antrieb 3 und einem zweiten Antrieb 4, wobei die elektromagnetischen Antriebe 3, 4 jeweils mindestens eine Magnetspule 21, 22 und einen zwischen zwei Ankerlagen beweglichen Anker 25, 26 aufweisen. Eine Stellkraft des ersten Antriebs 3 ist erfindungsgemäß durch den ersten Anker 25 derart auf den zweiten Anker 26 übertragbar, dass der zweite Anker aus einer ersten Ankerlage in eine stabilisierte zweite Ankerlage gelangt.
  • Der zweite Anker 26 ist in der 1 in seiner ersten Ankerlage dargestellt und in der 2 in seiner zweiten, stabilisierten Ankerlage. Der erste Anker 25 ist in der 1 in seiner ersten Ankerlage dargestellt und in der 2 in seiner zweiten Ankerlage. Die weiteren Ausführungsformen gemäß der 3 bis 8 unterscheiden sich von der Ausführungsform gemäß der 1 und 2 im Wesentlichen anhand von Varianten des zweiten Antriebs 4, auf die später näher eingegangen wird. Ansonsten gelten die folgenden Ausführungen für alle Ausführungsformen gemäß der 1 bis 8 und werden später nicht wiederholt.
  • Nachfolgend wird die Funktion der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 1 bei einem Einschaltvorgang beschrieben, bei dem der ersten Anker 25 durch die Stellkraft der Magnetspule 21 des ersten Antriebs 3 aus der ersten Ankerlage in die zweite Ankerlage bewegt wird. Kurz bevor der erste Anker 25 die zweite Ankerlage erreicht, die durch einen Anschlag 6 definiert ist, trifft der erste Anker 25 auf den zweiten Anker 26, der sich in seiner ersten Ankerlage befindet, da die erste Ankerlage des zweiten Ankers 26 die zweite Ankerlage des ersten Ankers 25 überlagert, sodass ein Stoß erfolgt, bevor der erste Anker 25 seine zweite Ankerlage erreicht, bei dem die Stellkraft des ersten Antriebs 3 in Form eines Impulses des ersten Ankers 25 auf den zweiten Anker 26 übertragen wird. Dazu ragt ein Zapfen 8 des zweiten Ankers 26 durch eine Öffnung 7 in das Gehäuse des ersten Antriebs 3 hinein. Der erste Anker 25 besitzt vorzugsweise eine wesentlich größere Masse, als der zweite Anker 26, nämlich eine mindestens um einen Faktor zehn größere Masse. Durch den Impuls des ersten Ankers 25 überwindet der zweite Anker 26 eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder 2 und gelangt in seine zweite Ankerlage. Alternativ kann die Antriebsanordnung 1 auch derart ausgelegt sein, dass der zweite Anker 26 die zweite Ankerlage nicht allein durch den Impuls des ersten Ankers 25 erreicht, sondern auf dem letzten Teilstück des Wegs durch die Stellkraft der Magnetspule 22 des zweiten Antriebs 4 endgültig in die zweite Ankerlage gelangt.
  • Die 1 bis 8 zeigen jeweils auch ein schematisch angedeutetes Schaltgerät, welches neben der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 1 eine Strombahn 10 umfasst, wobei zwei Festkontakte 11, 12 und zwei Bewegkontakte 14, 15 vorgesehen sind und die Bewegkontakte 14, 15 zum Schließen und Trennen des Strompfades 10 reversibel zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gegenüber den Festkontakten 11, 12 an einem Schaltstück 16 bewegbar sind. Das Schaltstück 16 ist über eine Kontakt-Druckfeder 2‘ und eine Schaltbrücke 17 fest mit dem zweiten Anker 26 verbunden. Dadurch wird die Stellkraft des ersten Antriebs 3 durch den ersten Anker 25 über den zweiten Anker 26 auf die Bewegkontakte 14, 15 übertragen, die dadurch in die Schließstellung gelangen, die bei allen Ausführungsformen jeweils in den geradzahlig nummerierten Figuren dargestellt ist. Wenn der zweite Anker 26 sich in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage befindet, hält dieser die Bewegkontakte 14, 15 in der Schließstellung.
  • Die in den geradzahlig nummerierten Figuren mit geschlossenen Kontakten dargestellten Antriebsanordnungen 1 zeigen beide Anker 25, 26 in ihrer jeweils zweiten Ankerlage, so dass der erste Anker 25 durch seine Druckfeder 2 beaufschlagt ist und der zweite Anker 26 durch seine Druckfeder 2 und die Kontakt-Druckfeder 2‘ beaufschlagt ist. Die gezeigte Position der beiden Anker 25, 26 ergibt sich unmittelbar nach Abschluss des oben beschriebenen Einschaltvorgangs, wenn der zweite Anker 26 seine zweite, stabilisierte Ankerlage erreicht hat und der erste Anker 25 nach Entregung der Magnetspule 21 auf Grund seiner Trägheit noch nicht durch die Rückstellfeder 2 in seine erste Ankerlage zurückbewegt wurde. Bis zur Rückkehr in die erste Ankerlage können beispielsweise 30 Millisekunden vergehen. Diese Zeit ist wesentlich länger, als die erfindungsgemäße Antriebsanordnung 1 bei einem Kurzschluss zum Abschalten benötigen soll, wofür etwa drei bis maximal fünf Millisekunden zur Verfügung stehen. Das schnelle Abschalten eines Kurzschlusses unmittelbar nach dem Einschaltvorgang, wie in der dargestellten Position, ist mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 1 vorteilhaft möglich, da der zweite Anker 26 aus seiner zweiten Ankerlage heraus bewegbar ist, während der erste Anker 25 sich noch in seiner zweiten Ankerlage befindet. Der Abschaltvorgang läuft unabhängig von dem ersten Anker 25 ab. Dazu wird der zweite Anker 26 aus seiner zweiten Ankerlage heraus bewegt, indem die Stabilisierung der zweiten Ankerlage aufgehoben wird, worauf im Folgenden noch näher eingegangen wird. Sobald der zweite Anker 26 nicht mehr in der zweiten Ankerlage gehalten wird, bewegen die Rückstellkräfte der Rückstellfeder 2 und der Kontakt-Druckfeder 2‘ den zweiten Anker 26, der auf Grund seiner geringen Masse bzw. Trägheit stark beschleunigt und so schnell seine erste Ankerlage wieder erreicht. Die Bewegkontakte 14, 15 an dem Schaltstück 16 werden durch die direkte Kopplung an den zweiten Anker 26 ebenso schnell von der Schließstellung in die Öffnungsstellung gegenüber den Festkontakten 11, 12 gebracht, so dass der Strompfad 10 unterbrochen ist.
  • Nachfolgend wird die Stabilisierung des zweiten Ankers 26 in der zweiten Ankerlage und die Aufhebung der Stabilisierung bei einem Abschaltvorgang näher erläutert und dabei auf die verschiedenen Ausführungsformen des zweiten Antriebs 4 eingegangen.
  • Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform, bei der vorgesehen ist, dass ein Permanentmagnet 5 den zweiten Anker 26 in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage hält. Der zweite Antrieb 4 weist die Magnetspule 22 auf, um die Haltekraft des Permanentmagneten 5 zu kompensieren und so das Lösen des zweiten Ankers 26 aus seiner zweiten Ankerlage zu ermöglichen.
  • Die 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform, bei der vorgesehen ist, dass der zweite Antrieb 4 den zweiten Anker 26 nur mit der Magnetspule 22 in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage hält. Zum Lösen des zweiten Ankers 26 wird die Magnetspule 22 entregt, vorzugsweise über eine entsprechende Schaltung zur Schnellentregung.
  • Die 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, bei der vorgesehen ist, dass der zweite Antrieb 4 zwei unabhängige Magnetspulen 22, 22‘ aufweist, die beide unabhängig voneinander dazu vorgesehen sind, um die Haltekraft des Permanentmagneten 5 zu kompensieren und so das Lösen des zweiten Ankers 26 aus seiner zweiten Ankerlage zu ermöglichen. Dadurch wird vorteilhaft eine Redundanz geschaffen, die ein sicheres Abschalten auch bei Ausfall einer der zwei Magnetspulen 22, 22‘ des zweiten Antriebs 4 erlaubt.
  • Die 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform, bei der vorgesehen ist, dass der zweite Antrieb 4 zwei unabhängige Magnetspulen 22, 22‘ aufweist, von denen eine Haltespule 22 dazu vorgesehen ist, den zweiten Anker 26 in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage zu halten und eine Lösespule 22‘, deren Magnetfeld dem der Haltespule 22 entgegenwirkt, um so das Lösen des zweiten Ankers 26 aus seiner zweiten Ankerlage zu ermöglichen.
  • Bei den Ausführungsformen gemäß der 5 bis 8 kann eine der zwei unabhängigen Magnetspulen 22, 22‘ des zweiten Antriebs 4 dazu vorgesehen sein, die zusätzliche Stellkraft des zweiten Antriebs 4 auf den zweiten Anker 26 auszuüben, um den zweiten Anker in seine stabilisierte zweite Ankerlage zu bringen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Antriebsanordnung
    2
    Druckfedern, Rückstellfedern
    2‘
    Kontakt-Druckfeder
    3
    Erster elektromagnetischer Antrieb
    4
    Zweiter elektromagnetischer Antrieb
    5
    Permanentmagnet
    6
    Anschlag
    7
    Öffnung
    8
    Zapfen
    10
    Strompfad
    11
    Festkontakt
    12
    Festkontakt
    14
    Bewegkontakt
    15
    Bewegkontakt
    16
    Schaltstück
    17
    Schaltbrücke
    21
    Erste Magnetspule
    22, 22‘
    Zweite Magnetspule, Haltespule, Lösespule
    25
    Erster Anker
    26
    Zweiter Anker
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2014/023326 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Antriebsanordnung (1) für ein Schaltgerät, mit zwei elektromagnetischen Antrieben (3, 4), nämlich einem ersten Antrieb (3) und einem zweiten Antrieb (4), wobei die elektromagnetischen Antriebe jeweils mindestens eine Magnetspule (21, 22) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb einen ersten Anker (25) und der zweite Antrieb einen zweiten Anker (26) aufweist, wobei eine Stellkraft des ersten Antriebs (3) durch den ersten Anker (25) derart auf den zweiten Anker (26) übertragbar ist, dass der zweite Anker aus einer ersten Ankerlage in eine stabilisierte zweite Ankerlage gelangt.
  2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft des ersten Antriebs (3) den ersten Anker (25) aus einer ersten Ankerlage in eine zweite Ankerlage bewegt, wobei die Stellkraft in Form eines Stoßimpulses des ersten Ankers (25) auf den zweiten Anker (26) übertragbar ist.
  3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ankerlage des zweiten Ankers (26) eine zweite Ankerlage des ersten Ankers (25) überlagert, sodass der Stoß erfolgt bevor der erste Anker seine zweite Ankerlage erreicht.
  4. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anker (25) eine wesentlich größere Masse aufweist, als der zweite Anker (26), insbesondere nämlich eine mindestens um einen Faktor zehn größere Masse, bevorzugt eine mindestens um einen Faktor fünfzehn größere Masse.
  5. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anker (26) unabhängig von dem ersten Antrieb (3) aus seiner zweiten Ankerlage heraus bewegbar ist.
  6. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Stellkraft des zweiten Antriebs (4) derart auf den zweiten Anker (26) wirkt, dass der zweite Anker in seine stabilisierte zweite Ankerlage gelangt.
  7. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Permanentmagnet (5) den zweiten Anker (26) in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage hält.
  8. Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (4) eine Haltekraft des Permanentmagneten (5), zum Lösen des zweiten Ankers (26) aus seiner zweiten Ankerlage, kompensiert.
  9. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (4) den zweiten Anker (26) in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage hält.
  10. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (4) zwei unabhängige Magnetspulen (22, 22‘) aufweist.
  11. Schaltgerät mit mindestens einem Festkontakt (11, 12) und mit mindestens einem Bewegkontakt (14, 15), wobei der Bewegkontakt zum Schließen und Trennen eines Strompfades (10) reversibel zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gegenüber dem Festkontakt bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellkraft des ersten Antriebs (3) durch den ersten Anker (25) über den zweiten Anker (26) auf den Bewegkontakt (14, 15) derart übertragbar ist, dass der Bewegkontakt in die Schließstellung gelangt.
  12. Antriebsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anker (26) in seiner stabilisierten zweiten Ankerlage den Bewegkontakt (14, 15) in der Schließstellung hält.
  13. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anker (26) direkt mit dem Bewegkontakt (14, 15) gekoppelt ist.
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