DE102017102785A1 - Arrangement for use in the drive of a switching device - Google Patents

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Abstract

Eine Anordnung zur Verwendung im Antrieb eines Schaltgeräts zur Stromunterbrechung, umfassend mindestens einen Arbeitskörper (1), der unter Einwirkung eines magnetischen Felds und/ oder einer Temperaturänderung eine Dimensionsänderung in mindestens einer Arbeitsrichtung ausführt, ist im Hinblick auf die Aufgabe, eine Anordnung anzugeben, die unter Vermeidung von Leistungsverlusten ein möglichst großes magnetisches Feld für einen Arbeitskörper, umfassend ein MSMA-Material, erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskörper zwischen mindestens zwei oder nur zwei Leiterabschnitten (2a, 2b, 3a, 3b) angeordnet ist, welche durch mindestens eine oder nur eine Leiterbasis (4a, 4b) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Leiterbasis (4a, 4b) einem Anlageende des Arbeitskörpers (1) zugewandt ist, welches sich gegen ein Widerlager abstützt, und wobei durch die Leiterabschnitte (2a, 2b, 3a, 3b) ein magnetisches Feld erzeugbar ist.An arrangement for use in the drive of a switching device for power interruption, comprising at least one working body (1) which undergoes a dimensional change in at least one working direction under the action of a magnetic field and / or a temperature change, is in view of the task to provide an arrangement which while avoiding power losses, the largest possible magnetic field for a working body, comprising an MSMA material produced, characterized in that the working body between at least two or only two conductor sections (2a, 2b, 3a, 3b) is arranged, which by at least one or only one conductor base (4a, 4b) are electrically conductively connected to one another, wherein the conductor base (4a, 4b) faces a abutment end of the working body (1), which is supported against an abutment, and wherein through the conductor sections (2a, 2b, 3a, 3b), a magnetic field can be generated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verwendung im Antrieb eines Schaltgeräts zur Stromunterbrechung, umfassend mindestens einen Arbeitskörper, der unter Einwirkung eines magnetischen Felds und/ oder einer Temperaturänderung eine Dimensionsänderung in mindestens einer Arbeitsrichtung ausführt.The invention relates to an arrangement for use in the drive of a switching device for power interruption, comprising at least one working body which performs a dimensional change in at least one working direction under the action of a magnetic field and / or a temperature change.

Anordnungen dieser Art sind bereits aus der DE 10 2004 056 280 A1 bekannt. Diese Anordnungen finden in Schaltgeräten Verwendung, die eine Auslösespule aufweisen, die im Fall eines Kurzschlusses ein magnetisches Feld erzeugt. Das magnetische Feld bewirkt, dass ein Auslöseanker verformt wird und eine Kontaktstelle mittels nachgeordneter Bauteile öffnet.Arrangements of this kind are already out of the DE 10 2004 056 280 A1 known. These arrangements find use in switching devices having a tripping coil which generates a magnetic field in the event of a short circuit. The magnetic field causes a trip anchor to be deformed and opens a pad by means of downstream components.

In Haushalts- und Industrieanlagen wird eine Vielzahl von ohmschen oder induktiven Vorrichtungen elektrisch betrieben. Die Energiequellen liefern üblicherweise eine relativ stabile Spannung. Elektrische Schaltgeräte werden mit jedem Versorgungskreis in Reihe geschaltet, um einen Strompfad im Falle eines Überstroms zu unterbrechen. Der Überstrom kann mit einem Kurzschluss in einem Kurzschlusskreis einhergehen, was eine plötzliche Reduzierung der Impedanz des Kreises impliziert.In domestic and industrial plants, a large number of ohmic or inductive devices are electrically operated. The energy sources usually provide a relatively stable voltage. Electrical switching devices are connected in series with each supply circuit to interrupt a current path in the event of an overcurrent. The overcurrent may be accompanied by a short circuit in a short circuit, which implies a sudden reduction in the impedance of the circuit.

Vor diesem Hintergrund sind bereits automatische Schaltgeräte zur Stromunterbrechung bekannt. Es sind bereits viele Varianten von Schaltgeräten zur Stromunterbrechung bekannt, wobei mehr als ein Auslöseverfahren zur Stromunterbrechung genutzt werden kann. Die Auslöseverfahren sind an verschiedene Typen von Überströmen angepasst.Against this background, automatic switching devices for power interruption are already known. There are already many variants of switching devices for power interruption known, with more than one triggering method for power interruption can be used. The tripping methods are adapted to different types of overcurrents.

Für schnell ansteigende Überströme mit einer Vielzahl von Nennströmen ist aus dem Stand der Technik die Verwendung einer Zylinderspule bekannt. Die Zylinderspule nimmt den Überstrom auf und beschleunigt und bewegt ein ferromagnetisches Druckstück. Das Druckstück löst einen mechanischen Auslösemechanismus aus, wobei in einer weiteren Phase der Bewegung der Strompfad an einem vorgesehenen Kontaktpunkt geöffnet wird. Dies erfolgt, indem eines der Kontaktstücke entfernt und in einer Offenstellung gehalten wird, bis der mechanische Auslösemechanismus vollkommen freigegeben ist und diese Funktion übernimmt.For rapidly increasing overcurrents with a large number of rated currents, the use of a cylindrical coil is known from the prior art. The solenoid absorbs the overcurrent and accelerates and moves a ferromagnetic pad. The pressure piece triggers a mechanical release mechanism, wherein in a further phase of the movement of the current path is opened at a designated contact point. This is done by removing one of the contacts and holding it in an open position until the mechanical release mechanism is fully released and performs this function.

Einmal geöffnet, fließt der Strom zwischen den Kontaktstücken über einen Luftplasmabogen, welcher durch Lorentzkräfte in eine Löschkammer geführt wird. Dort wird der Plasmabogen gelöscht. Nun ist der Stromfluss vollständig unterbrochen und die Schaltoperation beendet.Once opened, the current flows between the contact pieces via an air plasma arc, which is guided by Lorentz forces in a quenching chamber. There, the plasma arc is deleted. Now the current flow is completely interrupted and the switching operation is completed.

Ein zweites Auslöseverfahren wird verwendet, wenn kleine Überströme auftreten und eine längere Schaltzeit akzeptabel ist. Dann wird gemäß Stand der Technik ein Verfahren eingesetzt, bei dem ein Bimetallstreifen verwendet wird. Der Bimetallstreifen kann von einer Heizspule umgeben oder beeinflusst sein, welche mit dem Überstrompfad in Reihe geschaltet ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Bimetallstreifen selbst mit dem Überstrompfad in Reihe geschaltet werden. Abhängig von dem fließenden Strom wird der Bimetallstreifen in einer Weise gebogen, dass er das oben erwähnte Druckstück einer magnetischen Auslöseeinrichtung in seine Freistellungsposition bewegt.A second trip method is used when small overcurrents occur and a longer switching time is acceptable. Then, according to the prior art, a method is used in which a bimetallic strip is used. The bimetallic strip may be surrounded or influenced by a heating coil, which is connected in series with the overcurrent path. Additionally or alternatively, the bimetallic strip itself can be connected in series with the overcurrent path. Depending on the current flowing, the bimetallic strip is bent in such a way that it moves the above-mentioned pressure piece of a magnetic release device into its release position.

Gemäß einer weiteren Auslösemöglichkeit ist vorgesehen, ein bewegliches Kontaktstück manuell in seine Offenstellung zu bewegen, indem ein Hebelmechanismus verwendet wird.According to a further triggering possibility is provided to move a movable contact piece manually in its open position by a lever mechanism is used.

Vor diesem Hintergrund ist aus der DE 10 2004 056 280 A1 ein Antrieb bekannt geworden, welcher ein magnetisch ausdehnbares MSMA-Material nutzt, um die oben erwähnten mechanischen Auslösemechanismen auszulösen.Against this background is from the DE 10 2004 056 280 A1 has become known a drive which uses a magnetically expandable MSMA material to trigger the above-mentioned mechanical release mechanisms.

MSMA steht für „Magnetic Shape Memory Alloy“. Das Einwirken eines transversalen magnetischen Felds kann bei einem MSMA-Material eine Dimensions- oder Formänderung um mehrere Prozent bewirken. Die Größe der Dimensionsänderung hängt von den Eigenschaften des MSMA-Materials und dessen Form ab.MSMA stands for "Magnetic Shape Memory Alloy". The action of a transverse magnetic field can cause a dimensional or shape change of several percent in an MSMA material. The size of the dimension change depends on the properties of the MSMA material and its shape.

Das MSMA-Material beginnt sich auszudehnen, sobald ein Strom einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Nachdem ein weiterer Schwellwert des Stroms überschritten ist, hat das MSMA-Material seine maximale Formänderung erreicht. Die Formänderung als Funktion der magnetischen Flussdichte zeigt üblicherweise eine relativ große Hysterese, so dass kristalline Veränderungen des MSMA-Materials verbleiben, auch wenn das magnetische Feld bereits unterhalb eines Schwellwerts des Felds gefallen ist. Die Stärke des magnetischen Felds ist proportional zum Strom, der durch die Auslösespule fließt, welche das magnetische Feld erzeugt.The MSMA material begins to expand as soon as a current exceeds a certain threshold. After another threshold value of the current is exceeded, the MSMA material has reached its maximum shape change. The change in shape as a function of magnetic flux density usually exhibits a relatively large hysteresis, so that crystalline changes of the MSMA material remain, even if the magnetic field has already fallen below a threshold value of the field. The strength of the magnetic field is proportional to the current flowing through the trip coil which generates the magnetic field.

Durch eine Feder ist eine Kraft auf das MSMA-Material ausübbar. Durch diese Kraft kann eine Reduktion der Ausdehnung des MSMA-Materials bereits bei höheren Werten des magnetischen Feldes beginnen. Genauso ist denkbar, eine Vergrößerung der Ausdehnung durch eine Kraft zu beeinflussen, insbesondere zu verzögern. Nachteilig ist jedoch, dass das Ausüben einer Kraft eine gewisse Reduzierung der maximalen Formänderung bewirkt. Häufig werden Kräfte durch linear wirkende oder nahezu linear wirkende Federn bewirkt. Ebenso können Kompressions- oder Ausdehnungsfedern verwendet werden.By a spring, a force on the MSMA material is exercisable. By this force, a reduction of the expansion of the MSMA material can already begin at higher values of the magnetic field. Likewise, it is conceivable to influence, in particular to delay, an increase in the extent by a force. The disadvantage, however, that the exercise of a force causes a certain reduction of the maximum change in shape. Often forces are caused by linear acting or almost linear acting springs. Likewise Compression or expansion springs are used.

Insbesondere Schaltgeräte zur Stromunterbrechung, die bei relativ hohen Strömen, nämlich über 100 A, verwendet werden, benötigen einen niedrigen Widerstand, um Leistungsverluste gering zu halten, welche durch das Schaltgerät bewirkt werden. Der Leistungsverlust hängt eng mit dem Widerstand der Auslösespule zusammen, die das magnetische Feld für einen Arbeitskörper eines MSMA-Antriebs erzeugt.In particular, switching devices for power interruption, which are used at relatively high currents, namely over 100 A, require a low resistance in order to minimize power losses caused by the switching device. The power loss is closely related to the resistance of the trip coil, which generates the magnetic field for a working body of an MSMA drive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, die unter Vermeidung von Leistungsverlusten ein möglichst großes magnetisches Feld für einen Arbeitskörper, umfassend ein MSMA-Material, erzeugt.The invention is therefore based on the object of specifying an arrangement which, while avoiding power losses, generates the largest possible magnetic field for a working body comprising an MSMA material.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention the above object is achieved by an arrangement with the features of claim 1.

Danach ist die eingangs genannte Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskörper zwischen mindestens zwei oder nur zwei Leiterabschnitten angeordnet ist, welche durch mindestens eine oder nur eine Leiterbasis miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Leiterbasis einem Anlageende des Arbeitskörpers zugewandt ist, welches sich gegen ein Widerlager abstützt, und wobei durch die Leiterabschnitte ein magnetisches Feld erzeugbar ist.Thereafter, the above-mentioned arrangement is characterized in that the working body is arranged between at least two or only two conductor sections, which are electrically conductively connected to each other by at least one or only one conductor base, wherein the conductor base faces an abutment end of the working body, which opposes Abutment supported, and wherein a magnetic field can be generated by the conductor sections.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass eine Reduktion der Zahl der Windungen einer Auslösespule in Kombination mit einem optimierten Leiter mit hoher Querschnittsfläche und geringer Länge stationäre Verluste vermindert. Weiter ist erkannt worden, dass nur eine Windung, die nach Art eines Topfes um den Arbeitskörper geführt wird, ausreichend ist, um ein ausreichend starkes magnetisches Feld zu erzeugen.According to the invention, it has first been recognized that a reduction in the number of turns of a tripping coil in combination with an optimized conductor with a high cross-sectional area and short length reduces steady-state losses. Furthermore, it has been recognized that only one turn, which is performed in the manner of a pot around the working body, is sufficient to produce a sufficiently strong magnetic field.

Vorteilhaft ist die Leiterbasis als Widerlager ausgebildet oder mit einem Widerlager verbunden, wobei am Anlageende des Arbeitskörpers eine Grundfläche ausgebildet ist, welche am Widerlager anliegt, und wobei der Arbeitskörper mit einem Arbeitsende von der Leiterbasis abragt. Hierdurch kann sich der Arbeitskörper gegen das Widerlager abstützen und eine große Kraft in Arbeitsrichtung ausüben, um eine Kontaktstelle zu öffnen.Advantageously, the conductor base is formed as an abutment or connected to an abutment, wherein at the plant end of the working body, a base surface is formed, which abuts the abutment, and wherein the working body protrudes with a working end of the conductor base. As a result, the working body can be supported against the abutment and exert a large force in the working direction to open a contact point.

Weiter vorteilhaft ist der Arbeitskörper als länglicher Block oder Quader ausgebildet. Die Expansion des Arbeitskörpers, nämlich seine Längenausdehnung, ist hierdurch besonders stark in Arbeitsrichtung ausgeprägt.Further advantageously, the working body is designed as an elongate block or cuboid. The expansion of the working body, namely its longitudinal extent, is characterized hereby particularly strong in the direction of work.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterabschnitte jeweils eine C-förmige Querschnittsfläche auf, wobei die eingebuchteten Seiten der Leiterabschnitte dem Arbeitskörper zugewandt sind. Bevorzugt ist der Arbeitskörper in den Buchten zumindest teilweise beidseitig aufgenommen. Hierdurch wird der Arbeitskörper während seiner Expansion in Arbeitsrichtung geführt.According to a further embodiment of the invention, the conductor sections each have a C-shaped cross-sectional area, the indented sides of the conductor sections facing the working body. Preferably, the working body is received in the bays at least partially on both sides. As a result, the working body is guided during its expansion in the working direction.

Der Arbeitskörper ist in einer Art Topf aufgenommen, dessen Boden die Leiterbasis bildet.The working body is housed in a kind of pot whose bottom forms the ladder base.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterabschnitte jeweils eine rechteckige Querschnittsfläche auf. Hierdurch ist die Fertigung der Anordnung vereinfacht. Ein ferromagnetischer Kern kann relativ leicht mit den Leiterabschnitten kombiniert werden.According to a further embodiment of the invention, the conductor sections each have a rectangular cross-sectional area. As a result, the production of the arrangement is simplified. A ferromagnetic core can be relatively easily combined with the conductor sections.

Vor diesem Hintergrund sind die Leiterabschnitte bevorzugt zumindest abschnittsweise oder vollständig von einem ferromagnetischen Kern umgeben. Hierdurch kann das magnetische Feld gut in den Arbeitskörper geführt werden.Against this background, the conductor sections are preferably at least partially or completely surrounded by a ferromagnetic core. As a result, the magnetic field can be performed well in the working body.

Alternativ oder zusätzlich sind die Leiterabschnitte von einem ferromagnetischen Kern umgeben, der mit Ausstülpungen in Hohlräume zwischen dem Arbeitskörper und den Leiterabschnitten eingreift. Hierdurch wird das magnetische Feld besonders gut geführt.Alternatively or additionally, the conductor sections are surrounded by a ferromagnetic core, which engages with protuberances in cavities between the working body and the conductor sections. As a result, the magnetic field is performed very well.

Weiter vorteilhaft bilden die Leiterabschnitte eine Schleife, in welcher ein Freiraum für ein Auslöseelement gebildet ist, welches durch den Arbeitskörper mittelbar oder unmittelbar betätigbar ist. Das Auslöseelement kann als Hebel ausgebildet sein, mit dem eine Kontaktstelle eines Schaltgeräts zur Stromunterbrechung geöffnet werden kann.Further advantageously, the conductor sections form a loop in which a free space for a trigger element is formed, which is indirectly or directly actuated by the working body. The triggering element can be designed as a lever, with which a contact point of a switching device for power interruption can be opened.

Weiter vorteilhaft weist mindestens ein Arbeitskörper ein MSMA-Material auf oder ist aus diesem gefertigt. Hierdurch kann ein Arbeitskörper Schaltfunktionen unterstützen oder ausführen. Bevorzugt ist ein Arbeitskörper als Kristall, nämlich als MSMA-Kristall ausgebildet. MSMA-Materialien sind beispielhaft in der DE 10 2004 056 280 A1 hinsichtlich ihrer Zusammensetzung beschrieben.Further advantageously, at least one working body on an MSMA material or is made of this. This allows a working body to support or execute switching functions. Preferably, a working body is formed as a crystal, namely as an MSMA crystal. MSMA materials are exemplary in the DE 10 2004 056 280 A1 in terms of their composition.

Ein MSMA-Material nimmt zwei Zustandsformen an. Eine erste Konfiguration seiner Kristallstruktur, nämlich die Ursprungszustandsform, tritt in der Ruheform des Arbeitskörpers auf. Eine zweite Konfiguration seiner Kristallstruktur tritt in einem Anregungszustand des Arbeitskörpers auf.An MSMA material assumes two states. A first configuration of its crystal structure, namely the original state of form, occurs in the resting form of the working body. A second configuration of its crystal structure occurs in an excited state of the working body.

Die Änderung der Kristallstruktur führt zu einer Formänderung des Arbeitskörpers und damit zu einer Dimensionsänderung in mindestens einer Arbeitsrichtung. Die Dimensionsänderung bewirkt bevorzugt eine Längenausdehnung, so dass der Arbeitskörper für Schaltfunktionen, insbesondere in einem Antrieb für ein Schaltgerät, genutzt werden kann.The change in the crystal structure leads to a change in shape of the working body and thus to a dimensional change in at least one working direction. The dimensional change causes preferably a longitudinal extent, so that the working body for switching functions, in particular in a drive for a switching device, can be used.

Bevorzugt umfasst daher ein Antrieb für ein Schaltgerät zur Stromunterbrechung eine Anordnung der hier beschriebenen Art.Therefore, a drive for a switching device for power interruption preferably comprises an arrangement of the type described here.

Weiter bevorzugt umfasst ein Schaltgerät zur Stromunterbrechung den zuvor genannten Antrieb. Das Schaltgerät umfasst weiter eine Kontaktstelle mit einem beweglichen Kontaktstück und einem feststehenden Kontaktstück, wobei durch den Arbeitskörper bei Einwirken des magnetischen Felds ein Gesamthub ausübbar ist und wobei der Arbeitskörper durch Ausüben des Gesamthubs die Kontaktstelle mittelbar oder unmittelbar öffnet. So kann die schnelle Reaktion eines MSMA-Materials auf magnetische Felder genutzt werden, wobei die magnetischen Felder durch Ströme, insbesondere Kurzschlussströme oder Überströme, erzeugt werden.More preferably, a switching device for power interruption comprises the aforementioned drive. The switching device further comprises a contact point with a movable contact piece and a fixed contact piece, wherein a total stroke is exerted by the working body under the action of the magnetic field and wherein the working body opens the contact point indirectly or directly by exerting the total stroke. Thus, the rapid response of an MSMA material to magnetic fields can be exploited, the magnetic fields being generated by currents, in particular short-circuit currents or overcurrents.

Figurenlistelist of figures

  • 1 eine Schnittansicht einer Anordnung, bei welcher zwei Leiterabschnitte mit C-förmiger Querschnittsfläche in entgegengesetzter Richtung von einem Strom durchflossen sind, wobei der Arbeitskörper als Kristall aus einem MSMA-Material und als Quader ausgebildet ist, wobei der Arbeitskörper zwischen den Leiterabschnitten eingebettet ist und wobei der Arbeitskörper eine Grundfläche mit der Form der Leiterbasis der zwei Leiterabschnitte aufweist, 1 a sectional view of an arrangement in which two conductor portions having a C-shaped cross-sectional area in the opposite direction flowed through by a current, wherein the working body is formed as a crystal of an MSMA material and as a cuboid, wherein the working body is embedded between the conductor sections and wherein the Working body has a base surface with the shape of the conductor base of the two conductor sections,
  • 2 eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 1 in transparenter Darstellung, 2 a perspective view of the arrangement according to 1 in transparent presentation,
  • 3 eine Schnittansicht einer Anordnung mit zwei Leiterabschnitten mit C-förmiger Querschnittsfläche, welche in entgegengesetzter Richtung von einem Strom durchflossen sind, wobei kein ferromagnetischer Kern vorgesehen ist, wobei das resultierende magnetische Feld oder Dipolfeld hoch homogen innerhalb des Volumens des Arbeitskörpers verläuft, der von den Leiterabschnitten umgeben ist, und wobei die Pfeilspitzen die Orientierung des magnetischen Flusses zeigen, 3 a sectional view of an arrangement with two conductor sections with C-shaped cross-sectional area, which are traversed in a reverse direction by a current, wherein no ferromagnetic core is provided, the resulting magnetic field or Dipolfeld highly homogeneously within the volume of the working body which extends from the conductor sections is surrounded, and wherein the arrowheads show the orientation of the magnetic flux,
  • 4 eine Schnittansicht einer Anordnung mit zwei Leiterabschnitten mit rechteckiger Querschnittsfläche, welche in entgegengesetzter Richtung von einem Strom durchflossen sind, und einem ferromagnetischen Kern, wobei das resultierende magnetische Feld oder Dipolfeld hoch homogen innerhalb des Volumens des Arbeitskörpers verläuft, der von den Leiterabschnitten umgeben ist, und wobei die Pfeilspitzen die Orientierung des magnetischen Flusses zeigen, 4 a sectional view of an arrangement with two conductor sections of rectangular cross-sectional area, which are traversed by a current in the opposite direction, and a ferromagnetic core, the resulting magnetic field or Dipolfeld highly homogeneously within the volume of the working body, which is surrounded by the conductor sections, and the arrowheads showing the orientation of the magnetic flux,
  • 5 eine Anordnung mit zwei bandförmigen Leiterabschnitten, die in entgegengesetzter Richtung von einem Strom durchflossen sind, wobei der Arbeitskörper als Kristall aus einem MSMA-Material und als länglicher Block, nämlich als Quader, ausgebildet ist, und wobei die Pfeile die Richtung des Stromflusses und das Kreuz die Richtung des magnetischen Flusses in der länglichen Stromschleife anzeigen, 5 an arrangement with two band-shaped conductor sections, which are traversed by a current in the opposite direction, wherein the working body is formed as a crystal of an MSMA material and as an elongated block, namely as a cuboid, and wherein the arrows the direction of current flow and the cross indicate the direction of the magnetic flux in the elongated current loop,
  • 6 eine Anordnung in perspektivischer und transparenter Ansicht, wobei der Arbeitskörper zwischen den Leiterabschnitten und den Polschuhen eines ferromagnetischen Kerns eingebettet ist und wobei der Arbeitskörper eine Grundfläche mit der Form der Leiterbasis der zwei Leiterabschnitte aufweist oder annimmt, 6 an arrangement in perspective and transparent view, wherein the working body between the conductor portions and the pole pieces of a ferromagnetic core is embedded and wherein the working body has or assumes a base surface with the shape of the conductor base of the two conductor sections,
  • 7 eine Schnittansicht einer Anordnung mit einem ferromagnetischen Kern, der Ausstülpungen mit T-förmiger Querschnittsfläche aufweist, wobei ein Querbalken eines Ts die gleiche Breite wie der anliegende Arbeitskörper aufweist, wobei hohle Pfeile und Symbole den einkommenden und ausgehenden Strom zeigen und wobei die gefüllten Pfeile die Richtung des magnetischen Flusses zeigen, und 7 a sectional view of an assembly with a ferromagnetic core having protuberances with T-shaped cross-sectional area, wherein a transverse bar of a Ts has the same width as the applied working body, wherein hollow arrows and symbols show the incoming and outgoing stream and wherein the filled arrows the direction of the magnetic flux show, and
  • 8 eine Schnittansicht einer Anordnung mit mehr als einer Windung. 8th a sectional view of an arrangement with more than one turn.

1 und 2 zeigen eine Anordnung zur Verwendung im Antrieb eines Schaltgeräts zur Stromunterbrechung, umfassend mindestens einen Arbeitskörper 1, der unter Einwirkung eines magnetischen Felds und/ oder einer Temperaturänderung eine Dimensionsänderung in mindestens einer Arbeitsrichtung ausführt. 1 and 2 show an arrangement for use in the drive of a switching device for power interruption, comprising at least one working body 1 which under the action of a magnetic field and / or a temperature change performs a dimensional change in at least one working direction.

Der Arbeitskörper 1 ist zwischen nur zwei Leiterabschnitten 2a, 3a angeordnet, welche durch nur eine Leiterbasis 4a miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Leiterbasis 4a einem Anlageende des Arbeitskörpers 1 zugewandt ist, welches sich gegen ein Widerlager abstützt, und wobei durch die Leiterabschnitte 2a, 3a ein magnetisches Feld erzeugbar ist.The working body 1 is between only two conductor sections 2a . 3a arranged by only one ladder base 4a are electrically connected to each other, wherein the conductor base 4a an abutment end of the working body 1 facing, which is supported against an abutment, and wherein through the conductor sections 2a 3a, a magnetic field can be generated.

Die Leiterbasis 4a ist als Widerlager ausgebildet, wobei am Anlageende des Arbeitskörpers 1 eine Grundfläche 5 ausgebildet ist, welche am Widerlager anliegt, und wobei der Arbeitskörper 1 mit einem Arbeitsende von der Leiterbasis 4a in Arbeitsrichtung abragt.The ladder base 4a is designed as an abutment, wherein at the plant end of the working body 1 a base area 5 is formed, which bears against the abutment, and wherein the working body 1 with a working end of the ladder basis 4a protrudes in the direction of work.

Der Arbeitskörper 1 ist als länglicher Block ausgebildet. Der Block weist eine quadratische Grundfläche 5 auf und erstreckt sich in Arbeitsrichtung. Auch eine rechteckige Grundfläche ist denkbar.The working body 1 is designed as an elongated block. The block has a square base 5 on and extends in working direction. Also a rectangular base is conceivable.

Die Leiterabschnitte 2a, 3a weisen jeweils eine C-förmige Querschnittsfläche auf, wobei die eingebuchteten Seiten der Leiterabschnitte 2a, 3a dem Arbeitskörper 1 zugewandt sind.The conductor sections 2a . 3a Each has a C-shaped cross-sectional area, wherein the indented sides of the ladder sections 2a . 3a the working body 1 are facing.

Der Arbeitskörper 1 ist aus einem MSMA-Material gefertigt. Konkret ist der Arbeitskörper 1 als MSMA-Kristall ausgebildet.The working body 1 is made of an MSMA material. Concrete is the working body 1 formed as MSMA crystal.

Die Ausdehnung eines MSMA-Materials kann durch einen Temperaturanstieg verursacht werden, welcher reversibel den Phasenstatus des kristallinen Materials von einem martensitischen zu einem anderen kristallinen Status verändert.The expansion of an MSMA material can be caused by a temperature increase that reversibly alters the phase status of the crystalline material from one martensitic to another crystalline state.

Wenn beide Effekte miteinander kombiniert genutzt werden, können eine magnetische Auslöseeinrichtung, bei welchem eine Auslösespule verwendet wird, und eine Auslöseeinrichtung, die einen Temperaturanstieg und beispielsweise ein Bimetall nutzt, durch eine einzige Auslöseeinrichtung ersetzt werden, welche ein MSMA-Material nutzt.When both effects are used in combination, a magnetic trip device using a trip coil and a trip device utilizing a temperature rise and, for example, a bimetal may be replaced by a single trip device using an MSMA material.

1 und 2 zeigen vor diesem Hintergrund eine Anordnung mit einem Leiter, der zwei Leiterabschnitte 2a, 3a mit C-förmiger Querschnittsfläche umfasst. Die Leiterabschnitte 2a, 3a umfangen zwischen sich den Arbeitskörper 1, der aus einem MSMA-Material gefertigt ist, nämlich als Kristall oder MSMA-Kristall ausgebildet ist. 1 and 2 show against this background an arrangement with a conductor, the two conductor sections 2a . 3a comprising C-shaped cross-sectional area. The conductor sections 2a . 3a embrace the work body between themselves 1 which is made of an MSMA material, namely, formed as a crystal or MSMA crystal.

Die Auslösespule dieser Anordnung umfasst nur eine Windung, welche durch parallele Leiterabschnitte 2a, 3a gebildet ist. Die Leiterabschnitte 2a, 3a sind an ihren ersten Enden durch die Leiterbasis 4a verbunden, welche orthogonal zur Erstreckung der parallel zueinander angeordneten Leiterabschnitte 2a, 3a orientiert ist, wobei die parallelen Leiterabschnitte 2a, 3a jeweils eine C-förmige Querschnittsfläche aufweisen.The trip coil of this arrangement comprises only one turn, which by parallel conductor sections 2a . 3a is formed. The conductor sections 2a . 3a are at their first ends by the ladder base 4a connected, which orthogonal to the extension of the mutually parallel conductor sections 2a . 3a is oriented, wherein the parallel conductor sections 2a . 3a each having a C-shaped cross-sectional area.

An den anderen Enden sind die parallelen Leiterabschnitte 2a, 3a nicht miteinander verbunden. Ein Ende eines ersten parallelen Leiterabschnitts 3a ist mit einem eingehenden Eingangsleiter 6 und ein Ende eines zweiten Leiterabschnitts 2a ist mit einem ausgehenden Ausgangsleiter 7 verbunden.At the other ends are the parallel conductor sections 2a . 3a not connected. One end of a first parallel conductor section 3a is with an incoming input conductor 6 and an end of a second conductor section 2a is with an outgoing output conductor 7 connected.

Die C-Form der parallelen Leiterabschnitte 2a, 3a, die sich mit der offenen Seite des C-Profils einander gegenüberliegen, erlaubt es, den länglichen MSMA-Kristall in die Aussparung 8 zwischen den parallelen Leiterabschnitten 2a, 3a zu schieben, bis er die verbindende Leiterbasis 4a am unteren Ende der parallelen Leiterabschnitte 2a, 3a berührt.The C-shape of the parallel conductor sections 2a . 3a , which face each other with the open side of the C-profile, allows the elongated MSMA crystal into the recess 8th between the parallel conductor sections 2a . 3a until he pushes the connecting ladder base 4a at the lower end of the parallel conductor sections 2a , 3a touched.

Sobald der MSMA-Kristall sich parallel zur Erstreckung der C-förmigen Leiterabschnitte 2a, 3a, nämlich in Arbeitsrichtung, ausdehnt, weist er eine Grundfläche 5 auf, welche die Form der Leiterbasis 4a zeigt, welche die zwei Leiterabschnitte 2a, 3a verbindet.Once the MSMA crystal is parallel to the extension of the C-shaped conductor sections 2a . 3a , in the working direction, expands, it has a base 5 on which the shape of the ladder base 4a shows which the two conductor sections 2a . 3a combines.

Daher kann sich der MSMA-Kristall nur in einer Richtung ausdehnen und eine Antriebsfunktion ausüben. Der sich ausdehnende oder schrumpfende MSMA-Kristall wird durch die parallelen Leiterabschnitte 2a, 3a geführt.Therefore, the MSMA crystal can only expand in one direction and perform a driving function. The expanding or shrinking MSMA crystal passes through the parallel conductor sections 2a . 3a guided.

Im Bereich der nicht verbundenen Enden der C-förmigen Leiterabschnitte 2a, 3a können sich der MSMA-Kristall oder nachgelagerte oder benachbarte Teile frei bewegen und in der Erstreckungsrichtung der parallelen Leiterabschnitte 2a, 3a arbeiten.In the area of the unconnected ends of the C-shaped conductor sections 2a . 3a For example, the MSMA crystal or downstream or adjacent parts may move freely and in the direction of extension of the parallel conductor sections 2a . 3a work.

Die Ausdehnung des MSMA-Materials kann durch einen hohen Strom verursacht werden, welcher ein ausreichend hohes magnetisches Feld oder Dipolfeld erzeugt. Solche Felder sind in 3 und 4 dargestellt. 3 und 4 zeigen Flussverteilungen ohne und mit einem ferromagnetischen Kern 9b.The expansion of the MSMA material can be caused by a high current which produces a sufficiently high magnetic field or dipole field. Such fields are in 3 and 4 shown. 3 and 4 show flux distributions without and with a ferromagnetic core 9b.

3 zeigt eine Anordnung mit Leiterabschnitten 2a, 3a, die im Bereich des Arbeitskörpers 1, eine C-förmige Querschnittsfläche aufweisen. Es ist kein ferromagnetischer Kern vorgesehen. 3 shows an arrangement with conductor sections 2a . 3a in the area of the working body 1 , have a C-shaped cross-sectional area. There is no ferromagnetic core provided.

4 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Leiterabschnitte 2b, 3b im Bereich des Arbeitskörpers 1 jeweils eine rechteckige Querschnittsfläche aufweisen. 4 shows an arrangement in which the conductor sections 2 B . 3b in the area of the working body 1 each having a rectangular cross-sectional area.

Die Leiterabschnitte 2b, 3b sind zumindest abschnittsweise von einem ferromagnetischen Kern 9b umgeben.The conductor sections 2 B . 3b are at least partially surrounded by a ferromagnetic core 9b.

Es ist auch denkbar, dass ein ferromagnetischer Kern 9a, wie er in 5 gezeigt ist, die C-förmigen Leiterabschnitte 2a, 3a umgibt. Hierdurch wird der magnetische Fluss, der durch den Strom in den Leiterabschnitten 2a, 3a erzeugt wird, signifikant erhöht.It is also conceivable that a ferromagnetic core 9a, as in 5 is shown, the C-shaped conductor sections 2a . 3a surrounds. This will cause the magnetic flux caused by the current in the conductor sections 2a . 3a is generated, significantly increased.

Die Flussstrecke über das MSMA-Material zeigt eine niedrige Permeabilität. Luftlücken zwischen dem ferromagnetischen Kern 9a und dem MSMA-Material zeigen ebenfalls eine niedrige Permeabilität. Daher ist der ferromagnetische Kern 9a bevorzugt in einer solchen Weise ausgebildet, dass diese Pfade so kurz wie möglich sind. The flow path over the MSMA material shows a low permeability. Air gaps between the ferromagnetic core 9a and the MSMA material also exhibit low permeability. Therefore, the ferromagnetic core 9a is preferably formed in such a manner that these paths are as short as possible.

Dies kann durch enge Luftlücken zwischen dem ferromagnetischen Kern 9a und dem MSMA-Material erreicht werden. Eine rechteckige Querschnittsfläche des MSMA-Materials, mit einer kürzeren Seite in Richtung des magnetischen Flusses orientiert, kann dies ebenfalls erreichen.This can be achieved by narrow air gaps between the ferromagnetic core 9a and the MSMA material. A rectangular cross-sectional area of the MSMA material, oriented with a shorter side in the direction of the magnetic flux, may also accomplish this.

In manchen Figuren zeigt der Arbeitskörper 1 aus einem MSMA-Material beispielhaft eine quadratische Querschnittsfläche. Die vom Arbeitskörper 1 ausübbare Kraft ist proportional zu der Fläche des Arbeitskörpers 1, welche sich in Arbeitsrichtung bewegt.In some figures, the working body shows 1 from an MSMA material by way of example a square cross-sectional area. The of the working body 1 exercisable force is proportional to the area of the working body 1 , which moves in the working direction.

6 zeigt Leiterabschnitte 2b, 3b mit rechteckiger Querschnittsfläche. Die zuvor beschriebenen C-förmigen Leiterabschnitte 2a, 3a sind hier durch rechteckige Leiterabschnitte 2b, 3b ersetzt. 6 shows ladder sections 2 B . 3b with rectangular cross-sectional area. The previously described C-shaped conductor sections 2a . 3a are here by rectangular conductor sections 2 B . 3b replaced.

Insbesondere wenn ein ferromagnetischer Kern vorgesehen ist, ist eine rechteckige Querschnittsfläche gegenüber einer C-förmigen bevorzugt, weil der magnetische Fluss in einer möglichst homogenen Weise durch den MSMA-Kristall geführt werden sollte, während ein ferromagnetischer Kern innere Ausstülpungen oder Vorsprünge hat.In particular, when a ferromagnetic core is provided, a rectangular cross-sectional area is preferable to a C-shape because the magnetic flux should be guided through the MSMA crystal as homogeneously as possible, while a ferromagnetic core has internal protuberances or protrusions.

In 6 ist dargestellt, dass die Bewegung des MSMA-Kristalls während der Expansion oder während des Schrumpfens auf zwei Seiten durch rechteckig geformte Leiterabschnitte 2b, 3b und auf zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten durch die erwähnten, nicht näher dargestellten Ausstülpungen geführt wird.In 6 It is shown that the movement of the MSMA crystal during expansion or shrinkage on two sides by rectangular shaped conductor sections 2 B . 3b and on two other opposite sides by the aforementioned, not shown protuberances is performed.

7 zeigt deutlicher, dass die Leiterabschnitte 2a, 3a von einem ferromagnetischen Kern 9c umgeben sind, der mit Ausstülpungen 10c in Hohlräume zwischen dem Arbeitskörper 1 und den Leiterabschnitten 2a, 3a eingreift. 7 shows more clearly that the conductor sections 2a . 3a are surrounded by a ferromagnetic core 9c, with protuberances 10c in cavities between the working body 1 and the conductor sections 2a . 3a intervenes.

7 zeigt Ausstülpungen 10c eines ferromagnetischen Kerns 9c, welche T-förmige Querschnittsflächen aufweisen. Konkret ist eine Anordnung mit Leiterabschnitten 2a, 3a mit C-förmigen Querschnittsflächen und mit einem ferromagnetischen Kern 9c dargestellt, welcher zwei innere T-förmige Ausstülpungen 10c hat, wobei ein Querbalken eines Ts die gleiche Breite wie der anliegende MSMA-Kristall aufweist. 7 shows protuberances 10c a ferromagnetic core 9c having T-shaped cross-sectional areas. Specifically, an arrangement with conductor sections 2a , 3a with C-shaped cross-sectional areas and with a ferromagnetic core 9c, which has two inner T-shaped protuberances 10c has, wherein a crossbar of a Ts has the same width as the applied MSMA crystal.

Die in den 1 bis 7 gezeigten Anordnungen umfassen für den Arbeitskörper 1 eine Art Topf, dessen Seitenwände durch die Leiterabschnitte und dessen Boden durch die Leiterbasis gebildet sind.The in the 1 to 7 shown arrangements include for the working body 1 a kind of pot whose side walls are formed by the conductor sections and the bottom by the conductor base.

8 zeigt, dass die Leiterabschnitte 2a, 3a eine Schleife 11 bilden, in welcher ein Freiraum für ein Auslöseelement 12 gebildet ist, welches durch den Arbeitskörper 1 mittelbar oder unmittelbar betätigbar ist. 8th shows that the conductor sections 2a . 3a a loop 11 form, in which a space for a trigger element 12 is formed, which by the working body 1 is indirectly or directly operable.

8 zeigt eine Ausführungsform einer Art Auslösespule mit mehr als einer Windung. Eine erste Windung ist mit dem Eingangsleiter 6 verbunden und eine letzte Windung mit dem Ausgangsleiter 7. 8th shows an embodiment of a kind of trip coil with more than one turn. A first turn is with the input conductor 6 connected and one last turn with the output conductor 7 ,

An der Seite, an der sich der MSMA-Kristall ausdehnt, muss eine Windung oder ein Windungskopf in einer solchen Weise geformt sein, dass die Antriebsfunktion des MSMA-Kristalls nicht eingeschränkt wird. Eine Möglichkeit besteht darin, Windungsköpfe zur Seite zu biegen, nämlich unterschiedliche Windungen auf zwei Seiten zu biegen. Weiter ist möglich, etwas Freiraum für die Antriebsfunktion und nachgeordneten Mechanismen durch Schleifen zu schaffen, welche in der Arbeitsrichtung, nämlich der Expansionsrichtung des MSMA-Kristalls, eine Auswölbung vollziehen. Eine solche Schleife 11 ist in 8 dargestellt.At the side where the MSMA crystal expands, a turn or a winding head must be formed in such a manner that the driving function of the MSMA crystal is not restricted. One way is to bend coil heads sideways, bending different turns on two sides. Furthermore, it is possible to provide some freedom for the drive function and downstream mechanisms by grinding, which in the working direction, namely the expansion direction of the MSMA crystal, a bulge. Such a loop 11 is in 8th shown.

Die hier beschriebenen Anordnungen können in Antrieben für Schaltgeräte zur Stromunterbrechung eingesetzt werden. Der prinzipielle Aufbau eines Schaltgeräts ist beispielhaft der DE 10 2004 056 280 A1 entnehmbar, ohne dass die hier beschriebene Lehre darauf beschränkt ist.The arrangements described here can be used in drives for switching devices for power interruption. The basic structure of a switching device is exemplary of DE 10 2004 056 280 A1 removable, without the teaching described herein is limited thereto.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Arbeitskörperworking body
2a, 3a2a, 3a
Leiterabschnitt (C-förmig)Head section (C-shaped)
2b, 3b2b, 3b
Leiterabschnitt (rechteckig)Conductor section (rectangular)
4a, 4b4a, 4b
Leiterbasisconductor base
55
GrundflächeFloor space
66
Eingangsleiterinput conductor
77
Ausgangsleiteroutput conductor
88th
Aussparungrecess
9a - c9a - c
Kerncore
10c10c
Ausstülpung (T-förmig)Protuberance (T-shaped)
1111
Schleifeloop
1212
Auslöseelementtriggering element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004056280 A1 [0002, 0009, 0026, 0063]DE 102004056280 A1 [0002, 0009, 0026, 0063]

Claims (10)

Anordnung zur Verwendung im Antrieb eines Schaltgeräts zur Stromunterbrechung, umfassend mindestens einen Arbeitskörper (1), der unter Einwirkung eines magnetischen Felds und/ oder einer Temperaturänderung eine Dimensionsänderung in mindestens einer Arbeitsrichtung ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskörper zwischen mindestens zwei oder nur zwei Leiterabschnitten (2a, 2b, 3a, 3b) angeordnet ist, welche durch mindestens eine oder nur eine Leiterbasis (4a, 4b) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Leiterbasis (4a, 4b) einem Anlageende des Arbeitskörpers (1) zugewandt ist, welches sich gegen ein Widerlager abstützt, und wobei durch die Leiterabschnitte (2a, 2b, 3a, 3b) ein magnetisches Feld erzeugbar ist.Arrangement for use in the drive of a switching device for power interruption, comprising at least one working body (1), which under the action of a magnetic field and / or a temperature change performs a dimensional change in at least one working direction, characterized in that the working body between at least two or only two conductor sections (2a, 2b, 3a, 3b) is arranged, which are electrically conductively connected to each other by at least one or only one conductor base (4a, 4b), wherein the conductor base (4a, 4b) faces a abutment end of the working body (1), which is supported against an abutment, and wherein by the conductor sections (2 a, 2 b, 3 a, 3 b), a magnetic field can be generated. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbasis (4a, 4b) als Widerlager ausgebildet ist oder mit einem Widerlager verbunden ist, wobei am Anlageende des Arbeitskörpers (1) eine Grundfläche (5) ausgebildet ist, welche am Widerlager anliegt, und wobei der Arbeitskörper (1) mit einem Arbeitsende von der Leiterbasis (4a, 4b) abragt.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the conductor base (4a, 4b) is formed as an abutment or is connected to an abutment, wherein at the abutment end of the working body (1) has a base surface (5) is formed, which abuts the abutment, and wherein the working body (1 ) with a working end of the conductor base (4a, 4b) protrudes. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskörper (1) als länglicher Block oder Quader ausgebildet ist.Arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the working body (1) is formed as an elongate block or cuboid. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterabschnitte (2a, 3a) jeweils eine C-förmige Querschnittsfläche aufweisen, wobei die eingebuchteten Seiten der Leiterabschnitte (2a, 3a) dem Arbeitskörper (1) zugewandt sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor sections (2a, 3a) each have a C-shaped cross-sectional area, wherein the indented sides of the conductor sections (2a, 3a) facing the working body (1). Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterabschnitte (2b, 3b) jeweils eine rechteckige Querschnittsfläche aufweisen.Arrangement according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the conductor sections (2b, 3b) each have a rectangular cross-sectional area. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterabschnitte (2a, 2b, 3a, 3b) zumindest abschnittsweise von einem ferromagnetischen Kern (9a, 9b) umgeben sind und/ oder dass die Leiterabschnitte (2a, 3a) von einem ferromagnetischen Kern (9c) umgeben sind, der mit Ausstülpungen (10c) in Hohlräume zwischen dem Arbeitskörper (1) und den Leiterabschnitten (2a, 3a) eingreift.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor sections (2a, 2b, 3a, 3b) are at least partially surrounded by a ferromagnetic core (9a, 9b) and / or that the conductor sections (2a, 3a) of a ferromagnetic core (9c) which engages with protuberances (10c) in cavities between the working body (1) and the conductor portions (2a, 3a). Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterabschnitte (2a, 3a) eine Schleife (11) bilden, in welcher ein Freiraum für ein Auslöseelement (12) gebildet ist, welches durch den Arbeitskörper (1) mittelbar oder unmittelbar betätigbar ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor sections (2a, 3a) form a loop (11), in which a free space for a trigger element (12) is formed, which is indirectly or directly actuated by the working body (1) , Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Arbeitskörper (1) ein MSMA-Material aufweist oder aus diesem gefertigt ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one working body (1) comprises or is made of an MSMA material. Antrieb für ein Schaltgerät zur Stromunterbrechung, umfassend eine Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche.Drive for a switching device for power interruption, comprising an arrangement according to one of the preceding claims. Schaltgerät zur Stromunterbrechung, umfassend einen Antrieb nach Anspruch 9, eine Kontaktstelle mit einem beweglichen Kontaktstück und einem feststehenden Kontaktstück, wobei durch einen Arbeitskörper (1) bei Einwirken des magnetischen Felds ein Gesamthub ausübbar ist und wobei der Arbeitskörper (1) durch Ausüben des Gesamthubs die Kontaktstelle mittelbar oder unmittelbar öffnet.Switching device for power interruption, comprising a drive to Claim 9 , a contact point with a movable contact piece and a fixed contact piece, wherein by a working body (1) upon application of the magnetic field, a total stroke is exercised and wherein the working body (1) by exerting the total stroke, the contact point opens directly or indirectly.
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