DE202023100008U1 - Switching device with magnetic device - Google Patents
Switching device with magnetic device Download PDFInfo
- Publication number
- DE202023100008U1 DE202023100008U1 DE202023100008.8U DE202023100008U DE202023100008U1 DE 202023100008 U1 DE202023100008 U1 DE 202023100008U1 DE 202023100008 U DE202023100008 U DE 202023100008U DE 202023100008 U1 DE202023100008 U1 DE 202023100008U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- switching
- switching device
- magnetic
- magnetic poles
- holding element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 107
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 11
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Nd] Chemical compound [B].[Fe].[Nd] QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- KFVLFWWLSIOANK-UHFFFAOYSA-N cerium cobalt Chemical compound [Co].[Co].[Co].[Co].[Co].[Ce] KFVLFWWLSIOANK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005293 physical law Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
- H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
- H01H50/38—Part of main magnetic circuit shaped to suppress arcing between the contacts of the relay
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
Schaltvorrichtung (10) zum Schalten elektrischer Verbindungen aufweisend
ein Halteelement (30),
ein Schaltmodul (40),
zwei Kontaktelemente (41, 42) des Schaltmoduls (40),
eine Magneteinrichtung (60) mit zumindest zwei magnetischen Polen (61, 62),
wobei das Schaltmodul (40) zum Schalten von elektrischen Verbindungen eingerichtet ist,
wobei die zwei Kontaktelemente (41, 42) elektrisch leitfähig und innerhalb des Schaltmoduls (40) angeordnet sind, sowie in einem Schließzustand elektrisch leitend verbunden sind und in einem Öffnungszustand voneinander beabstandet sind
wobei die Magneteinrichtung (60) mit den magnetischen Polen (61, 62) derart relativ zu den Kontaktelementen (41, 42) angeordnet sind, dass der Bereich zwischen den Kontaktelementen (41, 42) im Einflussbereich von zumindest einem durch die magnetischen Pole (61, 62) generierten Magnetfeld (B) liegt,
und wobei die Magneteinrichtung (60) mit den magnetischen Polen (61, 62) an dem Halteelement (30) angeordnet ist.
Switching device (10) for switching electrical connections comprising
a holding element (30),
a switching module (40),
two contact elements (41, 42) of the switching module (40),
a magnetic device (60) with at least two magnetic poles (61, 62),
wherein the switching module (40) is arranged to switch electrical connections,
wherein the two contact elements (41, 42) are electrically conductive and arranged within the switching module (40), and are electrically conductively connected in a closed state and are spaced apart from one another in an open state
wherein the magnet device (60) with the magnetic poles (61, 62) are arranged relative to the contact elements (41, 42) such that the area between the contact elements (41, 42) lies in the area of influence of at least one magnetic field (B) generated by the magnetic poles (61, 62),
and wherein the magnet device (60) with the magnetic poles (61, 62) is arranged on the holding element (30).
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit einer Magneteinrichtung zum Schalten von elektrischen Verbindungen.The invention relates to a switching device with a magnetic device for switching electrical connections.
Schaltvorrichtungen werden genutzt, um elektrische Verbindungen temporär zu öffnen und wieder zu schließen. Dieser Schaltvorgang kann bspw. sowohl mechanisch, elektromechanisch (ggf. per Fernwirkung) oder elektronisch vorgesehen sein.Switching devices are used to temporarily open and close electrical connections. This switching process can be mechanical, electromechanical (possibly remote) or electronic.
Schaltvorrichtungen mit Magnetfeldeinrichtungen sind im Stand der Technik bekannt. So offenbart die
Die
Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schaltvorrichtung mit Magneteinrichtung vorzuschlagen.Based on this, the object of the present invention is to propose an improved switching device with a magnetic device.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are described in the subclaims.
Demzufolge weist die vorgeschlagene Schaltvorrichtung zum Schalten elektrischer Verbindungen ein Halteelement, ein Schaltmodul sowie zwei Kontaktelemente des Schaltmoduls auf. Das Schaltmodul ist zum Schalten von elektrischen Verbindungen eingerichtet. Die zwei Kontaktelemente sind elektrisch leitfähig und innerhalb des Schaltmoduls angeordnet sowie in einem Schließzustand elektrisch leitend verbunden und in einem Öffnungszustand voneinander beabstandet. Ferner ist eine Magneteinrichtung mit zumindest zwei magnetischen Polen vorgesehen. Dies können bspw. einfache Elementarmagnete sein. Die Magneteinrichtung mit den magnetischen Polen ist derart relativ zu den Kontaktelementen angeordnet, dass der Bereich zwischen den Kontaktelementen im Einflussbereich von zumindest einem durch die magnetischen Pole generierten Magnetfeld liegt. Außerdem ist die Magneteinrichtung mit den magnetischen Polen an dem Halteelement angeordnet.Accordingly, the proposed switching device for switching electrical connections has a holding element, a switching module and two contact elements of the switching module. The switching module is designed to switch electrical connections. The two contact elements are electrically conductive and arranged within the switching module and are electrically conductively connected in a closed state and spaced apart from one another in an open state. Furthermore, a magnetic device with at least two magnetic poles is provided. These can be, for example, simple elementary magnets. The magnetic device with the magnetic poles is arranged relative to the contact elements in such a way that the area between the contact elements lies in the area of influence of at least one magnetic field generated by the magnetic poles. In addition, the magnetic device with the magnetic poles is arranged on the holding element.
Das Halteelement wird vorzugsweise dazu verwendet, das Schaltmodul in der Schaltvorrichtung mechanisch zu arretieren und - in einem anderen Anwendungsfall - gezielt zu lösen.The holding element is preferably used to mechanically lock the switching module in the switching device and - in another application - to release it in a targeted manner.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Magnetfeld bspw. im Bereich zwischen den leitfähigen Oberflächen zumindest eine Feldkomponente auf, die parallel zu den elektrisch leitfähigen Oberflächen verläuft.In an advantageous development, the magnetic field has, for example in the area between the conductive surfaces, at least one field component which runs parallel to the electrically conductive surfaces.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weisen die Kontaktelemente einander zugewandte Oberflächen. Außerdem hat dort das Magnetfeld im Bereich zwischen den einander zugewandten Oberflächen zumindest eine Feldkomponente, die parallel zu den Oberflächen verläuft. Diese Magnetfeldkomponente verursacht dann die Auslenkung und/oder Elongation eines möglicherweise auftretenden Plasma-Lichtbogens. Die diesem Verhalten zugrundeliegende Kraft ist im Falle von Strömen (bewegte Ladungsträger), die Magnetfeldern ausgesetzt sind, die Lorentzkraft
Vorteilhafterweise kann die Magneteinrichtung mit den magnetischen Polen in einer Weiterbildung ferner am Halteelement auswechselbar angebracht und insbesondere durch Kraftschluss und/oder Formschluss angebracht sein. Beispielsweise können die magnetischen Pole zylindrisch, also im Grundriss kreisförmig, ausgebildet sein, sodass sie in mit gleichem Innendurchmesser ausgebildete, schalenförmige Ausnehmungen am Halteelement eingebracht und somit formschlüssig mit diesem verbunden und - etwa mittels Hebelbewegung oder Zange - auch wieder entfernt werden können. Diese Ausnehmungen können etwa per Fräsen, Bohren oder im Rahmen eines Spritzgussverfahrens in die Oberfläche des Halteelements eingebracht, oder aber auch in Form einer kragenförmigen Struktur aus der Oberfläche des Halteelements herausstehend ausgebildet sein. In einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die magnetischen Pole etwa mit Hilfe eines dritten, verbindenden Elements, etwa mittels Klebstoff, kraftschlüssig auf der Oberfläche des Halteelements befestigt werden. Dies erschwert zwar die Auswechselbarkeit, optimiert jedoch die Festigkeit der Verbindung etwa gegenüber äußeren Einflüssen wie etwa Vibrationen, Stößen o.ä.. Weiterhin vorteilhaft ist eine Kombination der form- und kraftschlüssigen Verbindung, etwa mittels in Ausnehmungen aufgebrachten Klebstoffs, da die magnetischen Pole somit an definierten Positionen am Halteelement besonders beständig befestigt werden können.In a further development, the magnet device with the magnetic poles can advantageously be attached to the holding element in an exchangeable manner and in particular by means of a force fit and/or a form fit. For example, the magnetic poles can be cylindrical, i.e. circular in plan, so that they can be introduced into bowl-shaped recesses on the holding element with the same inner diameter and thus connected to it in a form-fitting manner and can also be removed again - for example by means of a lever movement or pliers. These recesses can be introduced into the surface of the holding element by milling, drilling or as part of an injection molding process, or can also be designed in the form of a collar-shaped structure protruding from the surface of the holding element. In another development, it is provided that the magnetic poles are fastened to the surface of the holding element in a force-fitting manner with the help of a third, connecting element, for example by means of an adhesive. Although this makes interchangeability more difficult, it optimises the strength of the connection against external influences such as vibrations, impacts, etc. A combination of positive and non-positive connections, for example by means of adhesive applied in recesses, is also advantageous, as the magnetic poles can thus be attached particularly permanently to defined positions on the holding element.
Ebenso denkbar als vorteilhafte Weiterbildung ist außerdem, dass die magnetischen Pole durch Permanentmagnete gebildet sind und insbesondere zumindest teilweise aus Neodym bestehen. So bieten Neodym-Eisen-Bor-Legierungen die aktuell stärksten und gängigsten Magnettypen. Oftmals werden diese etwa in Zylinderform angeboten, was auch hier vorteilhaft ist, da in diesem Fall Standardwerkzeuge etwa zur Herstellung von Ausnehmungen am Halteelement genutzt werden können.Another possible advantageous development is that the magnetic poles are formed by permanent magnets and in particular but at least partially made of neodymium. Neodymium-iron-boron alloys are currently the strongest and most common types of magnet. These are often offered in a cylindrical shape, which is also advantageous here, as in this case standard tools can be used, for example, to produce recesses in the holding element.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die magnetischen Pole jeweils mit magnetisch zumindest teilweise isolierenden Abdeckungen versehen werden, um Störeinflüsse von und/oder auf benachbart angeordnete Vorrichtungen zu reduzieren und/oder ganz zu verhindern. Solche Abdeckungen könnten bspw. deckelförmig ausgeführt, auf die aus der Oberfläche des Halteelements herausstehende Magneteinrichtung aufgebracht und mit diesem durch korrespondierende Durchmesser von Magneteinrichtung und Abdeckung formschlüssig verbunden werden. Auch wäre denkbar, dass die Abdeckungen kraftschlüssig etwa mittels Klebstoff auf die Magneteinrichtungen aufgebracht werden können. Diese Abdeckungen könnten dann auch nur flach statt deckelförmig ausgebildet sein. Denkbare Materialien sind insbesondere ferromagnetische Materialien hoher Permeabilität und geringer Remanenz.A further advantageous development provides that the magnetic poles are each provided with at least partially magnetically insulating covers in order to reduce and/or completely prevent interference from and/or on adjacent devices. Such covers could, for example, be designed in the shape of a cover, applied to the magnetic device protruding from the surface of the holding element and connected to it in a form-fitting manner by means of corresponding diameters of the magnetic device and cover. It would also be conceivable that the covers could be applied to the magnetic devices in a force-fitting manner, for example by means of an adhesive. These covers could then also be designed to be flat rather than cover-shaped. Possible materials are, in particular, ferromagnetic materials with high permeability and low remanence.
Wie bei derartigen Vorrichtungen üblich, kann die Schaltvorrichtung in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sinnvollerweise auch Montagemittel aufweisen, damit sie auf einer Tragschiene montiert werden kann. Dies ist, wie bereits beschrieben, für den typischen Anwendungsfall in Schaltschränken besonders günstig, da somit übliche Montagemethoden verwendet werden können.As is usual with such devices, the switching device can also have mounting means in a further advantageous development so that it can be mounted on a mounting rail. As already described, this is particularly advantageous for the typical application in control cabinets, since it means that conventional mounting methods can be used.
In einem typischen Anwendungsszenario kann das Schaltmodul ein Elementarrelais und das Halteelement in einer nächsten Weiterbildung ein Entriegelungshebel für das Elementarrelais sein, insbesondere sogar ein austauschbarer Entriegelungshebel. Austauschbare Elementarrelais in übergeordneten Schaltvorrichtungen, wie etwa Relais-Sockel-Modulen, sind insbesondere im industriellen Umfeld oder aber in Gebäudeinstallationen ein häufig auftretender Anwendungsfall. Da in bestehenden Installationen zu Anpassungs- oder Wartungszwecken oftmals Elementarrelais ausgetauscht werden, ist eine Flexibilität auch der Haltevorrichtungen, wie etwa den den Austausch begünstigenden Entriegelungshebeln, sowie der vorteilhafterweise daran befestigten Magneteinrichtungen besonders günstig, da in diesem Fall nicht gleich ganze, typischerweise noch verdrahtete Schaltvorrichtungen ausgetauscht werden müssen.In a typical application scenario, the switching module can be an elementary relay and the holding element in a further development can be a release lever for the elementary relay, in particular even an exchangeable release lever. Exchangeable elementary relays in higher-level switching devices, such as relay socket modules, are a common application, particularly in industrial environments or in building installations. Since elementary relays are often replaced in existing installations for adaptation or maintenance purposes, flexibility of the holding devices, such as the release levers that facilitate replacement, as well as the magnetic devices advantageously attached to them, is particularly advantageous, since in this case entire, typically still wired switching devices do not have to be replaced straight away.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Schaltvorrichtung ein Sockelmodul aufweist, das ausgebildet ist, das Schaltmodul aufzunehmen. So kann das Sockelmodul neben einer mechanischen Aufnahme auch elektrische Verbindungsmittel für die Kontaktierung des Elementarrelais mit den an das Sockelmodul angeschlossenen Leitungen aufweisen.A further advantageous development provides that the switching device has a base module which is designed to accommodate the switching module. In addition to a mechanical receptacle, the base module can also have electrical connecting means for contacting the elementary relay with the lines connected to the base module.
Denkbar ist auch, dass die Haltevorrichtung vorzugsweise auch außerhalb des Schaltmoduls angeordnet sein kann, was im Falle der Relais-Anwendung ein typischer Konstruktionsfall ist.It is also conceivable that the holding device can preferably also be arranged outside the switching module, which is a typical design case in the case of relay applications.
Schließlich kann das Schaltmodul auch ein mechanischer Schalter und/oder das Haltelement ein Gehäuse sein, insbesondere ein Gehäuse des mechanischen Schalters. Dies stellt ein Alternativszenario zu Relais-Anwendungsfall dar. Auch in einfachen mechanischen Schaltern können unter bestimmten Umständen Lichtbögen entstehen, die mittels der vorgeschlagenen Vorrichtung effektiv unterbunden werden können.Finally, the switching module can also be a mechanical switch and/or the holding element can be a housing, in particular a housing of the mechanical switch. This represents an alternative scenario to the relay application. Even in simple mechanical switches, arcs can occur under certain circumstances, which can be effectively prevented by means of the proposed device.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Schaltvorrichtung -
2 eine Frontalsicht einer Ausführungsform eines Schaltvorrichtung -
3 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Schaltvorrichtung mit Magneteinrichtungsabdeckungen -
4 eine Frontalsicht einer Ausführungsform eines Schaltvorrichtung mit Magneteinrichtungsabdeckungen -
5 eine (schematische) Aufsicht einer Ausführungsform eines Schaltmoduls mit magnetischen Polen -
6 eine (schematische) Aufsicht einer Ausführungsform eines Schaltmoduls mit magnetischen Polen, Magnetfeldlinien und Lichtbogen -
7 eine (schematische) Ansicht einer Ausführungsform eines Schaltmoduls mit magnetischen Polen -
8 eine (schematische) Ansicht einer Ausführungsform eines Schaltmoduls mit magnetischen Polen, Magnetfeldlinien und Lichtbogen
-
1 a side view of an embodiment of a switching device -
2 a front view of an embodiment of a switching device -
3 a side view of an embodiment of a switching device with magnetic device covers -
4 a front view of an embodiment of a switching device with magnetic device covers -
5 a (schematic) plan view of an embodiment of a switching module with magnetic poles -
6 a (schematic) plan view of an embodiment of a switching module with magnetic poles, magnetic field lines and arc -
7 a (schematic) view of an embodiment of a switching module with magnetic poles -
8th a (schematic) view of an embodiment of a switching module with magnetic poles, magnetic field lines and arc
Bei Schaltvorgängen können insbesondere bei Gleichstromanwendungen Lichtbögen entstehen, die Teile der Schaltvorrichtung mechanisch schädigen können oder sogar für den Anwender eine Gefahr darstellen können. Die Lichtbögen sind Plasmaerscheinungen, bestehen also aus geladenen Teilchen und sind somit durch Magnetfelder zu beeinflussen. Magneteinrichtungen erzeugen sich nach bestimmten physikalischen Gesetzen im Raum erstreckende Magnetfeldlinien, die wiederum u.a. die Dynamik von geladenen Teilchen beeinflussen können. So kann ein Lichtbogen mittels Magnetfeldern manipuliert und unter Umständen frühzeitig gelöscht werden. In diesem Fall nennt man die diesen Effekt erzeugenden Magnete auch Blasmagnete. Dieses Manipulieren bis zum Löschen von Lichtbögen ist insbesondere in der Relais-Technik relevant, um die Lebensdauer von Elementarrelais zu optimieren.During switching operations, especially in direct current applications, arcs can occur that can mechanically damage parts of the switching device or even pose a danger to the user. The arcs are plasma phenomena, i.e. they consist of charged particles and can therefore be influenced by magnetic fields. Magnetic devices generate arcs according to certain physical laws in the Magnetic field lines extending through space, which in turn can influence the dynamics of charged particles, among other things. For example, an arc can be manipulated using magnetic fields and, under certain circumstances, extinguished early. In this case, the magnets that produce this effect are also called blow magnets. This manipulation until arcs are extinguished is particularly relevant in relay technology in order to optimize the service life of elementary relays.
Die Schaltvorrichtung (10) in der Ausgestaltung wie in
Das Halteelement (30) hat eine hybride Funktion: Nämlich dient es einerseits zur mechanischen Arretierung des Schaltmoduls in oder an dem Sockelmodul. Im möglichen Fall des notwendigen Austauschs des Schaltmoduls (40) dient das Halteelement (30) andererseits als Entriegelungs- und Auswurfhilfe. Dazu weist es zur mechanischen Freigabe ein Löseelement auf, das dazu ausgebildet ist, eine mögliche mechanische Arretierung des Schaltmoduls (40) im oder am Sockelmodul (20) zu lösen und das Schaltmodul (40) zur Entnahme und Austausch freizugeben.The holding element (30) has a hybrid function: On the one hand, it serves to mechanically lock the switching module in or on the base module. On the other hand, if the switching module (40) needs to be replaced, the holding element (30) serves as an unlocking and ejection aid. For this purpose, it has a release element for mechanical release, which is designed to release a possible mechanical lock of the switching module (40) in or on the base module (20) and to release the switching module (40) for removal and replacement.
Dargestellt ist für die vorteilhafte Ausgestaltung in
Problematisch ist in solchen Anwendungen oftmals der Ausfall einzelner Komponenten. So kann bei Elementarrelais mechanischer Verschleiß der elektrisch leitfähigen Oberflächen (51, 52) von Kontaktelementen (41, 42) dazu führen, dass die elektrische Verbindung suboptimal oder gar nicht mehr hergestellt werden kann, was im schlimmsten Fall den kostenintensiven Austausch des defekten Schaltmoduls durch ein neuwertiges Schaltmodul erforderlich machen kann. Eine Ursache dieses mechanischen Verschleißes können Lichtbögen (L) sein, die sich insbesondere bei Gleichstromanwendungen zwischen den Oberflächen bilden können. Hierzu werden im Stand der Technik als Schaltmodule spezielle Elementarrelais eingesetzt, die sog. Blasmagnete enthalten. Diese Blasmagnete sind jedoch teuer und machen einen nach wie vor möglichen Austausch noch teurer. Daher wird hier vorgeschlagen, wie Blasmagnete wirkende magnetische Pole (61, 62) nicht innerhalb des Schaltmoduls (40), sondern vorteilhafterweise, wie in
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die magnetischen Pole (61, 62) vorzugsweise seitlich an dem Halteelement (30) angebracht. Denkbar wäre außerdem, dass die magnetischen Pole an einer anderen Stelle, etwa an der Oberseite des Halteelements (30) und ggf. unterhalb des Schaltmoduls (40) angeordnet sein können.In an advantageous further development, the magnetic poles (61, 62) are preferably attached to the side of the holding element (30). It would also be conceivable for the magnetic poles to be arranged at a different location, for example on the top side of the holding element (30) and possibly below the switching module (40).
Die magnetischen Pole sind in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung als Permanentmagnete ausgeführt, die selbst nicht verschleißanfällig sind und deswegen auch nicht ausgetauscht werden müssen. Vorzugsweise können diese aus Neodym oder einem anderen geeigneten magnetischen Material wie etwa Dysprosium oder auch Nicht-Seltenerd-Materialien wie etwa Ceriumcobalt hergestellt sein - auch Mischungen dieser Materialien sind möglich. Die Wahl verschiedener Materialien bietet die Möglichkeit, geeignete magnetische Pole für verschiedene Anwendungsszenarien zu nutzen. So können etwa für besonders lichtbogenanfällige Szenarien magnetische Materialien mit hoher magnetischer Wirkung ausgewählt werden, um die Lichtbögen besonders verlässlich elongieren und/oder auslöschen zu können.In a further advantageous embodiment, the magnetic poles are designed as permanent magnets, which themselves are not susceptible to wear and therefore do not need to be replaced. These can preferably be made of neodymium or another suitable magnetic material such as dysprosium or non-rare earth materials such as cerium cobalt - mixtures of these materials are also possible. The choice of different materials offers the possibility of using suitable magnetic poles for different application scenarios. For example, for scenarios that are particularly susceptible to arcing, magnetic materials with a high magnetic effect can be selected in order to be able to elongate and/or extinguish the arcs particularly reliably.
Denkbar ist ferner die weiterhin vorteilhafte Weiterbildung, dass das Halteelement (30) selbst in Gänze zerstörungsfrei austauschbar ausgestaltet sein kann. Dazu können etwa auslenkbare Drehstifte am Halteelement (30) und korrespondierende Aufnahmen am Sockelmodul (20) vorgesehen sein. Auch ist alternativ denkbar, dass das Halteelement (30) starr mittels eines öffenbaren Steckverschlusses mit dem Sockelmodul (20) verbunden sein kann. Dies hat den Vorteil, dass aus dem Stand der Technik bekannte Schaltvorrichtungen erfindungsgemäß ertüchtigt werden können. Somit könnte das bereits in einer bestehenden Anwendung verbaute Halteelement normaler Bauart durch ein erfindungsgemäßes Halteelement (30) mit Magneteinrichtung (60) ersetzt werden und somit die vorteilhafte Lichtbogenlöschwirkung ausüben.It is also conceivable that the retaining element (30) itself can be designed to be completely replaceable without causing any damage. For this purpose, deflectable pivot pins can be provided on the retaining element (30) and corresponding receptacles on the base module (20). Alternatively, it is also conceivable that the retaining element (30) can be rigidly connected to the base module (20) by means of an openable plug-in closure. This has the advantage that switching devices known from the prior art can be upgraded according to the invention. The retaining element of normal design already installed in an existing application could thus be replaced by a retaining element (30) according to the invention with a magnetic device (60) and thus exert the advantageous arc extinguishing effect.
In
In den
Die Abdeckungen (63, 64) können fest montiert oder auswechselbar, etwa nur formschlüssig an der Magneteinrichtung (60) befestigt ausgebildet sein. Ersteres hat den Vorteil der Verliersicherheit, während zweiteres vorteilhaft sein kann hinsichtlich der Anpassung der magnetischen Isolierung an den jeweiligen Anwendungsfall. So mögen bei besonders magnetfeldsensitiven Anwendungen besonders stark isolierende Abdeckungen notwendig sein, die jedoch auch kostenintensiv sein können. Bei anderen, weniger kritischen Anwendungen können somit vorteilhafterweise weniger teure Materialien für die Abdeckungen (63, 64) eingesetzt werden, oder aber - wie in den
In den
Stattdessen dienen sie - ebenso wie die folgenden
In
In
Das Magnetfeld
Zwar ist auch denkbar, dass beliebige, nichtparallele Orientierungen der magnetischen Pole (61, 62) relativ zu den Oberflächen (51, 52) gewählt werden, jedoch ist die Kraftwirkung aufgrund des Vektorprodukts aus Strom
In den
Diese Kraft wirkt derart auf die Ladungsträger ein, dass diese in Richtung der wirkenden Kraft ausgelenkt werden und somit der Lichtbogen (L) elongiert wird. Ist die auftretende Kraft bedingt durch den Strom
Folglich kann durch das durch die magnetischen Pole (61, 62) erzeugte Magnetfeld (B) eine Lichtbogenlöschwirkung erzielt werden, die mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung auch im Falle eines notwendigen Austauschs eines am Ende seiner Lebensdauer befindlichen Schaltmoduls (40) besonders preiswert ist.Consequently, the magnetic field (B) generated by the magnetic poles (61, 62) can achieve an arc extinguishing effect which, by means of the design according to the invention, is particularly cost-effective even in the event of a necessary replacement of a switching module (40) which is at the end of its service life.
BezugszeichenReference symbols
- 1010
- SchaltvorrichtungSwitching device
- 2020
- SockelmodulBase module
- 3030
- HalteelementHolding element
- 4040
- SchaltmodulSwitching module
- 4141
- KontaktelementContact element
- 4242
- KontaktelementContact element
- 5151
- Oberflächesurface
- 5252
- Oberflächesurface
- 6060
- MagneteinrichtungMagnetic device
- 6161
- Magnetischer PolMagnetic pole
- 6262
- Magnetischer PolMagnetic pole
- 6363
- Abdeckungcover
- 6464
- Abdeckungcover
- 7070
- MontagemittelMounting materials
- 8080
- TragschieneSupport rail
- BB
- MagnetfeldMagnetic field
- BzBz
- MagnetfeldkomponenteMagnetic field component
- FLFL
- LorentzkraftLorentz force
- LL
- LichtbogenElectric arc
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010016950 A1 [0003]DE 102010016950 A1 [0003]
- DE 102012006440 A1 [0004]DE 102012006440 A1 [0004]
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202023100008.8U DE202023100008U1 (en) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | Switching device with magnetic device |
DE102023132543.4A DE102023132543A1 (en) | 2023-01-03 | 2023-11-22 | Switching device with magnetic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202023100008.8U DE202023100008U1 (en) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | Switching device with magnetic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202023100008U1 true DE202023100008U1 (en) | 2024-04-08 |
Family
ID=91024164
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202023100008.8U Active DE202023100008U1 (en) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | Switching device with magnetic device |
DE102023132543.4A Pending DE102023132543A1 (en) | 2023-01-03 | 2023-11-22 | Switching device with magnetic device |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023132543.4A Pending DE102023132543A1 (en) | 2023-01-03 | 2023-11-22 | Switching device with magnetic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE202023100008U1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2141714A2 (en) | 2008-06-30 | 2010-01-06 | Omron Corporation | Electromagnetic relay |
DE102010016950A1 (en) | 2009-05-14 | 2011-01-13 | Anden Co., Ltd., Anjo-city | Electromagnetic relay |
EP2608235A2 (en) | 2010-03-25 | 2013-06-26 | Panasonic Corporation | Contact device |
DE102012006440A1 (en) | 2012-03-30 | 2013-10-02 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Circuit device for switching inductive loads for high load applications, has change relay coupled with main relay, and control electronics unit formed to control main and change relays such that change relay is switched in load-free manner |
DE112015005497T5 (en) | 2014-12-05 | 2017-08-17 | Omron Corporation | Electromagnetic relay |
US20210159036A1 (en) | 2018-05-23 | 2021-05-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Contact device and electromagnetic relay |
-
2023
- 2023-01-03 DE DE202023100008.8U patent/DE202023100008U1/en active Active
- 2023-11-22 DE DE102023132543.4A patent/DE102023132543A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2141714A2 (en) | 2008-06-30 | 2010-01-06 | Omron Corporation | Electromagnetic relay |
DE102010016950A1 (en) | 2009-05-14 | 2011-01-13 | Anden Co., Ltd., Anjo-city | Electromagnetic relay |
EP2608235A2 (en) | 2010-03-25 | 2013-06-26 | Panasonic Corporation | Contact device |
DE102012006440A1 (en) | 2012-03-30 | 2013-10-02 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Circuit device for switching inductive loads for high load applications, has change relay coupled with main relay, and control electronics unit formed to control main and change relays such that change relay is switched in load-free manner |
DE112015005497T5 (en) | 2014-12-05 | 2017-08-17 | Omron Corporation | Electromagnetic relay |
US20210159036A1 (en) | 2018-05-23 | 2021-05-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Contact device and electromagnetic relay |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102023132543A1 (en) | 2024-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112018004056T5 (en) | ELECTROMAGNETIC RELAY | |
EP3408859B1 (en) | Relay | |
EP1787368B1 (en) | Mounting device with a switchgear mounted thereon | |
DE102004006259B3 (en) | Contact arrangement with a battery and an electric cable | |
DE102011118418A1 (en) | switching system | |
DE102010038932A1 (en) | Vehicle power system and electrical contactor for use with the same | |
DE102014004455A1 (en) | Electrical switching device with improved arc quenching device | |
WO2019201916A1 (en) | Switch device | |
WO2020043515A1 (en) | Switching device | |
WO2019201806A1 (en) | Switch device | |
WO2013064629A1 (en) | Switch for multi-pole direct-current operation | |
DE102020114385B4 (en) | switching device | |
DE202023100008U1 (en) | Switching device with magnetic device | |
EP3591684A1 (en) | Relay with impact-compensated contact bridge | |
DE102012006433B4 (en) | Relay with improved insulation properties | |
EP2054983A1 (en) | Arrangement with an electrical switching device | |
EP3602593B1 (en) | Switch device with improved permanent magnetic arc extinction | |
EP3844790A1 (en) | Switching device | |
EP0561485B1 (en) | High speed disconnecting switch | |
DE19702818C2 (en) | Switching arrangement for the optional connection and disconnection of two sections of an electrical line | |
WO1980000048A1 (en) | Electric contact protected against dust | |
EP2642499B1 (en) | Device for reporting the setting of a low voltage circuit switch with such a switch | |
DE2433536B2 (en) | Electromagnetic switchgear with hinged armature | |
EP3791086A1 (en) | Switch device | |
WO2005088659A2 (en) | Breaker in particular a safety breaker for a battery/loom connection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R207 | Utility model specification |