DE3640971A1 - HOLDING MAGNETIC RELEASE FOR LOW VOLTAGE SELF-SWITCHES, IN PARTICULAR FAULT CURRENT PROTECTION SWITCHES - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Haltemagnetauslöser für Nieder­ spannungs-Selbstsschalter, insbesondere Fehlerstromschutz­ schalter, bestehend aus einem einteiligen, hauptsächlich U-förmigen Eisenkern mit zwei durch eine Basis verbundenen Polschenkeln, einem an der Stirnfläche des einen Polschenkels gelagerten und gegen Federkraft in Anlage gegen die Stirn­ fläche des zweiten Polschenkels anklappbaren Anker, einem mit dem Eisenkern zusammenwirkenden Dauermagneten zum Erzeugen eines sich über den angeklappten Anker schließenden magnetischen Halteflusses im Eisenkern, einer auf dem zweiten Polschenkel angeordneten elektrischen Wicklung zum Schwächen des Halte­ flusses und einem vom Anker unter der Wirkung der Federkraft betätigbaren Auslöseglied.The invention relates to a holding magnet trigger for low Automatic voltage switch, in particular residual current protection switch consisting of a one-piece, mainly U-shaped iron core with two connected by a base Pole legs, one on the face of one pole leg stored and against spring force against the forehead surface of the second pole leg foldable anchor, one with the permanent magnet interacting to produce the iron core one that closes over the folded anchor Holding flux in the iron core, one on the second pole leg arranged electrical winding to weaken the hold flow and one from the anchor under the action of spring force actuatable release element.

Ein derart ausgebildeter Haltemagnetauslöser ist beispiels­ weise aus der DE-OS 19 42 273 bekannt. Daneben gibt es auch andere Ausführungen von Haltemagnetauslösern mit beispiels­ weise mehrteiligen Eisenkernen (DE-PS 12 77 420 und DE-OS 26 49 522) mehreren entgegengesetzt durchflossenen elektrischen Wicklungen auf parallelen Polen, von denen der Anker beim Auslösen ab­ hebt (DE-OS 22 36 682), Ankern, die an besonderen Aufnahme­ lagern schwenkbar abgestützt sind (DE-OS 27 10 869) sowie Ankern, die nicht schwenkbar, sondern linear beweglich sind (DE-OS 26 54 111). Allen diesen Haltemagnetauslösern ist jedoch gemeinsam, daß am Eisenkern Vorkehrungen getroffen sind, um einen magnetischen Nebenschluß für den Dauermagneten zu schaffen, der auch bei abgehobenem Anker einen im wesentlichen geschlos­ senen Eisenkreis schafft, über den auch der von der elektrischen Wicklung erzeugte magnetische Fluß unter Umgehung des Dauer­ magneten seinen Weg nehmen kann. Dabei werden die im Neben­ schlußkreis liegenden Luftspalte dazu benutzt, die Reluktanz des Nebenschlußkreises zu beeinflussen und mit deren Hilfe auch den Haltefluß über den Anker zur Einregelung der Aus­ löserleistung einzustellen. Dabei spielen die Luftspalte zwischen dem Eisenkern und dem Anker eine wesentliche Rolle, da sie die Reluktanz des den Haltefluß führenden Hauptkreises maßgeblich bestimmen. Um die dabei in der Serienherstellung auftretenden Unterschiede möglichst klein zu halten, müssen die Anlageflächen an den Polschenkeln des Eisenkerns und am Anker sehr genau bearbeitet und die Lagerungen für den Anker sehr exakt ausgeführt werden, was die Herstellungskosten be­ trächtlich erhöht.Such a holding magnet release is an example known from DE-OS 19 42 273. There is also other versions of holding magnet releases with example wise multi-part iron cores (DE-PS 12 77 420 and DE-OS 26 49 522) several oppositely flowing electrical windings on parallel poles, from which the anchor depends when triggered lifts (DE-OS 22 36 682), anchors, the special recording are pivotally supported (DE-OS 27 10 869) and Anchors that cannot be swiveled, but are linearly movable (DE-OS 26 54 111). However, all of these holding magnet triggers common that arrangements have been made at the iron core to create a magnetic shunt for the permanent magnet, which is essentially closed even when the anchor is raised creates its iron circle, over which also that of the electrical Winding generated magnetic flux bypassing the duration magnets can take its way. The are in the side  air gap used for the reluctance to influence the shunt circuit and with their help also the holding flow over the anchor to regulate the off adjust solvent power. The air gaps play here between the iron core and the anchor play an essential role, since it is the reluctance of the main circuit that guides the holding flux determine significantly. To do this in series production differences that occur must be kept as small as possible the contact surfaces on the pole legs of the iron core and on Anchor machined very precisely and the bearings for the anchor be carried out very precisely what the manufacturing costs be increased dramatically.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen hochempfindlichen Haltemagnetauslöser zu schaffen, der sich bei kleinen Abmessungen einfach und billig herstellen läßt und bei dem eine Einregelung der Auslöseleistung nur in gerin­ gen Grenzen und mit geringem Aufwand möglich ist.The invention is based on the object, one to create highly sensitive holding magnet triggers that are can be produced easily and cheaply with small dimensions and with a regulation of the tripping power only in low limits and with little effort.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Anker die Form einer im wesentlichen kreuzförmigen Platine mit zwei einander entgegengesetzt gerichteten Querarmen besitzt, daß der erste Polschenkel aus zwei mit Querabstand zueinander angeordneten Einzelschenkeln besteht, auf deren Stirnflächen die Querarme des Ankers mit ihren dem zweiten Polschenkel ab­ gewandten Längskanten gelagert sind und daß der mit seinem einen Polende an der Basis des Eisenkerns anliegende Dauer­ magnet mit seitlichem Abstand zwischen den beiden Einzelschen­ keln des Eisenkerns aufragt und mit seinem anderen Polende unter Bildung eines Luftspaltes von erheblicher Länge frei vor dem Anker endet.According to the invention this object is achieved in that the Anchor in the form of a substantially cruciform board has two opposing cross arms, that the first pole piece consists of two with transverse spacing from each other arranged individual legs, on the end faces the cross arms of the armature with their the second pole leg facing longitudinal edges are stored and that the with his a pole end at the base of the iron core magnet with lateral distance between the two individual ones of the iron core and with its other pole end free to form an air gap of considerable length ends at anchor.

Der erfindungsgemäße Auslöser unterscheidet sich grundsätzlich von allen bisher bekannten Haltemagnetauslösern dadurch, daß der vom Dauermagneten erzeugte magnetische Fluß an dessen einem Polende über einen bewußt vorgesehenen größeren Luftspalt zum Anker gelangt, über den nicht nur der Haltefluß seinen Weg nimmt, sondern auch der Fluß im Nebenschlußkreis. Gegen­ über dieser Luftspaltreluktanz sind nicht nur die Reluktanzen im Eisenkern und im Anker von untergeordneter Bedeutung, sondern auch die Reluktanzen der übrigen Luftspalte, nämlich des Luft­ spalts für den Haltefluß zwischen dem Anker und dem zweiten Pol­ schenkel als auch die Reluktanzen der Luftspalte an den beiden Lagerstellen des Ankers auf den Stirnflächen der beiden Einzel­ schenkel. Dies erfordert zwar die Verwendung eines kräftigen und damit vergleichsweise großen Dauermagneten, für den jedoch zwischen den beiden Einzelschenkeln des Eisenkerns ausreichend Platz zur Verfügung steht. Dafür vereinfacht sich die Ein­ regelung des Auslösers, die durch bloße Schwächung der Magnetisierung des Dauermagneten vorgenommen werden kann.The trigger according to the invention differs fundamentally of all previously known holding magnet triggers in that the magnetic flux generated by the permanent magnet at its a pole end over a deliberately intended larger air gap comes to anchor, through which not only the holding river is  Takes away, but also the river in the shunt. Against Not only the reluctances are above this air gap reluctance in the iron core and in the anchor of minor importance, but also the reluctances of the other air gaps, namely the air gap for the holding flow between the armature and the second pole legs as well as the reluctances of the air gaps on the two Bearings of the anchor on the end faces of the two single leg. While this requires the use of a powerful one and therefore comparatively large permanent magnet, for which, however sufficient between the two individual legs of the iron core Space is available. This simplifies the one regulation of the trigger by mere weakening of the Magnetization of the permanent magnet can be made.

Die dem zweiten Polschenkel abgewandten Längskanten der Quer­ arme des Ankers liefern ohne besondere Bearbeitung die Lager­ kanten für den Anker, dessen Lagerung nach einem ersten Ausge­ staltungsmerkmal der Erfindung zweckmäßig dadurch weiter ver­ vollständigt werden kann, daß die Federkraft am Klappende des Ankers im spitzen Winkel zu dessen Längserstreckung angreift und die als Schwenkachse dienenden Längskanten der Querarme des Ankers unter der Wirkung der Federkraft auf den Stirnflächen der Einzelschenkel des Eisenkerns mittels Anschlägen in Stellung gehalten sind. Dabei kann mit Vorteil ein mit seinen Schenkeln an den Einzelpolen des Eisenkerns befestigtes U-förmiges Halte­ blech aus unmagnetischem Material Verwendung finden, von dessen Steg schräg gerichtete Zungen zur Bildung der Anschläge aus­ gehen.The longitudinal edges of the cross facing away from the second pole leg arms of the anchor deliver the bearings without special processing edging for the anchor, its storage after a first Ausge Design feature of the invention expediently ver can be completed that the spring force at the flap end of the Anchor attacks at an acute angle to its longitudinal extent and the longitudinal edges of the cross arms serving as the pivot axis of the anchor under the action of spring force on the end faces the single leg of the iron core in position by means of stops are held. It can be an advantage with his legs U-shaped holder attached to the individual poles of the iron core sheet of non-magnetic material can be used, of which Web from obliquely directed tongues to form the stops go.

Die Federkraft am Klappende des Ankers im spitzen Winkel angrei­ fen zu lassen, ist zwar für sich nicht mehr neu; bei der be­ kannten Ausführung eines solchen Haltemagnetauslösers (DE-OS 27 10 869) ist jedoch der Anker nicht am Eisenkern, son­ dern einem gesonderten Aufnahmelager abgestützt, das in einer Ausführungsform des vorbekannten Haltemagnetauslösers zugleich ein Abspannglied für eine die Federkraft erzeugende Zugfeder trägt. Demgegenüber sieht ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung vor, daß das Klappende des Ankers seitliche Ansätze trägt, an welchen zwei parallele Zugfedern angreifen, die an dem Halteblech abgespannt sind.Apply the spring force at the hinged end of the armature at an acute angle Letting go is no longer new in itself; at the be known execution of such a holding magnet release (DE-OS 27 10 869), however, the anchor is not on the iron core, son supported in a separate reception camp, which in a Embodiment of the known holding magnet release at the same time  a tensioning member for a tension spring generating the spring force wearing. In contrast, sees another design feature the invention that the folding end of the armature lateral Approaches, on which two parallel tension springs engage, which are braced on the holding plate.

Um eine Querverschiebung des Ankers zu verhindern, sind nach einem anderen Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung die Quer­ arme des Ankers an ihren Enden zur Bildung spitzwinkliger Ecken schräg abgeschnitten, an denen der Anker in Querrichtung zwischen ortsfesten Anschlägen zentrierbar ist.To prevent the armature from moving laterally, another embodiment of the invention, the cross arms of the anchor at their ends to form acute angles Corners cut at an angle, where the anchor in the transverse direction can be centered between fixed stops.

Ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß das freie Polende des Dauermagneten eine abgeknickte Endfläche aufweist, deren Knickkante parallel zur Schwenkachse des Ankers verläuft und deren einer Teil bei angeklapptem Anker und deren anderer Teil bei abgehobenem Anker im wesentlichen parallel zu dessen benachbarter Oberfläche gerichtet ist. Dadurch wird er­ reicht, daß die Querarme des Ankers auch im ausgelösten Zustand vom Dauermaqneten angezogen und mit deren Lagerkanten gegen die Stirnfläche der beiden Einzelschenkel des Eisenkerns in Stellung gehalten werden.Another feature of the invention provides that the free pole end of the permanent magnet has a kinked end face has, the buckling edge parallel to the pivot axis of the anchor runs and a part of which with the anchor folded and their other part with the anchor raised essentially parallel to whose adjacent surface is directed. This will make him is sufficient that the cross arms of the anchor even when triggered attracted by the permanent magnet and with their bearing edges against the Face of the two individual legs of the iron core in position being held.

Um mit möglichst geringen Querschnitten für den Eisenkern und den Anker auszukommen, was in Hinblick auf die Gesamtabmessung des Auslösers erwünscht ist, sieht ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung vor, daß der Eisenkern aus einer Eisen-Nickel- Legierung mit einem Nickelgehalt von mindestens 50% besteht. Solche Legierungen stehen in den verschiedensten Formen wie bei­ spielsweise als amorphes Material oder als Sintermaterial zur Ver­ fügung. Ganz besonders vorteilhaft ist es jedoch, den Eisenkern aus einem länglichen Stück gewalztem Blech zu fertigen, das durch von den Enden ausgehende Einschnitte in einen die Basis bildenden Mittelabschnitt und in drei davon nach beiden Seiten anschließen­ de parallel Zugen unterteilt ist, von denen zum einen Ende weisen­ de mittlere Zunge zur Bildung der Polschenkel aus der Ebene des Mittel­ abschnitts rechtwinklig abgebogen sind. Dabei sind die drei abgebogenen Zungen zweckmäßig wesentlich länger als die drei übrigen Zungen bemessen, und letztere dienen als Füße zum Auf­ stellen und Befestigen des Eisenkerns.In order to have the smallest possible cross sections for the iron core and the Anchor get along, which is in terms of the overall dimension of the Trigger is desired, sees another design feature the invention that the iron core from an iron-nickel Alloy with a nickel content of at least 50%. Such alloys come in a wide variety of forms as in for example as an amorphous material or as a sintered material for ver addition. However, it is particularly advantageous to use the iron core to manufacture from an elongated piece of rolled sheet metal, which by incisions from the ends into a base Connect the middle section and in three of them on both sides de parallel trains is divided, one end of which point de middle  Tongue to form the pole legs from the middle plane section are bent at right angles. Here are the three bent tongues expediently much longer than the three other tongues, and the latter serve as feet for opening place and fix the iron core.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach­ stehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention will follow standing in connection with the drawing explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäß aus­ gebildeten Haltemagnetauslösers innerhalb eines geschnitten dargestellten Gehäuses, Fig. 1 is a side view of a housing according to the invention of formed holding magnet trip device shown within a cut,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Auslöser nach Fig. 1 bei abgenommener Gehäusekappe, Fig. 2 is a plan view of the trigger of FIG. 1 with removed housing cap,

Fig. 3 in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung die wichtigsten Bestandteile des Haltemagnetauslösers und Fig. 3 in an exploded perspective view of the most important components of the holding magnet release and

Fig. 4 das magnetische Ersatzschaltbild des Aus­ lösers. Fig. 4, the magnetic equivalent circuit of the solver.

Der gezeigte Haltemagnetauslöser ist symmetrisch zu einer senkrechten Längsmittelebene ausgebildet, wobei für die einander spiegelbildlich gleichen Teile beiderseits dieser Ebene dieselben Bezugsziffern mit dem Zusatz "a" bzw. "b" verwendet sind.The holding magnet release shown is symmetrical to a vertical longitudinal center plane, the same reference numbers with the addition " a " or " b " being used for the parts that are mirror images of each other on both sides of this plane.

Der gezeigte Haltemagnetauslöser besteht in der Hauptsache ausThe holding magnet release shown consists mainly of

• - einem Eisenkern 10,- an iron core 10 ,
• - einem Klappanker 20, - a hinged anchor 20 ,
• - einem Dauermagneten 30,a permanent magnet 30 ,
• - einer mit einer elektrischen Wicklung versehenen Auslöse­ spule 40,a trigger coil 40 provided with an electrical winding,
• - einem Halteblech 50,- a holding plate 50 ,
• - einer Federanordnung 60,a spring arrangement 60 ,
• - einem Auslöseglied 70 sowie einem Gehäuse 80, in desen wannenförmigen Unterteil 81 der Eisenkern 10 gehaltert und in dessen haubenförmigem Ober­ teil 82 das Auslöseglied 70 verschieblich gelagert ist.- A trigger member 70 and a housing 80 , in whose trough-shaped lower part 81 of the iron core 10 is held and in its hood-shaped upper part 82, the trigger member 70 is slidably mounted.

Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht der Eisenkern 10 aus einem länglichen Stück Blech einer Eisen-Nickel- Legierung mit einem Nickelgehalt von mindestens 50%, aus dessen beiden Enden je drei parallele Zungen 11 a, 11 b, 12 bzw. 13 a, 13 b, 14 ausgestanzt sind. Die beiden äußeren Zungen 11 a, 11 b des einen Blechendes und die mittlere Zunge 14 des anderen Blechendes sind gegenüber dem rechteckigen Mittelabschnitt 15 im rechten Winkel hochgebogen und bilden, in der Seitenansicht der Fig. 1 betrachtet, einen U-förmigen Körper. Die übrigen drei Zungen 12, 13 a, 13 b dienen demgegenüber als Füße, mit denen der Eisenkern 10 in das wannenförmige Gehäuseunterteil 81 eingepaßt und, beispielsweise durch Kleben, befestigt ist.As can best be seen from FIG. 3, the iron core 10 consists of an elongated piece of sheet metal made of an iron-nickel alloy with a nickel content of at least 50%, from the two ends of which three parallel tongues 11 a , 11 b , 12 or 13 a , 13 b , 14 are punched out. The two outer tongues 11 a , 11 b of one sheet end and the middle tongue 14 of the other sheet end are bent up at right angles with respect to the rectangular central section 15 and, viewed in the side view of FIG. 1, form a U-shaped body. The other three tongues 12 , 13 a , 13 b , in contrast, serve as feet with which the iron core 10 is fitted into the trough-shaped lower housing part 81 and fastened, for example by gluing.

Die Polschenkel 11 a, 11 b und 14 enden mit Stirnflächen 16 a, 16 b, 17, die durch entsprechende Schleifbearbeitung in derselben Ebene liegen.The pole legs 11 a , 11 b and 14 end with end faces 16 a , 16 b , 17 , which are in the same plane by appropriate grinding.

Der Klappanker 20 hat die Gestalt einer dünnen Platine aus Eisenblech mit hauptsächlich kreuzförmigen Grundriß, deren Querarme 21 a,b miteinander fluchtende gerade Längskanten 22 a, 22 b bzw. 23 a, 23 b aufweisen und von schrägen Endkanten 24 begrenzt sind, die mit den Längskanten 22 a, 22 b spitzwinklige Ecken 25 a, 25 b bilden, mit deren Hilfe der Anker gegen Quer­ verschiebung im Gehäuseoberteil 82 gesichert werden kann. The hinged anchor 20 has the shape of a thin plate made of sheet iron with a mainly cruciform plan, the transverse arms 21 a , b of which are aligned with straight longitudinal edges 22 a , 22 b and 23 a , 23 b and are delimited by oblique end edges 24 , which with the Longitudinal edges 22 a , 22 b form acute-angled corners 25 a , 25 b , with the aid of which the anchor can be secured against transverse displacement in the upper housing part 82 .

Die beiden Längsarme 26, 27 des Ankers 20 sind unterschiedlich lang ausgebildet, wobei der längere Arm 27, der das Klappende des Ankers bildet, seitliche Ansätze 28 a, 28 b trägt, die mit Kerben 29 a, 29 b versehen sind.The two longitudinal arms 26 , 27 of the armature 20 are of different lengths, the longer arm 27 , which forms the hinged end of the armature, carries side lugs 28 a , 28 b , which are provided with notches 29 a , 29 b .

Der Dauermagnet 30 ist in der in den Figuren gezeigten Stellung als aufrechtstehender Quader ausgebildet, dessen magnetische Pole sich am oberen bzw. unteren Ende befinden. Das untere Ende ist durch eine horizontale Fläche 31 abgeschlos­ sen und sitzt unmittelbar auf dem Mittelabschnitt 15 und der daran anschließenden ebenen Zunge 12 des Eisenkerns 10 auf. Das obere Ende des Dauermagneten 30 ist hingegen von einer abgenickten Fläche mit einem horizontalen Teil 32 und einem daran anschließen­ den geneigten Teil 33 begrenzt, zwischen denen eine Kante 34 gebildet ist. Der Dauermagnet 30 ist etwas kürzer als die Pol­ schenkel 11 a, 11 b, 14 ausgebildet und befindet sich mit der Kante 34 etwa auf einer senkrechten Querebene, die durch die Mitte der Stirnflächen 16 a, 16 b der beiden Einzelschenkel 11 a, 11 b des Eisenkerns 10 verläuft.In the position shown in the figures, the permanent magnet 30 is designed as an upright cuboid, the magnetic poles of which are located at the upper and lower ends. The lower end is closed by a horizontal surface 31 and sits directly on the central section 15 and the adjoining flat tongue 12 of the iron core 10 . The upper end of the permanent magnet 30 , however, is delimited by a nodded surface with a horizontal part 32 and an adjoining the inclined part 33 , between which an edge 34 is formed. The permanent magnet 30 is somewhat shorter than the pole leg 11 a , 11 b , 14 and is located with the edge 34 approximately on a vertical transverse plane through the center of the end faces 16 a , 16 b of the two individual legs 11 a , 11 b of the iron core 10 runs.

Die Auslösespule 40 besteht in üblicher Weise aus einem Spulen­ körper 41, der auf den Polschenkel 14 aufgesetzt ist, und einer Wicklung 42, deren Enden an Anschlußklemmen 43, 44 geführt sind, die durch Öffnungen 83 aus dem Gehäuse 80 herausragen.The trip coil 40 consists in the usual way of a coil body 41 , which is placed on the pole leg 14 , and a winding 42 , the ends of which are connected to terminals 43 , 44 which protrude through openings 83 from the housing 80 .

Weiterhin ist, wie bereits erwähnt, ein in der Hauptsache U-förmiges Halteblech 50 vorgesehen, dessen Schenkel 51 a, 51 b die gleiche Breite wie die Einzelpole 11 a, 11 b aufweisen und durch einen Stegabschnitt 52 miteinander verbunden sind. Der Stegab­ schnitt 52 ist gegenüber den Schenkeln 51 a, 51 b unter einem Winkel α abgeknickt, der etwas größer als der Schwenkwinkel des Klappankers ist, und trägt an seiner Unterkante zwischen den Schenkeln 51 a, 51 b zwei rechteckige Zungen 53 a, 53 b, deren Abstand voneinander mindestens gleich der Breite des Dauermagneten 30 ist. Weiterhin trägt der Stegabschnitt 52 an seiner Oberkante zwei Haken 54 a, 54 b, deren Aufgabe weiter unten erläutert wird. Furthermore, as already mentioned, a mainly U-shaped holding plate 50 is provided, the legs 51 a , 51 b of which have the same width as the individual poles 11 a , 11 b and are connected to one another by a web section 52 . The web section 52 is bent relative to the legs 51 a , 51 b at an angle α , which is slightly larger than the pivoting angle of the folding anchor, and carries on its lower edge between the legs 51 a , 51 b two rectangular tongues 53 a , 53 b whose distance from one another is at least equal to the width of the permanent magnet 30 . Furthermore, the web section 52 carries on its upper edge two hooks 54 a , 54 b , the task of which is explained below.

Das Halteblech 50 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, an den Rückseiten der Einzelschenkel 11 a, 11 b des Eisenkerns 10 durch Schrumpfschläuche 56 in einer solchen Höhe befestigt, daß die von dem Stegabschnitt 52 schräg nach unten gerichteten Zungen 53 a, 53 b, von der Seite betrachtet, die Stirnflächen 16 a, 16 b der Einzelschenkel 11 a, 11 b etwa in deren Längsmitte schneiden. Dadurch werden für die Längskanten 22 a, 22 b Anschläge gebildet, die eine Verschiebung der Querarme 21 a, 21 b des Ankers 20 auf den Stirnflächen 16 a, 16 b der Einzelschenkel 11 a, 11 b des Eisenkerns 10 verhindern, wenn, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, zwei die Feder­ anordnung 60 bildende Schraubenzugfedern 61 a, 61 b einerseits in die Kerben 29 a, 29 b an den Querarmen 21 a, 21 b des Ankers und andererseits den Haken 54 a, 54 b des Halteblechs 50 unter Vorspannung eingehängt werden. Die Schrägstellung der Zungen 53 a, 53 b erlaubt jedoch ein Kippen des Klappankers 20 mit seinem längeren Längsarm 27 nach aufwärts unter Mitnahme des Auslösegliedes 70 bis zum Anschlag von dessen Schulterfläche 71 gegen eine in der Oberwand des Gehäuseoberteils 82 angeord­ nete Verstärkung 84, in welcher die Führungsbohrung 85 für das Auslösegelied angeordnet ist.The retaining plate 50 is, as shown in Fig. 1, attached to the back of the individual legs 11 a , 11 b of the iron core 10 by shrink tubes 56 at such a height that the tongues 53 a , 53 b directed obliquely downward from the web portion 52 , viewed from the side, cut the end faces 16 a , 16 b of the individual legs 11 a , 11 b approximately in the longitudinal center thereof. Characterized stops are formed for the longitudinal edges 22 a , 22 b , which prevent displacement of the transverse arms 21 a , 21 b of the armature 20 on the end faces 16 a , 16 b of the individual legs 11 a , 11 b of the iron core 10 , if from FIGS. 1 and 2, two spring arrangement 60 forming coil springs 61 a, 61 b on the one hand into the notches 29 a, 29 b of the cross-arms 21 a, 21 b of the armature and on the other hand, the hook 54 a, 54 b of the retaining plate 50 can be hooked in under tension. The inclination of the tongues 53 a , 53 b allows tilting of the hinged armature 20 with its longer longitudinal arm 27 upwards, taking the trigger member 70 up to the stop of its shoulder surface 71 against a reinforcement 84 arranged in the upper wall of the upper housing part 82 , in which the guide hole 85 is arranged for the trigger member.

Wie weiter aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, kann der kürzere Längsarm 26 des Klappankers 20 mit einer Bohrung 62 zum Ein­ hängen einer weiteren Zugfeder 63 versehen sein, die an einem Hakenteil 84 am Gehäuseunterteil 81 abgespannt ist. Durch diese Feder 63 wird der Anker 20 mit seinen Querarmen 21 a, 21 b in zuverlässige Anlage gegen die Stirnflächen 16 a, 16 b der Einzel­ schenkel 11 a, 11 b des Eisenkerns 10 gezogen und mit Sicher­ heit verhindert, daß die Querarme 21 a, 21 b an den Zungen 53 a, 53 b des Halteblechs 50 nach oben wegrutschen. As further shown in Fig. 1 and 2, the shorter longitudinal arm 26 may be of the hinged armature 20 with a hole 62 for hanging A further tension spring 63 may be provided, which is braced on a hook portion 84 on the lower housing portion 81. By this spring 63 , the armature 20 with its cross arms 21 a , 21 b in reliable contact against the end faces 16 a , 16 b of the individual legs 11 a , 11 b of the iron core 10 is pulled and safely prevented that the cross arms 21 a , 21 b on the tongues 53 a , 53 b of the retaining plate 50 slide upwards.

Ein solches Wegrutschen kann auch dadurch vermieden werden, daß die Zungen 53 a, 53 b dort, wo sie, von der Seite be­ trachtet, die Stirnflächen 16 a, 16 b der Einzelschenkel 11 a, 11 b schneiden, nach hinten geneigt werden und die Endkanten 22 a, 22 b der Querarme 21 a, 21 b schneidenförmig ausgebildet werden. Die Neigung der Zungen 53 a, 53 b läßt sich dadurch erzielen, daß entweder die Enden der Zungen nach hinten oder die Schnekel 51 a, 51 b unmittelbar an den Stirnflächen 16 a, 16 b der Einzelschenkel 11 a, 11 b nach vorn abgeknickt werden oder diese beiden Maßnahmen miteinander kombiniert werden.Such slipping can also be avoided in that the tongues 53 a , 53 b where they are, from the side, the end faces 16 a , 16 b of the individual legs 11 a , 11 b cut, are inclined backwards and End edges 22 a , 22 b of the transverse arms 21 a , 21 b are formed in a cutting shape. The inclination of the tongues 53 a , 53 b can be achieved by either bending the ends of the tongues to the rear or the snails 51 a , 51 b directly at the end faces 16 a , 16 b of the individual legs 11 a , 11 b to the front or these two measures can be combined.

In Fig. 4 ist das magnetische Schaltbild des Auslösers gezeigt. Darin sind mit A der Dauermagnet und mit B die Auslösespule als Erzeuger der magnetomotorischen Kräfte bezeichnet, die die verschiedenen magnetischen Flüsse im Eisenkern 10, im Anker 20, im Dauermagneten 30 sowie in verschiedenen dazwischen befindlichen Luftspalten erzeugen.In FIG. 4, the magnetic circuit diagram of the trigger is shown. A denotes the permanent magnet and B the trigger coil as the generator of the magnetomotive forces which generate the various magnetic fluxes in the iron core 10 , in the armature 20 , in the permanent magnet 30 and in various air gaps therebetween.

C stellt die Mitte des kreuzförmigen Ankers 20 und D die Mitte des Eisenkerns 10 im Bereich des Mittelabschnitts 15 dar. Mit Z ist eine von den einzelnen Luftspalten gebildete Trennungslinie zwischen dem Eisenkern 10 bzw. Dauermagneten 30 einerseits und dem Anker 20 andererseits symbolisch dargestellt. Auf dieser Linie liegen die Luftspaltreluktanzen E für den Luftspalt zwischen dem Dauermagneten 30 und dem Anker 20, e _a und e _b für die Luftspalte zwischen den Querarmen 21 a, 21 b des Ankers 20 und den Stirnflächen 16 a, 16 b der Einzelschenkel 11 a, 11 b des Eisenkerns und e _c zwischen dem Längsarm 27 des Klappankers 20 und dem Polschenkel 14 des Eisenkerns 10. C represents the center of the cross-shaped armature 20 and D the center of the iron core 10 in the area of the central section 15. Z is a symbolic representation of a dividing line formed by the individual air gaps between the iron core 10 or permanent magnet 30 on the one hand and the armature 20 on the other hand. On this line are the air gap reluctances E for the air gap between the permanent magnet 30 and the armature 20 , e _a and e _b for the air gaps between the cross arms 21 a , 21 b of the armature 20 and the end faces 16 a , 16 b of the individual legs 11 a , 11 b of the iron core and e _c between the longitudinal arm 27 of the hinged armature 20 and the pole leg 14 of the iron core 10 .

Fe₃₀ ist der innere magnetische Widerstand des Dauermagneten 30. Fe_11a, Fe_11b und Fe₁₄ sind die magnetischen Widerstände der Polschenkel 11 a, 11 b und 14 (einschließlich einem entsprechen­ den Anteil des Mittelabschnitts 15 des Eisenkerns). Fe_21a, Fe_21b sind die magnetischen Widerstände der Querarme 21 a, 21 b des Klappankers, und Fe₂₇ ist der magnetische Widerstand des Längsarms 27 des Klappankers 20, wobei die magnetischen Widerstände Fe_21a, Fe_21b und Fe₂₇ auch anteilig den Verbindungsbereich zwischen den Armen 21 a, 21 b und 27 sowie den kürzeren Längsarm 26 umfassen.Fe ₃₀ is the internal magnetic resistance of the permanent magnet 30 . Fe _11a, Fe _11b and Fe ₁₄ are the magnetic resistances of the pole legs 11 a , 11 b and 14 (including one corresponding to the proportion of the central section 15 of the iron core). Fe _21a, Fe _21b are the magnetic resistances of the transverse arms 21 a , 21 b of the hinged armature, and Fe ₂₇ is the magnetic resistance of the longitudinal arm 27 of the hinged armature 20 , the magnetic resistances Fe _21a, Fe _21b and Fe ₂₇ also proportionately connecting the area between the arms 21 a , 21 b and 27 and the shorter longitudinal arm 26 include.

Wie auf den ersten Blick ersichtlich, verläuft der vom Dauer­ magneten A erzeugte magnetische Fluß Φ ₁ stets über den ver­ hältnismäßig großen Luftspalt E zum Anker im Punkt C und ver­ zweigt sich dort bei angeklapptem Anker und dementsprechend geringem magnetischem Widerstand e _c am Luftspalt zwischen dem Längsarm 27 und dem Polschenkel 14 zum einen als Φ ₂ über diesen Luftspalt und den Polschenkel 14 zum Mittelabschnitt 15, D am Eisenkern 10 und zum anderen in zwei wegen der symmetri­ schen Ausbildung gleich große Φ _3a und Φ _3b über die Quer­ arme 21 a, 21 b des Klappankers 20 und die dortigen Luftspalte e_a und e_b zu den Einzelschenkeln 11 a, 11 b und weiter zu dem gemeinsamen Punkt D am Mittelabschnitt 15 des Eisenkerns, wo sich die drei Flüsse Φ ₂, Φ _3a und Φ _3b wieder vereinigen und als Fluß Φ ₁ über den hierbei nicht berücksichtigten Luft­ spalt zwischen dem Mittelabschnitt 15 bzw. der Zunge 12 und dem Dauermagneten 30 in diesen zurück gelangen.As can be seen at first glance, the magnetic flux Φ ₁ generated by the permanent magnet A always runs over the relatively large air gap E to the armature at point C and branches there when the armature is folded and the magnetic resistance e _c at the air gap is accordingly low longitudinal arm 27 and the pole legs 14 arms on the one hand as Φ ₂ via this air gap and the pole leg 14 to the central portion 15, D to the iron core 10 and on the other two because of the SYMMETRI rule training equal Φ ₃ and Φ _3b via the cross 21 a, 21 b of the hinged anchor 20 and the air gaps e _a and e _{b there} to the individual legs 11 a , 11 b and further to the common point D at the central section 15 of the iron core, where the three rivers Φ ₂ , Φ _3a and Φ _3b unite again and as a flow Φ ₁ over the air not taken into account here gap between the central section 15 or the tongue 12 and the permanent magnet 30 get back into it.

Wird nun die Wicklung 42 der Auslösespule B, von einem Strom durchflossen, der einen dem Fluß Φ ₂ entgegengerichteten Fluß Φ ₄ erzeugt, so wird die vom dem Fluß Φ ₂ erzeugte Halte­ kraft aufgehoben oder zumindest derart geschwächt, daß die Kraft der Zugfedern 61 a, 61 b und gegebenenfalls 63 die Halte­ kraft übersteigt und den Anker 20 unter Mitnahme des Aus­ lösegliedes 70 nach oben verschwenkt. Dadurch entsteht zwischen dem Längsarm 27 des Ankers 20 und dem Polschenkel 14 ein derart großer Luftspalt, daß auch bei Unterbrechung des Stroms in der Wicklung 42 der Auslösespule 40 sich kein nennenswerter magneti­ scher Fluß über diesen Luftspalt und den Polschenkel 14 wieder aufzubauen vermag. Dessenungeachtet fließt jedoch weiterhin ein Fluß Φ ₁ durch den Dauermagneten A über den Luftspalt E zum Anker 20 und von dessen Querarmen 21 a, b über die Einzel­ schenkel 11 a, 11 b zurück zum Dauermagneten, der an den Luft­ spalt e _a und e _b Kräfte erzeugt, mit denen die Querarme 21 a, 21 b an den Stirnflächen 16 a, 16 b der Einzelpole 11 a, 11 b des Eisen­ kerns 10 festgehalten werden.If now the winding flows through 42 of the tripping coil B by a current that generates a the flux Φ ₂ oppositely directed flux Φ _4, the retaining generated by the flux Φ ₂ is canceled by virtue of, or at least weakened so that the force of the tension springs 61 a , 61 b and possibly 63 the holding force exceeds and the armature 20 pivots with the removal of the release member 70 upwards. This creates such a large air gap between the longitudinal arm 27 of the armature 20 and the pole leg 14 that even if the current in the winding 42 of the trip coil 40 is interrupted, no appreciable magnetic flux through this air gap and the pole leg 14 is able to build up again. Nevertheless, a flow Φ ₁ continues to flow through the permanent magnet A via the air gap E to the armature 20 and from its transverse arms 21 a , b via the individual legs 11 a , 11 b back to the permanent magnet, which splits in the air e _a and e _b Forces generated with which the transverse arms 21 a , 21 b on the end faces 16 a , 16 b of the single poles 11 a , 11 b of the iron core 10 are held.

Der Haltemagnetauslöser wird durch Niederdrücken des Auslöse­ gliedes 70 in bekannter Weise in seine Haltestellung zurück­ geführt.The holding magnet trigger is guided back into its holding position by depressing the trigger member 70 in a known manner.

Zur Einregelung der Auslöseleistung wird der Dauermagnet 30 gegenüber seinem Urzustand mehr oder weniger stark entmagneti­ siert, was sich wegen des großen magnetischen Widerstandes E im Luftspalt zwischen Dauermagnet und Anker in praktisch gleichem Ausmaß auf den Haltefluß Φ ₂ und die beiden Flüsse Φ _3a und Φ _3b auswirkt, die den magnetischen Nebenfluß des Dauermagneten bilden.To regulate the tripping power, the permanent magnet 30 is more or less strongly demagnetized compared to its original state, which is due to the large magnetic resistance E in the air gap between the permanent magnet and armature to practically the same extent on the holding flux Φ ₂ and the two rivers Φ _3a and Φ _3b affects that form the magnetic tributary of the permanent magnet.

Claims (9)

1. Haltemagnetauslöser für Niederspannungs-Selbstschalter, insbe­ sondere Fehlerstromschutzschalter, bestehend aus einem ein­ teiligen, hauptsächlich U-förmigen Eisenkern mit zwei durch eine Basis verbundenen Polschenkeln, einem an der Stirnfläche des einen Polschenkels gelagerten und gegen Federkraft in Anlage gegen die Stirnfläche des zweiten Polschenkels anklappbaren Anker, einem mit dem Eisenkern zusammenwirkenden Dauermagneten zum Erzeugen eines sich über den angeklappten Anker schließenden magnetischen Halteflusses im Eisenkern, einer auf dem zweiten Polschenkel angeordneten elektrischen Wicklung zum Schwächen des Halteflusses und einem vom Anker unter der Wirkung der Federkraft betätigbaren Auslöseglied, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anker (20) die Form einer im wesentlichen kreuzförmigen Platine mit zwei einander entgegen­ gesetzt gerichteten Querarmen (21 a, b) besitzt, daß der erste Polschenkel aus zwei mit Querabstand zueinander angeordneten Einzelschenkeln (11 a, b) besteht, auf deren Stirnflächen die Querarme (21 a, b) des Ankers (20) mit ihren dem zweiten Polschenkel (14) abgewandten Längskanten (22 a, 22 b) gelagert sind und daß der mit seinem einen Polende (31) an der Basis (15) des Eisenkerns (10) anliegende Dauermagnet (30) mit seitlichem Abstand zwischen den beiden Einzelschenkeln (11 a, b) des Eisenkerns (10) aufragt und mit seinem anderen Polende (32, 33) unter Bildung eines Luftspaltes frei vor dem Anker (20) endet.1. Holding magnet release for low-voltage circuit breakers, in particular special residual current circuit breakers, consisting of a one-piece, mainly U-shaped iron core with two pole legs connected by a base, one mounted on the end face of one pole leg and against spring force in contact with the end face of the second pole leg foldable armature, a permanent magnet interacting with the iron core for generating a magnetic holding flow in the iron core that closes via the folded armature, an electrical winding arranged on the second pole leg to weaken the holding flow and a triggering element that can be actuated by the armature under the action of the spring force, characterized by in that the armature (20) has the shape of a substantially cross-shaped board with two mutually oppositely directed transverse arms (21 a, b), in that the first pole leg of two mutually transversely spaced arranged individual legs (11 a, b) consists on the end faces of the transverse arms ( 21 a , b ) of the armature ( 20 ) with their longitudinal edges ( 22 a , 22 b ) facing away from the second pole leg ( 14 ) and that the one pole end ( 31 ) of the base ( 15 ) of the iron core ( 10 ) adjacent permanent magnet ( 30 ) with a lateral distance between the two individual legs ( 11 a , b ) of the iron core ( 10 ) and with its other pole end ( 32 , 33 ) forming an air gap freely in front of the anchor ( 20 ) ends. 2. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Federkraft am Klappende (27) des Änkers (20) im spitzen Winkel zu dessen Längserstreckung angreift und die als Schwenkachse dienenden Längskanten (22 a, b) der Querarme (21 a, b) des Ankers (20) unter der Wirkung der Federkraft auf den Stirnflächen (16 a, b) der Einzelschenkel (11 a,b) des Eisenkerns (10) mittels Anschlägen (53 a, b) in Stellung gehalten sind. 2. Holding magnet release according to claim 1, characterized in that the spring force on the flap end ( 27 ) of the arm ( 20 ) engages at an acute angle to its longitudinal extent and the longitudinal edges ( 22 a , b ) of the transverse arms ( 21 a , b.) ) of the armature ( 20 ) under the action of the spring force on the end faces ( 16 a , b ) of the individual legs ( 11 a , b ) of the iron core ( 10 ) are held in position by means of stops ( 53 a , b ). 3. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 2, gekennzeich­ net durch ein mit seinen Schenkeln (51 a, b) an den Einzelschenkeln (11 a, b) des Eisenkerns (10) befestigtes U-förmiges Halteblech (50) aus unmagnetischem Material, von dessen Steg (52) schräg gerichtete Zungen (53 a, b) zur Bildung der Anschläge ausgehen.3. holding magnet release according to claim 2, characterized by a with its legs ( 51 a , b ) on the individual legs ( 11 a , b ) of the iron core ( 10 ) attached U-shaped holding plate ( 50 ) made of non-magnetic material, from the web ( 52 ) slanting tongues ( 53 a , b ) to form the stops. 4. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Klappende (27) des Ankers (20) seitliche Ansätze (28 a, b) trägt, an welchem zwei Zugfedern (61 a, b) angreifen, die an dem Halteblech (50) abge­ spannt sind.4. holding magnet release according to claim 3, characterized in that the flap end ( 27 ) of the armature ( 20 ) carries lateral lugs ( 28 a , b ), on which two tension springs ( 61 a , b ) engage, which on the holding plate ( 50 ) are braced. 5. Haltemagnetauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quer­ arme (21 a, b) des Ankers (20) an ihren Enden zur Bildung spitzwinkliger Ecken (25 a, b) schräg abgeschnitten sind, an denen der Anker (20) in Querrichtung zwischen ortsfesten An­ schlägen zentrierbar ist.5. Holding magnet release according to one of the preceding claims, characterized in that the cross arms ( 21 a , b) of the armature ( 20 ) at their ends to form acute-angled corners ( 25 a , b ) are cut obliquely, on which the armature ( 20 ) can be centered in the transverse direction between stationary impacts. 6. Haltemagnetauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Polende des Dauermagneten eine abgeknickte Endfläche (32, 33) aufweist, deren Knickkante parallel zur Schwenkachse des Ankers (20) verläuft und deren einer Teil (32) bei angeklapptem Anker (20) und deren anderer Teil (33) bei abgehobenem Anker im wesent­ lichen parallel zu dessen benachbarter Oberfläche gerichtet ist.6. Holding magnet release according to one of the preceding claims, characterized in that the free pole end of the permanent magnet has a kinked end surface ( 32 , 33 ), the kink edge of which runs parallel to the pivot axis of the armature ( 20 ) and a part ( 32 ) of which when the armature is folded ( 20 ) and its other part ( 33 ) is directed parallel to its adjacent surface when the anchor is raised. 7. Haltemagnetauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisen­ kern (10) und der Anker (20) aus einer Eisen-Nickel-Legierung mit einem Nickelgehalt von mindestens 50% besteht. 7. Holding magnet release according to one of the preceding claims, characterized in that the iron core ( 10 ) and the armature ( 20 ) consists of an iron-nickel alloy with a nickel content of at least 50%. 8. Haltemagnetauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisen­ kern (10) aus einem länglichen Stück gewalzten Blech besteht, das durch von den Enden ausgehende Einschnitte in einen die Basis bildenden Mittelabschnitt (15) und je drei davon nach beiden Enden an­ schließende parallele Zungen (11 a, b, 12; 13 a, b, 14) unter­ teilt ist, von denen die zum einen Ende weisenden beiden äußeren Zungen (11 a, b) und die zum anderen Enden weisende mittlere Zunge (14) zur Bildung der Polschenkel aus der Ebene des Mittelabschnitts (15) rechtwinklig abgebogen sind.8. Holding magnet release according to one of the preceding claims, characterized in that the iron core ( 10 ) consists of an elongated piece of rolled sheet metal, which by incisions from the ends in a base portion forming the central portion ( 15 ) and three of them at both ends at closing parallel tongues ( 11 a , b , 12 ; 13 a , b , 14 ) is divided, of which the two outer tongues ( 11 a , b ) pointing to one end and the middle tongue ( 14 ) pointing to the other end are bent at right angles to form the pole legs from the plane of the central section ( 15 ). 9. Haltemagnetauslöser nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die drei abgebogenen Zungen (11 a, b, 14) wesentlich länger als die drei übrigen Zungen (12, 13 a, b) bemessen sind und letztere als Füße zum Aufstellen und Befesti­ gen des Eisenkerns (10) dienen.9. magnetic release according to claim 8, characterized in that the three bent tongues ( 11 a , b , 14 ) are dimensioned much longer than the three other tongues ( 12 , 13 a , b ) and the latter as feet for setting up and fastening serve the iron core ( 10 ).