DE10126852A1 - Schaltgerät mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung - Google Patents

Abstract

Um bei einem Schaltgerät (1a, 1b, 1c), welches mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung (3a, 3b, 3c) versehen ist, ein schnelles Trennen der Kontaktstücke (14, 16a, 16b, 16c) zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass ein bewegliches zweites Kontaktstück (16a, 16b, 16c) mit einem Magnetglied (18a, 18b, 18c) und ein zweites Magnetfeld (M¶M¶) des Magnetglieds (18a, 18b, 18c) mit einem ersten Magnetfeld (M¶A¶) einer Auslösespule (4) in Wirkverbindung steht. Dadurch sind in einem Auslösefall zusätzliche Kräfte (K¶A¶, K¶M¶, K¶H¶) gegeben, die die beiden Kontaktstücke (14, 16a, 16b, 16c) trennen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät mit einer e­ lektromagnetischen Auslöseeinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Schaltgerät dient im allgemeinen zum Schalten von Leitun­ gen, Betriebsmitteln oder auch Anlagen. Vorliegend handelt es sich um ein Schaltgerät, insbesondere um einen Leitungs­ schutzschalter, mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrich­ tung zum Abschalten eines Kurzschlussstromes. Als elektromag­ netisch betätigtes Schaltgerät kann unter anderem auch ein Leistungsschalter, ein Motorschutzschalter wie auch ein Schütz oder ein Relais verstanden werden.

Kernstücke eines derartigen Schaltgerätes sind eine elektro­ magnetische Auslöseeinrichtung und/oder ein elektromagneti­ sches Betätigungsglied, welche in Wirkverbindung zu einem Schaltmechanismus oder von zu schaltenden Kontaktstücken ste­ hen.

Aus der EP 0 897 186 A2 ist ein derartiger Leitungsschutz­ schalter mit einem Schaltmechanismus bekannt. Im Kurzschluss­ fall wirkt dabei auf den Schaltmechanismus ein elektromagne­ tischer Auslöser, der mittels zugehörigem Magnetfeld einen Auslösestößel derart bewegt, dass der bewegliche Kontakt auf­ gestoßen und damit vom seinem Festkontakt getrennt wird.

Im Hinblick auf das Schaltvermögen des Leitungsschutzschal­ ters und den damit zusammenhängenden Abbrand an den Kontakt­ flächen, ist ein schnelles Trennen der Kontaktstücke erfor­ derlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Schaltge­ rät anzugeben, das mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung versehen ist, die ein schnelleres Trennen der Kon­ taktstücke als bisher ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Schaltgerät der eingangs genann­ ten Art gelöst, bei der erfindungsgemäß das bewegliche zweite Kontaktstück mit einem Magnetglied und ein erstes Magnetfeld des Magnetglieds mit einem zweiten Magnetfeld der Auslösespu­ le in Wirkverbindung stehen, wobei in einem Auslösefall Kräf­ te gegeben sind, die die beiden Kontaktstücke trennen. Dabei wird von dem Gedanken Gebrauch gemacht, dass sowohl vom fest­ stehenden ersten Kontaktstück aus als auch am beweglichen zweiten Kontaktstück zusätzliche Kräfte zur Beschleunigung der Trennung der Kontaktstücke wirken.

Wesentlich ist hierbei das schnelle Trennen der Kontaktstü­ cke, wodurch ein höheres Schaltvermögen des Leitungsschutz­ schalters bei gleichem Löschkammervolumen gegeben ist. Zudem ergibt ein schnelleres Löschen des beim Trennen der Kon­ taktstücke entstehenden Lichtbogens, eine geringere thermi­ sche Belastung der Löschkammer und auch der damit zusammen­ hängende Abbrand an den Kontaktflächen verringert sich. Im umgekehrten Fall kann bei gleichbleibendem Schaltvermögen das Volumen der Löschkammer verringert werden. Alle vorab erwähn­ ten Maßnahmen wirken sich ausgesprochen günstig auf die Her­ stellungskosten des Leitungsschutzschalters aus.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Magnetglied als Hilfsspule ausgebildet. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass die Hilfsspule im Kurzschlussfall ebenfalls vom Kurz­ schlussstrom durchflossen wird und sich dadurch ein Magnet­ feld aufbaut, welches eine das Trennen der Kontaktstücke un­ terstützende Kraft erzeugt. Der an sich unerwünschte Kurz­ schlussstrom dient somit als Energielieferant. Deshalb erhöht sich bei steigendem Kurzschlussstrom auch die Kraft die die Trennung herbeiführt.

Prinzipiell kann die Erfindung bei Wechsel- und Gleichstrom gleichermaßen eingesetzt werden, wodurch das Einsatzgebiet des Schaltgeräts erheblich erweitert werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Magnetglied einen Dauermagneten. Dauermagneten können vor­ teilhafterweise bei einer Gleichspannungsversorgung zum Ein­ satz kommen, wobei diese Variante eine außergewöhnlich kos­ tengünstige Alternative zur Hilfsspule darstellt.

Mit Vorteil ist die Hilfsspule von einem Bandmaterial gebil­ det. Bei der hier angegebenen Ausführungsform kann bedingt durch eine bevorzugt automatisierte Fertigung auf der Basis reiner Stanz- und Faltschritte ohne Wickelabläufe, die Spule äußerst wirtschaftlich und effizient hergestellt werden. Dies kann insbesondere durch die Verwendung eines einzigen Ferti­ gungsmittels, durch eine Einsparung von Arbeitsschritten, Einzelteilen und Baugruppen, realisiert werden.

Idealerweise umfasst das Bandmaterial das bewegliche zweite Kontaktstück, so dass sich schon während der Herstellung des Kontaktstücks und der Hilfsspule kostensenkende Synergien er­ geben. Das Kontaktstück und die Hilfsspule sind somit einstü­ ckig ausgeführt, wodurch eine Einsparung an einer stoff-, form- oder kraftschlüssigen Verbindung gegeben ist.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Hilfsspule von einem Drahtmaterial gebildet, wodurch bereits standardisierte Spu­ len zum Einsatz kommen können. Des Weiteren bieten derartige Spulen den Vorteil, dass sie in sehr kleinen Baugrößen her­ stellbar sind und sich an vorgegeben Einbaubedingungen anpas­ sen lassen.

Zweckmäßigerweise ist die Kraft der Auslösespule der Kraft der Hilfsspule entgegengerichtet und bei einer weiteren Aus­ führungsform mit der Kraft der Hilfsspule gerichtet. Von Vor­ teil ist hierbei die vielfältige Einsatztauglichkeit der Erfindung, da sie sich auf verschiedenste Rahmenbedingungen auslegen und einstellen lässt.

Bevorzugt ist die Kraft der Hilfsspule zumindest teilweise in Öffnungsrichtung des beweglichen zweiten Kontaktstücks ge­ richtet. Dies stellt vorteilhafterweise die einfachste Aus­ führungsform dar, da eine unmittelbare Anordnung der Hilfs­ spule gegeben ist.

In einer Alternativausführung der Erfindung ist die Kraft der Hilfsspule im wesentlichen entgegen der Öffnungsrichtung des beweglichen zweiten Kontaktstücks gerichtet. Die Wirkverbin­ dung des beweglichen zweiten Kontaktstücks mit dem Magnet­ glied und die Wirkverbindung des zweiten Magnetfelds des Mag­ netglieds mit dem ersten Magnetfeld der Auslösespule ist da­ bei durch ein Kraftübertragungsmittel hergestellt. Vorteil­ haft ist in diesem Zusammenhang die Anpassungsfähigkeit an vorgegebene Einbaubedingungen und eine ggf. erwünschte mit­ telbare Wirkungsweise.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltgerät mit einem Gehäuse und mit einer elek­ tromagnetischen Auslöseeinrichtung in einer ersten Aus­ gestaltung in einer Seitenansicht,

Fig. 2 eine Hilfsspule von einem Bandmaterial mit einem Kon­ taktstück in einer perspektivisches Darstellung,

Fig. 3 ein bewegliches Kontaktstück mit einer Hilfsspule von einem Drahtmaterial in einer Seitenansicht,

Fig. 4 ein Schaltgerät mit einem Gehäuse und mit einer elek­ tromagnetischen Auslöseeinrichtung in einer zweiten Aus­ gestaltung in einer Seitenansicht, und

Fig. 5 ein Schaltgerät mit einem Gehäuse und mit einer elek­ tromagnetischen Auslöseeinrichtung in einer dritten Ausgestaltung in einer Seitenansicht.

Im nachfolgenden Text sind gleiche Teile der Figuren mit gleichen Bezugszeichen oder sinngemäß mit ähnlichen Bezugs­ zeichen versehen.

Zunächst wird auf konstruktive Details, später auf funktio­ nelle Zusammenhänge eingegangen.

Fig. 1 zeigt ein Schaltgerät 1a mit einem Gehäuse 2a und mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3a in einer ers­ ten Ausgestaltung in einer Seitenansicht. Die Auslöseeinrich­ tung 3a weist eine Auslösespule 4 und einen darin angeordne­ ten Auslösestößel 5 auf. Der Auslösestößel 5 ist mit einer ersten und einer zweiten Ankerseite 37a bzw. 38a versehen. Ein zugehöriges Magnetjoch 6a verläuft entlang einer gedach­ ten Längsachse LA auf einer Seite außerhalb der Auslösespule 4 parallel zu deren Windungen.

Das Magnetjoch 6a weist ein erstes Ende 7a auf, welches lage- und richtungsgleich zu einem ersten Endstück 8 der Auslöse­ spule 4 angeordnet ist. Das Magnetjoch 6ä ist auf Höhe eines zweiten Endstücks 9 der Auslösespule 4 abgewinkelt und er­ streckt sich mit einem ersten Schenkel 11a in Richtung des Auslösestößels 5, wobei ein zweites Ende 10 des Magnetjochs 6a in etwa auf Höhe des Außenradius der Auslösespule 4 endet.

Auf Höhe des Auslösestößels 5 weist der erste Schenkel 11a eine hier nicht näher gezeigte Aussparung auf, in der der Auslösestößel 5 geführt ist. Zwischen dem ersten Schenkel 11a und der zweiten Ankerseite 38a weist die Auslösespule 4 in Verbindung mit ihrem Auslösestößel 5 einen Luftspalt 36ä auf.

Am ersten Schenkel 11a ist ein zweiter Schenkel 12 planflä­ chig und im wesentlichen deckungsgleich angeordnet. Der zwei­ te Schenkel 12 ist ebenfalls mit einer hier nicht näher ge­ zeigten Öffnung versehen ist, wobei diese weitestgehend de­ ckungsgleich zur vorab genannten Aussparung ausgebildet ist. Der zweite Schenkel 12 weist ebenfalls eine Abwinkelung auf, wobei dieser in seinem weiteren Verlauf in etwa diagonal zu seiner Ursprungslage angeordnet ist und sich dabei weitestge­ hend entgegen seiner Ausgangrichtung erstreckt.

In etwa im Anschluss an diese Abwinkelung verläuft der zweite Schenkel 12 bis zu einem ersten Kontaktträger 13, der ein ha­ kenförmiges Ende aufweist. Der erste Kontaktträger 13 ist mit einem ersten Kontaktstück 14 versehen. Dem ersten Kontakt­ stück 14 ist ein zweites Kontaktstück 16a zugeordnet, welches auf einem beweglichen zweiten Kontaktträger 15a platziert ist. Die Auslösespule 4 steht dabei in einer elektrisch lei­ tenden Verbindung zum ersten Kontaktträger 13 und dadurch auch zum ersten Kontaktstück 14.

Der bewegliche zweite Kontaktträger 15a erstreckt sich von einem abgeschrägten Ende 17a über einen Abschnitt, der paral­ lel zu den beiden Schenkeln 11a,12 verläuft, um nach einer Abwinkelung in ein Magnetglied 18a überzugehen. Das zweite Kontaktstück 16a und der zugehörige bewegliche zweite Kon­ taktträger 15a stehen dabei mit dem Magnetglied 18 in einer elektrisch leitenden Wirkverbindung.

Das Magnetglied 18a ist als Hilfsspule 19a ausgebildet, wobei ihr Wickelsinn dem der Auslösespule entgegengesetzt ist. Der Wickelsinn ist hierbei rechtssteigend ausgebildet. Die Hilfs­ spule 19a umfasst einen hier nicht näher dargestellten Auf­ nahmeraum 20, in dem ein Kern 21a geführt ist.

Die Hilfsspule 19a ist zusammen mit ihrem Kern 21a auf einem Halter 22 derart angeordnet, dass sie sich in etwa auf der gedachten Längsachse LA befindet. Der Halter 22 weist einen ohrenförmigen Fortsatz 23 auf, der mit einer Ausnehmung 24a versehen ist. Die Ausnehmung 24a ist hierbei als Langloch ausgebildet. In der Ausnehmung 24a ist eine Drehachse 25 an­ geordnet. In etwa in entgegengesetzter Richtung zum zweiten Kontaktträger 15a ist der Fortsatz 23 mit einem Hebel 26 ver­ sehen, der eine Längsausnehmung 27 aufweist. In der Längsausnehmung 27 ist über ein Führungselement 28 ein kraftspei­ cherndes Auslöseglied 29 geführt. Das kraftspeichernde Auslö­ seglied 29 ist in etwa lagegleich zur Längsachse LA angeord­ net und weist im weitesten Sinn in Richtung des ersten Endes 7a des Magnetjochs 6a.

In Fig. 2 ist das als Hilfsspule 19b ausgestaltete Magnetglied 18b von einem Bandmaterial 30 mit dem zweiten Kontaktstück 16b in einer gegenüber Fig. 1 modifizierten Form gezeigt. Das Bandmaterial 30 umfasst, umschließt oder beinhaltet das be­ wegliche zweite Kontaktstück 16b und dient als Ausgangsbasis für die Ausgestaltung der Hilfsspule 19b. Die Hilfsspule 19b weist mehrere mäanderförmig verlaufende Segmente 31 auf. Deutlich gezeigt ist hierbei der Aufnahmeraum 20, der den Kern 21a gemäß Fig. 1 aufnimmt. Die Hilfsspule 19b bildet im Nachgang an das abgeschrägte Ende 17b den zweiten Kontaktträ­ ger 15b.

Die Hilfsspule 19b weist in diesem Ausführungsbeispiel gegen­ über der Hilfsspule 19a gemäß Fig. 1 einen umgekehrten Wickel­ sinn auf, der in Bezug auf eine weitere Ausführungsform noch näher erläutert wird.

Fig. 3 zeigt ein alternatives, bewegliches zweites Kontakt­ stück 16c, welches auf dem zweiten Kontaktträger 15c angeord­ net ist. Der zweite Kontaktträger 15c ist mit einer Hilfsspu­ le 19c versehen, die von einem Drahtmaterial gebildet ist. Die Hilfsspule 19c ist auf einem am zweiten Kontaktträger 15c angeformten Zapfen 32, der als Kern 21b dient, angeordnet. Die Hilfsspule 19c weist den gleichen Wickelsinn wie die Hilfsspule 19a gemäß Fig. 1 auf. Optional kann an Stelle der Hilfsspule 19c ein anderes Magnetglied 18c in Form eines Dau­ ermagneten 33 zum Einsatz kommen, welches auf dem Zapfen 32 angeordnet werden kann. Anordnung und Ausrichtung des Dauer­ magneten 33 sind ebenfalls wie bei den Hilfsspulen 19a, 19b, 19c und 19d wählbar.

In Fig. 4 ist ein Schaltgerät 1b mit einem Gehäuse 2b und mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3b in einer zweiten Ausgestaltung gezeigt. Die elektromagnetische Auslö­ seeinrichtung 3b unterscheidet sich von der elektromagneti­ schen Auslöseeinrichtung 3a gemäß Fig. 1 dadurch, dass die Bauteile wie der zweite Kontaktträger 15c, das erste Kontakt­ stück 16c und die Hilfsspule 19c der Ausführungsvariante ge­ mäß Fig. 3 entsprechen. Die Drehachse 25b in der Ausnehmung 24b ist entgegen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 im weiteren Verlauf des zweiten Kontaktträgers 16c zum Hebel 26 hin ange­ ordnet, entspricht jedoch in ihrer Lage in etwa der Lage der Drehachse 25a nach Fig. 1.

Die Bauteile Hebel 26, Führungselement 28 und kraftspeichern­ des Auslöseglied 29 sind analog zur Anordnung gemäß Fig. 1 ausgeführt. An Stelle der Hilfsspule 19c kann ebenfalls der Dauermagnet 33 zum Einsatz kommen.

In Fig. 5 ist ein Schaltgerät 1c mit einem Gehäuse 2c und mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3c in einer dritten Ausgestaltung gezeigt. Die elektromagnetische Auslö­ seeinrichtung 3c basiert auf der Ausführungsvariante gemäß Fig. 4. Das Magnetjoch 6b verläuft entlang der Längsachse LA auf einer Seite außerhalb der Auslösespule 4 parallel zu de­ ren Windungen. Unterschiede ergeben sich beim Magnetjoch 6b, welches in etwa auf Höhe des ersten Endstücks 8 der Auslöse­ spule 4 abgewinkelt ist und sich mit einem ersten Schenkel 11b in Richtung des Auslösestößels 5 erstreckt. Das erste En­ de 7b des Magnetjochs 6b und zugleich des ersten Schenkels 11b, endet in etwa auf Höhe des Außenradius der Auslösespule 4. Zwischen dem ersten Schenkel 11b und der ersten Ankerseite 37b weist die Auslösespule 4 in Verbindung mit ihrem Auslöse­ stößel 5 einen Luftspalt 36b auf.

Der erste Schenkel 11b ist mit einer weiteren Abwinkelung versehen, wobei dieser in seinem weiteren Verlauf in etwa di­ agonal zu seiner Ursprungslage angeordnet ist und sich dabei weitestgehend entgegen der Richtung des ersten Endes 7b er­ streckt. In etwa im Anschluss an diese Abwinkelung verläuft der erste Schenkel 11b entsprechend der Ausführungsvariante gemäß Fig. 4, bis zum ersten Kontaktträger 13, der ein haken­ förmiges Ende aufweist.

Im Vergleich zur Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 besteht beim zweiten Kontaktträger 15c ein weiterer Unterschied. Der zwei­ te Kontaktträger 15c ist hier als Kraftübertragungsmittel 34 ausgeführt und wirkt als Kipphebel. Die Drehachse 25c und die zugehörige Ausnehmung 24c sind zwischen dem zweitem Kontakt­ stück 16c und in etwa der Höhe des Zapfens 32 angeordnet.

In etwa auf Höhe des Zapfens 32 ist der Auslösestößel 5 mit dem Kraftübertragungsmittel 34 mechanisch verbunden. Die Ver­ bindung kann ggf. kraft-, form- oder stoffschlüssig erfolgen. Alternativ können der Auslösestößel 5 und das Kraftübertra­ gungsmittel 34 auch einstückig ausgebildet sein. Der Auslöse­ stößel 5 nimmt dabei eine ausgefahrene Stellung ein. Die Hilfsspule 19d ist auf dem am Kraftübertragungsmittel 34 an­ geformten Zapfen 32 angeordnet. Die Hilfsspule 19d weist den gleichen Wickelsinn wie die Hilfsspule 19b gemäß Fig. 2 auf. Die Bauteile Hebel 26, Führungselement 28 und kraftspeichern­ des Auslöseglied 29 sind analog zur Anordnung gemäß Fig. 4 ausgeführt. Der Dauermagnet 33 ist auch bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel an Stelle der Hilfsspule 19d einsetzbar.

Die Auslöse- und Hilfsspule 4 bzw. 19a-19d können jeweils für sich oder in Kombination miteinander aus dem Band- und/oder Drahtmaterial 30 bzw. 35 hergestellt werden.

Die sich aus den oben genannten konstruktiven Details erge­ benden funktionellen Zusammenhänge werden im Nachgang näher erläutert.

Bei dem vorliegenden Schaltgerät 1a gemäß Fig. 1 handelt es sich insbesondere um einen Leitungsschutzschalter, der mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 3a zum Abschal­ ten eines Kurzschlussstromes I_K dient. Das Schaltgerät 1a weist hierbei eine Betriebsstellung "Ein" auf. Im Kurz­ schlussfall fließt der Kurzschlussstrom I_K durch die Auslöse­ spule 4, weiter über das erste und zweite Kontaktstück 14, 16a und schließlich durch die Hilfsspule 19a.

Hierbei bewirkt ein durch den Fluss des Kurzschlussstromes I_K entstehendes Magnetfeld M_A der Auslösespule 4, dass der Aus­ lösestößel 5 in einer Bewegrichtung BR_S teilweise aus der Auslösespule 4 in Richtung der Hilfsspule 19a herausgeschoben wird. Das Magnetfeld M_A der Auslösespule 4 ist bestrebt den Luftspalt 36a zwischen dem ersten Schenkel 11a und der zwei­ ten Ankerseite 38a zu schließen. Der Auslösestößel 4 schlägt folglich an der Hilfsspule 19a oder auch am Kern 21 an und leitet einen Trennvorgang des ersten und zweiten Kontakt­ stücks 14, 16a ein.

Unterstützt wird der Trennvorgang zum einen mittels dem kraftspeichernden Auslöseglied 29, welches im allgemeinen als Federglied, ggf. auch als vorgespanntes Federglied, ausgebil­ det ist. Das kraftspeichernde Auslöseglied 29 wirkt mit einer Kraft K_G in eine Bewegrichtung BRG. Zur Einstellung der Kraft K_G des kraftspeichernden Auslöseglieds 29, weist dieses das Führungselement 28 auf, welches in der Längsaufnahme 27 des Hebels 26 justierbar ist.

Zum anderen wird der Trennvorgang durch entgegengesetzt ge­ richtete Magnetfelder M_1K und M_2K beschleunigt, welche auf Grund der durch den Kurzschlussstrom I_K durchflossenen Kon­ taktstücke 14, 16a entstehen und wirksam werden. Diese Wir­ kungsweise entspricht zweier gegensätzlich stromdurchflosse­ ner Leiter - respektive den Kontaktstücken 14,16a -, wobei die jeweiligen Magnetfelder zumindest im wesentlichen diesel­ be Richtung aufweisen. Magnetfelder gleicher Richtung üben einen Querdruck aufeinander aus, wodurch auch die Leiter - respektive die Kontaktstücke 14,16a - auseinandergedrückt werden.

Eine weitere und hierbei wesentliche Unterstützung beim Trennvorgang erfährt die elektromagnetische Auslöseeinrich­ tung 3a durch die Gegebenheit, dass das bewegliche zweite Kontaktstück 16a mit dem Magnetglied 18a in Wirkverbindung steht. Ein zweites Magnetfeld M_M des Magnetglieds 18a steht zudem mit einem ersten Magnetfeld M_A der Auslösespule 4 in einer berührungslosen Wirkverbindung. Das zweite Magnetfeld mm entspricht im wesentlichen einem Magnetfeld M_H, welches durch die Hilfsspule 19a bewirkt wird.

Im Kurzschluss- und/oder Auslösefall entstehen durch den Fluss des Kurzschlussstromes I_K die gleichgerichteten Magnet­ felder M_A, mm, die ihrerseits die Kräfte K_A, K_M bewirken. Die Kräfte K_A, K_M wirken in etwa in entgegengesetzter Richtung aufeinander ein und bedingen die dargestellte Bewegrichtung BR_M, so dass die beiden Kontaktstücke 14, 16a getrennt werden. Die Kraft K_M des als Hilfsspule 19a ausgeführten Magnetglieds 18a ist dabei zumindest teilweise in Öffnungsrichtung OR_2K des beweglichen zweiten Kontaktstücks 16a gerichtet. Die Kraft K_M und die Bewegrichtung BR_M entsprechen im wesentli­ chen einer Kraft K_H bzw. einer Bewegrichtung BR_H, die durch die Hilfsspule 19a bewirkt wird bzw. die für die Hilfsspule 19a maßgeblich ist.

Das als Hilfsspule 4 mit Kern 21a ausgeführte und auf dem Halter 22 angeordnete Magnetglied 18a, ist an den Fortsatz 23 angeformt, so dass sich das Magnetglied 18a beim Trennvorgang entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 25a bewegt. Das Schaltgerät 1a nimmt hierbei eine Betriebsstellung "Aus" ein.

Vorteilhaft wirkt sich in diesem Zusammenhang die Wirkungs­ weise des Kurzschlussstromes I_K in Verbindung mit den dadurch entstehenden Magnetfeldern M_A, M_M aus. So wird bei steigendem Kurzschlussstrom I_K ein stärkeres Magnetfeld M_A in der Auslösespule 4 und ein stärkeres Magnetfeld M_M im Magnetglied 18a, insbesondere in der Hilfsspule 19a aufgebaut, was zu einem schnelleren Trennvorgang der Kontaktstücke 14, 16a führt.

Das Schaltgerät 1b gemäß Fig. 4 wirkt in gleicher Weise wie das Schaltgerät 1a gemäß Fig. 1, wobei die Bauteile gemäß Fig. 3 zum Einsatz kommen. Die Wirkungsweise des kraftspeichernden Auslöseglieds 29 und der entgegengesetzt gerichteten Magnet­ felder M_1K und M_2K an den Kontaktstücke 14 bzw. 16c ist nach wie vor gegeben. Zu den entgegengerichteten Kräften K_A, K_H der auf der Längsachse LA liegenden Auslöse- bzw. Hilfsspule 4, 19c, weist der Auslösestößel 5 die zusätzliche kontakt­ stücktrennende Wirkung entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auf. Im Auslösefall fährt der Auslösestößel 5 entlang der Längsachse LA in Richtung der Hilfsspule 19c aus und stößt in etwa auf Höhe der Hilfsspule 19c eine an ihr an­ geordnete Verlängerung des zweiten Kontaktträgers 15c an.

In einer weiteren Ausführungsvariante gemäß Fig. 5 weist das Schaltgerät 1c eine im Vergleich zu den Ausführungsvarianten gemäß Fig. 1 und 4 veränderte Kinematik auf. Die Wirkungsweise des kraftspeichernden Auslöseglieds 29 und der entgegenge­ setzt gerichteten Magnetfelder M_1K und M_2K an den Kontaktstü­ cke 14, 16c ist ebenfalls gegeben. Der Wickelsinn der Auslöse­ spule 4 und der Hilfsspule 19d ist mit gleicher Steigung aus­ gebildet. In etwa auf Höhe der Hilfsspule 19d greift der Aus­ lösestößel 5 mittig am Kraftübertragungsmittels 34 an. Der Kurzschlussstrom I_k fließt im Kurzschlussfall durch die Aus­ löse- und Hilfsspule 4 bzw. 19d und erzeugt dabei die Magnet­ felder M_A und M_H, wobei diese entgegengesetzt gerichtet sind.

Der Auslösestößel 5 fährt dabei entlang der Längsachse LA entgegen der Richtung der Hilfsspule 19d in die Auslösespule 4 ein. Auf Grund der Lage der Drehachse 25c unterhalb des Kraftübertragungsmittels 34 erfolgt ein Anziehung der Hilfs­ spule 19d, was zudem durch die miteinandergerichteten Kräfte K_A, K_H der Auslöse- bzw. Hilfsspule 4, 19d, unterstützt wird.

Gleichzeitig erfolgt aber eine Abstoßung der Kontaktstücke 14 und 16c.

Zusammenfassend betrachtet ist die Kraft K_H der Hilfsspule 19d im wesentlichen entgegen der Öffnungsrichtung OR_2K des beweglichen zweiten Kontaktstücks 16c gerichtet. Die Wirkver­ bindung des zweiten Kontaktstücks 16c mit dem Magnetglied 18c in Form der Hilfsspule 19d und die Wirkverbindung des zweiten Magnetfelds K_M des Magnetglieds 18c mit dem ersten Magnetfeld M_A der Auslösespule 4 ist durch das Kraftübertragungsmittel 34 hergestellt.

Der nachstehende Abschnitt bezieht sich gleichermaßen auf al­ le Ausführungsvarianten, welche mit dem Dauermagnet 33 verse­ hen werden können. Eine zur Hilfsspule 19a bis 19d äquivalen­ te Wirkung lässt sich erzielen, wenn die Auslösespule 4 von Gleichstrom durchflossen wird und der Dauermagnet 33 derart am Halter oder am Zapfen befestigt wird, dass seine Polarität ein zur Auslösespule 4 gleichgerichtetes oder auch entgegen­ gesetzt gerichtetes Magnetfeld aufbaut. Der Dauermagnet 33 muss dabei nicht stromdurchflossen sein. Die den Ausführungs­ beispielen gemäß Fig. 1, 4 und 5 zugrundeliegende Technik kann auch bei einem Motorschutzschalter, einem Schütz, einem Re­ lais oder einem ähnlichen elektromagnetisch betätigten sowie bei einem elektromagnetischen Schaltgerät zur Anwendung kom­ men.

Claims (10)

1. Schaltgerät (1a, 1b, 1c) mit einem Gehäuse (2a, 2b, 2c) und mit einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung (3a,3b,3c), welche ein kraftspeicherndes Auslöseglied (29) aufweist und mit einer einen Auslösestößel (5) umfassenden Auslösespule (4) versehen ist, wobei die Auslösespule (4) in einer elek­ trisch leitenden Verbindung zu einem ersten Kontaktstück (14) angeordnet ist und diesem ein bewegliches zweites Kontakt­ stück (16a, 16b, 16c) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche zweite Kontaktstück (16a, 16b, 16c) mit einem Magnetglied (16a, 18b, 18c) und ein zweites Magnetfeld (M_M) des Magnetglieds (18a, 18b, 18c) mit einem ersten Magnetfeld (M_A) der Auslösespule 4 in Wirkverbindung stehen, wobei in einem Auslösefall Kräfte (K_A, K_M, K_H) gegeben sind, die die beiden Kontaktstücke (14, 16a, 16b, 16c) trennen.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetglied (18a, 18b, 18c) als Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) ausgebildet ist.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetglied (18a, 18b, 18c) einen Dauermagneten (33) um­ fasst.

4. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) von einem Bandmaterial (30) gebildet ist.

5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandmaterial (30) das bewegliche zweite Kontaktstück (16a, 16b, 16c) umfasst.

6. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) von einem Drahtmaterial (35) gebildet ist.

7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 6, dad­ urch gekennzeichnet, dass die Kraft (K_A) der Auslösespule (4) der Kraft (K_H) der Hilfs­ spule (19a, 19b, 19c, 19d) entgegengerichtet ist.

8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 6, dad­ urch gekennzeichnet, dass die Kraft (K_A) der Auslösespule (4) mit der Kraft (K_H) der Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) gerichtet ist.

9. Schaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (K_H) der Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) zumindest teilweise in Öffnungsrichtung (OR_2K) des beweglichen zweiten Kontaktstücks (16a, 16b, 16c) gerichtet ist.

10. Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (K_H) der Hilfsspule (19a, 19b, 19c, 19d) im wesentli­ chen entgegen der Öffnungsrichtung (OR_2K) des beweglichen zweiten Kontaktstücks (16a, 16b, 16c) gerichtet ist, wobei die Wirkverbindung des beweglichen zweiten Kontaktstücks (16a, 16b, 16c) mit dem Magnetglied (18a, 18b, 18c) und die Wirk­ verbindung des zweiten Magnetfelds (M_M) des Magnetglieds (18a, 18b, 18c) mit dem ersten Magnetfeld (M_A) der Auslösespule (4) durch ein Kraftübertragungsmittel (34) hergestellt ist.