DE102007003242B3 - Elektromagnetische Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter und Schutzschalter - Google Patents

Elektromagnetische Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter und Schutzschalter Download PDF

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Abstract

Bei einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung (2) für einen Schutzschalter (1) ist zum Einsatz des Schutzschalters (1) in einem größeren Netzspannungsbereich mindestens eine Adaptereinrichtung (15) zur Anpassung eines Auslöseverhaltens mindestens eines Magnetankers (6) relativ zu einer Schalteinrichtung (3) des Schutzschalters (1) vorgesehen. Der mit der elektromagnetischen Auslösevorrichtung (2) versehene Schutzschalter (1) kann über weite Bereiche der Netzspannung mit einer einheitlichen Schalteinrichtung (3) betrieben werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter. Ferner betrifft die Erfindung einen Schutzschalter, insbesondere einen Differenzstrom-Schutzschalter, mit einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung.
  • Der Einsatz von Schutzschaltern in elektrischen Anlagen zum Schutz von Personen gegen gefährliche Körperströme bei Berührung von spannungsführenden Anlagenteilen ist bekannt. Bei derartigen Schutzschaltern wird zwischen Fehlerstrom-Schutzschaltern und Differenzstrom-Schutzschaltern unterschieden, wobei Fehlerstrom-Schutzschalter netzspannungsunab- hängig arbeiten, wohingegen Differenzstrom-Schutzschalter netzspannungsabhängig sind. Der prinzipielle Aufbau von Fehlerstrom-Schutzschaltern und Differenzstrom-Schutzschaltern ist beispielsweise in der DE 198 42 469 A1 beschrieben.
  • Aus der GB 387 037 A ist ein Schalter bekannt, bei dem der Abstand zwischen einem magnetischen Pol und einem Auslösehebel einstellbar ist.
  • Aus der FR 501 415 A ist eine Auslösevorrichtung für einen elektrischen Schalter bekannt.
  • Dadurch, dass Differenzstrom-Schutzschalter netzspannungsabhängig arbeiten und auch bei Netzspannungsschwankungen sicher auslösen müssen, ergibt sich das Problem, dass in Abhängigkeit der Netzspannung unterschiedliche Auslösekräfte auf die Schalteinrichtung des Differenzstrom-Schutzschalters wirken. Um Beschädigungen zu vermeiden und eine lange Lebensdauer zu garantieren, müssen die Schalteinrichtungen von Differenzstrom-Schutzschaltern mechanisch so ausgelegt werden, dass die Schalteinrichtungen auch großen Spannungsschwankungen standhalten und trotz dieser funktionieren. Nachteilig bei den bekannten Differenzstrom-Schutzschaltern ist, dass es bei der Verwendung von bekannten Schalteinrichtungen zusammen mit einfachen elektromagnetischen Auslösevorrichtungen zu Problemen bei der Anpassung an unterschiedliche Auslösekräfte aufgrund der abzudeckenden Spannungsbereiche kommt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Einsatz von Schutzschaltern, insbesondere von Differenzstrom-Schutzschaltern, in einfacher Weise in einem größeren Netzspannungsbereich zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter handelt es sich um eine solche, mit
    • a. mindestens einer eine Spulenachse aufweisenden Magnetspule,
    • b. mindestens einem entlang der Spulenachse verlagerbaren Magnetanker,
    • c. mindestens einem mit der Magnetspule und dem Magnetanker zusammenwirkenden Magnetjoch,
    • d. mindestens einer Adaptereinrichtung zur Anpassung des Auslöseverhaltens des mindestens einen Magnetankers relativ zu einer Schalteinrichtung eines Schutzschalters, welche
    • i. mindestens einen Adaptergrundkörper aufweist,
    • ii. mindestens einen relativ zu dem Adaptergrundkörper um eine Schwenkachse verschwenkbaren und von dem mindestens einen Magnetanker betätigbaren Adapterhebel zum Auflösen der Schalteinrichtung aufweist, und
    • iii. mindestens ein mit dem Adaptergrundkörper und dem Adapterhebel zusammenwirkendes Federelement aufweist, und
    • e. mindestens einem mit dem Adaptergrundkörper und dem Adapterhebel zusammenwirkenden Dämpfungselement zum Dämpfen des Adapterhebels.
  • Mittels des mindestens einen verschwenkbaren Adapterhebels ist in einfacher Weise eine Anpassung des Auslöseverhaltens, insbesondere des Auslöseweges und der Auslösekraft, des mindestens einen Magnetankers möglich. Das mindestens eine mit dem Adapterhebel zusammenwirkende Federelement erzeugt einerseits ein Gegenmoment zu dem von der Auslösekraft des mindestens einen Magnetankers erzeugten Moments und dient andererseits nach dem Betätigen des mindestens einen Magnetankers zur Rückstellung des mindestens einen Adapterhebels.
  • Durch den mindestens einen Adapterhebel und das mit diesem zusammenwirkende mindestens eine Federelement kann die auf die Schalteinrichtung des Schutzschalters wirkende Kraft auch bei großen Spannungsschwankungen, beispielsweise von 50 V bis 400 V, so ausgelegt werden, dass einerseits im unteren Spannungsbereich die Schalteinrichtung sicher ausgelöst wird und andererseits im oberen Spannungsbereich die hohen Auslösekräfte die Schalteinrichtung nicht zerstören, so dass die Lebensdauer der Schalteinrichtung erhöht wird. Die elektromagnetische Auslösevorrichtung ermöglicht somit in einfacher Weise den Einsatz von Schutzschaltern mit einer einheitlichen Schalteinrichtung in weiten Bereichen der Netzspannung. Dadurch, dass lediglich die mindestens eine Adaptereinrichtung für einen großen Netzspannungsbereich mechanisch ausgelegt werden muss, und nicht wie bisher in aufwändiger Weise die Schalteinrichtung des Schutzschalters, ist eine Kostenersparnis möglich. Weiterhin ist eine Kostenersparnis dadurch möglich, dass die Schalteinrichtungen von Fehlerstrom-Schutzschaltern, die für konstante Auslösekräfte ausgelegt sind, einsetzbar sind. Durch das mindestens eine Dämpfungselement kann die auf die Schalteinrichtung wirkende Kraft und Beschleunigungsenergie des Adapterhebels beim Auslösen bei hohen Netzspannungen von beispielsweise 400 V des Schutzschalters begrenzt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.
  • Vorteilhafterweise weist der mindestens eine Adapterhebel einen mit dem mindestens einen Magnetanker zusammenwirkenden ersten Kontaktbereich und einen mit der Schalteinrichtung zusammenwirkenden zweiten Kontaktbereich auf, wobei der erste Kontaktbereich zu der Schwenkachse einen ersten Abstand und der zweite Kontaktbereich zu der Schwenkachse einen zweiten Abstand ausbildet und das Verhältnis des zweiten Abstands zu den ersten Abstand größer als 1,5, insbesondere größer als 2,0, und insbesondere größer 2,5 ist. Durch ein derartiges Verhältnis der Abstände ist in einfacher Weise eine Anpassung der Auslösevorrichtung an eine gegebene Schalteinrichtung möglich. Maßgeblich für die Anpassung ist die minimale Kraft bei der Spannungsuntergrenze von 50 V, so dass die Schalteinrichtung sicher ausgelöst wird.
  • Günstigerweise weist der mindestens eine Adapterhebel einen mit dem mindestens einen Federelement zusammenwirkenden dritten Kontaktbereich auf, wobei der dritte Kontaktbereich zu der Schwenkachse einen dritten Abstand ausbildet und das Verhältnis des ersten Abstands zu dem dritten Abstand kleiner als 1,5, insbesondere kleiner als 1,0, und insbesondere kleiner als 0,5 ist. Durch ein derartiges Verhältnis der Abstände ist in einfacher Weise das Gegenmoment des mindestens einen Federelements auf den mindestens einen Adapterhebel einstellbar, wobei der Bauraum der Adaptereinrichtung reduzierbar ist, je kleiner das Verhältnis der Abstände ist. Das Federelement wird hierbei so ausgelegt, dass einerseits der Magnetanker sicher in seine Ausgangslage zurückgesetzt werden kann und andererseits bei der Spannungsuntergrenze von 50 V eine ausreichende Auslösesicherheit gewährleistet ist.
  • Günstigerweise ist das mindestens eine Dämpfungselement benachbart zu dem dritten Kontaktbereich angeordnet. Die Anordnung nahe dem dritten Kontaktbereich ermöglicht ein hohes Begrenzungsmoment auf den mindestens einen Adapterhebel.
  • Weiterhin kann das mindestens eine Dämpfungselement mit dem mindestens einen Adapterhebel einteilig ausgebildet sein. Eine einteilige Ausbildung ist kostengünstig.
  • Vorteilhafterweise sind das mindestens eine Dämpfungselement und der mindestens eine Adapterhebel aus Kunststoff. Eine Ausbildung aus Kunststoff ist kostengünstig und verhindert, dass Magnetkräfte auf den mindestens einen Adapterhebel und das mindestens eine Dämpfungselement wirken.
  • Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das mindestens eine Dämpfungselement stabförmig ausgebildet ist. Eine stabförmige Ausbildung des Dämpfungselements ist einfach herstellbar und robust. Durch die Biegesteifigkeit des mindestens einen Dämpfungselements ist in einfacher Weise das Begrenzungsmoment auf den mindestens einen Adapterhebel einstellbar.
  • Die Aufgabe wird ferner durch einen Schutzschalter, insbesondere einen Differenzstrom-Schutzschalter, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Die Vorteile des Schutzschalters entsprechen denen der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslösevorrichtung.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Es zeigt:
  • 1 eine Prinzipdarstellung eines Schutzschalters mit einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung in einem Ruhezustand, und
  • 2 eine Prinzipdarstellung des Schutzschalters mit der elektromagnetischen Auslösevorrichtung in einem Auslösezustand.
  • Ein Schutzschalter 1 ist als Differenzstrom-Schutzschalter (DI-Schutzschalter) ausgebildet. Der Schutzschalter 1 weist eine elektromagnetische Auslösevorrichtung 2 und eine mit dieser zusammenwirkende Schalteinrichtung 3 auf.
  • Die elektromagnetische Auslösevorrichtung 2 umfasst eine Magnetspule 4 mit einer konzentrisch dazu verlaufenden Spulenachse 5 und einen entlang der Spulenachse 5 verlagerbaren Magnetanker 6. Außerhalb der Magnetspule 4 ist ein mit der Magnetspule 4 und dem Magnetanker 6 zusammenwirkendes Magnetjoch 7 angeordnet, das als L-förmiges Blech ausgebildet ist.
  • Das L-förmige Magnetjoch 7 umfasst einen im Wesentlichen parallel zu der Spulenachse 5 verlaufenden ersten Schenkel 8 und einen im Wesentlichen quer zu der Spulenachse 5 verlaufenden zweiten Schenkel 9. Der zweite Schenkel 9 weist konzentrisch zu der Spulenachse eine Magnetjochöffnung 10 auf, durch die ein Auslösestift 11 geführt ist. Der Auslösestift 11 weist einen zylinderförmigen Stiftgrundkörper 12 auf, an dem einteilig ein im Wesentlichen scheibenförmiger Stiftkopf 13 angeformt ist, der radial über den Stiftgrundkörper 12 vorspringt und einen Stiftanschlag 14 ausbildet. Der Auslösestift 11 ist mit dem Magnetanker 6 verbunden.
  • Die elektromagnetische Auslösevorrichtung 2 umfasst weiterhin eine Adaptereinrichtung 15 zur Anpassung eines Auslöseweges X und einer Auslösekraft FA des Magnetankers 6. Die Adaptereinrichtung 15 weist einen Adaptergrundkörper 16 auf, der an einem nicht dargestellten Gehäuse des Schutzschalters 1 befestigt ist und als Aufnahme für die Magnetspule 4, den Magnetanker 6 und das Magnetjoch 7 dient. Der Adaptergrundkörper 16 weist an einer der Schalteinrichtung 3 zugewandten Seite einen entlang der Spulenachse 5 verlaufenden Vorsprung 17 auf, an dem ein Adapterhebel 18 um eine quer zu der Spulenachse 5 verlaufende Schwenkachse 19 relativ zu dem Adaptergrundkörper 16 verschwenkbar gelagert ist. Der Adapterhebel 18 ist derart ausgebildet, dass er zum Auslösen der Schalteinrichtung 3 mittels des Magnetankers 6 und des Auslösestiftes 11 betätigbar ist.
  • Die Adaptereinrichtung 15 umfasst weiterhin ein Federelement 20, das mit dem Adaptergrundkörper 16 und dem Adapterhebel 18 zusammenwirkt. Das Federelement 20 ist als zylinderförmige Torsionsfeder ausgebildet, wobei die Torsionsfeder eine Längsachse 21 aufweist, die im Wesentlichen mit der Schwenkachse 19 übereinstimmt. Das Federelement 20 ist mit seinen Enden zwischen dem Adaptergrundkörper 16 und dem Adapterhebel 18 vorgespannt.
  • Der Adapterhebel 18 weist einen mit dem Magnetanker 6 und dem Auslösestift 11 zusammenwirkenden ersten Kontaktbereich 22 sowie einen mit der Schalteinrichtung 3 zusammenwirkenden zweiten Kontaktbereich 23 auf. Der erste Kontaktbereich 22 bildet mit der Schwenkachse 19 einen ersten Abstand A1 und der zweite Kontaktbereich 23 mit der Schwenkachse 19 einen zweiten Abstand A2 aus, wobei das Verhältnis des zweiten Abstandes A2 zu dem ersten Abstand A1 größer als 1,5, insbesondere größer als 2,0, und insbesondere größer als 2,5 ist. Der Adapterhebel 18 weist ferner einen mit dem Federelement 20 zusammenwirkenden dritten Kontaktbereich 24 auf, wobei der dritte Kontaktbereich 24 zu der Schwenkachse 19 einen dritten Abstand A3 ausbildet. Das Verhältnis des ersten Abstandes A1 zu dem dritten Abstand A3 ist kleiner als 1,5, insbesondere kleiner als 1,0, und insbesondere kleiner als 0,5. Durch die Abstandsverhältnisse A2/A1 und A1/A3 sind Übersetzungsverhältnisse für die auf den Adapterhebel 18 wirkenden Kräfte definiert.
  • Die Adaptereinrichtung 15 umfasst weiterhin ein Dämpfungselement 25, das zum Dämpfen der Bewegung des Adapterhebels 18 mit dem Adaptergrundkörper 16 und dem Adapterhebel 18 zusammenwirkt und an einer dem Adaptergrundkörper 16 zugewandten Seite des Adapterhebels 18 benachbart zu dem dritten Kontaktbereich 24 angeordnet ist. Das Dämpfungselement 25 ist stabförmig und einteilig mit dem Adapterhebel 18 ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen quer zu dem Adapterhebel 18. Das stabförmige Dämpfungselement 25 schließt mit dem Adapterhebel 18 einen Winkel α ein, wobei der Winkel α zwischen 45° und 90°, insbesondere zwischen 60° und 90°, und insbesondere zwischen 60° und 85° liegt. Zum besseren Anliegen gegen den Adaptergrundkörper 16 ist das Dämpfungselement 25 an seinem freien Ende halbkreisförmig gebogen.
  • Der Adapterhebel 18 und das Dämpfungselement 25 sind aus Kunststoff. Alternativ können der Adapterhebel 18 und das Dämpfungselement 25 auch aus einem metallischen Material hergestellt sein. Der Magnetanker 6 und das Magnetjoch 7 sind auch einem magnetischen Material, insbesondere aus Eisen. Der Auslösestift 11 kann entweder aus einem magnetischen Material oder aus Kunststoff hergestellt sein. Vorzugsweise besteht der Ankerstift 11 jedoch aus einem Kunststoff.
  • Die Schalteinrichtung 3 ist als Schaltschloss ausgebildet und umfasst ein erstes Verklinkungselement 26, ein mit diesem zusammenwirkendes zweites Verklinkungselement 27 und ein Anschlagelement 28. Das erste Verklinkungselement 26 ist im Wesentlichen stabförmig ausgebildet und um eine erste Verklinkungselementschwenkachse 29 verschwenkbar gelagert, wobei sich ein freies Ende des ersten Verklinkungselements 26 bis in den Wirkbereich des Adapterhebels 18 erstreckt. An einer dem zweiten Verklinkungselement 27 zugewandten Seite weist das erste Verklinkungselement 26 einen ersten Verklinkungsanschlag 30 auf. Das zweite Verklinkungselement 27 ist um eine zweite Verklinkungselementschwenkachse 31 verschwenkbar gelagert und weist an einem freien Ende einen zweiten Verklinkungsanschlag 32 auf. Die Verklinkungsanschläge 30, 32 bilden zusammen eine Verklinkungsstelle 33 aus. An einer dem Adapterhebel 18 abgewandten Seite des ersten Verklinkungselements 26 ist das Anschlagelement 28 angeordnet.
  • Der Schutzschalter 1 umfasst weiterhin einen nicht dargestellten Summenstromwandler und eine nicht dargestellte Auslöseelektronik mittels denen der Schutzschalter 1 zum Schutz von Personen an ein elektrisches Netz angeschlossen ist. Das elektrische Netz weist eine Netzspannung UN auf. Bei einer zweipoligen Ausbildung des Schutzschalters 1 wird dieser typischerweise in elektrischen Netzen mit einer Netzspannung UN zwischen 50 V und 230 V betrieben. Bei einer drei- oder vierpoligen Ausbildung des Schutzschalters 1 wird dieser typischerweise in elektrischen Netzen mit einer Netzspannung UN zwischen 50 V und 400 V betrieben. Hinsichtlich der prinzipiellen Anordnung des Schutzschalters 1 in einem elektrischen Netz wird auf die DE 198 42 469 A1 verwiesen.
  • Nachfolgend wird die Funktionsweise des Schutzschalters 1 beschrieben. 1 zeigt den Schutzschalter 1 in einem Ruhezustand. In diesem Ruhezustand ist der Betrieb des von dem Schutzschalter 1 geschützten elektrischen Netzes störungsfrei. Durch die Magnetspule 4 fließt kein Strom, so dass auf dem Magnetanker 6 keine Auslösekraft wirkt. Der Adapterhebel 18 wird auf Grund des vorgespannten Federelements 20 mit dem ersten Kontaktbereich 22 gegen den Auslösestift 11 gepresst, wobei der Auslösestift 11 mit dem Stiftanschlag 14 gegen den Adaptergrundkörper 16 oder alternativ gegen den Schenkel 9 des Magnetjochs 7 anliegt. Die Schalteinrichtung 3 ist an der Verklinkungsstelle 33 mittels der Verklinkungsanschläge 30, 32 verklinkt, so dass die Schalteinrichtung 3 nicht aktiviert ist und ein Stromfluss durch das elektrische Netz möglich ist.
  • Tritt eine Störung in dem von dem Schutzschalter 1 geschützten elektrischen Netz auf, beispielsweise dadurch, dass eine Person ein spannungsführendes Teil berührt, so detektiert der Summenstromwandler des Schutzschalters 1 einen Differenzstrom. Dieser Differenzstrom induziert in dem Summenstromwandler eine Spannung, die ein Maß für den Differenzstrom und abhängig von der Netzspannung UN ist und über Elektronik verstärkt wird. Die Spannung führt in der Magnetspule 4 zu einem Stromfluss, so dass von der Magnetspule 4 ein Magnetfeld erzeugt wird, dessen Magnetfeldlinien innerhalb der Magnetspule 4 im Wesentlichen parallel zu der Spulenachse 5 verlaufen. Das Magnetfeld wird durch das Magnetjoch 7 verstärkt. Durch das Magnetfeld wirkt auf den Magnetanker 6 eine Magnetkraft, die als Auslösekraft FA bezeichnet wird und im Wesentlichen parallel zu der Spulenachse 5 in Richtung des Adapterhebels 18 gerichtet ist.
  • Auf Grund der Auslösekraft FA bewegt sich der Magnetanker 6 in Richtung des Adapterhebels 18, wobei der Auslösestift 11 den Adapterhebel 18 um die Schwenkachse 19 verschwenkt. Das von der Auslösekraft FA auf den Adapterhebel 18 erzeugte Drehmoment um die Schwenkachse 19 ist vom Betrag der Auslöse kraft FA und von dem Abstand A1 abhängig. Beim Verschwenken des Adapterhebels 18 wird das Federelement 20 zusammengepresst, wobei das Federelement 20 auf den Adapterhebel 18 eine Federkraft FF ausübt. Durch die Federkraft FF wird ein der Verschwenkbewegung des Adapterhebels 18 entgegen gerichtetes Gegenmoment erzeugt, das von dem Betrag der Federkraft FF und dem Abstand A3 abhängig ist. Aus dem von der Auslösekraft FA erzeugten Drehmoment und dem von der Federkraft FF erzeugten entgegengerichteten Gegenmoment ergibt sich ein resultierendes Drehmoment, das auf den Adapterhebel 18 wirkt und diesen um die Schwenkachse 19 verschwenkt.
  • Mit dem fortschreitenden Verschwenken trifft der Adapterhebel 18 mit dem zweiten Kontaktbereich 23 auf das vorgespannte erste Verklinkungselement 26 und verschwenkt dieses solange um die erste Verklinkungselementschwenkachse 29, bis die Verklinkungsanschläge 30, 32 nicht mehr gegeneinander anliegen und somit die Verklinkungsstelle 33 gelöst wird. Durch das Lösen der Verklinkungsstelle 33 wird das vorgespannte zweite Verklinkungselement 27 um die zweite Verklinkungselementschwenkachse 31 verschwenkt. Durch das Verschwenken des zweiten Verklinkungselements 27 öffnet die Schalteinrichtung 3, wobei der Stromfluss zu dem von dem Schutzschalter 1 geschützten elektrischen Netz unterbrochen wird. Beim Verschwenken des ersten Verklinkungselements 26 übt der Adapterhebel 18 eine Kraft FK aus, die einerseits von dem resultierenden Drehmoment auf den Adapterhebel 18 und andererseits von dem Abstand A2 abhängig ist. Dadurch, dass die Auslösekraft FA netzspannungsabhängig ist und die Schalteinrichtung 3 einerseits bei niedrigen Spannungen von 50 V sicher auslösen muss und andererseits bei hohen Spannungen von 230 V oder 400 V eine vielfach erhöhte Auslösekraft entsteht, ist es erforderlich Energie in der Adaptereinrichtung 15 aufnehmen zu können, um Beschädigungen an der Schalteinrichtung 3 zu vermeiden und damit eine hohe Lebensdauer zu ermöglichen. Die auf die Schalteinrichtung 3 wirkende Kraft FK kann einerseits über das Verhältnis des zweiten Abstandes A2 zu dem ersten Abstand A1 beeinflusst werden, wobei die Kraft FK umso klei ner ist, je größer das Abstandsverhältnis A2/A1 ist. Andererseits kann die auf die Schalteinrichtung 3 wirkende Kraft FK durch das von dem Federelement 20 erzeugte Gegenmoment beeinflusst werden. Je größer das von dem Federelement 20 erzeugte Gegenmoment ist, desto kleiner ist die auf die Schalteinrichtung 3 wirkende Kraft FK. Das Gegenmoment ist einerseits über die Federsteifigkeit des Federelements 20 und andererseits über das Verhältnis des ersten Abstands A1 zu dem dritten A3 beeinflussbar. Je größer die Federsteifigkeit des Federelements 20 ist und je größer das Abstandsverhältnis A3/A1 ist, desto größer ist das Gegenmoment. Vorzugsweise wird das Gegenmoment über die Federsteifigkeit des Federelements 20 erhöht, so dass ein geringes Abstandsverhältnis A3/A1 zu einem geringen Bauraumbedarf des Adapterhebels 18 führt.
  • Bei einer hohen Auslösekraft FA wird der Adapterhebel 18 derart um die Schwenkachse 19 verschwenkt, dass das Dämpfungselement 25 gegen den Adaptergrundkörper 16 anliegt und mit fortschreitender Verschwenkbewegung des Adapterhebels 18 gebogen wird. Auf Grund der hohen Biegesteifigkeit des Dämpfungselements 25 wirkt auf dem Adapterhebel 18 ein zusätzliches Gegenmoment, das sich mit fortschreitender Verschwenkbewegung des Adapterhebels 18 vergrößert und die Verschwenkbewegung wirkungsvoll begrenzt. Durch das Dämpfungselement 25 wird vermieden, dass bei hohen Auslösekräften FA der Adapterhebel 18 soweit verschwenkt wird, dass das erste Verklinkungselement 26 gegen das Anschlagelement 28 anschlägt und somit die Schalteinrichtung 3 hohen mechanischen Belastungen unterworfen ist. Nur in Ausnahmefällen dient das Anschlagelement 28 dazu, die Bewegung des ersten Verklinkungselements 26 zu begrenzen.
  • Nachdem mittels der Schalteinrichtung 3 der Stromfluss in das von dem Schutzschalter 1 geschützte elektrische Netz unterbrochen wurde, klingt das von der Magnetspule 4 erzeugte Magnetfeld ab, wobei die Auslösekraft FA Null wird. Der Adapterhebel 18 kehrt aus dem in 2 gezeigten Auslösezustand auf Grund des von dem Federelement 20 erzeugten Gegenmoments in den in 1 gezeigten Ruhezustand zurück, wobei der Magnetanker 6 so lange entlang der Spulenachse 5 bewegt wird, bis der Stiftanschlag 14 wieder gegen den Adaptergrundkörper 16 oder am Magnetjoch 7 anliegt. Die Schalteinrichtung 3 muss zum Schließen manuell verklinkt werden.
  • Durch die Adaptereinrichtung 15 kann die elektromagnetische Auslösevorrichtung 2 in einfacher Weise derart angepasst werden, dass für einen großen Netzspannungsbereich einheitliche Schalteinrichtungen 3 verwendbar sind, wobei vorzugsweise für Fehlerstrom-Schutzschalter und Differenzstrom-Schutzschalter identische Schalteinrichtungen 3 verwendbar sind. Durch den Adapterhebel 18, das Federelement 20 und das Dämpfungselement 25 sind der Auslöseweg X und die auf die Schalteinrichtung 3 wirkende Kraft FK flexibel einstellbar und begrenzbar. Alternativ zu der stabförmigen Ausbildung des Dämpfungselements 25 kann dieses auch als Gummipuffer oder als weiteres Federelement in Form einer Schrauben- oder Tellerfeder ausgebildet. sein.

Claims (8)

  1. Elektromagnetische Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter mit a. mindestens einer eine Spulenachse (5) aufweisenden Magnetspule (4), b. mindestens einem entlang der Spulenachse (5) verlagerbaren Magnetanker (6), c. mindestens einem mit der Magnetspule (4) und dem Magnetanker (6) zusammenwirkenden Magnetjoch (7), d. mindestens einer Adaptereinrichtung (15) zur Anpassung des Auslöseverhaltens des mindestens einen Magnetankers (6) relativ zu einer Schalteinrichtung (3) eines Schutzschalters (1), welche i. mindestens einen Adaptergrundkörper (16) aufweist, ii. mindestens einen relativ zu dem Adaptergrundköper (16) um eine Schwenkachse (19) verschwenkbaren und von dem mindestens einen Magnetanker (6) betätigbaren Adapterhebel (18) zum Auslösen der Schalteinrichtung (3) aufweist, und iii. mindestens ein mit dem Adaptergrundkörper (16) und dem Adapterhebel (18) zusammenwirkendes Federelement (20) aufweist, und e. mindestens einem mit dem Adaptergrundkörper (16) und dem Adapterhebel (18) zusammenwirkenden Dämpfungselement (25) zum Dämpfen des Adapterhebels (18).
  2. Elektromagnetische Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Adapterhebel (18) einen mit dem mindestens einen Magnetanker (6) zusammenwirkenden ersten Kontaktbereich (22) und einen mit der Schalteinrichtung (3) zusammenwirkenden zweiten Kontaktbereich (23) aufweist, wobei der erste Kontaktbereich (22) zu der Schwenkachse (19) einen ersten Abstand (A1) und der zweite Kontaktbereich (23) zu der Schwenkachse (19) einen zweiten Abstand (A2) ausbildet und das Verhältnis des zweiten Abstands (A2) zu dem ersten Abstand (A1) größer als 1,5, insbesondere größer als 2,0, und insbesondere als 2,5 ist.
  3. Elektromagnetische Auslösevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Adapterhebel (18) einen mit dem mindestens einen Federelement (20) zusammenwirkenden dritten Kontaktbereich (24) aufweist, wobei der dritte Kontaktbereich (24) zu der Schwenkachse (19) einen dritten Abstand (A3) ausbildet und das Verhältnis des ersten Abstands (A1) zu dem dritten Abstand (A3) kleiner als 1,5, insbesondere kleiner als 1,0, und insbesondere kleiner als 0,5 ist.
  4. Elektromagnetische Auslösevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (25) benachbart zu dem dritten Kontaktbereich (24) angeordnet ist.
  5. Elektromagnetische Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (25) mit dem mindestens einen Adapterhebel (18) einteilig ausgebildet ist.
  6. Elektromagnetische Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (25) und der mindestens eine Adapterhebel (18) aus Kunststoff sind.
  7. Elektromagnetische Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (25) stabförmig ausgebildet ist.
  8. Schutzschalter, insbesondere Differenzstrom-Schutzschalter, mit einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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