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Die Erfindung betrifft ein Magnetsystem für einen Leitungsschutzschalter, mit einem Isolierstoffgehäuse, mit einem Joch, einer Hülse, einem Magnetkern, einem Stößel, einem Magnetanker und einer zwischen dem Magnetkern und dem Magnetanker wirkenden Fesselfeder, wobei die Hülse an ihrem ersten Ende mit dem Magnetkern in Eingriff steht, und wobei der Magnetanker in der Hülse verschieblich geführt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Die Erfindung betrifft weiter einen Leitungsschutzschalter mit einem Isolierstoffgehäuse und mit einem Magnetsystem, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Leitungsschutzschalter mit Magnetsystemen werden in der Elektrotechnik zum Schutz von Schaltkreisen gegen Überlastung, z. B. durch Kurzschlüsse oder dergleichen, verwendet und dienen zur automatischen Unterbrechung einer Leitung, d. h., sie lösen aus, wenn eine solche Überlastung auftritt. Für einige mögliche Überlastungsfälle wird ein Magnetsystem zur Auslösung des Leitungsschutzschalters verwendet. Das Magnetsystem hat einen beweglichen Anker, der in Ruhelage teilweise in eine von dem Strom in der zu überwachenden Leitung fließenden stromdurchflossene Spule hineinragt. Wird der Strom in der Spule größer als ein vorbestimmter Auslösestrom, wird der Anker durch das entstehende Magnetfeld der Spule verschoben und löst über einen Stößel den Leitungsschutzschalter aus. Weil die Spule stets von dem zu überwachenden Strom durchflossen ist, muss das Auslöseglied, d. h. Anker und Stößel, von einer Fesselfeder in einer definierten Ruhelage gehalten sein, um ein definiertes Ansprechen des Leitungsschutzschalters sicherzustellen und Fehlauslösungen zu vermeiden. Folglich muss das Magnetsystem eine Mehrzahl verschiedener mechanischer Teile enthalten, um diese Funktionssicherheit zu gewährleisten. Diese Mehrzahl mechanischer Teile zusammenzufügen ist zeitaufwendig und folglich teuer. Für die Einhaltung eines vorgebbaren Auslöseverhaltens ist es auch bedeutsam, dass der Luftspalt des Magnetkreises des Magnetsystems möglichst toleranzunabhängig bei der Fertigung einstellbar ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Magnetsystem der bekannten Art so weiterzubilden, dass sein Aufbau und seine Montage weiter vereinfacht sind, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben. Weiter ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leitungsschutzschalter mit einem Magnetsystem so weiterzubilden, dass die Montage des Magnetsystems in dem Leitungsschutzschalter weiter vereinfacht ist und auch der Luftspalt des Magnetkreises des Magnetsystems toleranzunabhängiger wird.
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Die Aufgabe wird bezüglich des Magnetsystems gelöst durch ein Magnetsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung eines Magnetsystems wird die Aufgabe gelöst durch Anspruch 8.
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Die Aufgabe bezüglich eines verbesserten Leitungsschutzschalters wird gelöst durch einen Leitungsschutzschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Erfindungsgemäß also ist an dem zweiten Ende der Hülse eine umlaufende, hülsenseitige Anschlagskontur ausgebildet, und an dem Magnetanker ist eine umlaufende, ankerseitige Anschlagskontur ausgebildet, wobei die hülsenseitige Anschlagskontur im Eingriff mit der ankerseitigen Anschlagskontur den Verschiebeweg des Ankers in eine von dem Magnetkern weg weisende Richtung begrenzt, und wobei der Magnetanker an dem zweiten Ende der Hülse diese überragt, so dass die Hülse mit dem Magnetkern, dem Magnetanker und der Fesselfeder eine vorfertigbare Baueinheit bildet.
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Die erfindungsgemäß gebildete Baueinheit ist unverlierbar in dem Sinne, dass der Anker wegen der erfindungsgemäß vorhandenen Anschlagskonturen nicht aus der Hülse herausgleiten kann. Dadurch, dass die Fesselfeder den Anker in der vorgefertigten Baugruppe gegen das zweite Ende der Hülse drückt, erfolgt dort auch eine gewisse Abdichtung, so dass beim Transport der vorgefertigten Baugruppe zu dem Ort der weiteren Montage kein Schmutz in das Innere der Hülse eindringen kann. Die Baueinheit kann daher an einer Stelle vorgefertigt werden und an einer anderen, entfernten Stelle weiter verarbeitet, mit dem Festkontaktstück verbunden und in das Installationsschaltgerät eingesetzt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Magnetsystem hat sehr wenige Einzelteile, die teilweise Mehrfachfunktionen übernehmen, ist dadurch sehr einfach zu montieren, auch vollautomatisch in hoher Geschwindigkeit. So erfüllt der Magnetkern zusätzlich zu seiner eigentlichen Funktion als Magnetkern im Magnetkreis des Magnetsystems noch die Funktion eines Halteorgans für die Hülse. Eine gesonderte Halterungsvorrichtung für das Magnetsystem ist nicht erforderlich, da der Magnetkern an dem Leiterstück befestigt ist, und das Leiterstück, da es das Festkontaktstück trägt, ohnehin im Gehäuse eines Installationsschaltgerätes festgehalten sein muss. Somit ist das Magnetsystem über die Halterung des Leiterstücks mit dem Festkontakt bei Montage im Gehäuse gehalten, die Baueinheit mit der Hülse ist über den Magnetkern gehalten, und der Magnetanker ist in der Hülse gehalten. Ein rückwärtiger Anschlag für den Magnetanker ist inhärent durch die erfindungsgemäß vorhandenen Anschlagskonturen der Baueinheit vorhanden. Ein weiteres Anschlagsmittel, das den Magnetanker bei in das Installationsschaltgerät eingesetzter Lage innerhalb der Hülse in einer mit der ankerseitigen Anschlagskontur von der hülsenseitigen Anschlagskontur entfernten Position hält, kann, da der Magnetanker an dem zweiten Ende der Hülse in die Hülse eindrückbar ist, außerhalb des Magnetsystems vorgesehen sein. Daher ist das erfindungsgemäße Magnetsystem dazu geeignet, dass der den Luftspalt des Magnetsystems bestimmende Abstand zwischen dem Magnetkern und dem Magnetanker durch außerhalb des Magnetsystems befindliche Anschlagsmittel bestimmt und damit unabhängiger von Fertigungstoleranzen des Magnetsystems einstellbar ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an dem Joch ein Leiterstück ausgebildet, das ein Festkontaktstück trägt, und die Baueinheit ist an dem Leiterstück befestigt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die hülsenseitige Anschlagskontur ein an der Innenseite der Hülse ausgebildeter, ringförmiger Steg, der ins Innere der Hülse ragt. Der Steg kann beispielsweise durch ein Umbördeln des Hülsenendes nach innen erzeugt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Magnetanker eine gestufte Zylinderform auf, mit einem ersten Ankerteil, dessen erster Durchmesser dem Innendurchmesser der Hülse entspricht, und einem unter Ausbildung eines Absatzes daran angesetzten zweiten Ankerteil mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der Hülse ist, wobei die ankerseitige Anschlagskontur durch den Absatz gebildet ist. Ein Magnetanker in dieser Ausführungsform ist sehr einfach beispielsweise als Drehteil herstellbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Magnetkern mit dem Leiterstück vernietet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die äußere Oberfläche des Magnetkerns wenigstens im Bereich des Eingriffs mit der Hülse eine die Reibung zwischen dem Magnetkern und der Hülse in diesem Bereich erhöhende Oberflächenkonfiguration auf. Diese kann beispielsweise durch eine außenliegende umlaufende Strukturierung der äußeren Oberfläche, etwa eine Art Riffelung oder Aufrauhung erfolgen, über die die Hülse geschoben wird und dadurch besser hält, ohne dass ein weiteres Befestigungsmittel, wie beispielsweise eine Kleberschicht, vorgesehen werden muss.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bildet die Stirnseite des Magnetankers den zweiten Anschlag für die Fesselfeder. Sie kann dazu eine Konturierung aufweisen, beispielsweise eine Bohrung oder eine Einfräsung, um die Fesselfeder aufzunehmen und zu halten. Sie kann aber auch keine solche Konturierung, also insbesondere keine Bohrung oder Einfräsung, aufweisen. Dann liegt die Fesselfeder an der glatten Stirnseite des Ankers an. Das hat die Wirkung ungestörter und damit verbesserter magnetischer Eigenschaften des Magnetkreises des Magnetsystems, wodurch insbesondere eine höhere Ankerkraft bewirkt ist.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Magnetsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst:
- – Einsetzen der Fesselfeder an den Magnetkern,
- – Einschieben des Magnetankers in die Hülse bis zum Anschlag der ankerseitigen Anschlagskontur an der hülsenseitigen Anschlagskontur,
- – Aufschieben der Hülse auf den Magnetkern, zur Bildung einer unverlierbaren Baugruppe umfassend den Anker, den Kern, die Fesselfeder, die Hülse,
- – Befestigen der Baugruppe an dem Leiterstück,
- – Einsetzen des Stößels in die Baugruppe durch eine indem Magnetkern dazu vorhandene axiale Bohrung hindurch,
- – Einsetzen der aus der Baugruppe mit dem Stößel und dem Leiterstück gebildeten Einheit in das Gehäuse eines Installationsschaltgerätes.
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Ein erfindungsgemäßer Leitungsschutzschalter mit einem Isolierstoffgehäuse und mit einem Magnetsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Isolierstoffgehäuses zwei Lagerorgane in festgelegtem Abstand zueinander ausgebildet sind, wobei ein erstes Lagerorgan zum Halten des Leiterstücks und das zweite Lagerorgan als Anschlag für den Magnetanker ausgebildet sind. Das erste Lagerorgan kann beispielsweise durch zwei im Abstand der Dicke des Leiterstücks nebeneinander an der Gehäuseinnenseite angeformte Stege gebildet sein, zwischen denen das Leiterstück zur Befestigung festgeklemmt wird. Das zweite Lagerorgan kann ein Absatz an der Innenseite des Gehäuses sein, das als Anschlag für den Magnetanker dient, d. h., der Magnetanker kann in seiner Einbaulage im Ruhezustand von der Fesselfeder nicht weiter als bis zu diesem Anschlag aus der Hülse heraus gedrückt werden. Er trifft auf diesen Anschlag, noch bevor die ankerseitige Anschlagskontur auf die hülsenseitige Anschlagskontur treffen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der den Luftspalt des Magnetsystems bestimmende Abstand zwischen dem Magnetkern und dem Magnetanker durch den Abstand zwischen den beiden Lagerorganen festlegbar. Der Luftspalt des Magnetkreises, also der Abstand zwischen dem Magnetkern und dem Magnetanker, wird somit über zwei Anlagepunkte im Gehäuse bestimmt. Diese Anlagepunkte können im Gehäuse genau zueinander gehalten werden, was zur Folge hat, dass erfindungsgemäß der Luftspalt toleranzunabhängiger ist.
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Die vorgefertigte Baugruppe ist dabei so in dem Installationsschaltgerät zwischen den beiden Anlagepunkten gelagert, dass in der montierten Lage der Anker mit seiner ankerseitigen Anschlagskontur weg von der hülsenseitigen Anschlagskontur, ins Innere der Hülse hinein, gedrückt ist. In der montierten Lage besteht also ein Abstand zwischen der ankerseitigen Anschlagskontur und der hülsenseitigen Anschlagskontur, der Magnetanker löst sich von der hülsenseitigen Anschlagskontur.
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Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines in ein Gehäuse eines Installationsschaltgerätes eingesetzten erfindungsgemäßen Magnetsystems,
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2 eine geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe des Magnetsystems, sowie
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3 eine geschnittene Ansicht der Baugruppe nach 2, wobei der Anker in das Innere der Hülse hineingedrückt ist.
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In den Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt ein Magnetsystem 1, wie es erfindungsgemäß aufgebaut und in einem Leitungsschutzschalter 2, von dem hier mit der Bezugsziffer 2 ein Teil der Gehäusehalbschale des Isolierstoffgehäuses bezeichnet ist, eingesetzt wird. Weitere Einzelheiten und weitere Bauteile eines Leitungsschutzschalters, die üblicherweise in einem solchen vorhanden sind, wie beispielsweise Schaltwerk, Überstromauslöser, Lichtbogenlöscheinrichtung mit Lichtbogenleitschienen und Lichtbogenlöschblechpaket und so weiter sind im Prinzip bekannt.
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Das Magnetsystem 1 hat ein Joch 3, hier ein L-förmiges Metalljoch, mit einem langen Schenkel 21 und einem etwa rechtwinklig daran abgebogenen kurzen Schenkel 22.
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An dem kurzen Schenkel 22 ist ein Leiterstück 10 flächig angeschweißt. Das Leiterstück 10 trägt ein Festkontaktstück 11 und erstreckt sich in Verlängerung des kurzen Schenkels 22 nach unten hin, wo es in einer etwa U-förmigen Wölbung endet, welche eine Festkontaktleitschiene bildet. Das Leiterstück 10 ist dabei mit einer ersten Platte 23 ausgebildet, die direkt an dem kurzen Schenkel 22 angeschweißt ist. An die erste Platte 23 ist in einem Winkel von ungefähr 45° abstehend eine zweite Platte 24 angeformt, die somit schräg nach unten verläuft. An die zweite Platte 24 ist die U-förmige Wölbung 25 angeformt.
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In 1 ist schematisch noch ein Kontakthebel 27 mit einem beweglichen Kontaktstück 28 dargestellt, welches mit dem Festkontaktstück 11 die Kontaktstelle des Leitungsschutzschalters 2 bildet und von dem eine bewegliche Litze 29 ausgeht, die den Strompfad in den Leitungsschutzschalter hinein fortsetzt.
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Der kurze Schenkel 22 und das Leiterstück 10 haben jeweils eine Bohrung, die in aneinander geschweißtem Zustand übereinanderliegen und somit einen gemeinsamen Durchgang durch das Leiterstück 10 und den kurzen Schenkel 22 bilden.
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Durch diesen Durchgang ist das freie Ende eines Magnetkerns 6 (siehe 2) durchgesteckt, so dass er an der äußeren Seite des Leiterstücks 10 dieses ein Stück weit überragt und an dieser Seite durch Umbördeln festgenietet werden kann. In der 2 ist dazu ein entsprechender Dornfortsatz 34 an der linken Stirnseite des Magnetkerns 6 zu sehen; mit diesem Dornfortsatz 34 wird der Magnetkern durch das Leiterstück 10 gesteckt und dieser Dornfortsatz 34 wird dann umgebördelt.
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Der Magnetkern besteht aus einem ferromagnetischen Material und besitzt eine zylinderförmige Außenkontur und eine axiale, gestufte Längsbohrung. Der größere Durchmesser der axialen Längsbohrung befindet sich an der von dem Leiterstück
10 abgewandten Seite, der kleinere Durchmesser der axialen Längsbohrung befindet sich an der dem Leiterstück
10 zugewandten Seite. Die genannte Durchmesserstufe bildet einen Anschlag für eine Zylinderfeder
9, welche als Fesselfeder wirkt. Die Fesselfeder
9 wird von der Seite des größeren Durchmessers her in die Längsbohrung eingesetzt, bis sie an der Durchmesserstufe zum Anschlag kommt. Der kleinere Durchmesser der axialen Längsbohrung ist auf den Durchmesser des Stößels
7 abgestimmt, so dass dieser nach dem Einsetzen in die axiale Längsbohrung leicht in dieser gleitverschieblich geführt ist. Diese Einzelheiten sind in den Figuren nicht dargestellt. Sie entsprechen der in den Figuren der
DE 10 2011 014 016 A1 dargestellten Situation bezüglich der Halterung der Fesselfeder.
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Ein Spulenrohr, auch als Hülse 5 bezeichnet, aus isolierendem Kunststoffmaterial ist mit seinem ersten Ende 12 von außen über die äußere Oberfläche des Magnetkerns 6 geschoben. Damit die Hülse 5 nicht wieder herunter gleiten kann, besitzt die äußere Oberfläche des Magnetkerns 6 eine Oberflächenkonturierung, beispielsweise eine Riffelung 6a, welche die Reibungskraft zwischen der äußeren Oberfläche des Magnetkerns 6 und der inneren Oberfläche der Hülse 5 erhöht. Die Hülse wird mit einer gewissen Presspassung auf die äußere Oberfläche des Magnetkerns 6 aufgeschoben, unterstützt durch die Oberflächenkonturierung und die dadurch erhöhte Gleit- und Haftreibung hält die Hülse 5 dann von selbst auf dem Magnetkern 5, es ist kein weiterer Arbeitsschritt zum Befestigen der Hülse 5 an dem Magnetkern 6 von Nöten.
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Über die äußere Oberfläche der Hülse 5 wird die Spule 4 geschoben, die von dem durch den Leitungsschutzschalter fließenden Strom durchflossen ist. Je nach Größe des Nennstroms und des abzuschaltenden Kurzschlussstromes kann diese Spule mehr oder weniger Windungen mit unterschiedlichen Querschnitten haben. In dem hier gezeigten Beispiel hat die Spule nur 3 Windungen und einen großen, rechteckförmigen Querschnitt. Sie ist damit für die Abschaltung eines großen Kurzschlussstromes geeignet. Die Spule 4 ist über einen ersten Anschlussleiter 26 mit der zweiten Platte 24 des Leiterstücks 10 verbunden. Beide sind direkt miteinander verschweißt, damit ergibt sich ein geringer Übergangswiderstand und ein insgesamt geringer elektrischer Widerstand des Strompfades.
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Der erste Anschlussleiter 26 bildet ebenfalls einen Winkel von etwa 45° mit der ersten Platte 23. Dieser schräge Verlauf des Anschlussleiters 26 und der zweiten Platte 24 hat folgenden Vorteil. Bei Öffnung der Kontaktstelle im Kurzschlussfall entsteht zwischen dem Festkontaktstück 11 und dem beweglichen Kontaktstück 28 ein Lichtbogen, der den Strom zunächst noch weiter über die Kontaktstelle trägt. Die strichlierten Linien 31, 30 und der gebogene Pfeil 32 in 1 veranschaulichen, dass der Strompfad über den Lichtbogen in diesem Zustand einen bogen- oder schleifenförmigen Verlauf nimmt. Das Magnetfeld, das mit diesem schleifenförmigen Verlauf einhergeht, wirkt so auf den Lichtbogen, dass es diesen von der Kontaktstelle weg und hin zu den Leitblechen und dem Lichtbogenlöschblechpaket (nicht in der Figur dargestellt) treibt; man spricht auch davon, dass der Lichtbogen weggeblasen wird, und die Konfiguration aus erstem Anschlussleiter 26, zweiter Platte 24 und beweglichem Kontakthebel 27 mit Litze bezeichnet man auch als Blasschleife. Aufgrund des schrägen Verlaufs der zweiten Platte 24 und des ersten Anschlussleiters 26 hat die Blasschleife hier eine weite Öffnung, es entsteht eine große Blasschleife, was vorteilhaft im Sinne einer starken Blaswirkung ist.
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An dem anderen Ende der Spule 4 befindet sich ein zweiter Anschlussleiter 33, der mit einer Anschlussklemme (hier nicht dargestellt) verbunden ist.
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Der Magnetanker 8 hat eine gestufte Zylinderform, mit einem ersten Ankerteil 14, und einem unter Ausbildung eines Absatzes 15 daran angesetzten zweiten Ankerteil 16. Der Außendurchmesser des ersten Ankerteils 14 ist so bemessen, dass er mit seiner äußeren Oberfläche an der inneren Oberfläche der Hülse 5 leicht entlang gleiten kann, ohne eine allzu großen Luftspalt zu bilden. Der zweite Durchmesser, nämlich der Durchmesser des zweiten Ankerteils 16, ist kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 5. Die ankerseitige Anschlagskontur ist durch den Absatz 15 am Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Ankerteil 14, 16 gebildet, hier in der 2 als eine schräge Abstufung ausgebildet.
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An einer Stirnseite 17 hat der Magnetanker 8 eine sacklochartige Vertiefung, in der die Fesselfeder 9 aufgenommen ist. In der Vertiefung kann der Stößel 7, etwa in Form eines runden Stiftes oder einer runden Stange ausgebildet, eingeführt und darin abgestützt sein.
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Eine andere mögliche Ausführungsform (nicht durch Figuren dargestellt) sieht vor, dass die Stirnseite des Magnetankers 8 keine weitere Oberflächenkontur hat. Die Stirnseite stellt dann in dieser Ausführung eine glatte Fläche dar. Dies kann von Vorteil sein, denn es kann in einer höheren Ankerkraft resultieren. Denn entscheidend für die Höhe der magnetischen Kraft, der Ankerkraft, ist die Fläche im Bereich des Luftspaltes und die Luftspaltbreite. Die zweite erwähnte Ausführung resultiert in einer großen Ankerfläche im Bereich des Luftspaltes und damit in einer großen Ankerkraft.
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An dem zweiten Ende 13 der Hülse 5 ist eine umlaufende, hülsenseitige Anschlagskontur 20 ausgebildet ist. Die hülsenseitige Anschlagskontur 20 hat hier die Gestalt eines an der Innenseite der Hülse 5 ausgebildeten, ringförmigen Steges. Sie kann durch Umbördelung des Randes des zweiten Endes 13 der Hülse 5 entstanden sein, oder durch Anformung während des Herstellungsschrittes der Hülse 5, wenn diese beispielsweise als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt wurde.
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In der 2 ist der Zustand gezeigt, in dem der Magnetanker 8 durch die Fesselfeder 9, die sich an dem Magnetkern 6 abstützt, nach außen gedrückt wird, so dass die ankerseitige Anschlagskontur 15 gegen die hülsenseitige Anschlagskontur 20 gedrückt wird. Der Magnetanker 8 kann nicht weiter als bis zu dem Absatz 15 aus der Hülse 5 herausgedrückt werden, die hülsenseitige Anschlagskontur 20 begrenzt im Eingriff mit der ankerseitigen Anschlagskontur 15 den Verschiebeweg des Magnetankers 8 in eine von dem Magnetkern 6 weg weisende Richtung. Das zweite Ankerteil 16 steht dabei nach außen ein Stück weit über die Hülse 5 hinaus, der Magnetanker 8 überragt an dem zweiten Ende der Hülse 5 diese.
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Die Hülse 5 bildet mit dem Magnetkern 6, dem Magnetanker 8 und der Fesselfeder 9 eine vorfertigbare Baueinheit 36. Zu dessen Montage wird wie folgt vorgegangen. Die Fesselfeder 9 wird in den Magnetkern 6 eingesetzt, in den Teil der axialen, gestuften Bohrung mit dem größeren Durchmesser, bis sie sich an der am Übergang zu dem Teil der axialen Bohrung mit dem kleineren Durchmesser ausgebildeten Absatz abstützt. Dann wird der Magnetanker 8 von dem ersten Ende 12 her, in der Ansicht der 2 von links, in die Hülse 5 geschoben, bis der Absatz 15 des Magnetankers 8 an dem umlaufenden Steg 20 anschlägt. Nun wird die Hülse 5 mit ihrem ersten Ende 12 auf den Magnetkern 6 aufgeschoben, wobei die Riffelung 6a die den Halt zwischen der Hülse 5 und dem Magnetkern 6 erhöht. Es ist nun die Baugruppe 36 fertig vormontiert. Die Baugruppe 36 wird nun an dem Leiterstück 10 befestigt, indem beispielsweise das nach links herausstehende Ende des Magnetkerns 6 mit dem Leiterstück 10 vernietet wird. Nun wird der Stößel 7 eingesetzt, indem er von der linken, offenen Seite her in die axiale Bohrung in dem Magnetkern 6 eingeschoben wird, bis er in der sacklochartigen Bohrung an der Stirnfläche 17 des Magnetankers 8 zum Anschlag kommt. In der 2 ist nur zum Zwecke der Demonstration, wie der Stößel 7 in der Baugruppe angeordnet ist, dieser in die Baugruppe 36 eingesetzt dargestellt, bevor die Baugruppe 36 mit dem Leiterstück 10 verbunden ist. In der realen Fertigung würde der Stößel erst später eingesetzt. 3 zeigt die Baugruppe 36 ohne Stößel.
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Schließlich kann die Spule 4 über die Baugruppe 36 mit dem daran befestigten Leiterstück 10 geschoben werden, und alles zusammen kann in das Gehäuse des Installationsschaltgerätes eingesetzt werden.
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Die Breite des Luftspaltes des Magnetkreises des Magnetsystems 1 ist durch den Abstand der Stirnfläche des Magnetankers 8 von dem Magnetkern 6 festlegbar. Im Falle der Kurzschlussstromauslösung wird der Magnetanker 8 aufgrund der magnetischen Kraftwirkung des Spulenstroms in die Hülse 5 hinein gezogen, und damit wird der Stößel nach links aus der Hülse heraus getrieben und kann den Kontakthebel zum Öffnen der Kontaktstelle aufschlagen.
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Um nun die Breite des Luftspaltes im Ruhezustand mit geringer Fertigungstoleranz einhalten zu können, wird das Magnetsystem
1 in den Leitungsschutzschalter
2 eingesetzt, und dabei wird das Leiterstück
10 zwischen zweien im Abstand der Dicke des Leiterstücks nebeneinander an der Innenseite des Gehäuses angeformten Stege, die zusammen ein erstes Lagerorgan bilden, eingeführt und gehalten. Das erste Lagerorgan ist hier in den Abbildungen nicht dargestellt. Es ist aufgebaut, wie in den Figuren der diesbezüglich unter Bezug in den Offenbarungsgehalt einbezogenen
DE 10 2011 014 016 A1 .
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Ein Absatz 19, auch als zweites Lagerorgan 19 bezeichnet, ist an der Innenseite des Gehäuses angeformt und dient als Anschlag für der Magnetanker 8. Der Abstand zwischen den beiden Lagerorganen ist so bemessen, dass beim Einsetzen der Baugruppe 36 in das Gehäuse der Magnetanker 8 schon ein erstes, kleines Stück in das Innere der Hülse 5 hineingedrückt werden muss, damit die Baugruppe 36 zwischen die beiden gehäuseseitigen Lagerorgane eingesetzt werden kann. Der Absatz 15 ist in der Einbaulage bereits von dem Steg 20 entfernt, die Fesselfeder 9 steht unter Vorspannung.
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Die Breite des Luftspaltes ist somit durch den Abstand zweier gehäusefester Lagerorgane oder Anlagepunkte im Gehäuse bestimmt, nicht durch Teile des Magnetsystems selbst. Die mit dem Gehäuse verbundenen Anlagepunkte können durch präzise Gehäusefertigung in genauer Lage zueinander eingestellt und mit hoher Reproduzierbarkeit eingehalten werden, wodurch der Luftspalt unabhängig von Fertigungstoleranzen des Magnetsystems wird.
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Aufgrund der vorangegangenen Beschreibung wird klar, dass das erfindungsgemäße Magnetsystem sehr einfach aufgebaut und ebenso einfach zu montieren ist. Eine Vielzahl von Teilen des Magnetsystems – die Hülse mit dem Magnetkern, dem Magnetanker, der Fesselfeder – werden als unverlierbare Baugruppe vorgefertigt und diese Baugruppe wird an dem Joch befestigt. Der kritische Parameter der Luftspaltbreite ist durch eine Gehäusegröße, nämlich den außerhalb des Magnetsystems eingestellten Abstand der beiden Anlagepunkte für das Leiterstück einerseits und den Magnetanker andererseits, mit geringer Toleranzbehaftung einstellbar.
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Für den Fachmann ist dabei ohne weiteres ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden veranschaulichenden Ausführungsform beschränkt ist, und dass die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen ausgeführt werden kann, ohne dass von wesentlichen Attributen derselben abgewichen wird, und es ist daher erwünscht, dass die vorliegenden Ausführungsformen in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nichtbeschrankend betrachtet werden, wobei auf die beigefügten Ansprüche mehr als auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird. Bezugszeichenliste
| 1 | Magnetsystem |
| 2 | Leitungsschutzschalter |
| 3 | Joch |
| 4 | Spule |
| 5 | Hülse |
| 6 | Magnetkern |
| 6a | Riffelung |
| 7 | Stößel |
| 8 | Magnetanker |
| 9 | Fesselfeder |
| 10 | Leiterstück |
| 11 | Festkontaktstück |
| 12 | erstes Ende der Hülse |
| 13 | zweites Ende der Hülse |
| 14 | erstes Ankerteil |
| 15 | Absatz, ankerseitige Anschlagskontur |
| 16 | zweites Ankerteil |
| 17 | Stirnseite |
| 19 | zweites Lagerorgan |
| 20 | hülsenseitige Anschlagskontur |
| 21 | langer Schenkel |
| 22 | Kurzer Schenkel |
| 23 | Erste Platte |
| 24 | Zweite Platte |
| 25 | U-förmige Wölbung |
| 26 | Erste Anschlussleiste |
| 27 | Kontakthebel |
| 28 | Bewegliches Kontaktstück |
| 29 | Litze |
| 30 | Strichlierte Linie |
| 31 | Strichlierte Linie |
| 32 | Bogenförmiger Pfeil |
| 33 | Zweite Anschlussleiste |
| 34 | Dornfortsatz |
| 36 | vorfertigbare Baueinheit |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011014016 A1 [0004, 0035, 0048]
