DE102015108632B4

DE102015108632B4 - Schutzschalter mit verbesserter Litzenanordnung

Info

Publication number: DE102015108632B4
Application number: DE102015108632.8A
Authority: DE
Inventors: Volker Heins
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2020-07-23
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: DE102015108632A1; DE102015108129B4; DE102015108129A1

Abstract

Schutzschalter (1), umfassend- ein Gehäuse (2),- eine im Gehäuse (2) drehbar gelagerte Schaltwelle (7),einen in der Schaltwelle (7) drehbar gelagerten Kontaktarm (8) mit einem darauf angeordneten Schaltkontakt (9),- eine Litze (17), welche eine elektrische Verbindung zu dem genannten Kontakt (9) und einem im Gehäuse (2) fix angeordneten Stromleiter (10) herstellt, und- eine Betätigungsvorrichtung (6) und/oder Auslösevorrichtung zum Drehen der Schaltwelle (7) beziehungsweise des Kontaktarms (8),dadurch gekennzeichnet, dassa) die Litze (17) in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen S-förmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen bogenförmigen Verlauf aufweist oderb) die Litze (17) in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen bogenförmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen S-förmigen Verlauf aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft einen Schutzschalter gemäß Anspruch 1.
STAND DER TECHNIK
Ein Schutzschalter der genannten Art ist grundsätzlich bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 0 209 058 A2 dazu eine Anordnung, bei welcher der Drehpunkt der Schaltwelle, der Drehpunkt des Kontaktarms und der Anbindungspunkt der Litze an den Kontaktarm im Dreieck angeordnet sind. Die Litze ist im Anbindungspunkt so ausgerichtet, dass ihre Verlängerung unter den beiden Drehpunkten vorbeiführt. Sowohl in einer GESCHLOSSEN-Stellung als auch in einer OFFEN-Stellung der Schaltkontakte weist die Litze einen S-förmigen Verlauf auf.
Nachteilig ist an dieser Anordnung, dass sich die Entfernung zwischen dem Anbindungspunkt der Litze an den Kontaktarm und einem Befestigungspunkt der Litze im Gehäuse bei Drehung der Schaltwelle oder Drehung des Kontaktarms stark ändert. Die Litze muss bei dieser Anordnung demzufolge relativ große Entfernungsunterschiede ausgleichen und muss auch relativ lang sein, sodass sie die Bewegung der Schaltwelle beziehungsweise des Kontaktarms nicht behindert. Die S-förmig verformte Litze hat darüber hinaus das Bestreben, sich zu entspannen und übt auf den Kontaktarm respektive auf die Schaltwelle eine Kraft beziehungsweise ein Drehmoment in Öffnungsrichtung aus. Nachteilig ist daran, dass für die GESCHLOSSEN-Stellung des Schutzschalters daher eine vergleichsweise große Kraft vom Schaltschloss auf den Kontaktarm beziehungsweise auf die Schaltwelle ausgeübt werden muss, um den Schaltkontakt geschlossen zu halten.
Ein weiterer Schutzschalter der genannten Art ist in der US 4,891,618 offenbart. Die Leiterandordnung zur Verbindung des Kontaktarms und einem im Gehäuse fix angeordneten Stromleiter weist dort sowohl in einer GESCHLOSSEN-Stellung als auch in einer OFFEN-Stellung der Schaltkontakte einen bogenförmigen Verlauf auf.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Schutzschalter anzugeben. Insbesondere soll der Schutzschalter so ausgebildet sein, dass die Litze bei Drehung der Schaltwelle und/oder des Kontaktarms nur geringe Längenänderungen auszugleichen braucht und relativ kurz sein kann. Zudem soll die Litze die Schaltstellungen des Schutzschalters nach Möglichkeit positiv beeinflussen oder nur in geringem Ausmaß negativ beeinflussen.
Diese Aufgabe wird mit einem Schutzschalter gelöst, der folgendes umfasst: ein Gehäuse, eine im Gehäuse drehbar gelagerte Schaltwelle, einen in der Schaltwelle drehbar gelagerten Kontaktarm mit einem darauf angeordneten Schaltkontakt, eine Litze, welche eine elektrische Verbindung zu dem genannten Kontakt und einem im Gehäuse fix angeordneten Stromleiter herstellt, und eine Betätigungsvorrichtung und/oder Auslösevorrichtung zum Drehen der Schaltwelle beziehungsweise des Kontaktarms, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Litze in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts einen S-förmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts einen bogenförmigen Verlauf aufweist oder b) die Litze in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts einen bogenförmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts einen S-förmigen Verlauf aufweist.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen durchschreitet die Litze bei einer Bewegung zwischen einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts und einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts einen Zwischenzustand beziehungsweise eine Zwischenstellung, in dem/der sie abschnittsweise gerade ausgerichtet ist, konkret in einem Bereich zwischen einer Einspannung auf der einen Seite und dem Wendepunkt des S-förmigen Verlaufs. Auf diese Weise ergibt sich eine Schnappwirkung der Litze, die ein sicheres Halten der Schaltwelle oder des Kontaktarms in einer Endstellung sowie einen raschen Zustandswechsel zwischen einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts und einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts unterstützt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass sich die Entfernung zwischen einem Anbindungspunkt der Litze an den Kontaktarm und einem Befestigungspunkt der Litze im Gehäuse bei Drehung der Schaltwelle oder Drehung des Kontaktarms nur wenig ändert. Demzufolge braucht Litze bei dieser Anordnung nur geringe Entfernungsunterschiede ausgleichen und kann relativ kurz ausgebildet sein.
Dadurch dass die Litze strombedingt einen relativ großen Leiterquerschnitt aufweist und bauraumbedingt relativ kurz ausgebildet ist, ist die Litze vergleichsweise steif beziehungsweise weist eine große Federkonstante auf. Dadurch wird die auf den Schaltkontakt wirkende Kraft durch die Litze maßgeblich beeinflusst. Untersuchungen haben ergeben, dass der Einfluss der Litze auf die Kontaktkraft etwa im Bereich von 10% liegt. Durch die besonderen baulichen Maßnahmen wird dieser Einfluss weniger als negative und lästige Begleiterscheinung bei der Konstruktion eines Schutzschalters betrachtet, sondern wird wie bereits erläutert vorteilhaft funktionsunterstützend für den Schutzschalter eingesetzt.
Generell können der Schutzschalter respektive die Schaltkontakte mehrere verschiedene Zustände beziehungsweise Stellungen einnehmen. In einer GESCHLOSSEN-Stellung sind die Schaltkontakte geschlossen, und in einer OFFEN-Stellung sind die Kontakte voneinander getrennt. Beispielsweise können die Schaltkontakte durch manuelles Betätigen eines Betätigungshebels und ein damit verbundenes Drehen der Schaltwelle getrennt werden. Im Rahmen der Erfindung wird der dadurch erreichte Zustand als „MANUELL-OFFEN“ bezeichnet.
Denkbar ist auch, dass die Schaltkontakte durch ein automatisches Drehen der Schaltwelle geöffnet werden. Dabei wirkt beispielsweise ein Bimetall-Element oder ein elektrodynamischer Aktor auf ein mit der Schaltwelle verbundenes Schaltschloss. In an sich bekannter Weise wirkt das Bimetall-Element bei relativ kleinen, aber lange andauernden Überströmen, wohingegen der elektrodynamische Auslöser schon bei kürzerem Auftreten höherer Ströme wirkt. Im Rahmen der Erfindung wird der Zustand nach einem solchen Öffnen der Schaltkontakte mit „AUTOMATISCH-OFFEN 1“ bezeichnet. Häufig wird dieser Zustand auch als „ausgelöst“ bezeichnet.
Schließlich können die Schaltkontakte auch durch eine Relativdrehung des Kontaktarms gegenüber der Schaltwelle erfolgen. Elektrodynamische Kräfte schleudern den Kontaktarm bei Auftreten sehr hoher Überströme auf. Vorteilhaft erfolgt die Öffnung der Kontakte dabei schneller als dies durch Drehung der relativ trägen Schaltwelle möglich wäre. Im Rahmen der Erfindung wird der Zustand nach einem solchen Öffnen der Schaltkontakte mit „AUTOMATISCH-OFFEN 2“ bezeichnet. Häufig wird dieser Zustand auch als „gekippt“ oder „blow open“ bezeichnet. Der Kontaktarm kippt dabei von einer ersten Stellung, in dem die Schaltkontakte geschlossen sind, in eine zweite Stellung, in dem die Schaltkontakte offen sind und verharrt auch in diesem Zustand. Naturgemäß kommt der Zustand „AUTOMATISCH-OFFEN 2“ seltener vor als der Zustand „AUTOMATISCH-OFFEN 1“
Grundsätzlich ist auch anzumerken, dass der Zustand „AUTOMATISCH-OFFEN 2“ mit dem Zustand „AUTOMATISCH-OFFEN 1“ einhergehen kann, das heißt der Kontaktarm schnell eine Relativdrehung um die Schaltwelle ausführt, die Schaltwelle ihrerseits aber auch durch den auf das Schaltschloss wirkenden elektrodynamischen Auslöser gedreht wird. Denkbar ist daher auch, dass der Kontaktarm in seine ursprüngliche Stellung zurückfällt, die Schalkontakte durch die kombinierte Bewegung von Kontaktarm und Schaltwelle jedoch permanent offen bleiben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nun aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.
Vorteilhaft ist es, wenn die Anbindung der Litze an den Kontaktarm in einer Relativstellung des Kontaktarms zur Schaltwelle, welche ein Schließen der Schaltkontakte ermöglicht, im Bereich einer Drehachse der Schaltwelle liegt. Das heißt, die Drehachse der Schaltwelle geht in der in den Zuständen GESCHLOSSEN, MANUELL-OFFEN und AUTOMATISCH-OFFEN 1 durch den Schnittbereich der Litze mit dem Kontaktarm (entsprechend dem Verbindungsbereich oder Anbindungsbereich der Litze mit dem Kontaktarm). Dies trägt ebenfalls dazu bei, dass die Litze, insbesondere bei einer Drehung der Schaltwelle (welche vergleichsweise häufig vorkommt), nur geringe Entfernungsunterschiede auszugleichen braucht.
Günstig ist es zudem, wenn das Ende der Litze in einer Relativstellung des Kontaktarms zur Schaltwelle, welche ein Schließen der Schaltkontakte ermöglicht, in einem kontaktarmseitigen Befestigungsbereich - in einem Normalschnitt auf eine Drehachse des Kontaktarms gesehen - im Wesentlichen in Richtung des durch eine Drehachse der Schaltwelle gebildeten Drehpunkts und/oder in Richtung des durch die Drehachse des Kontaktarms gebildeten Drehpunkts ausgerichtet ist oder zeigt oder im Wesentlichen durch zumindest einen dieser Punkte verläuft. Mit anderen Worten verläuft die Mittellinie der Litze in den Zuständen GESCHLOSSEN, MANUELL-OFFEN und AUTOMATISCH-OFFEN 1 im kontaktarmseitigen Befestigungsbereich vorteilhaft im Wesentlichen entlang einer (gegebenenfalls verlängerten) Verbindungslinie der beiden genannten Drehpunkte. Das heißt die Mittellinie der Litze weist dann nur einen geringen Abstand zur und eine geringe Winkelabweichung von dieser Verbindungslinie auf. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere eine Winkelabweichung von maximal +/- 20° sowie eine Abstandsabweichung, welche maximal dem Radius eines dem Litzenquerschnitt eingeschriebenen Kreises entspricht. Diese Maßnahmen tragen ebenfalls dazu bei, dass mit der Litze nur geringe Entfernungsunterschiede ausgeglichen werden müssen, wenn die Schaltwelle oder der Kontaktarm gedreht wird.
Weiterhin ist es auch von Vorteil, wenn eine Drehachse des Kontaktarms weiter von einer Anbindung der Litze an den Kontaktarm weg liegt als eine Drehachse der Schaltwelle. Auf diese Weise wird die Hebelwirkung respektive das bei Auslösen des Schutzschalters durch die Lorentzkraft auf den Kontaktarm ausgeübte Drehmoment vergrößert. Das heißt eine Bewegung des Kontaktarms vom GESCHLOSSEN-Zustand des Schaltkontakts in den Zustand AUTOAMTISCH-OFFEN 2 wird durch die Lorentzkraft besonders gut und stärker unterstützt als bei einer Bewegung der Schaltwelle vom GESCHLOSSEN-Zustand des Schaltkontakts in den Zustand MANUELL-OFFEN oder AUTOAMTISCH-OFFEN 1. Generell ist es auch von Vorteil, wenn der (Normal)Abstand zwischen der Drehachse des Kontaktarms zum Magneten relativ groß ist, wodurch das durch die Lorentzkraft auf den Kontaktarm ausgeübte Drehmoment ebenfalls groß ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn der Magnet im Wesentlichen mittig zwischen der Drehachse des Kontaktarms und der Verbindung der Litze zu dem im Gehäuse fix angeordneten Stromleiter angeordnet ist. „Im Wesentlichen“ mittig bedeutet in obigem Zusammenhang insbesondere, dass die Abstände von der Mitte des Magneten bis zur Drehachse des Kontaktarms und von der Mitte des Magneten bis zum Befestigungsbereich der Litze an dem im Gehäuse fix angeordneten Stromleiter um bis zu +/- 30% voneinander abweichen können.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante weist der Schutzschalter einen im Bereich der Litze angeordneten Magneten auf, dessen Magnetfeld so ausgerichtet ist, dass eine aus einem Stromfluss durch die Litze und dem Magnetfeld resultierende Lorentzkraft eine Öffnung des Schaltkontakts respektive eine Öffnungsbewegung des Kontaktarms unterstützt. Dadurch kann die Öffnung der Schaltkontakte im Überstromfall merklich beschleunigt werden, das heißt der Schutzschalter öffnet schneller und ein gefährdeter Stromkreis wird rascher von einer Versorgungsspannung getrennt als dies im Stand der Technik der Fall ist. Dem kommt auch der Umstand zu Gute, dass der Strom im Nennbereich im Vergleich zum Kurzschlussstrom relativ gering ist (zum Beispiel kann sich der Kurzschlussstrom bei einem Schutzschalter mit einem Nennstrom von 250A ohne weiteres in einem Bereich oberhalb von 5kA bewegen). Aus diesem Grund ist auch die in Öffnungsrichtung wirkende Lorentzkraft beim Nennstrom vergleichsweise gering, wodurch in der GESCHLOSSEN-Stellung keine nennenswerte unerwünschte Kraft in Öffnungsrichtung entsteht. Diese tritt markant erst dann auf, wenn der Strom durch die Litze den Nennstrom (mehrfach) übersteigt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Magnet U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist, und die Litze bei einer Öffnungsbewegung des Kontaktarms tiefer in die U-Struktur oder V-Struktur des Magneten bewegt wird. Zwischen den Schenkeln eines U-förmigen Magneten bildet sich ein inhomogenes magnetisches Feld aus, dessen Stärke zum Steg der U-Form hin zunimmt. Dadurch, dass sich die Litze bei einer Öffnungsbewegung tiefer in die U-Struktur des Magneten bewegt, nimmt auch die Lorentzkraft bei Bewegung der Litze in die U-Struktur sukzessive zu und beschleunigt den Kontaktarm beim Öffnen immer stärker. Dagegen ist die in Öffnungsrichtung wirkende Lorentzkraft in der GESCHLOSSEN-Stellung der Schaltkontakte, die in diesem Schaltzustand eigentlich unerwünscht ist, relativ gering, da sich die Litze dann nicht oder nicht sehr tief in der U-Struktur befindet. Ganz ähnlich verhält es sich bei einem V-förmigen Magneten, der im Unterschied zur U-Struktur ein noch inhomogeneres Magnetfeld erzeugt. Ein ganz ähnlicher Effekt kann auch erzielt werden, wenn die Schenkel des U-förmigen Magneten voneinander weg geneigt werden. Auch wenn die genannte Anordnung von Vorteil ist, so kann der Magnet grundsätzlich dennoch auch so angeordnet sein, dass sich die Litze bei einer Öffnungsbewegung aus der U-Struktur oder V-Struktur des Magneten heraus bewegt. Dabei ist auf die Richtung des Magnetfelds für die Unterstützung der Öffnungsbewegung der Schaltkontakte zu achten.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn sich die Litze in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts zwischen den Schenkeln des U-förmigen oder V-förmigen Magneten befindet. Auf diese Weise wird bereits in der GESCHLOSSEN-Stellung eine vergleichsweis starke Unterstützung der Öffnungsbewegung durch die Lorentzkraft erreicht, wenn durch die Litze ein merklicher Strom fließt.
Vorteilhaft ist aber auch, wenn sich die Litze in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts außerhalb der Schenkel des U-förmigen oder V-förmigen Magneten befindet. Auf diese Weise wird eine in der GESCHLOSSEN-Stellung wirkende Lorentzkraft gering gehalten. Diese setzt erst dann merklich ein, wenn sich die Litze in den Magneten hinein bewegt.
Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn sich die Litze in einer Zwischenstellung zwischen S-förmigem und bogenförmigem Verlauf zwischen den Schenkeln des U-förmigen oder V-förmigen Magneten befindet. Auf diese Weise wird das Umschnappen der Litze bei einer Bewegung von der GESCHLOSSEN-Stellung in die OFFEN-Stellung durch die seitlich auf die Litze wirkende Lorentzkraft unterstützt.
Günstig ist es weiterhin, wenn die Feldlinien des Magneten im Wesentlichen rechtwinkelig zur Litze ausgerichtet sind und insbesondere, wenn eine Längsachse des U-förmigen oder V-förmigen Magneten rechtwinkelig zur Drehachse des Kontaktarms ausgerichtet ist. Auf diese Weise ist die durch den Strom in der Litze und das Magnetfeld des Magneten bewirkte Lorentzkraft besonders groß. Die Längsachse des U-förmigen oder V-förmigen Magneten verläuft generell durch den Schwerpunkt des U-förmigen oder V-förmigen Querschnitts und parallel zu den Erzeugenden des prismatischen Körpers.
Günstig ist es darüber hinaus, wenn der Magnet als Elektromagnet ausgebildet ist. Dadurch kann der Schutzschalter relativ einfach aufgebaut sein. Insbesondere kann der Elektromagnet im Falle eines mehrpoligen Schutzschalters über eine an diesem anliegende Spannung versorgt werden. Der Elektromagnet eignet sich vorwiegend für Schutzschalter, die in Wechselspannungsnetzen eingesetzt werden. Durch den Elektromagneten wendet nämlich beim Wenden des Stroms auch das Magnetfeld des Elektromagneten, sodass die Lorentzkraft unabhängig von der Phasenlage des Stroms immer in dieselbe Richtung zeigt.
Günstig ist es aber auch, wenn der Magnet als Permanentmagnet ausgebildet ist. Der Aufbau des Schutzschalters ist dabei noch einfacher. Der Permanentmagnet eignet sich vorwiegend für Schutzschalter, die in Gleichspannungsnetzen eingesetzt werden. Unter der Prämisse, dass die Ausschaltung des Schutzschalters innerhalb einer Halbwelle einer Wechselspannung erfolgt, wäre auch der Einsatz eines Permanentmagneten im Wechselspannungsnetz denkbar. Dabei sollte die Ausschaltung immer in derselben Phasenlage erfolgen, also immer in derselben Richtung des Stroms.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

1 eine Schrägansicht eines beispielhaften Schutzschalters;
2 den Schutzschalter aus 1 mit abgehobenem Gehäusedeckel;
3 eine Explosionsdarstellung einer beispielhaften Schaltwellen-Kontaktarm-Anordnung;
4 Die Anordnung aus 3 in zusammengebautem Zustand;
5 eine Schnittdarstellung des in den 3 und 4 dargestellten Schaltmechanismus im GESCHLOSSEN-Zustand der Schaltkontakte;
6 eine Schnittdarstellung des in den 3 und 4 dargestellten Schaltmechanismus im Zustand MANUELL-OFFEN beziehungsweise AUTOMATISCH-OFFEN 1;
7 eine Schnittdarstellung des in den 3 und 4 dargestellten Schaltmechanismus im Zustand AUTOMATISCH-OFFEN 2;
8 einen Querschnitt durch einen im Bereich der Litze angeordneten Magneten;
9 wie 5, jedoch mit Maßangaben für den Abstand zwischen der Litze, dem Drehpunkt der Schaltwelle und dem Drehpunkt des Kontaktarms;
10 eine schematische dargestellte Überlagerung der Verläufe der Litze in den verschiedenen Schaltzuständen und
11 die Schaltwellen-Kontaktarm-Anordnung aus 3 und 4 von schräg unten betrachtet.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt eine Schrägansicht eines beispielhaften Schutzschalters 1, welcher ein Gehäuse 2 aufweist, das ein Gehäuseunterteil 3 und ein Gehäuseoberteil 4 umfasst. Des Weiteren umfasst der Schutzschalter 1 Anschlüsse 5 sowie ein Betätigungselement 6 zum Ein- und Ausschalten des Schutzschalters 1 respektive zur Anzeige des Schaltzustands des Schutzschalters 1. Zur besseren Orientierung ist in der 1 und in den nachfolgenden Figuren ein xyz-Koordinatensystem eingezeichnet.
2 zeigt den Schutzschalter 1 aus 1 mit abgehobenem Gehäuseoberteil 4, wodurch der Blick in das Innere des Schutzschalters 1 freigegeben ist. Im Schutzschalter 1 ist eine Schaltwelle 7 drehbar gelagert. In der Schaltwelle 7 sind wiederum mehrere Kontaktarme 8 drehbar gelagert, welche an ihrem Ende je einen Schaltkontakt 9 aufweisen. In der Schließstellung wird der Kontaktarm 8 respektive der darauf angeordnete, bewegliche Schaltkontakt 9 gegen einen gehäusefesten Schaltkontakt auf dem Anschluss 5 gedrückt, sodass die Anschlüsse 5 und 10 elektrisch verbunden sind.
3 zeigt ein Beispiel einer Schaltwellen-Kontaktarm-Anordnung in Explosionsdarstellung, die 4 in zusammengebauten Zustand. Die Anordnung zeigt eine Achse 11, mit deren Hilfe der Kontaktarm 8 drehbar in der Schaltwelle 7 gelagert ist. Zudem umfasst die Anordnung eine Druckvorrichtung 12, in welcher eine Rolle 13 drehbar gelagert ist. Die Drehachse 11 des Kontaktarms 8 ist quer und in diesem Beispiel insbesondere rechtwinklig zur Verschieberichtung der Druckvorrichtung 12 ausgerichtet. In der Schaltwelle 7 ist weiterhin eine Druckfeder 14 angeordnet. Die Schaltwelle 7 weist darüber hinaus noch Bohrungen 15 für die Aufnahme von Antriebsachsen von Antriebshebeln zur Drehung der Schaltwelle 7 sowie eine Vertiefung 16 zur Aufnahme der Druckvorrichtung 12, der Rolle 13 sowie der Druckfeder 14 auf. Anzumerken ist, dass die Schaltwelle 7 im Bereich der vorderen Vertiefung 16 aufgebrochen dargestellt ist, um den Blick in das Innere freizugeben.
Der Schutzschalter 1 umfasst somit ein Gehäuse 2, eine darin drehbar gelagerte Schaltwelle 7, einen in der Schaltwelle 7 drehbar gelagerten Kontaktarm 8, eine in der Schaltwelle 7 verschiebbar gelagerte Druckvorrichtung 12, eine in der Druckvorrichtung 12 drehbar gelagerte Rolle 13 sowie eine in der Schaltwelle 7 gelagerte und auf die Druckvorrichtung 12 wirkende Druckfeder 14. Anstelle der Rolle 13 könnte natürlich auch ein anderer Wälzkörper eingesetzt werden, beispielsweise eine Kugel, eine Tonne oder eine Nadel.
Die Schaltwelle 7 ist zwischen einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 und den Zuständen MANUELL-OFFEN oder AUTOMATISCH-OFFEN 1 bewegbar. Deren Lage wird über einen Schaltmechanismus des Schutzschalters 1, welcher mit dem Betätigungselement 6 verbunden oder gekoppelt ist, gesteuert. Der Schaltmechanismus beziehungsweise das Schaltschloss ist an sich bekannt und in den Figuren daher nicht dargestellt.
Bei einem übermäßigen Strom über die Anschlüsse 5 und 10 wird der Kontaktarm 8 durch elektrodynamische Kräfte aufgeschleudert. Während der Öffnungsbewegung rollt die Rolle 13 auf der nockenartig geformten Struktur auf dem hinteren Teil des Kontaktarms 8 ab und hält diesen nach der Auslösung im Zustand AUTOMATISCH-OFFEN 2 bis der Schaltkontakt 5, 9 mit Hilfe der Schaltwelle 7 wieder geschlossen wird.
Die Druckvorrichtung besteht in diesem Beispiel aus zwei voneinander unabhängigen Plättchen 12, zwischen denen die Rolle 13 angeordnet ist. Die Plättchen 12 sind in der Schaltwelle 7 in der Verschieberichtung beweglich gelagert. Beispielsweise können die Plättchen 12 aus einem metallischen Blech ausgestanzt sein. Denkbar wäre aber auch, dass sie aus einer Kunststoffplatte ausgestanzt sind. Denkbar wäre natürlich auch, dass die Druckvorrichtung anders aufgebaut ist und zum Beispiel einen U-förmigen Bügel zur Lagerung der Rolle 13 aufweist.
Denkbar ist natürlich auch, dass die Druckvorrichtung überhaupt keine Rolle 13 aufweist, über welche die Druckvorrichtung 12 indirekt auf den Kontaktarm 8 wirkt, und stattdessen direkt auf den Kontaktarm 8 wirkt. Anstelle einer abrollenden Bewegung ergibt sich zum Kontaktarm 8 hin dann eine schleifende Bewegung. Um eine Reibung zwischen Druckvorrichtung und Kontaktarm 8 in Grenzen zu halten, kann auch vorgesehen sein, dass die Druckvorrichtung zum Kontaktarm 8 hin bombiert ist.
Die 5 bis 7 zeigen nun eine Schnittdarstellung des in den 3 und 4 dargestellten Schaltmechanismus in verschiedenen Schaltzuständen, wobei die Schnittebene normal auf eine Drehachse D des Kontaktarms 8 ausgerichtet ist. Eine Drehachse C und die Drehachse D erscheinen dort somit als Drehpunkte. Die 5 zeigt den Schaltmechanismus in der GESCHLOSSEN -Stellung, die 6 im Zustand MANUELL-OFFEN oder AUTOMATISCH-OFFEN 1 und die 7 im Zustand AUTOMATISCH OFFEN 2.
In den 5 bis 7 ist insbesondere auch eine Litze 17 dargestellt, welche den Anschluss 10 elektrisch mit dem Kontakt 9 verbindet. Zudem ist auch ein optionaler, U-förmiger Magnet 18 dargestellt (siehe auch die Schnittdarstellung AA in der 8).
Die Funktion des Schaltmechanismus ist nun wie folgt:
Mit Hilfe des Betätigungshebels 6 kann die an den Lagerflächen B drehbar gelagerte Schaltwelle 7 um die Drehachse C gedreht werden, wodurch der Kontaktarm 8 zwischen der in der 5 dargestellten Stellung (Zustand GESCHLOSSEN) und der in der 6 dargestellten Stellung (Zustand MANUELL-OFFEN beziehungsweise AUTOMATISCH-OFFEN 1) bewegt werden kann. Die Drehachse D des Kontaktarms 8 bewegt sich dabei entlang der Kreisbahn E. Bei übermäßigem Strom wird der Kontaktarm 8 gegen die Kraft der Feder 14 aufgeschleudert und dreht sich dabei bei stillstehender Schaltwelle 7 um die Drehachse D bis er am Anschlag 19 anliegt (siehe 7).
Ein besonderes Merkmal des in den 5 bis 7 dargestellten Schaltmechanismus beziehungsweise Schutzschalters 1 besteht darin, dass die Litze 17 in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 einen S-förmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 einen bogenförmigen Verlauf (siehe die Mittelline X der Litze 17). Es könnte alternativ aber auch vorgesehen sein, dass die Litze 17 in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 einen bogenförmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 einen S-förmigen Verlauf. Bei beiden Varianten durchschreitet die Litze 17 bei einer Bewegung zwischen den beiden genannten Stellungen des Schaltkontakts 5, 9 einen Zustand, in dem die Litze 17 abschnittsweise gerade ausgerichtet ist, konkret in einem Bereich zwischen einer Einspannung auf der einen Seite und dem Wendepunkt des S-förmigen Verlaufs. Beim Übergang vom S-förmigen Verlauf in den bogenförmigen Verlauf wird nämlich die Krümmung der beiden den S-Verlauf bildenden Bögen sukzessive verringert. Direkt beim Übergang in den bogenförmigen Verlauf „verschwindet“ einer der beiden Bögen, beziehungsweise ist der betreffende Abschnitt dann gerade ausgerichtet. Konkret befindet sich dieser Abschnitt zwischen einer Einspannung auf einer Seite und der „letzten Position“ des Wendepunkts, bevor auch dieser verschwindet. Näherungsweise ist diese Zwischenstellung in 6 zu sehen, in der der linke, dem Kontaktarm 8 zugewandte, Teil der Litze 17 praktisch gerade verläuft. In der 5 ist der Wendepunkt im Verlauf der Litze 17 noch vorhanden, in der 7 ist dieser verschwunden. Auf diese Weise ergibt sich eine Schnappwirkung der Litze 17, die ein sicheres Halten des Kontaktarms 8 in einer Endstellung sowie eine rasche Bewegung desselben bei einem Zustandswechsel unterstützt.
Es resultiert somit ein Schutzschalter 1, umfassend

- ein Gehäuse 2,
- eine im Gehäuse 2 drehbar gelagerte Schaltwelle 7, einen in der Schaltwelle 7 drehbar gelagerten Kontaktarm 8 mit einem darauf angeordneten Schaltkontakt 9,
- eine Litze 17, welche eine elektrische Verbindung zu dem genannten Kontakt 9 und einem im Gehäuse fix angeordneten Stromleiter 10 herstellt,
- eine Betätigungsvorrichtung 6 und/oder Auslösevorrichtung zum Drehen der Schaltwelle 7 beziehungsweise des Kontaktarms 8, wobei
- die Litze 17 in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 einen S-förmigen / bogenförmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 einen bogenförmigen / S-förmigen Verlauf aufweist.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass sich die Entfernung zwischen dem Anbindungspunkt der Litze 17 an den Kontaktarm 8 und dem Befestigungspunkt der Litze 17 im Gehäuse 2 bei Drehung der Schaltwelle 7 oder Drehung des Kontaktarms 8 nur wenig ändert. Demzufolge müssen mit der Litze 17 nur geringe Entfernungsunterschiede ausgeglichen werden und die Litze 17 kann relativ kurz ausgebildet sein. Insbesondere betreffen die genannten Vorteile eine Drehung der Schaltwelle 7, welche vergleichsweise häufig vorkommt.
In obigem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die Anbindung der Litze 17 an den Kontaktarm 8 in einer Relativstellung des Kontaktarms 8 zur Schaltwelle 7, welche ein Schließen der Schaltkontakte 5, 9 ermöglicht, im Bereich der Drehachse C der Schaltwelle 7 liegt, so wie dies im dargestellten Beispiel der Fall ist (vergleiche hierzu die 5 und 6). Das heißt, die Drehachse C der Schaltwelle 7 geht bei dieser Ausführungsform in der in den Zuständen GESCHLOSSEN, MANUELL-OFFEN und AUTOMATISCH-OFFEN 1 durch den Anbindungsbereich der Litze 17 an den Kontaktarm 8. Dies trägt auch dazu bei, dass mit der Litze 17 nur geringe Entfernungsunterschiede ausgeglichen werden müssen, wenn die Schaltwelle 7 oder der Kontaktarm 8 gedreht wird. Im Besonderen betrifft dies in diesem Beispiel wiederum eine Drehung der Schaltwelle 7.
Günstig ist es darüber hinaus, wenn das Ende der Litze 17, wie in den 5 bis 6 dargestellt, in den Zuständen GESCHLOSSEN, MANUELL-OFFEN und AUTOMATISCH-OFFEN 1 in einem kontaktarmseitigen Befestigungsbereich im Wesentlichen in Richtung des durch die Drehachse C der Schaltwelle 7 gebildeten Drehpunkts und/oder in Richtung des durch die Drehachse D des Kontaktarms 8 gebildeten Drehpunkts ausgerichtet ist beziehungsweise zeigt oder im Wesentlichen durch zumindest einen dieser Punkte verläuft. Dies trägt ebenfalls dazu bei, dass mit der Litze 17 nur geringe Entfernungsunterschiede ausgeglichen werden müssen, wenn die Schaltwelle 7 oder der Kontaktarm 8 gedreht wird. Demzufolge tragen auch diese Maßnahmen dazu bei, dass die Litze 17 vergleichsweise kurz ausgebildet sein können. Im Besonderen die genannten Vorteile in diesem Beispiel wiederum eine Drehung der Schaltwelle 7.
In dem in den 5 bis 7 gezeigten Beispiel zeigt das Ende der Litze 17 auf den durch die Drehachse D des Kontaktarms 8 gebildeten Drehpunkt. In der 7 ist dazu ein Pfeil im Bereich des Befestigungsbereichs der Litze 17 mit dem Kontaktarm 8 eingezeichnet. Wie erwähnt zeigen die 5 bis 7 Schnittdarstellungen des in den 3 und 4 dargestellten Schaltmechanismus, wobei die Schnittebene normal auf die Drehachse D des Kontaktarms 8 ausgerichtet ist. Die Drehachse C und die Drehachse D erscheinen in den 3 bis 5 somit als Drehpunkte.
Weiterhin verläuft das Ende der Litze 17 vorteilhaft durch den durch die Drehachse C der Schaltwelle 7 gebildeten Drehpunkt. Alternativ kann das Ende der Litze 17 vorteilhaft in Richtung des durch die Drehachse C der Schaltwelle 7 gebildeten Drehpunkts ausgerichtet sein beziehungsweise zeigen. Mit anderen Worten verläuft die Mittellinie X der Litze 17 in den Zuständen GESCHLOSSEN, MANUELL-OFFEN und AUTOMATISCH-OFFEN 1 (also in den 5 und 6) im kontaktarmseitigen Befestigungsbereich im Wesentlichen entlang einer Verbindungslinie der beiden genannten Drehpunkte.
Die Litze 17 muss nicht exakt auf die Drehachse C oder die Drehachse D zeigen, sondern die Mittellinie X der Litze 17 kann ohne gravierende Verschlechterung der oben genannten Vorteile von dieser bevorzugten Position abweichen. Von Vorteil ist es, wenn die Mittellinie X von der genannten Verbindungslinie um einen Winkel von maximal +/- 20° abweicht und/oder einen Abstand zu dieser Verbindungslinie aufweist, welcher maximal dem Radius eines dem Litzenquerschnitt eingeschriebenen Kreises entspricht. Das heißt der in der 7 dargestellte Pfeil und somit das Ende der Litze 17 können ohne gravierende Verschlechterung der genannten Vorteile bis zu +/- 20° um eine normal auf die Zeichnungsebene stehende Achse gedreht werden und/oder das Ende der Litze 17 kann um maximal den Radius eines dem Litzenquerschnitt eingeschriebenen Kreises quer zur Mittellinie X verschoben werden.
Aus der 7 geht insbesondere auch hervor, dass der Magnet 18 in etwa mittig zwischen der Drehachse D des Kontaktarms 8 und der Verbindung der Litze 17 zu dem im Gehäuse 2 fix angeordneten Stromleiter 10 angeordnet ist. Die Abstände x und y sind demzufolge in etwa gleich groß. Die Abstände x und y können wie hier horizontal gemessen werden. Denkbar wäre aber auch, dass der Abstand x die Bogenlänge der Litze 17 von der Mitte des Magneten 18 bis zum Befestigungsbereich der Litze 17 am Kontaktarm 8 inklusive der Entfernung zwischen dem genannten Befestigungsbereich und der Drehachse D des Kontaktarms 8 angibt und der Abstand y die Bogenlänge der Litze 17 von der Mitte des Magneten 18 bis zum Befestigungsbereich der Litze 17 an dem im Gehäuse 2 fix angeordneten Stromleiter 10 (Anmerkung: der Stromleiter 10 ist in den 5 bis 7 nicht dargestellt, siehe jedoch 2). „Im Wesentlichen“ mittig bedeutet in obigem Zusammenhang eine mögliche Abweichung zwischen x und y von bis zu +/-30%.
Schließlich ist es auch von Vorteil, wenn die Drehachse D des Kontaktarms 8 weiter von einer Anbindung der Litze 17 an den Kontaktarm 8 weg liegt als die Drehachse C der Schaltwelle 7, so wie dies im dargestellten Beispiel der Fall ist (das heißt, dass für die in 9 dargestellten Abstände b>a gilt). Auf diese Weise ergibt sich eine gute Schnappwirkung bei einer Bewegung des Kontaktarms 8 in die Stellung AUTOMATISCH-OFFEN 2.
In dem vorliegenden Beispiel liegt der Verbindungsbereich zwischen der Litze 17 und dem Kontaktarm 8 den Zuständen GESCHLOSSEN, MANUELL-OFFEN und AUTOMATISCH-OFFEN 1 unmittelbar im Bereich der Drehachse C der Schaltwelle 7. Demzufolge wird das Ende der Litze 17 am Austrittspunkt aus dem Kontaktarm 8 bei Drehung der Schaltwelle 7 mehr oder minder nur gedreht, nicht aber lateral bewegt. Wird dagegen der Kontaktarm 8 gedreht, so findet eine merkliche Auslenkung beziehungsweise laterale Bewegung des Litzenendes statt. In der 10 sind dazu die Verläufe der Litze 17 respektive deren Mittellinie X in den verschiedenen Schaltzuständen schematisch und überlagert dargestellt. In der GESCHLOSSEN-Stellung ist die Litze 17 deutlich S-förmig verformt und weist nach dem Austritt aus dem Kontaktarm 8 den Radius r₁ auf. In den Zuständen MANUELL-OFFEN und AUTOMATISCH-OFFEN 1 ist die Litze 17 leicht bogenförmig verformt und weist nach dem Austritt aus dem Kontaktarm 8 den Radius r₂ auf. Im Zustand AUTOMATISCH-OFFEN 2 ist die Litze 17 schließlich stark bogenförmig verformt und weist nach dem Austritt aus dem Kontaktarm 8 den Radius r₃ auf.
Die 11 zeigt die Schaltwellen-Kontaktarm-Anordnung aus 3 und 4 nun von schräg unten betrachtet. Aus dieser ist erkennbar, dass die Litze 17 auch aus mehreren Bündeln mit jeweils kreisförmigem Querschnitt aufgebaut sein kann. Wie aus dieser Darstellung vorstellbar ist, ist die Litze 17 vergleichsweise steif und hat daher wesentlichen Einfluss auf die auf den Schaltkontakt 9 ausgeübte Kraft. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wirkt sich dieser Einfluss unterstützend auf die Funktion aus und muss nicht länger als „lästiges Übel“ bei der Konstruktion des Schutzschalters 1 hingenommen werden.
Der Schutzschalter 1 umfasst, wie bereits erwähnt, einen optionalen Magneten 18. Der Magnet 18 unterstützt in der dargestellten Konfiguration eine Bewegung des Kontaktarms 8 respektive der Schaltwelle 7 von der GESCHLOSSEN-Stellung in deren OFFEN-Stellung. Konkret bewirkt der Stromfluss I mit dem Magnetfeld H eine nach unten gerichtete Kraft F.
Der Magnet 18 ist im vorliegenden Beispiel U-förmig ausgebildet, und die Litze 17 wird bei einer Öffnungsbewegung des Kontaktarms 8 tiefer in die U-Struktur des Magneten 18 hinein bewegt. Dadurch, dass die Feldstärke H wegen der U-Form nach unten hin zunimmt, nimmt auch die Kraft F bei Bewegung der Litze 17 nach unten sukzessive zu. Vorteilhaft wird in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 daher nur eine relativ geringe Kraft F auf die Litze 17 ausgeübt. Um die Inhomogenität des Magnetfelds H und damit den oben genannten Effekt noch zu verstärken, kann vorgesehen sein, dass der Magnet 18 V-förmig ausgebildet ist, respektive die Schenkel des Magneten 18 (in der Darstellung der 8) nach außen geneigt sind.
Auch wenn die gezeigte Anordnung des Magneten 18 vorteilhaft ist, so kann der Magnet 18 grundsätzlich dennoch auch so angeordnet sein, dass sich die Litze 17 bei einer Öffnungsbewegung aus der U-Struktur des Magneten 18 heraus bewegt. Selbstverständlich muss die Richtung des Feldes H für die Unterstützung der Öffnungsbewegung beibehalten werden.
Die Feldlinien des Magneten 18 sind im Wesentlichen rechtwinkelig zur Litze 17 ausgerichtet. Zudem ist eine Längsachse des U-förmigen Magneten 18 rechtwinkelig zur Drehachse D des Kontaktarms 8 ausgerichtet. Denkbar ist aber auch, dass die Feldlinien schräg zur Litze 17 respektive schräg zur Drehachse D des Kontaktarms 8 ausgerichtet sind.
Weiterhin wird angenommen, dass es sich beim Magneten 18 um einen Permanentmagneten handelt. Prinzipiell ist aber auch der Einsatz eines Elektromagneten denkbar. Insbesondere kann der Elektromagnet im Falle eines mehrpoligen Schutzschalters 1 über eine an den Anschlüssen 10 anliegende Spannung versorgt werden.
Generell ist der Strom I im Nennbereich im Vergleich zum Kurzschlussstrom relativ gering (zum Beispiel kann sich der Kurzschlussstrom bei einem Schutzschalter 1 mit einem Nennstrom von 250A ohne weiteres in einem Bereich oberhalb von 5kA bewegen). Aus diesem Grund ist auch die Kraft F beim Nennstrom vergleichsweise gering, wodurch in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 keine nennenswerte unerwünschte Kraft F in Öffnungsrichtung entsteht. Diese tritt markant erst dann auf, wenn der Strom I durch die Litze 17 den Nennstrom (mehrfach) übersteigt. Durch entsprechende (geometrische und magnetische) Dimensionierung des Magnets 18 kann ein erwünschtes Verhalten eingestellt werden.
In dem in den 5 bis 7 dargestellten Beispiel befindet sich die Litze 17 in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 zwischen den Schenkeln des Magneten 18. Auf diese Weise wird erreicht, dass bei sehr hohen Strömen I bereits in der GESCHLOSSEN-Stellung eine merkliche Unterstützung der Öffnungsbewegung durch die Kraft F erfolgt. Denkbar ist aber auch, dass sich die Litze 17 in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 außerhalb der Schenkel des Magneten 18 befindet. Auf diese Weise wird eine Kraft F bei Nennstrom in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 weitgehend ausgesch lossen .
Günstig ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn sich die Litze 17 in der Zwischenstellung zwischen S-förmigem und bogenförmigem Verlauf zwischen den Schenkeln des U-förmigen Magneten 18 befindet. Auf diese Weise wird das Umschnappen der Litze 17 bei einer Bewegung von der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts 5, 9 in dessen OFFEN-Stellung durch die Kraft F unterstützt.
Wenn die Drehachse D des Kontaktarms 8 weiter von einer Anbindung der Litze 17 an den Kontaktarm 8 weg liegt als die Drehachse C der Schaltwelle 7, so wie dies im dargestellten Beispiel der Fall ist, dann ergibt sich eine besonders gute Unterstützung der Bewegung des Kontaktarms 8 vom GESCHLOSSEN-Zustand des Schaltkontakts 5, 9 in den Zustand AUTOMATISCH-OFFEN 2. Die Hebelwirkung respektive das bei Auslösen des Schutzschalters 1 durch die Kraft F auf den Kontaktarm 8 ausgeübte Drehmoment ist durch die genannte Anordnung der Drehachsen C und D besonders groß.
Abschließend wird weiterhin angemerkt, dass der Schutzschalter 1 respektive dessen Bauteile nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind und daher auch andere Proportionen aufweisen können. Weiterhin kann ein Schutzschalter 1 auch mehr oder weniger Bauteile als dargestellt umfassen. Lageangaben (z.B. „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, etc.) sind auf die jeweils beschriebene Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung des Schutzschalters 1 sinngemäß an die neue Lage anzupassen.

Claims

Schutzschalter (1), umfassend - ein Gehäuse (2), - eine im Gehäuse (2) drehbar gelagerte Schaltwelle (7), einen in der Schaltwelle (7) drehbar gelagerten Kontaktarm (8) mit einem darauf angeordneten Schaltkontakt (9), - eine Litze (17), welche eine elektrische Verbindung zu dem genannten Kontakt (9) und einem im Gehäuse (2) fix angeordneten Stromleiter (10) herstellt, und - eine Betätigungsvorrichtung (6) und/oder Auslösevorrichtung zum Drehen der Schaltwelle (7) beziehungsweise des Kontaktarms (8), dadurch gekennzeichnet, dass a) die Litze (17) in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen S-förmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen bogenförmigen Verlauf aufweist oder b) die Litze (17) in einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen bogenförmigen Verlauf aufweist und in einer OFFEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) einen S-förmigen Verlauf aufweist.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Litze (17) in einer Relativstellung des Kontaktarms (8) zur Schaltwelle (7), welche ein Schließen der Schaltkontakte (5, 9) ermöglicht, in einem kontaktarmseitigen Befestigungsbereich - in einem Normalschnitt auf eine Drehachse (D) des Kontaktarms (8) gesehen - im Wesentlichen in Richtung des durch eine Drehachse (C) der Schaltwelle (7) gebildeten Drehpunkts und/oder in Richtung des durch die Drehachse (D) des Kontaktarms (8) gebildeten Drehpunkts ausgerichtet ist oder zeigt oder im Wesentlichen durch zumindest einen dieser Punkte verläuft.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung der Litze (17) an den Kontaktarm (8) in einer Relativstellung des Kontaktarms (8) zur Schaltwelle (7), welche ein Schließen der Schaltkontakte (5, 9) ermöglicht, im Bereich der Drehachse (C) der Schaltwelle (7) liegt.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) des Kontaktarms (8) von einer Anbindung der Litze (17) an den Kontaktarm (8) weiter weg liegt als die Drehachse (C) der Schaltwelle (7).
Schutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen im Bereich der Litze (17) angeordneten Magneten (18), dessen Magnetfeld (H) so ausgerichtet ist, dass die aus einem Stromfluss (I) durch Litze (17) und dem Magnetfeld (H) resultierende Lorentzkraft (F) eine Öffnung des Schaltkontakts (5, 9) respektive eine Öffnungsbewegung des Kontaktarms (8) unterstützt.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (18) im Wesentlichen mittig zwischen der Drehachse (D) des Kontaktarms (8) und der Verbindung der Litze (17) zu dem im Gehäuse (2) fix angeordneten Stromleiter (10) angeordnet ist.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung der Litze (17) an den Kontaktarm (8) in einer Relativstellung des Kontaktarms (8) zur Schaltwelle (7), welche ein Schließen der Schaltkontakte (5, 9) ermöglicht, im Bereich einer Drehachse (C) der Schaltwelle (7) liegt.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse (D) des Kontaktarms (8) von einer Anbindung der Litze (17) an den Kontaktarm (8) weiter weg liegt als eine Drehachse (C) der Schaltwelle (7).
Schutzschalter (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Bereich der Litze (17) angeordneten Magneten (18), dessen Magnetfeld (H) so ausgerichtet ist, dass die aus einem Stromfluss (I) durch Litze (17) und dem Magnetfeld (H) resultierende Lorentzkraft (F) eine Öffnung des Schaltkontakts (5, 9) respektive eine Öffnungsbewegung des Kontaktarms (8) unterstützt.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (18) im Wesentlichen mittig zwischen einer Drehachse (D) des Kontaktarms (8) und der Verbindung der Litze (17) zu dem im Gehäuse (2) fix angeordneten Stromleiter (10) angeordnet ist
Schutzschalter (1) nach Anspruch 5, 6, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (18) U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist, und die Litze (17) bei einer Öffnungsbewegung des Kontaktarms (8) tiefer in die U-Struktur oder V-Struktur des Magneten (18) bewegt wird.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des U-förmigen Magneten (18) voneinander weg geneigt sind.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Litze (17) einer GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) zwischen den Schenkeln des U-förmigen oder V-förmigen Magneten (18) befindet.
Schutzschalter (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Litze (17) in der GESCHLOSSEN-Stellung des Schaltkontakts (5, 9) außerhalb der Schenkel des U-förmigen oder V-förmigen Magneten (18) befindet.
Schutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Litze (17) in einer Zwischenstellung zwischen S-förmigem und bogenförmigem Verlauf zwischen den Schenkeln des U-förmigen oder V-förmigen Magneten (18) befindet.
Schutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldlinien (H) des Magneten (18) im Wesentlichen rechtwinkelig zur Litze (17) ausgerichtet sind.
Schutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse des U-förmigen oder V-förmigen Magneten (18) rechtwinkelig zur Drehachse (D) des Kontaktarms (8) ausgerichtet ist.
Schutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (18) als Elektromagnet ausgebildet ist.
Schutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (18) als Permanentmagnet ausgebildet ist.