DE19637076A1 - Magnetic release, especially for a residual current circuit breaker - Google Patents

Magnetic release, especially for a residual current circuit breaker

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DE19637076A1
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Withdrawn
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Inventor
Dominique Girardin
Siegfried Mayer
Siegfried Muenzer
Gerhard Schneider
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CMC CARL MAIER and CIE AG SCHAFFHAUSEN CH
ABB CMC Carl Meier AG
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CMC CARL MAIER and CIE AG SCHAFFHAUSEN CH
CMC Carl Maier and Cie AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/32Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part

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Abstract

A magnetic release or trip includes a magnetic circuit fed by a permanent magnet (11) and containing a U-shaped yoke (9) and an armature (5) bridging the ends of the 'U' of the yoke in the closed state of the magnetic circuit; also included is a pre-tensioned spring element for biasing the armature against the force of the permanent magnet. At least one coil-spring (19,20) of the spring element (18) has a winding axis aligned in the extension of the tilting edge (23) for hinge-mounting of the armature and including two limbs (24,25), the first (24) being held stationary and the second (25) being mounted in a retainer of the armature (5).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Magnetauslöser, insbesondere für einen Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter), nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein solcher Magnetaus­ löser weist einen von einem Permanentmagneten gespeisten magneti­ schen Kreis mit einem U-förmig ausgebildeten Joch und mit einem im geschlossenen Zustand des magnetischen Kreises die Enden des U überbrückenden Klappanker auf. Beim Auftreten einer Auslösegröße, etwa eines Fehlerstroms, wird in eine auf einen der beiden Schenkel des U gesteckte Auslösespule ein Signal eingespeist. Dieses Signal erzeugt in der Auslösespule einen magnetischen Fluß, welcher den von Permanentmagneten erzeugten magnetischen Dauerfluß am Ort des Ankers schwächt. Der von einer vorgespann­ ten Feder belastete Anker wird bei der Schwächung des magneti­ schen Dauerflusses vom Joch abgehoben und um eine Lagerachse geschwenkt. Hierbei löst er einen Stößel zur mechanischen Betätigung eines Gerätes aus. Bei einem FI-Schalter wirkt dieser Stößel auf ein Schaltschloß, welcher das Öffnen einer Kontakt­ anordnung des FI-Schalters veranlaßt.The invention is based on a magnetic release, especially for a residual current circuit breaker (FI switch), according to the preamble of claim 1. Such a magnet Solver has a magneti fed by a permanent magnet circle with a U-shaped yoke and with a in the closed state of the magnetic circuit, the ends of the U bridging hinged anchors. When a trigger size occurs, about a fault current, is in one on one of the two Leg of the U inserted trigger coil fed a signal. This signal creates a magnetic in the trip coil Flux, which is the magnetic generated by permanent magnets Continuous flow at the anchor location weakens. The one of a leader The spring-loaded anchor is weakened when the magneti constant flow lifted from the yoke and around a bearing axis pivoted. Here he loosens a plunger for mechanical Actuation of a device. With an FI switch, this works Pestle on a key switch, which is opening a contact arrangement of the FI switch.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die Erfindung nimmt auf einen Stand der Technik von Magnetauslö­ sern für FI-Schalter Bezug, wie er etwa in DE-A1-38 38 444 beschrieben ist. Bei diesem Magnetauslöser ist der Anker am Ver­ bindungssteg einer U-förmig ausgebildeten Blattfeder befestigt, deren Schenkel auf einem Ankerlager gehaltert sind. Beim Auslösen erreicht der durch eine vorgespannte Zugfeder belastete Anker nach sehr kurzem Weg eine Lagerkante des Ankerlagers und kippt dann um diese Lagerkante ab. Dieser Magnetauslöser benötigt neben der die Vorspannkraft erzeugenden Zugfeder zusätzlich eine relativ kompliziert ausgebildete Blattfeder.The invention takes on a prior art of magnetic tripping sern for FI switch reference, as in DE-A1-38 38 444th is described. With this magnetic release, the anchor is on the ver attachment bridge of a U-shaped leaf spring attached, whose legs are held on an anchor bearing. When triggered  reaches the anchor loaded by a preloaded tension spring after a very short distance a bearing edge of the anchor bearing and tilts then around this bearing edge. This magnetic release also needs the tension spring generating the preload additionally one relatively complicated trained leaf spring.

Ein in DE-A1-41 11 092 beschriebener Magnetauslöser weist einen mittels einer Ankerhalterungswelle drehbar gelagerten und mit einer vorgespannten Zugfeder belasteten Anker auf. Die Welle verfügt über einen im Anker verstemmten rechteckigen Dorn und ist in zwei seitlichen Führungen eines Ankerhalters geführt. Dieser Magnetauslöser benötigt neben der vorgespannten Zugfeder zusätz­ lich die Welle und den den Anker und die Welle kraftschlüssig koppelnden Dorn.A magnetic release described in DE-A1-41 11 092 has one by means of an armature bracket shaft rotatably and with a preloaded tension spring loaded anchor. The wave has a rectangular mandrel caulked in the anchor and is guided in two side guides of an anchor holder. This In addition to the pre-tensioned tension spring, the magnetic trigger also requires Lich the shaft and the anchor and the shaft non-positively coupling thorn.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetauslöser, insbesondere für einen FI-Schalter, der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher sich durch einfachen Aufbau und eine möglichst geringe Anzahl an Bauteilen auszeichnet.The invention as set out in the claims the task is based on a magnetic release, in particular for an FI switch of the type mentioned at the beginning, which is characterized by a simple structure and the lowest possible Number of components distinguished.

Beim Magnetauslöser nach der Erfindung werden durch Verwendung einer gewundenen Biegefeder und durch Anordnung der Windungsachse dieser Biegefeder auf der Verlängerung einer zum Schwenken des Ankers benötigten Kippkante Teile, wie eine zusätzliche Feder oder wie drehbare Lagerhalterungen, eingespart. Durch Einsatz der gewundenen Biegefeder steht Kraft für einen kraftübertragenden Stößel zur Verfügung und kann zugleich die zur Wiederladung des Magnetauslösers nach einem Auslösevorgang benötigte Wiederlade­ energie wirkungsvoll gedämpft werden. Vor allem bildet die gewundene Biegefeder jedoch ein Lagerscharnier für den Anker und positioniert den Anker mit Hilfe einer einfachen Halterung zugleich äußerst wirksam. Der Anker kann dann zudem eine einfache Form mit gleichmäßig verteilter Masse aufweisen. Hierdurch werden eine gute Erschütterungsfestigkeit und eine gute Einstellbandbreite des Magnetauslösers nach der Erfindung erreicht.In the magnetic release according to the invention by use a coiled spiral spring and by arranging the winding axis this spiral spring on the extension one for pivoting the Ankers required tilting edge parts, such as an additional spring or saved as rotatable bearing brackets. By using the spiral spiral spring stands for a force-transmitting Tappet available and can also be used to reload the Reload required after a triggering process energy can be effectively dampened. Above all, that forms spiral spiral spring but a bearing hinge for the anchor and positions the anchor using a simple bracket extremely effective at the same time. The anchor can then also be a  simple shape with evenly distributed mass. This gives good vibration resistance and good Setting bandwidth of the magnetic release according to the invention reached.

Da bei einem aus zwei Blechen gefertigten Joch die Kippkante durch einen zur magnetisch isolierenden Beabstandung der beiden Jochbleche sowieso benötigten Bolzen gebildet werden kann, entfällt bei einem mit einem derartigen Joch ausgerüsteten Magnetauslöser ein zusätzliches Bauelement für die Kippkante. Zugleich kann dann durch den Bolzen zwischen den beiden Joch­ blechen ein definierter Luftspalt eingestellt werden, der die Verwendung eines sonst üblicherweise zwischen den beiden Joch­ blechen eingesetzten scheibenförmigen Diaphragmas entbehrlich macht.As for a yoke made from two sheets, the tipping edge by a magnetically insulating spacing of the two Yoke plates any bolts needed can be formed anyway does not apply to one equipped with such a yoke Magnetic trigger an additional component for the tipping edge. At the same time can then through the bolt between the two yokes a defined air gap can be set, which the Use an otherwise usually between the two yokes sheet-like disc-shaped diaphragm can be dispensed with makes.

Eine zusätzliche Vereinfachung des Magnetauslösers nach der Erfindung wird dadurch erreicht, daß die beiden Jochbleche V-förmig abgewinkelt sind, und daß der Permanentmagnet als Prismatoid mit ebenen Polflächen geformt ist und mit seinen Polflächen jeweils an je einem der beiden Schenkel des V anliegt. Der Permanentmagnet positioniert sich dann nach Einbau in den Magnetauslöser selbsttätig, da er durch die Wirkung des im magnetischen Kreises geführten Dauerflusses an die Schenkel des V gepreßt wird. Nicht zu vermeidende Luftspalte zwischen den Polflächen des Magneten und den zugeordneten Gegenflächen des Jochs werden so erheblich reduziert. Daher wird die Einkoppelung des magnetischen Dauerflusses in das Joch wesentlich verbessert. Zugleich wird der unerwünschte magnetische Streufluß äußerst gering gehalten. Eine Fixierung des Permanentmagneten entfällt, da sich der Magnet selbsttätig im V in die richtigen Position bringt. Zudem ist nun die Vorzugsrichtung des Magneten leicht zu erkennen und kann der Magnet isotrop oder anisotrop ausgeführt sein.An additional simplification of the magnetic release after the Invention is achieved in that the two yoke sheets are V-shaped are angled, and that the permanent magnet as Prismatoid is shaped with flat pole faces and with its Pole faces each on one of the two legs of the V. The permanent magnet then positions itself in the Magnetic release automatically, because it works through the action of the magnetic circuit guided continuous flow to the legs of the V is pressed. Unavoidable air gaps between the Pole surfaces of the magnet and the associated counter surfaces of the This significantly reduces yokes. Hence the coupling of the permanent magnetic flux in the yoke significantly improved. At the same time, the undesirable magnetic leakage flux becomes extreme kept low. There is no need to fix the permanent magnet, because the magnet automatically moves into the correct position in the V brings. In addition, the preferred direction of the magnet is now slightly too recognize and can run the magnet isotropically or anisotropically be.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und die damit erzielbaren weiteren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:A preferred embodiment of the invention and the so achievable further advantages are described below with the aid of Drawings explained in more detail. Here shows:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform des Magnetauslösers nach der Erfindung, Fig. 1 is an exploded view of a preferred exporting approximate shape of the magnetic release according to the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Magnetauslösers gemäß Fig. 1 nach dem Entfernen eines Teils seines Gehäuses vor einem Auslösevorgang, FIG. 2 shows a perspective view of the magnetic release according to FIG. 1 after a part of its housing has been removed before a release process, FIG.

Fig. 3 eine etwas veränderte perspektivische Ansicht des Magnetauslösers gemäß Fig. 2 nach einem Auslösevorgang, und Fig. 3 shows a somewhat modified perspective view of the magnetic release according to FIG. 2 after a tripping operation, and

Fig. 4 eine in Richtung der Windungsachse einer gewundenen Biegefeder ausgeführte Ansicht des Magnetauslösers gemäß Fig. 2 nach vollständigem Entfernen seines Gehäuses. FIG. 4 shows a view of the magnetic release according to FIG. 2, executed in the direction of the winding axis of a spiral spiral spring, after its housing has been completely removed.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

In allen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleich­ wirkende Teile. Der in Fig. 1 in Explosionsdarstellung gezeigte Magnetauslöser weist ein aus einem wannenförmigen Boden 1 und einem Deckel 2 bestehendes Isolierstoffgehäuse auf. Im Deckel 2 ist eine Öffnung 3 vorgesehen, welche der vertikalen Führung eines zylinderförmigen Stößels 4 dient. Der Stößel 4 weist ein verdicktes unteres Ende auf, welches auf einem quaderförmig ausgebildeten Anker 5 eines magnetischen Kreises aufsitzt. Das nach oben gerichtete Ende des Stößels 4 wirkt über ein nicht dargestelltes Schaltschloß auf eine Kontaktanordnung eines nicht dargestellten FI-Schalters. In all figures, the same reference numerals refer to parts with the same effect. The magnetic release shown in an exploded view in FIG. 1 has an insulating material housing consisting of a trough-shaped bottom 1 and a cover 2 . An opening 3 is provided in the cover 2 , which serves for the vertical guidance of a cylindrical plunger 4 . The plunger 4 has a thickened lower end, which is seated on a rectangular armature 5 of a magnetic circuit. The upward end of the plunger 4 acts via a switch lock, not shown, on a contact arrangement of an FI switch, not shown.

Der magnetische Kreis weist ferner ein zwei Bleche 7, 8 enthal­ tendes, U-förmig ausgebildetes Joch 9 auf. Die beiden Jochbleche sind mit Hilfe eines aus nichtmagnetischem Material, beispiels­ weise einer Nickellegierung, bestehenden Bolzens 10 etwa durch Schweißen in einem Abstand von typischerweise 50 bis 100 µm zueinander fixiert. Durch zusätzliche magnetisch nichtleitende Schweiß- Löt- oder Klebstelle kann die mechanische Stabilität des Jochs 9 erhöht werden. Der durch den Abstand gebildete Luftspalt übernimmt die Funktion eines sonst üblicherweise verwendeten, folienförmig ausgebildeten Diaphragmas.The magnetic circuit also has a two sheets 7 , 8 containing, U-shaped yoke 9 . The two yoke sheets are fixed with the aid of a bolt 10 made of non-magnetic material, for example a nickel alloy, for example by welding at a distance of typically 50 to 100 μm to one another. The mechanical stability of the yoke 9 can be increased by additional magnetically non-conductive welding, soldering or gluing points. The air gap formed by the distance takes over the function of a diaphragm which is usually used in the form of a film.

Die beiden Jochbleche 7, 8 sind jeweils derart abgewinkelt, daß das Joch 9 im Bereich der Abwinkelung V-Form aufweist. Zwischen den beiden Schenkeln des V ist ein als Prismatoid geformter Permanentmagnet 11 mit ebenen Polflächen angeordnet. Die beiden Polfläche liegen jeweils an je einem der beiden Schenkel des V an. Eine solche Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß zum einen der magnetische Dauerfluß besonders gut und ohne wesentliche Streuverluste ins Joch 9 eingekoppelt wird, und daß sich zum anderen der Permanentmagnet 11 selbsttätig und ohne zusätzliche Hilfsmittel in die richtigen Lage positioniert. Der Magnet 11 kann hierbei dreieckige oder trapezförmige Grundfläche aufweisen, wobei die Basis des Dreiecks oder Trapezes nicht notwendigerweise geradlinig, sondern gegebenenfalls auch gekrümmt, beispielsweise kreisbogenförmig ausgebildet sein kann. In jedem Fall sind jedoch die Seitenflächen des Dreiecks bzw. des Trapezes den Polflächen des Magneten zugeordnet.The two yoke plates 7 , 8 are each angled such that the yoke 9 has a V-shape in the region of the bend. Between the two legs of the V, a permanent magnet 11, formed as a prismatoid, with flat pole faces is arranged. The two pole faces each rest on one of the two legs of the V. Such an arrangement is characterized in that, on the one hand, the permanent magnetic flux is coupled into the yoke 9 particularly well and without significant scattering losses, and on the other hand, the permanent magnet 11 is automatically positioned in the correct position without additional aids. The magnet 11 can have a triangular or trapezoidal base area, the base of the triangle or trapezoid not necessarily being straight, but optionally also curved, for example in the form of a circular arc. In any case, however, the side surfaces of the triangle or the trapezoid are assigned to the pole surfaces of the magnet.

Mit dem Bezugszeichen 12 ist ein Zwischenboden aus Isolierstoff bezeichnet. Dieser Zwischenboden weist auf seiner Oberseite zwei zueinander parallel verlaufende Stege 13, 14 auf. Zwischen den beiden Stegen ist eine nicht bezeichnete Öffnung sowie eine ebenfalls nicht bezeichnete Materialaussparung vorgesehen, welcher der Durchführung der Endabschnitte des im Joch 9 enthaltenden U dienen. Auf einem vom Jochblech 7 gebildeten Schenkel 15 des U ist eine von einem elektrischen Signal erregbare Auslösespule 16 gesteckt. Diese Auslösespule wird mit Hilfe von zwei durch den Boden 1 geführten Stromanschlüssen 17 mit elektrischer Leistung versorgt, welche beim Auftreten eines Fehlerstroms in einem Summenstromwandler gebildet wird.The reference number 12 denotes an intermediate floor made of insulating material. This intermediate floor has two webs 13 , 14 running parallel to one another on its upper side. Between the two webs there is an opening (not shown) and a material cutout (also not shown), which serve to carry out the end sections of the U contained in the yoke 9 . A trigger coil 16 that can be excited by an electrical signal is plugged onto a leg 15 of the U formed by the yoke plate 7 . This tripping coil is supplied with electrical power by means of two current connections 17 which are led through the base 1 and which is formed in the event of a fault current in a summation current transformer.

Mit dem Bezugszeichen 18 ist ein als Doppelfeder ausgeführtes Federelement bezeichnet. Dieses Federelement 18 enthält zwei zylindrische, spiegelsymmetrisch angeordnete Schraubenfedern 19, 20 mit typischerweise jeweils bis zu 10 Windungen. Wie nachfol­ gend beschrieben ist, wird die Doppelfeder auf Biegung bean­ sprucht. Anstelle der Schraubenfedern können daher auch andere gewundene Biegefedern, etwa Spiralfedern, verwendet werden. Anstelle einer Doppelfeder kann auch eine einfache gewundene Biegefeder als Federelement 18 im Magnetauslöser nach der Erfindung eingesetzt werden. Jede Feder 19 bzw. 20 ist in einer Materialausnehmung 21 bzw. 22 gelagert, welche in den Steg 13 bzw. 14 eingeformt ist. Das Federelement 18 belastet den Anker 5 vor dem Auslösen des Magnetauslösers mit eine Vorspannkraft.The reference numeral 18 denotes a spring element designed as a double spring. This spring element 18 contains two cylindrical, mirror-symmetrically arranged coil springs 19 , 20 with typically up to 10 turns each. As described below, the double spring is subjected to bending. Instead of the coil springs, other coiled spiral springs, such as spiral springs, can therefore also be used. Instead of a double spring, a simple spiral spiral spring can also be used as spring element 18 in the magnetic release according to the invention. Each spring 19 or 20 is mounted in a material recess 21 or 22 which is molded into the web 13 or 14 . The spring element 18 loads the armature 5 with a pretensioning force before the magnetic release is triggered.

Wie aus den Fig. 2 und 4 entnommen werden kann, liegt der Anker 5 vor dem Auslösen des Magnetauslösers auf den Enden des U auf und ist der Anker 5 dann durch das Federelement 18 mit einer Vorspannkraft belastet. Der magnetische Kreis ist dann geschlos­ sen und der magnetische Dauerfluß wird von Permanentmagneten 11 beispielsweise über das Jochblech 7, den Schenkel 15 des Blechs 7, den Anker 5 und das Jochblech 8 (Fig. l) zurück zum Permanentmagneten geführt. Beim Auftreten eines Fehlerstroms schwächt das magnetische Feld eines in die Auslösespule 16 eingespeisten Stromsignals das Feld des magnetischen Kreises im Bereich des Ankers 5. Der Anker 5 wird unter Wirkung des Federelements 18 gekippt und führt - wie aus Fig. 3 ersichtlich ist - den Stößel nach oben, welcher sodann durch Aufschlagen auf das nicht dargestellte Schaltschloß ein Ausschalten des FI-Schutzschalters bewirkt. As can be seen from FIGS. 2 and 4, the armature 5 rests on the ends of the U before the magnetic release is triggered and the armature 5 is then loaded with a prestressing force by the spring element 18 . The magnetic circuit is then closed and the permanent magnetic flux is guided by permanent magnets 11, for example via the yoke plate 7 , the leg 15 of the plate 7 , the armature 5 and the yoke plate 8 (FIG. 1) back to the permanent magnet. When a fault current occurs, the magnetic field of a current signal fed into the trip coil 16 weakens the field of the magnetic circuit in the area of the armature 5 . The armature 5 is tilted under the action of the spring element 18 and, as can be seen from FIG. 3, leads the plunger upwards, which then causes the FI circuit breaker to be switched off by striking the switching lock (not shown).

Aus den Fig. 2 und 4 ist ersichtlich, daß der Anker 5 auf einer vom Bolzen 10 gebildeten Kippkante 23 schwenkbar gelagert ist, und daß zumindest die Windungsachse der gewundenen Biegefeder 19 in Verlängerung der Kippkante 23 ausgerichtet ist. Ferner ist aus diesen Figuren und Fig. 3 ersichtlich, daß die gewundene Biegefeder 19 zwei Schenkeln 24, 25 aufweist, von denen der Schenkel 24 feststehend in der Materialausnehmung 21 des Stegs 13 gehalten ist und - wie insbesondere den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann - der Schenkel 25 mit einem axialgeführten Abschnitt 26 in einer als Nut 27 ausgeführten Halterung des Ankers 5 gelagert ist. In dem aus Fig. 2 entnehmbaren Zustand des Magnetauslösers vor dem Auslösen ist die ersichtlich im Gegenuhr­ zeigersinn aus der Zeichenebene heraus gewundene Biegefeder 19 im Windungssinn gespannt, so daß die Außenflächen der Windungen auf Zug beansprucht sind und die beiden Schenkel 24 und 25 nach unten drücken. Hierdurch wird der Schenkel 24 auf einer Wand der Materialausnehmung 21 fixiert und wirkt der Schenkel 25 mit einem Drehmoment auf den Anker 5.From FIGS. 2 and 4 it can be seen that the armature 5 is pivotally mounted on a tilting edge 23 formed by the bolt 10 and that at least the winding axis of the coiled spiral spring 19 is aligned in the extension of the tilting edge 23 . It can also be seen from these figures and FIG. 3 that the spiral spiral spring 19 has two legs 24 , 25 , of which the leg 24 is held fixed in the material recess 21 of the web 13 and - as can be seen in particular from FIGS. 2 and 3 can - the leg 25 is mounted with an axially guided section 26 in a bracket 27 designed as a groove of the armature 5 . In the state of the magnetic trigger which can be seen from FIG. 2 before the triggering, the spiral spring 19 , which can be seen in the counterclockwise direction from the plane of the drawing, is tensioned in the winding direction, so that the outer surfaces of the windings are subjected to tension and press the two legs 24 and 25 downward . As a result, the leg 24 is fixed on a wall of the material recess 21 and the leg 25 acts on the armature 5 with a torque.

Beim Auslösen wird dann der Anker 5 im Gegenuhrzeigersinn um die Kippkante 23 gekippt und hierbei der Stößel 4 nach oben aus dem Gehäuse geführt bis der aus Fig. 3 ersichtliche Zustand des Magnetauslösers erreicht ist. Da die Windungsachse der gewundenen Biegefeder 19 in Verlängerung der Kippkante 23 ausgerichtet ist, und da die gewundene Biegefeder mit ihrem Schenkel 24 in der Materialausnehmung 21 fixiert und der Anker 5 zugleich am axial geführten Abschnitt 26 des Schenkels 24 gehaltert ist, wirkt die gewundene Biegefeder 19 als Lagerscharnier für den Anker 5. Ein unerwünschtes Gleiten des Ankers 5 auf der Kippkante 23 beim Auslösen und beim Wiederladen des Magnetauslösers wird so weitgehend vermieden. Da die gewundene Biegefeder 19 nicht nur der Lagerung und Halterung des Ankers dient, sondern zugleich auch Kraft für den Stößel 4 erzeugt und beim Wiederladen die von außen mechanisch zugeführte Wiederladeenergie dämpft, können beim Magnetauslöser Teile, wie zusätzliche Federn oder Drehlager, eingespart werden. When triggered, the armature 5 is then tilted counterclockwise around the tilting edge 23 and the plunger 4 is guided upwards out of the housing until the state of the magnetic release shown in FIG. 3 is reached. Since the winding axis of the spiral spiral spring 19 is aligned in an extension of the tilting edge 23 , and since the spiral spiral spring is fixed with its leg 24 in the material recess 21 and the armature 5 is at the same time held on the axially guided section 26 of the leg 24 , the spiral spiral spring 19 acts as a bearing hinge for the anchor 5 . An undesirable sliding of the armature 5 on the tilting edge 23 when triggered and when reloading the magnetic release is largely avoided. Since the spiral spiral spring 19 not only serves to support and hold the armature, but at the same time also generates force for the plunger 4 and dampens the reloading energy mechanically supplied from the outside, parts such as additional springs or pivot bearings can be saved in the magnetic release.

Eine besonders symmetrische und daher kräftefreie Lagerung des Ankers 5 wird dann erreicht, wenn das Federelement 18 statt einer gewundenen Biegefeder die zwei aus Fig. 1 ersichtlichen in einer Doppelfeder integrierten gewundenen Biegefedern 19 und 20 auf­ weist. Diese beiden Federn sind gegenläufig gewunden ausgebildet und spiegelsymmetrisch in den Materialausnehmungen 21, 22 angeordnet. Die axial ausgerichteten Abschnitte der auf den Anker 5 wirkenden Schenkel dieser Federn sind Teil eines aus Fig. 3 ersichtlichen und in der Nut 27 gehaltenen Verbindungsstegs 28.A particularly symmetrical and therefore force-free mounting of the armature 5 is achieved if the spring element 18 instead of a spiral spiral spring has the two spiral spiral springs 19 and 20 integrated in a double spring, as shown in FIG. 1. These two springs are wound in opposite directions and arranged mirror-symmetrically in the material recesses 21 , 22 . The axially aligned sections of the legs of these springs acting on the armature 5 are part of a connecting web 28 shown in FIG. 3 and held in the groove 27 .

Eine besonders sichere Lagerung der beiden gewundenen Biegefedern 19, 20 wird erreicht, wenn sie jeweils als zylindrische Schrau­ benfeder ausgebildet sind und jeweils auf einem axial geführten feststehenden Lagerbolzen gehalten sind. Ein solcher Lagerbolzen kann in den die beiden gewundenen Biegefedern 19, 20 haltenden Zwischenboden 12 eingeformt sein. In Fig. 4 ist ein solcher die gewundene Biegefeder 19 lagernder Bolzen mit dem Bezugszeichen 29 bezeichnet.A particularly secure mounting of the two spiral springs 19 , 20 is achieved if they are each designed as a cylindrical screw benfeder and are each held on an axially guided fixed bearing pin. Such a bearing pin can be molded into the intermediate base 12 holding the two spiral bending springs 19 , 20 . In FIG. 4, such a bolt supporting the coiled spiral spring 19 is designated by the reference symbol 29 .

Es ist von Vorteil, den Schenkel 25 in Ankernähe anzubringen, da dann sein axial gerichteter Abschnitt 26 kurz ausgebildet ist und zugleich unerwünschte radial und axial wirkende Kräfte von der Feder weitgehend ferngehalten werden. Eine besonders sichere Kraftübertragung der Federn 19, 20 ist dann gewährleistet, wenn die beiden Schenkel der Federn 19, 20 jeweils tangential an deren Windungen anzusetzen. Zugleich läßt sich eine solche Feder besonders einfach fertigen. Für eine sichere Halterung der Federn 19, 20 ist es - wie aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist - jedoch von Vorteil, den Schenkel 24 radial an den Windungen anzusetzen.It is advantageous to mount the leg 25 in the vicinity of the armature, since its axially directed section 26 is then short and at the same time undesirable radially and axially acting forces are largely kept away from the spring. A particularly safe power transmission of the springs 19 , 20 is ensured if the two legs of the springs 19 , 20 each apply tangentially to their turns. At the same time, such a spring is particularly easy to manufacture. For a secure mounting of the springs 19 , 20 , however, it is advantageous, as can be seen from FIGS. 2 to 4, to attach the leg 24 radially to the windings.

BezugszeichenlisteReference list

1 Boden
2 Deckel
3 Öffnung
4 Stößel
5 Anker
7, 8 Jochbleche
9 Joch
10 Bolzen
11 Permanentmagnet
12 Zwischenboden
13, 14 Stege
15 Schenkel
16 Auslösespule
17 Stromanschlüsse
18 Federelement
19, 20 gewundene Biegefedern
21, 22 Materialausnehmungen
23 Kippkante
24, 25 Schenkel
26 Abschnitt
27 Nut
28 Verbindungssteg
29 Lagerbolzen
1 floor
2 lids
3 opening
4 pestles
5 anchors
7 , 8 yoke sheets
9 yokes
10 bolts
11 permanent magnet
12 intermediate floor
13 , 14 webs
15 legs
16 trip coil
17 power connections
18 spring element
19 , 20 coiled spiral springs
21 , 22 material recesses
23 tilting edge
24 , 25 legs
Section 26
27 groove
28 connecting bridge
29 bearing bolts

Claims (11)

1. Magnetauslöser, insbesondere für einen Fehlerstrom­ schutzschalter, mit einem von einem Permanentmagneten (11) gespeisten magnetischen Kreis, enthaltend ein U-förmig ausgebildetes Joch (9) und einen im geschlossenen Zustand des magnetischen Kreises die Enden des U überbrückenden und beim Öffnen des magnetischen Kreises auf einer Kippkante (23) schwenkbar gelagerten Anker (5), und mit einem vorgespannten Federelement (18) zur Belastung des Ankers (5) entgegen einer vom Permanentmagneten (11) erzeugten Kraft, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (18) mindestens eine gewundene Biegefeder (19, 20) aufweist mit einer in Verlängerung der Kippkante (23) ausgerichteten Windungsachse und mit zwei Schenkeln (24, 25), von denen ein erster (24) feststehend gehalten ist und ein zweiter (25) mit einem axial geführten Abschnitt (26) in einer Halterung des Ankers (5) gelagert ist.1. Magnetic release, in particular for a residual current circuit breaker, with a magnetic circuit powered by a permanent magnet ( 11 ), containing a U-shaped yoke ( 9 ) and a bridging the ends of the U in the closed state of the magnetic circuit and when opening the magnetic Circle on a tilting edge ( 23 ) pivotably mounted armature ( 5 ), and with a prestressed spring element ( 18 ) for loading the armature ( 5 ) against a force generated by the permanent magnet ( 11 ), characterized in that the spring element ( 18 ) has at least one Coiled spiral spring ( 19 , 20 ) has a winding axis aligned in the extension of the tilting edge ( 23 ) and two legs ( 24 , 25 ), of which a first (24) is held stationary and a second (25) with an axially guided section ( 26 ) is mounted in a holder of the armature ( 5 ). 2. Magnetauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine axial erstreckte Nut (27) aufweist.2. Magnetic release according to claim 1, characterized in that the holder has an axially extending groove ( 27 ). 3. Magnetauslöser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine gewundene Biege­ feder (19, 20) als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet ist.3. Magnetic release according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least one spiral bending spring ( 19 , 20 ) is designed as a cylindrical coil spring. 4. Magnetauslöser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise zunächst in tangentialer Richtung geführte zweite Schenkel (25) ankerseitig an den Windungen der mindestens einen Schraubenfeder (19, 20) angesetzt ist.4. Magnetic release according to claim 3, characterized in that the second leg ( 25 ), which is preferably initially guided in the tangential direction, is attached to the windings of the at least one helical spring ( 19 , 20 ) on the armature side. 5. Magnetauslöser nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine zylindrische Schraubenfeder (19, 20) auf einem axial geführten feststehenden Lagerbolzen (29) gehalten ist. 5. Magnetic release according to one of claims 4 or 5, characterized in that the at least one cylindrical coil spring ( 19 , 20 ) is held on an axially guided fixed bearing pin ( 29 ). 6. Magnetauslöser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (29) in einen die mindestens eine zylindri­ sche Schraubenfeder (19, 20) haltenden, feststehenden Zwischenboden (12) eingeformt ist.6. Magnetic release according to claim 5, characterized in that the bearing pin ( 29 ) in one of the at least one cylindri coil spring ( 19 , 20 ) holding, fixed intermediate floor ( 12 ) is formed. 7. Magnetauslöser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (12) mindestens eine nutförmige Materialausnehmung (21, 22) aufweist, welche der Aufnahme der Windungen und des ersten Schenkels (24) der mindestens einen zylindrischen Schraubenfeder (19, 20) dient.7. Magnetic release according to claim 6, characterized in that the intermediate floor ( 12 ) has at least one groove-shaped material recess ( 21 , 22 ) which serves to receive the windings and the first leg ( 24 ) of the at least one cylindrical coil spring ( 19 , 20 ) . 8. Magnetauslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (18) zwei in axialer Richtung voneinander beabstandete, gewundene Biegefedern (19, 20) mit jeweils einem den axial geführten Abschnitt (26) enthaltenden zweiten Schenkel (25) und jeweils einem ersten Schenkel (24) aufweist.8. Magnetic release according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spring element ( 18 ) two coiled springs ( 19 , 20 ) spaced apart from one another in the axial direction, each with a second leg ( 25 ) containing the axially guided section ( 26 ). and each has a first leg ( 24 ). 9. Magnetauslöser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axial geführten Abschnitte (26) Teil eines in der Halterung des Anker (5) gelagerten Verbindungsstegs (28) sind.9. Magnetic release according to claim 8, characterized in that the axially guided sections ( 26 ) are part of a in the holder of the armature ( 5 ) mounted connecting web ( 28 ). 10. Magnetauslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippkante (23) von einem zwei magnetisch gegeneinander isolierte Bleche (7, 8) des Jochs (9) mechanisch miteinander verbindenden Bolzen (10) gebildet ist.10. Magnetic release according to one of claims 1 to 9, characterized in that the tilting edge ( 23 ) of a two magnetically insulated sheets ( 7 , 8 ) of the yoke ( 9 ) mechanically connecting bolts ( 10 ) is formed. 11. Magnetauslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit zwei magnetisch gegeneinander isolierten Jochblechen (7, 8), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Jochbleche V-förmig abgewinkelt ausgeführt sind, und daß der Permanentmagnet (11) als Prismatoid mit ebenen Polflächen geformt ist und mit den Polflächen jeweils an je einem der beiden Schenkel des V anliegt.11. Magnetic release according to one of claims 1 to 10 with two magnetically insulated yoke plates ( 7 , 8 ), characterized in that the two yoke plates are angled V-shaped, and that the permanent magnet ( 11 ) is shaped as a prismatoid with flat pole faces and with the pole faces each on one of the two legs of the V.
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