DE4344143A1 - Elektromagnetischer Schnellauslöser für elektrische Schaltgeräte - Google Patents
Elektromagnetischer Schnellauslöser für elektrische SchaltgeräteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen
Schnellauslöser für elektrische Schaltgeräte mit einem
Magnettopfgehäuse und einer Bodenplatte aus
ferromagnetischem Werkstoff, mit insbesondere einem
Dauermagneten und einem Schlagankerstößel für die
Betätigung eines Schalters oder dergleichen, wobei der
Schlagankerstößel von einer Auslösespule umgeben ist,
deren Wicklung von einem Laststrom durchflossen wird, und
mit einer Speicherdruckfeder, die den Schlagankerstößel in
Richtung der Auslösestellung unterstützt.
Aus der EP 01 87 055 B1 ist ein Auslösemagnetsystem mit
permanentmagnetischer Haltekraft und elektromagnetischer
Auslösung bekannt, dessen zylinderförmiges Gehäuse durch
eine Deckel- und eine Bodenplatte und ein rohrförmiges
Joch gebildet wird. Der Anker des Magnetsystems ist axial
gleitbar gelagert und läßt sich zwischen einer Sperrlage
und einer Auslöselage verschieben. Der Anker wird dabei
von einer Auslösefeder in Richtung der Auslöselage
druckbeaufschlagt. In der Sperrlage wird der
Schlagankerstößel entgegen der Kraft der Auslösefeder von
der Kraft des Magnetfeldes des Permanentmagneten gegen
einen Shunt gehalten. Zusätzlich befindet sich im
Gehäuse des in der EP 01 87 055 beschriebenen
Magnetsystems eine Steuerspule, die koaxial auf einer
Isolierhülse montiert ist und den beweglichen
Schlagankerstößel umgibt und sich axial zwischen dem
Shunt und dem Flansch erstreckt, wobei die Erregung der
Spule in der Magnetschaltung einen steuermagnetischen
Fluß erzeugt, der in einem Luftspalt dem
Polarisationsfluß des Dauermagneten entgegenwirkt, um so
den Schlagankerstößel zu befreien und seine Bewegung von
der Sperrlage in die Auslöselage unter Wirkung der
Auslösefeder zu ermöglichen.
Dabei weist der magnetische Nutzkreis des
Auslösemagnetsystems nach der EP 0 187 055 B1 mindestens
sechs Luftspalte im Arbeitskreis auf. Die große Anzahl
von Luftspalten im Arbeitskreis des Magnetsystems,
welcher aus dem Dauermagneten, dem Shunt, dem Anker, der
rohrförmigen Muffe, welche an dem Deckel angebracht ist,
dem zylindrischen Joch und der Bodenplatte gebildet wird,
hat jedoch den großen Nachteil, daß die Vielzahl der
magnetischen Luftspalte einer besseren Ausnutzung des
magnetischen Flusses entgegensteht. Zudem wirkt sich der
je nach Lage unterschiedliche magnetische Widerstand
zwischen der rohrförmigen Muffe und dem Schlagankerstößel
nachteilig auf die Auslösezeit und -kraft des
elektromagnetischen Schnellauslösers aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
elektromagnetischen Schnellauslöser für elektrische
Schaltgeräte dahingehend auszubilden, daß eine möglichst
gute Ausnutzung des magnetischen Flusses im magnetischen
Arbeitskreis erzielt wird. Dabei soll bei möglichst
geringer Auslöseenergie eine hohe Aufschlagenergie des
abprallenden Schlagankerstößels zur Verfügung stehen.
Weiterhin soll das Magnetsystem aus wenigen, einfach
montierbaren Einzelteilen bestehen, wobei die Montage der
einzelnen Teile keine aufwendigen Justiervorgänge
erfordern soll. Zusätzlich soll erreicht werden, daß bis
auf den Arbeitsluftspalt sämtliche magnetischen
Widerstände des elektromagnetischen Schnellauslösers in
allen Arbeitspositionen des Schlagankerstößels konstant
sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Dauermagnet zwischen der Bodenplatte und einer
Polplatte anliegt, daß die Polplatte mindestens zwei Pole
aufweist, von denen der eine Pol einen Luftspalt mit der
Bodenplatte und einen Luftspalt mit dem Gehäuse bildet
und der andere Pol mit dem Schlagankerstößel einen
Arbeitsluftspalt bildet, daß der Schlagankerstößel aus
einem ferromagnetischen Werkstoff besteht und daß der
Dauermagnet oder ein ferromagnetisches Teil zusammen mit
dem Schlagankerstößel, dem Magnettopfgehäuse, der
Bodenplatte und dem Pol der Polplatte einen magenetischen
Nutzkreis bildet.
Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem bisherigen Stand
der Technik liegt darin, daß der magnetische Nutzkreis
des Schnellauslösers mit nur fünf Luftspalten auskommt,
wodurch eine deutlich bessere Ausnutzung des magnetischen
Flusses gegeben ist. Durch die Anordnung des
Dauermagneten zwischen der Bodenplatte und der Polplatte
ergibt sich eine einfache Konstruktion durch die eine
schnelle und kostengünstige Produktion und Montage
erreicht wird. Durch die Ausprägung der Pole der
Polplatte wird der magnetische Fluß zudem vorteilsmäßig
geführt. Der elektrische Schnellauslöser kann so
unterschiedlichen Anforderungen leicht angepaßt werden.
Durch die Geometrie der Polplatte sind alle magnetischen
Widerstände des Systems bis auf den Widerstand des
Arbeitsluftspaltes konstant. Dadurch ist der Vorteil
gegeben, daß die Auslösedaten einzig und allein vom
Arbeitsluftspalt bestimmt werden.
Die durch den einen Pol und der Bodenplatte bzw. dem
Magnettopfgehäuse gebildeten Luftspalte LNS und HNS
dienen als Zweifachnebenschlußwiderstände. Durch
geeignete Nebenschlußwiderstände läßt sich somit die
erforderliche Auslöseleistung des elektromagnetischen
Schnellauslösers minimieren. Die Reaktions- bzw.
Auslösezeit des elektrischen Schnellauslösers wird somit
verkürzt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht
vor, daß eine Distanzscheibe zwischen der Polplatte und
der Bodenplatte einliegt, die in ihrer Mitte eine Öffnung
aufweist und die Öffnung den Dauermagneten umschließt,
wobei die Höhe der Distanzscheibe die Länge des
Luftspalts zwischen der Polplatte und der Bodenplatte
bestimmt.
Die Verwendung einer Distanzscheibe zwischen der
Polplatte und der Bodenplatte hat den Vorteil, daß
eventuelle Fertigungstoleranzen des Dauermagneten der
Polplatte oder des Magnettopfgehäuses relativ leicht
ausgeglichen werden können und die Länge des Luftspalts
zwischen der Bodenplatte und dem einen Pol der Polplatte
stets gleich ist. Dabei kann die Distanzscheibe so
geformt sein, daß auch die Strecke LNS unabhängig von den
Toleranzlagen der übrigen Bauteile ist. Die Verwendung
einer Distanzscheibe garantiert somit minimale
Nebenschlußwiderstände zwischen dem einen Pol der
Polplatte mit dem Magnettopfgehäuse bzw. der
Bodenplatte.
Der Dauermagnet ist vorteilsmäßig ein flaches Teil,
insbesondere rechteckförmig, der parallel zu seiner
Flächennormalen magnetisiert ist. Dies ermöglicht eine
einfache Herstellung des Dauermagneten mit einem
minimalen Materialaufwand, wodurch geringere
Produktionskosten entstehen.
Das Magnettopfgehäuse weist vorteilsmäßig eine Öffnung an
seiner Bodenplatte auf, durch die der Schlagankerstößel
hindurch mit dem Schalter oder dergleichen
zusammenarbeitet, wobei der Durchmesser des
Schlagankerstößels an seinem dem Dauermagneten
zugewandten Ende größer ist als der Innendurchmesser der
Öffnung, wodurch der Schlagankerstößel unverlierbar im
Gehäuse einliegt.
In einer bevorzugten Ausführung des elektromagnetischen
Schnellauslösers verstärkt das von der Spule erzeugte
Magnetfeld das von Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld
des magnetischen Nutzkreises, derart, daß der
elektromagnetische Schnellauslöser als
Unterspannungsauslöser arbeitet. Bei einem Absinken der
an die Klemmen der Auslösespule angelegten und zu
überwachenden Spannung unter einem bestimmten
Spannungssollwert reicht die durch den magnetischen Fluß
im Arbeitsluftspalt erzeugte Haltekraft nicht mehr aus,
um den Auslösestößel gegen die Kraft der
Speicherdruckfeder gegen den Pol der Polplatte zu halten.
Der Auslösestößel wird von der Speicherdruckfeder in die
Auslöselage geschossen, wodurch der Auslöseschalter oder
desgleichen betätigt wird.
In einer gleichermaßen bevorzugten Ausführung wirkt das
von der Spule erzeugte Magnetfeld dem vom Dauermagneten
erzeugten magnetischen Feld des magnetischen Nutzkreises
entgegen, so daß der elektromagnetische Schnellauslöser
als Überstromauslöser arbeitet. Bei Zunahme des durch die
Auslösespule fließenden Stroms über einen bestimmten
Stromsollwert schwächt das von der Spule erzeugte
Magnetfeld das vom Dauermagneten erzeugte Magnetfeld im
Arbeitsluftspalt derart, daß die erzeugte Haltekraft
nicht mehr ausreicht, den Auslösestößel gegen den Pol der
Polplatte zu halten, wodurch der Auslösestößel von der
Kraft der Speicherdruckfeder in Richtung der
Auslösestellung geschossen wird.
Der elektromagnetische Schnellauslöser läßt sich somit
bei gleicher Konstruktion unterschiedlichsten
Anforderungen anpassen, wobei der
Auslöseunterspannungssollwert und der
Auslöseüberstromsollwert von den Abmessungen,
Materialdaten und Spulendaten abhängig sind.
Die Speicherdruckfeder liegt dabei in einer zylindrischen
Ausnehmung des Schlagankerstößels, wobei die
Speicherdruckfeder mit ihrem einen Ende sich am Boden der
zylindrischen Ausnehmung des Schlagankerstößels und mit
ihrem anderen Ende an der Polplatte abstützt.
Dies hat den Vorteil, daß die Speicherdruckfeder stets
vom Schlagankerstößel in Position gehalten wird und
zugleich unverlierbar im Gehäuse einliegt.
Vorteilsmäßig weist die Polplatte auf ihrer dem
Schlagankerstößel zugewandten Seite in ihrer Mitte eine
zylindrische Ausnehmung auf, in der das eine Ende der
Speicherdruckfeder einliegt, wobei die Wände der
zylindrischen Ausnehmung einen Pol bilden und die
Stirnfläche der ringförmigen Wand zusammen mit dem einen
Ende des Schlagankerstößels den Arbeitsluftspalt bildet.
Eine derartige Formgebung der Polplatte hat den Vorteil,
daß zum einen die Speicherdruckfeder in Position gehalten
wird und zum anderen die Stirnfläche des
Schlagankerstößels stets der Stirnfläche der ringförmigen
Wand gegenüber liegt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung
besteht darin, daß der Schlagankerstößel in einer
zylindrischen Ausnehmung des Spulenkörpers der
Auslösespule geführt wird. Dadurch entfallen sämtliche
Führungs- und Halterungsteile für den Schlagankerstößel.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines
elektromagnetischen Schnellauslösers für elektrische
Schaltgeräte ist in den nachfolgend erläuterten
Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine Explosionszeichnung des elektromagnetischen
Schnellauslösers,
Fig. 2 elektromagnetischer Schnellauslöser in nicht
ausgelöster Arbeitsstellung,
Fig. 3 elektromagnetischer Schnellauslöser in nicht
ausgelöster Arbeitsstellung mit eingezeichneten
Magnetfeldlinien,
Fig. 4 elektromagnetischer Schnellauslöser in
ausgelöster Stellung,
Fig. 5 elektromagnetischer Schnellauslöser in
ausgelöster Stellung mit eingezeichneten
Magnetfeldlinien.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung des
elektromagnetischen Schnellauslösers für elektrische
Schaltgeräte dargestellt.
Das Gehäuse des elektromagnetischen Schnellauslösers
besteht aus dem Magnettopfgehäuse 1 und der Bodenplatte
3, wobei das Magnettopfgehäuse 1 sowie die Bodenplatte 3
aus einem ferromagnetischen Werkstoff gefertigt sind. Die
Lage der Bodenplatte 3 und des Magnettopfgehäuses 1 ist
durch die in der Bodenplatte 3 eingearbeiteten
Ausnehmungen 23 und die in diesen eingreifenden
Vorsprünge 24 des Magnettopfgehäuses 1 festgelegt. Die
Ausnehmungen 23 sind dabei derart ausgebildet, daß die
Tiefe der seitlichen Ausnehmungen 23 zu der dem
Magnettopfgehäuse 1 abgewandten Seite der Bodenplatte 3
hin zunimmt. Durch Umbiegen der Vorsprünge 24 ist eine
spiel freie Verbindung zwischen dem Magnettopfgehäuse 1 und
der Bodenplatte 3 gewährleistet, da durch den
Umbiegungsprozeß die Bodenplatte 3 fest gegen das
Magnettopfgehäuse 1 gedrückt wird.
Im Magnettopfgehäuse 1 liegt der Spulenkörper 5 ein,
wobei die Trommelwände des Spulenkörpers 5 einen radialen
Durchmesser haben, der gleich dem Innendurchmesser des
Magnettopfgehäuses 1 ist, wodurch die Lage des
Spulenkörpers 5 in radialer Richtung im Magnettopfgehäuse
1 bestimmt ist. Der trommelförmige Spulenkörper 5 trägt
die Wicklung der Auslösespule 7, wobei die Anschlußdrähte
8 der Auslösespule 7 durch entsprechende Ausnehmungen 6
im Spulenkörper 5, 21 nach außen geführt werden.
Der trommelförmige Spulenkörper 5 hat eine zylindrische
Ausnehmung 20, deren Durchmesser geringfügig größer als
der Außendurchmesser des Schlagankerstößels 2 ist. Die
Durchmesser sind dabei so gehalten, daß der
Schlagankerstößel sich spielfrei in axialer Richtung
verschieben läßt.
Die Bodenplatte 19 des Magnettopfgehäuses 1 besitzt eine
zentrische Öffnung 18, deren Durchmesser so gehalten ist,
daß der Schlagankerstößel 2 mit seinem dem Schalter oder
dergleichen zugewandten Ende durch die Öffnung 18
hindurchtreten kann.
Der Schlagankerstößel 2 hat eine zylindrische Ausnehmung
13, die in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, in der
die Speicherdruckfeder 10 einliegt, wobei sich die
Speicherdruckfeder 10 stützt sich mit ihrem einen Ende am
Boden der zylindrischen Ausnehmung 13 des
Schlagankerstößels 2 ab und mit ihrem anderen Ende an der
Polplatte 9.
Auf der dem Schlagankerstößel 2 zugewandten Seite der
Polplatte 9 ist ein zylindrischer Pol 11 angeformt, in
dessen Öffnung 16 die Speicherdruckfeder 10 mit ihrem
einen Ende einliegt. Die Stirnfläche des zylindrischen
Pols 11 bildet dabei mit dem einen Ende des
Schlagankerstößels 2 den Arbeitsluftspalt HA.
Der Dauermagnet 4 ist ein flaches Teil und liegt zwischen
der Bodenplatte 3 und der Polplatte 9 ein und ist
vorzugsmäßig rechteckförmig, wobei der Dauermagnet 4
parallel zu seiner Flächennormalen aufmagnetisiert ist.
Da die Bodenplatte 3 und die Polplatte 9 das vom
Dauermagneten 4 und der Auslösespule 7 erzeugte
Magnetfeld führen sollen, sind sie vorzugsweise aus einem
ferromagnetischen Werkstoff gearbeitet.
Die Polplatte 9 ist eine im wesentlichen kreisförmige,
flache Scheibe, welche zwei abgeflachte Seiten hat und
die abgeflachten Seiten parallel zueinander sind. Durch
die Abflachung der einen Seite entsteht eine Ausnehmung
27, die mit der Ausnehmung 22 der Bodenplatte 3 und der
Ausnehmung 26 der Distanzscheibe korrespondiert. In den
Ausnehmungen 22, 26, und 27 liegt das die Anschlußdrähte 8
führende Kopfteil 21 des Spulenkörpers 5 ein. Hierdurch
ist die Lage des Spulenkörpers 5 zur Polplatte 9 und der
Bodenplatte 3 bestimmt. Ein Verdrehen des Spulenkörpers 5
mit der Spule 7 im Magnettopfgehäuse und somit ein
Abreißen der Anschlußdrähte 8 ist somit ausgeschlossen.
Die Seiten der Polplatte 9 bilden den Pol 15, der den
Dauermagneten 4 etwas umfaßt. Der Pol 15 bildet zusammen
mit dem Magnettopfgehäuse 1 und der Bodenplatte 3 zwei
Luftspalte LNS und HNS, wobei die Länge der Luftspalte
von der Dimensionierung der Polplatte 9 und des
Dauermagneten 4 abhängen.
Durch eine zusätzliche Distanzscheibe 12 läßt sich der
Abstand HNS zwischen dem Pol 15 der Polplatte 9 und der
Bodenplatte 3 genau festlegen. Auch ist eine nicht
dargestellte Distanzscheibe 12 zwischen die Polplatte 9
und der Bodenplatte 3 einlegbar, die achsparallele Wände
aufweist, wobei die Dicke der Wände die Länge des
Luftspaltes LNS bestimmt. Die Distanzscheibe 12 ist
vorteilsmäßig aus einem nicht ferromagnetischen Werkstoff
gefertigt.
Zur genauen Fixierung der Distanzscheibe 12 und des
Dauermagneten 4 im Gehäuse hat die Distanzscheibe 12 eine
Öffnung 17. Die Öffnung 17 hat dabei die Form des
Dauermagneten 4 und umschließt diesen, wodurch der
Dauermagnet 4 in seiner Lage fest fixiert ist. Die
Luftspalte LNS und HNS sind danach stets genau bestimmt.
Die Distanzscheibe 12 hat zudem abgewinkelte Seitenteile
25, die die Polplatte 9 derart umfassen, daß die Lage der
Polplatte und der Distanzscheibe 12 zueinander ebenfalls
bestimmt ist. Durch die Form der verwendeten Teile halten
diese sich im Magnettopfgehäuse gegenseitig in Position.
Lediglich der Schlagankerstößel 2 läßt sich in
Auslöserichtung hin und her bewegen.
Um den Schlagankerstößel 2 in die nicht ausgelöste Lage
nach Fig. 2 zu bringen, wird eine externe Kraft entgegen
der Kraftwirkung der Speicherdruckfeder 10 benötigt.
Sobald der Arbeitsluftspalt HA klein genug ist, wodurch
der magnetische Widerstand im Arbeitsluftspalt ebenfalls
kleiner wird, wird der magnetische Fluß im
Arbeitsluftspalt größer und erreicht einen Wert, bei dem
die magnetische Kraftwirkung im Arbeitsluftspalt so groß
wird, daß der Schlagankerstößel gegen den Pol 11 der
Polplatte 9 gezogen wird.
Arbeitet der elektromagnetische Schnellauslöser als
Unterspannungsauslöser, so muß die Stärke der
Speicherdruckfeder 10 den Abmessungen des Dauermagneten 4
und der Aufmagnetisierung des Dauermagneten 4 dem
Unterspannungsauslösesollwert entsprechend angepaßt
werden. Im Betrieb als Unterspannungsauslöser erzeugt die
Auslösespule 7 ein Magnetfeld, das dem Magnetfeld des
Dauermagneten 4 im Arbeitsluftspalt gleichgerichtet ist
und dieses somit verstärkt. Die Speicherdruckfeder ist
dabei so dimensioniert, daß das magnetische Feld des
Dauermagneten nicht ausreicht, den Schlagankerstößel
gegen den Pol 11 der Polplatte 9 zu halten. Damit der
Schlagankerstößel gegen den Pol 11 gehalten wird, wird
das zusätzliche Magnetfeld der Spule 7 benötigt. Sobald
nun die an die Auslösespule 7 angelegte Spannung unter
einen Sollwert absinkt, reicht die vom Gesamtmagnetfeld
erzeugte Haltekraft im Arbeitsluftspalt nicht mehr aus,
den Auslösestößel gegen den Pol 11 der Polplatte 9 zu
halten. Der Auslösestößel wird sodann von der
Speicherdruckfeder 10 in die Auslöserichtung geschossen.
Der Dauermagnet 4 kann auch durch ein entsprechend
geformtes ferromagnetisches Teil ersetzt werden. In
diesem Fall wirkt nur noch die von der Spule 7 erzeugte
Haltekraft im Arbeitsluftspalt gegen die Auslösekraft
der Speicherdruckfeder 10.
Arbeitet der elektromagnetische Schnellauslöser als
Überstromauslöser, so wirkt das von der Auslösespule 7
erzeugte Magnetfeld dem vom Dauermagneten 4 erzeugten
magnetischen Feld im magnetischen Nutzkreis entgegen. Die
Speicherdruckfeder und der Dauermagnet sind dabei so
dimensioniert, daß der Auslösestößel von dem vom
Dauermagneten erzeugten Magnetfeld und der daraus
resultierenden Haltekraft im Arbeitsluftspalt gegen den
Pol 11 der Polplatte 9 gehalten wird. Der Schnellauslöser
wird erst dann ausgelöst, wenn die Stromstärke in den
Windungen der Wicklung der Auslösespule 7 einen
bestimmten Stromsollwert überschreitet, so daß das
Spulenmagnetfeld den magnetischen Fluß im Arbeitsspalt
derart schwächt, daß die Haltekraft nicht mehr ausreicht,
den Schlagankerstößel 2 gegen den Pol 11 zu halten. Der
Schlagankerstößel wird daraufhin von der
Speicherdruckfeder 10 in Auslöserichtung geschossen.
Claims (15)
1. Elektromagnetischer Schnellauslöser für
elektrische Schaltgeräte mit einem Magnettopfgehäuse (1)
und einer Bodenplatte (3) aus ferromagnetischem Werkstoff,
einem Dauermagneten (4) und einem Schlagankerstößel (2)
für die Betätigung eines Schalters oder dergleichen, wobei
der Schlagankerstößel (2) von einer Auslösespule (7)
umgeben ist, deren Wicklung von einem Laststrom
durchflossen wird, und mit einer Speicherdruckfeder (10),
die den Schlagankerstößel (2) in Richtung der
Auslösestellung unterstützt, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Dauermagnet (4) zwischen der Bodenplatte (3) und einer Polplatte (9) anliegt,
- - daß die Polplatte (9) mindestens zwei Pole (11, 15) aufweist, von denen der eine Pol (15) einen Luftspalt (HNS) mit der Bodenplatte (3) und einen Luftspalt (LNS) mit dem Gehäuse (1) bildet und der andere Pol (11) mit dem Schlagankerstößel (2) einen Arbeitsluftspalt (HA) bildet,
- - daß der Schlagankerstößel (2) aus einem ferromagnetischen Werkstoff besteht,
- - daß der Dauermagnet (4) zusammen mit dem Schlagankerstößel (2), dein Magnettopfgehäuse (1), der Bodenplatte (3) und dem Pol (11) der Polplatte (9) einen magnetischen Nutzkreis bildet.
2. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polplatte (9) den magnetischen Fluß des Dauermagneten
(4) in einen Nutz- und mindestens einen Nebenfluß
aufteilt.
3. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (4) ein
flaches Teil, insbesondere rechteckförmig ist und
parallel zu seiner Flächennormalen magnetisiert ist.
4. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das von der Spule (7)
erzeugte Magnetfeld das vom Dauermagneten (4) erzeugte
magnetische Feld des magnetischen Nutzkreises verstärkt,
so daß der elektromagnetische Schnellauslöser als
Unterspannungsauslöser arbeitet.
5. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das von der Spule (7)
erzeugte Magnetfeld des vom Dauermagneten (4) erzeugten
magnetischen Feld des magnetischen Nutzkreises
entgegenwirkt, so daß der elektromagnetische
Schnellauslöser als Überstromauslöser arbeitet.
6. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (4)
zusammen mit dem Pol (15) der Polplatte (9) und dem
Magnettopfgehäuse (1) einerseits und der Bodenplatte (3)
andererseits, zwei magnetische Nebenkreise bildet.
7. Elektromagnetischer Schnellauslöser für
elektrische Schaltgeräte mit einem Magnettopfgehäuse (1)
und einer Bodenplatte (3) aus ferromagnetischem Werkstoff
und einem Schlagankerstößel (2) für die Betätigung eines
Schalters oder dergleichen, wobei der Schlagankerstößel
(2) von einer Auslösespule (7) umgeben ist, deren
Wicklung von einem Laststrom durchflossen wird, und mit
einer Speicherdruckfeder (10), die den Schlagankerstößel
(2) in Richtung der Auslösestellung unterstützt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß ein ferromagnetisches Teil (4) zwischen der Bodenplatte (3) und einer Polplatte (9) anliegt,
- - daß die Polplatte (9) mindestens zwei Pole (11, 15) aufweist, von denen der eine Pol (15) einen Luftspalt (HNS) mit der Bodenplatte (3) und einen Luftspalt (LNS) mit dem Gehäuse (1) bildet und der andere Pol (11) mit dem Schlagankerstößel (2) einen Arbeitsluftspalt (HA) bildet,
- - daß der Schlagankerstößel (2) aus einem ferromagnetischen Werkstoff besteht,
- - daß das ferromagnetische Teil (4) zusammen mit dem Schlagankerstößel (2), dem Magnettopfgehäuse (1), der Bodenplatte (3) und dem Pol (11) der Polplatte (9) einen magnetischen Nutzkreis bildet.
8. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß die
an der Spule (7) anliegende Arbeitsspannung ein
magnetisches Feld erzeugt, das im Arbeitsluftspalt eine
Kraft auf den Schlagankerstößel (2) ausübt und diesen
entgegen der Kraftwirkung der Spulendruckfeder (10) gegen
die Polplatte (9) hält, und daß bei einer zu kleinen an
der Spule (7) anliegenden Spannung die Speicherdruckfeder
(10) den Schlagankerstößel (2) in Auslöseposition
drückt.
9. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Distanzscheibe
(12) zwischen der Polplatte (9) und der Bodenplatte (3)
einliegt, die in ihrer Mitte eine Öffnung (17) aufweist
und die Öffnung (17) den Dauermagneten oder das
ferromagnetische Teil (4) umschließt, wobei die Höhe der
Distanzscheibe die Länge des Luftspalts (HNS) zwischen
der Polplatte (9) und der Bodenplatte (3) bestimmt.
10. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Distanzscheibe (12)
aus einem nicht ferromagnetischen Material ist.
11. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der magnetische
Widerstand (14) zwischen Schlagankerstößel (2) und
Magnettopfgehäuse (1) in jeder Stellung des
Schlagankerstößels (2) konstant ist, so daß die
Auslösedaten von dem Arbeitsluftspalt (HA) bestimmt
werden.
12. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Magnettopfgehäuse
(1) eine Öffnung (18) an seiner Bodenplatte (19)
aufweist, durch die der Schlagankerstößel (2) hindurch
mit dem Schalter oder dergleichen zusammenarbeitet und
der Durchmesser des Schlagankerstößels (2) an seinem dem
Dauermagneten oder dem ferromagnetischen Teil (4)
zugewandten Ende größer als der Innendurchmesser der
Öffnung (18) ist.
13. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Speicherdruckfeder
(10) in einer zylindrischen Ausnehmung (13) des
Schlagankerstößels (2) einliegt, wobei die
Speicherdruckfeder (10) mit ihrem einen Ende sich am
Boden der zylindrischen Ausnehmung (13) des
Schlagankerstößels (2) und mit ihrem anderen Ende an der
Polplatte (9) abstützt.
14. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polplatte (9) auf
ihrer dem Schlagankerstößel (2) zugewandten Seite in
ihrer Mitte eine zylindrische Ausnehmung (16) aufweist,
in der das eine Ende der Speicherdruckfeder (10)
einliegt, wobei die Wände der zylindrischen Ausnehmung
(16) den Pol (11) bilden und die Stirnfläche der
ringförmigen Wand zusammen mit dem einen Ende des
Schlagankerstößels (2) den Arbeitsluftspalt bildet.
15. Elektromagnetischer Schnellauslöser nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlagankerstößel
(2) in einer zylindrischen Ausnehmung (20) des
Spulenkörpers (5) der Auslösespule (7) geführt wird.
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DE19934344143 DE4344143B4 (de) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Elektromagnetischer Schnellauslöser für elektrische Schaltgeräte |
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DE19934344143 DE4344143B4 (de) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Elektromagnetischer Schnellauslöser für elektrische Schaltgeräte |
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