-
Die
Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Auslöser mit
einem Grundkörper,
auf dem sich ein U-förmiges
Rückschlusseisen
abstützt,
dessen Enden zwei Polflächen
bilden, die mit einem relativ zum genannten Rückschlusseisen verschwenkbaren Klappanker
zusammenwirken, welcher Klappanker gegen die genannten Polflächen geführt werden kann,
um den vom Rückschlusseisen
und vom Anker gebildeten Magnetkreis zu schließen, wobei eine Auslösespule,
die auf einem, um den Magnetkreis geführten Spulenkörper aufgebracht
ist, dazu dient, der Anziehungskraft des Magneten entgegenzuwirken,
um dadurch den Anker zu verschieben, und der genannte Auslöser außerdem einen,
gleitend in einem Träger
montierten Spannzapfen zum Wiederspannen des Ankers umfasst.
-
Der
Spannzapfen des Relais ist heute normalerweise mechanisch und funktional über mehrere Einzelteile,
und zwar ein Gehäuse,
einen Sockel, das Rückschlusseisen,
den Spulenkörper
oder das Gelenk mit dem Anker des Relais verbunden.
-
-
Solche
Auslöser
umfassen eine große
Anzahl von Einzelteilen.
-
Um
den Zapfen in einem Bereich anzuordnen, der eine optimale Funktionsweise
des Relais gewährleistet,
müssen
die genannten Einzelteile eine große Anzahl von Maßtoleranzen
aufweisen, wodurch die Sicherheit des Relais vermindert wird.
-
Die
vorliegende Erfindung löst
dieses Problem und schlägt
einen elektromagnetischen Auslöser
sowie einen damit ausgerüsteten
elektrischen Schutzschalter vor, in denen eine geringe Anzahl von Einzelteilen
zum Einsatz kommt und so die Zuverlässigkeit der Einrichtung erhöht wird.
-
Zu
diesem Zweck liegt der Erfindung ein Auslöser zugrunde, der dadurch gekennzeichnet
ist, dass der genannte Grundkörper
den Träger
des Zapfens umfasst.
-
Nach
einem besonderen kennzeichnenden Merkmal umfasst der genannte Grundkörper den
genannten Spulenkörper.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal ist am Grundkörper ein
das Rückschlusseisen
tragender Bereich ausgebildet, welcher Bereich mit dem Spulenkörper verbunden
ist und welcher Spulenkörper
wiederum mit dem Träger
des Zapfens verbunden ist.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst der Spulenkörper einen
Schaft mit einer darin ausgebildeten Längsöffnung, die zur Aufnahme eines
der Schenkel des U-förmigen Rückschlusseisens
dient.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal wird die genannte Öffnung durch
zwei einander gegenüberliegende
Wände des
Spulenkörpers begrenzt,
die dazu dienen, mit zwei einander gegenüberliegenden Flächen des
genannten Schenkels des Rückschlusseisens
zusammenzuwirken.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst der Grundkörper ein
einstückig
mit diesem Körper
ausgebildetes Teil, das eine Federhalterung bildet.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst der Grundkörper Stifte,
die über
eines ihrer Enden mit der Wicklung der genannten Spule verbunden
sind. Nach einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst der Grundkörper ein Mittel
zur Positionierung und Halterung des Magneten.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst der Auslöser außerdem ein
an das Rückschlusseisen
angeschweißtes
Metallteil, an dem eine Federhalterung ausgebildet ist.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal ist der genannte Magnet an
das genannte Metallteil angeschweißt.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal bildet das genannte Metallteil
einen Klappanschlag des Ankers.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst dieser Auslöser am Grundkörper ausgebildete
Schnappmittel zur lösbaren
Befestigung des Rückschlusseisens
auf dem Grundkörper.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst der Grundkörper eine
Wand, die einen Anschlag für
die geradlinige Verschiebung des Zapfens bildet.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal umfasst der Grundkörper einen
Abschnitt, der mit der zur Durchführung des Zapfens dienenden Öffnung des
Gehäuses
gasdicht zusammenwirkt.
-
Nach
einem weiteren kennzeichnenden Merkmal ist die Baueinheit aus Rückschlusseisen und
Grundkörper
auf einem Sockel montiert, der mit einem Gehäuse gasdicht zusammenwirkt.
-
Weiterhin
liegt der Erfindung ein elektrischer Schutzschalter, z. B. ein Lastschalter
oder Leistungsschalter, mit einem Auslöser zugrunde, der die genannten
kennzeichnenden Merkmale einzeln oder in Kombination aufweist.
-
Zum
besseren Verständnis
ist die Erfindung in den beigefügten
Zeichnungen beispielhaft dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
unter Angabe weiterer Merkmale und Vorteile näher erläutert. Dabei zeigen
-
1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Auslösers,
-
2 eine
perspektivische Teilansicht des gleichen Auslösers mit Darstellung des Grundkörpers und
des Rückschlusseisens,
-
3 eine
Unteransicht des Grundkörpers,
-
4 eine
perspektivische Ansicht des gleichen Auslösers vor der Montage eines
Gehäuses,
-
5 eine
perspektivische Ansicht des gleichen Auslösers nach der Montage des Gehäuses und
vor dem Schließen
einer Schutzabdeckung,
-
6 eine
perspektivische Ansicht des gleichen Auslösers nach dem Schließen der
Schutzabdeckung,
-
7 eine
perspektivische Teilansicht einer anderen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Auslösers,
-
8 eine
Seitenansicht des gleichen Schaltgeräts,
-
9 eine
Draufsicht des gleichen Schaltgeräts,
-
10 eine
perspektivische Ansicht mit Darstellung einer anderen Ausgestaltung
eines erfindungsgemäßen Auslösers, bei
der dieser Auslöser einen
Sockel umfasst, der dazu dient, mit einem Gehäuse zusammenzuwirken, und
-
11 eine
perspektivische Ansicht dieses Auslösers nach der Montage des Gehäuses.
-
1 zeigt
einen elektromagnetischen Auslöser
D, der auf eine an sich bekannte Art und Weise einen Grundkörper 1 umfasst,
auf dem sich ein U-förmiges
Rückschlusseisen 2 abstützt, dessen
Enden zwei Polflächen
bilden, die mit einem relativ zum genannten Rückschlusseisen 2 verschwenkbaren
Klappanker 3 zusammenwirken, welcher Anker 3 gegen
die genannten Polflächen
geführt
werden kann, um den durch das Rückschlusseisen 2 und
den Anker 3 gebildeten Magnetkreis zu schließen. Der
genannte Auslöser
D umfasst außerdem
eine Auslösespule 4,
die auf einem, um den Magnetkreis geführten Spulenkörper 5 aufgebracht
ist, welche Spule dazu dient, der Kraft eines Magneten 6 entgegenzuwirken,
um den Anker 3 zu verschieben. Der genannte Auslöser D umfasst
außerdem
einen Spannzapfen 7 zum Wiederspannen des Ankers 3,
welcher Zapfen dazu ausgelegt ist, auf ein Plättchen 8 zu wirken,
das auf dem Anker 3 befestigt ist und dazu dient, die Schlagwirkung
der Spannkräfte
zu dämpfen,
wobei der genannte Zapfen als Auslöseorgan des Schaltmechanismus' des Schaltgeräts dient,
in dem das Relais montiert wird, sowie eine den Anker 3 beaufschlagende
Rückstellfeder 9.
-
Die
Funktionsweise eines solchen Auslösers D wird nachstehend beschrieben.
Im Ruhezustand fließt
kein Strom durch die Spule 4, so dass der Anker 3 durch
die Wirkung des vom Magneten 6 erzeugten magnetischen Flusses
auf dem Rückschlusseisen 2 gehalten
wird. Kommt es zum Stromfluss in der Spule 4, hebt sich
der Anker 3 bei Erreichen eines bestimmten Grenzwerts,
der durch das Gleichgewicht zwischen dem von der Feder 9 ausgeübten Kraftmoment und
dem durch den magnetischen Fluss des Magneten 6 erzeugten
Kraftmoment bestimmt wird, vom Rückschlusseisen
ab.
-
Aus 1 und 2 geht
hervor, dass der Grundkörper 1 einen
ersten Abschnitt 10 mit dem daran befestigten Rückschlusseisen 2 und
dem Magneten 6 sowie einen zweiten Abschnitt 11 umfasst,
der einstückig
mit dem ersten Abschnitt ausgeführt
ist und den Spulenkörper 5 der
Spule 4 bildet. Erfindungsgemäß umfasst der Grundkörper 1 einen
Träger 12 für einen
Zapfen 7, welcher Träger
einstückig mit
dem genannten ersten und zweiten Abschnitt 10, 11 ausgebildet
ist. Dieser Träger 12 umfasst
einen ersten Abschnitt 13, der mit dem Spulenkörper 5 verbunden
und annähernd
rechtwinklig zum genannten Spulenkörper 5 angeordnet
ist, einen, annähernd rechtwinklig
zu dem genannten ersten Abschnitt 13 angeordneten zweiten
Abschnitt 14 sowie einen dritten Abschnitt 15,
der annähernd
rechtwinklig zu dem genannten zweiten Abschnitt 14 angeordnet
ist und eine Öffnung 16 zur
Durchführung
des Zapfens 7 aufweist.
-
Der
Spulenkörper 5 der
Spule 4 umfasst einen Schaft 17, der sich am ersten
Abschnitt 10 des Grundkörpers 1 abstützt und
eine Längsausnehmung 18 zur
Aufnahme eines 19 der Schenkel 19, 20 des
U-förmigen
Rückschlusseisens 2 aufweist,
während
der andere Schenkel 20 des U-förmigen Rückschlusseisens durch den ersten
Abschnitt 10 des Grundkörpers 1 hindurchgeführt ist
und gemäß der Darstellung
in 3 durch zwei Klammern 21, 22 auf dem
Grundkörper 1 gehalten
wird. Der Grundkörper 1 gewährleistet
also die Positionierung des Rückschlusseisens 2 in
Querrichtung durch ebene Auflage der Unterseite 23 des
Rückschlusseisens 2 auf der
Unterseite 24 des Grundkörpers 1, in Längsrichtung
durch Zentrierelemente a, b und seitlich durch Führung der Seiten 25, 26 des
Rückschlusseisens 2 gegen
die Innenseiten 27, 28 des Grundkörpers 1.
-
Aus 2 geht
insbesondere hervor, dass zur Optimierung des Kupfervolumens in
Bezug zu einem gegebenen Gesamtvolumen und zum Erreichen eines optimalen
mechanischen und funktionalen Kompromisses zwischen dem Volumen
der Wicklung, der Anzahl der Windungen und den magnetischen Kenndaten
der Wicklung sowie eines zuverlässigen
Einbaus des Rückschlusseisens
in den Schaft des Grundkörpers
mit minimalem Arbeitsspiel der Schaft des Grundkörpers so ausgeführt ist,
dass er an den Seiten kein Wandungsmaterial aufweist.
-
Der
Grundkörper 1 positioniert
und hält
den Magneten 6 aufgrund der angepassten Form des Magneten 6 und
der Ausbildung einer Öffnung 29 im Grundkörper 1 entsprechend
der Darstellung in 2.
-
Ebenfalls
am Relais-Grundkörper 1 ausgebildet
sind die Stifte 30, die über eines 31 ihrer
Enden mit der Spule 4 verbunden sind.
-
Der
Grundkörper 1 umfasst
darüber
hinaus eine als Endanschlag wirkende Wand 32 (siehe 1),
welche die Funktionsfähigkeit
des Relais auch ohne Gehäuse
und Sockel aufrechterhält,
indem sie als Anlagefläche
für den
Anker 3 dient, wenn dieser um sein Gelenkachse in die Offenstellung
verschwenkt.
-
Eine
besonderes Formelement 33 des Grundkörpers 1 erlaubt das
Einhängen
der Feder 9. Aus 4 bis 6 geht
hervor, dass nach einer besonderen Ausgestaltung der Grundkörper 1 aufgrund seiner
speziellen Form grundsätzlich
einen gasdichten Abschluss des Relais in einem Gehäuse 34 gewährleistet,
und zwar insbesondere im oberen Abschnitt 35 des Trägers 12 des
Zapfens 7, der mit einer im Gehäuse 34 ausgebildeten Öffnung 36 zusammenwirkt.
-
Aus 7, 8 und 9 geht
hervor, dass der Auslöser
D nach einer besonderen Ausgestaltung ein an das Rückschlusseisen 2 angeschweißtes zusätzliches
Metallteil 37 umfasst. Die Form der Federhalterung 38 wird
durch Ausstanzen und Umbiegen eines Abschnitts dieses Metallteils 37 erreicht.
Das Metallteil erlaubt darüber
hinaus mit Hilfe der zwei an ihm ausgebildeten Schenkel 39, 40 die Positionierung
des Magneten 6 sowie dessen Halterung durch Verschweißen und
bildet einen hinteren Klappanschlag 41 für die Baueinheit
aus Anker und Plättchen.
-
Nach
einer anderen Ausgestaltung gemäß 10 und 11 wird
die Baueinheit aus Rückschlusseisen 2 und
Grundkörper 1 in
einem Sockel 42 gehaltert, welcher Sockel außerdem als
Deckel eines Gehäuses 43 dient,
das auf den genannten Sockel 42 aufgesteckt wird. Die Dichtigkeit
wird dabei zwischen Sockel 42 und Gehäuse 43 gewährleistet.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass sich aufgrund der seitlichen Materialaussparungen
im Spulenkörper
die Sicherheit durch entsprechende Anpassung der Toleranzketten
erhöhen
lässt.
-
So
wird die genannte Öffnung 18 im
Schaft 17 durch zwei einander gegenüberliegende Wandungen 44, 45 begrenzt,
die dazu dienen, mit zwei einander gegenüberliegenden Flächen 46, 47 des
genannten Schenkels 19 des Rückschlusseisens 2 zusammenzuwirken.
-
Es
konnte also dank der Erfindung ein elektromagnetischer Auslöser mit
einem Grundkörper
geschaffen werden, der die Führung
des Zapfens und die gasdichte Montage des Grundkörpers im Gehäuse gewährleistet,
der den Spulenkörper
umfasst, die Anschluss stifte der Spulenwicklung trägt, die
magnetischen Teile des Relais, d. h. den Magneten und das Rückschlusseisen
haltert, eine Federhalterung aufweist sowie als mechanischer und
funktionaler Bezugskörper
für die
Baueinheit mit Rückschlusseisen und
Anker des Relais dient.
-
Da
all diese Funktionen vom Grundkörper gewährleistet
werden, ist die Funktionsfähigkeit
des Auslösers
auch ohne Gehäuse
und Sockel gegeben. Die Sicherheit des Relais wird durch die Vereinfachung
der Toleranzketten erhöht,
wobei diese Vereinfachung daraus resultiert, dass der Grundkörper den Zapfen
führt und
als Bezugskörper
für die
aus dem Rückschlusseisen
und dem Anker mit dem zugehörigen
Plättchen
bestehende magnetische Baueinheit dient. Die Funktionseinheit umfasst
den Zapfen, den Spulenkörper,
die Spulenwicklung, die Anschlussstifte, das Rückschlusseisen, den Magneten,
den Klappanschlag, den Anker, das Plättchen und die Feder.
-
Dieser
Grundkörper
kann als Spritzgussteil hergestellt werden.
-
Die
Erfindung eignet sich insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter
und Fehlerstrom-Leistungsschalter
sowie für
jede andere Art von Schaltgerät,
in dem ein Auslöser
zur Anwendung kommen kann.
-
Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die beispielhaft beschriebenen und dargestellten Ausgestaltungen
beschränkt.