DE650810C - Elektromagnetischer Antrieb zum Ausfuehren von zwei entgegengesetzt gerichteten Bewegungen, insbesondere zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Schaltern - Google Patents
Elektromagnetischer Antrieb zum Ausfuehren von zwei entgegengesetzt gerichteten Bewegungen, insbesondere zum Ein- und Ausschalten von elektrischen SchalternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb, mit dessen Hilfe sich zwei
Bewegungen in entgegengesetzter Richtung ausführen lassen. Ein derartiger elektromagnetischer
Antrieb kommt z. B. zum Umstellen von Weichen, insbesondere aber zum
Ein- und Ausschalten elektrischer Schalter in Betracht. Es ist bekannt, die beiden Elektromagnete
für beide Bewegungsrichtungen so zusammenzubauen, daß die beiden Erregerwicklungen
auf einem gemeinsamen Magnetkörper sitzen. Die beiden Anker, die abwechselnd von dem Magneten angezogen werden,
sind fest miteinander verbunden, aber dabei magnetisch voneinander getrennt. Da der jeweils
angezogene Anker beim Einschalten der Erregerwicklung, die das Anziehen des anderen
Ankers bewirkt, infolge des dabei auftretenden Streuflusses am Magneten festgehalten
wird, müssen die Erregerwicklungen so groß bemessen sein, daß außer der magnetischen
Kraft, mit der der abstehende Anker angezogen wird, eine Kraft aufgebracht wird,
um den anderen, in Berührung mit dem Magneten befindlichen Anker von diesem abzureißen.
Zu diesem Zweck hat man bei einer anderen bekannten Anordnung die beiden Anker als Kerne je zum Teil innerhalb einer
Spule, zum Teil über die freie Spulenstirn hinausragend angeordnet und durch eine
axiale Führungsstange miteinander verbunden, welche mit dem einen der beiden Anker
fest verschraubt ist und den anderen Anker der Länge nach durchsetzt. Auf der Führungsstange
befinden sich zwei Anschläge, so daß die beiden Anker gegeneinander beschränkt beweglich sind. Wird nun der auf
der Führungsstange gleitende Kern angezogen, so schlägt er dabei gegen den inneren
Anschlag der Führungsstange und überträgt infolgedessen die ihm innewohnende lebendige
Kraft auf den mit der Führungsstange verschraubten zweiten Kern, den er dadurch aus
seiner Anzugsstellung abreißt. Hierbei gehört jeder der beiden Anker nur zu einem der
beiden Magnetkreise, und die Bewegungsbahnen der Anker erstrecken sich daher, von
den Mittelpunkten der Achsen der beiden Spulen aus gesehen, im wesentlichen nach
außen hin. Die Anker sind an den einander zugekehrten Enden durch ein besonders festes
Kernstück räumlich getrennt. Diese Trennung ist notwendig, damit eine kraftvergeudende
gleichzeitige Beeinflussung beider Anker in entgegengesetzter Richtung vermieden
wird. Infolgedessen wird nun aber über die freien Spulenenden hinaus für die Anker
Platz beansprucht, und die genau bearbeiteten
*) Von dem P at ent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Max Proschmann in Berlin-Siemensstadt.
und daher gegen Beschädigungen empfindlichen
Ankerflächen werden mechanischen Eingriffen ungeschützt preisgegeben.
Durch die Erfindung wird nun die Aufgäbe gelöst, einen elektromagnetischen Antrieb
der oben beschriebenen Art zu schaffen, der sich durch einen äußerst gedrängten Aufbau
auszeichnet und bei dem alle empfindlichen Teile nach innen verlegt sind. Das wird nach
der Erfindung dadurch erreicht, daß die Bewegungsbahnen der beiden Anker in den Bereich
beider Magnetkreise hineinreichen und daß der eine Anker, der als Hauptanker bezeichnet
sei, auf einem Teil seiner Länge von dem als offener Hohlkörper ausgebildeten anderen
Anker, dem Hilfsanker, umschlossen wird. Hierbei werden von jeder Spule beide
Anker beeinflußt. Die Anker machen infolgedessen ihre Bewegungen jedesmal in gleicher
ao Richtung unter dem Einfluß des Magnetzuges und tragen infolgedessen beide gemeinsam
ihr Teil zur Ausführung der beabsichtigten Schaltbewegung bei, brauchen also zusammen
nur etwa so groß zu sein wie ein Anker bei den bekannten magnetischen Antriebsvorrichtungen.
Eine besonders zweckmäßige Form erhält der elektromagnetische Antrieb nach der Erfindung
dadurch, daß erfindungsgemäß der Magnetkörper als ein einseitig geschlossener
Zylinder ausgebildet wird, in dessen Innenraum die beiden Wicklungen angeordnet sind.
Das Verhältnis der Wirkung der Hauptfelder zu der Wirkung der Streufelder wird
dadurch in günstigem, d. h. kraftsparendem Sinn beeinflußt, daß die beiden Anker zum
Teil magnetisch parallel, zum Teil hintereinander geschaltet sind. Eine weitere Verbesserung
in dieser Richtung wird erfmdungsgemäß dadurch erzielt, daß der hohle Hilfsanker
eine so geringe Wandstärke hat, daß er bei Erregung einer der Spulen in angezogener
Stellung stark gesättigt ist, ferner dadurch, daß zwischen den beiden Ankern stets
ein von nichtmagnetischem Stoff erfüllter Zwischenraum vorhanden ist.
Die eine der beiden Wicklungen, welche beispielsweise zum Einschalten bestimmt ist
und die Kraft zum Spannen der Ausschaltfedern zu liefern hat, werde als Hauptwicklung
bezeichnet, weil sie größer ist als die andere, welche als Hilfswicklung den Ausschaltvorgang
nur einzuleiten braucht, welcher dann durch die in den Federn aufgespeicherte
Energie zu Ende geführt wird.
Nach der weiteren Erfindung liegt nun nur der Hauptanker in der durch die Erregung der
Hauptwicklung hervorgebrachten Endstellung am gemeinsamen Magnetkörper an. Er hat
So einen Anschlag, gegen den der Hilfsanker trifft, wenn er durch die Erregung der Hilfswicklung
auf die andere Endstellurig gebracht wird. Da also diese Arbeit, die dazu dient,
den Hauptanker abzureißen, vom Hilfsanker geleistet wird, kann die Hilfswicklung um
so kleiner sein.
Um nun beispielsweise bei einem mit dem elektromagnetischen Antrieb nach der Erfindung'ausgerüsteten
Schalter, der starken Erschütterungen ausgesetzt ist, zu verhindern,
daß der eingeschaltete Schalter infolge der Erschütterungen ausgeschaltet wird, ist weiter
nach der Erfindung der elektromagnetische Antrieb so ausgebildet, daß der Hauptanker
sich beim Bewegen in die Endstellung, in der er am Magnetkörper anliegt und die der Einschaltstellung
des Schalters entspricht, verklinkt. Um hierbei auch das Ausschalten des Schalters durch elektromagnetischen Antrieb
zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß der Hilfsanker dazu benutzt, die Verklinkung
aufzuheben, bevor dieser' den Häuptanker
vom Magnetkörper abreißt.
Die Verklinkung des Hauptankers wird' ferner nach der Erfindung dazu benutzt, um
bei Anordnung eines Handantriebes zum Bewegen der Anker, in beiden Richtungen einen
an sich bekannten Freilauf zwischen Handantrieb und elektromagnetischem Antrieb in
einfacher Weise herzustellen, der das Ausschalten des Schalters durch den elektromagnetischen
Antrieb ermöglicht, auch wenn der Handhebel des Handantriebes in der Einschaltstellung
festgehalten wird. Zu diesem Zweck greift der Handhebel beim Bewegen
in der Einschaltrichtung derart an der mit dem Hauptanker verbundenen Klinke an, daß
bei Aufhebung der Verklinkung durch den Hilfsanker die Klinke außer Berührung mit
dem in der Einschaltung festgehaltenen Hand- ioq hebel kommt.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, bei
dem der elektromagnetische Antrieb einen Schalter betätigt.
Das fest angeordnete Schaltstück des Schalters ist mit 10 bezeichnet. 11 ist das an
dem im Punkt 12 drehbar gelagerten Isolierstück 13 befestigte bewegliche Schaltstück
des Schalters. 14 und 15 sind die bei 16 gelenkig
miteinander verbundenen Teile eines Kniehebels, von denen der Teil 14 am Isolierstück
13 bei 17 angelenkt ist, während der Teil 15 des Kniehebels um den festen Punkt
18 drehbar ist. In den kreisbogenförmigen Schlitz 19 einer fest angeordneten Kulisse 20
greift der Teil 15 des Kniehebels mittels
eines Zapfens 21 ein, auf dem der Lenker 22
sitzt. Der Lenker 22 ist mit der im Hauptkern 23 des Topfmagneten 24 sitzenden
Stange 25 verbunden.
Im Topfmagneten 24 sind die Einschalt-
wicklung 26 und die Ausschaltwicklung 27 angeordnet. 28 ist der auf dem Hauptkern 23
mit einem Spielraum α beweglich angeordnete rohrförmige Hilfskern. Der Hilfskern
28 ist mittels bines auf dem Hauptkern 23 aufgezogenen Messingringes 29 und der ebenfalls
aus Messing bestehenden unteren Fortsetzung 30 des Hauptkernes, auf der er unter
Einhaltung eines Luftspaltes zwischen ihm und dem Hauptkern geführt ist, von dem
Hauptkern magnetisch getrennt. Der Hilfskern ist ferner mittels Federn 31 und 32 an
dem Hauptkern 23 aufgehängt, die ihn in der Fig. ι gezeichneten Einschaltstellung nach
oben gegen den Messingring 29 ziehen.
Der Hauptkern 23 wird in der Einschaltstellung mittels einer Verklinkung festgehalten.
Der eine Teil der Verklinkung ist ein um den unteren Hals 33 des Magnetgehäuses herumgreifender U-förmiger Bügel 34, dessen
mit Rasten versehene Enden über senkrechte Sehlitze 35 im Hals 33 greifen. Der Bügel 34
sitzt gegen eine Feder 36 verschiebbar auf einem in den Hals 33 eingeschraubten Stift.
Die Klinke selbst wird durch einen in der Fortsetzung 30 des Hauptkernes 23 drehbar
gelagerten Bolzen 37 gebildet, dessen beiderseits herausragende Enden durch die senkrechten
Schlitze 35 im Hals 33 hindurchgehen. Die beiden Enden des Bolzens 37 sind
bis auf die Hälfte des Durchmessers weggefräst. Dadurch, daß bei der in Fig. 1 gezeichneten
Einschaltstellung des Hauptkernes 23 die stehengebliebenen Teile 38 der Bolzenenden auf den Rasten des Bügels
34 aufsitzen, ist der Hauptkern verklinkt. In einem senkrecht zur Achse des Bolzens 37 in dem unteren Teil 30 des Hauptkernes
23 vorhandenen unten offenen Schlitz befindet sich ein mit dem Bolzen 37 verbundener
Hebel 39, der mittels einer in einer Bohrung des Teiles 30 liegenden Feder 40 mit
diesem Teil verbunden ist. Die Feder 40 zieht den Hebel 39 nach oben und hält dabei
den Bolzen 37 in der Lage fest, in der die Teile 38 seiner abgefrästen Enden auf den
Rasten des Bügels 34 aufsitzen.
Die Wirkungsweise des elektromagnetischen Antriebes zum Betätigen des Schalters
ist nun folgende:
Wird zum Ausschalten des Schalters die Wicklung 27 eingeschaltet, so wird der Hilfskern
28 gegen die Federn 31 und 32 abwärts bewegt. Dabei trifft er mit einer Verlängerung
auf den Hebel 39, bevor er nach Zurücklegen der Strecke α den beim Einschalten der
Ausschaltwicklung am Magnetkörper festgehaltenen Hauptkern 23 abreißt. Der Hebel 39
wird hierbei linksherum gedreht und die Teile 38 der Enden des Bolzens 37 außer Eingriff
mit den Rasten des Bügels 34 gebracht. Der Hauptkern 23 ist dann entklinkt, wenn er
von dem auf ihn auftreffenden Hilfskern 28 abgerissen wird.
Bei der Abwärtsbewegung des Hauptkernes 23 wird der Teil 15 des Kniehebels, der mit
der Stange 25 des Kernes 23 durch den Lenker 22 verbunden ist, um den festen Punkt
18 rechtsherum gedreht. Dabei wird mittels des anderen Kniehebelteiles 14 das Isolierstück
13 um den festen Punkt 12 linksherum gedreht und das bewegliche Schaltstück 11
vom festen Schaltstück 10 getrennt. Durch Führung des Kniehebelteiles 15 in dem
Schlitz 19 der festen Kulisse 20 wird die Ausschaltbewegung begrenzt. Fig. 2 zeigt
den Schalter mit seinem Antrieb in der ausgeschalteten Stellung.
Zum Einschalten des Schalters wird die Wicklung 26 unter Strom gesetzt. Es wird
dann der Hauptkern 23 mit dem Hilfskern 28 in das Magnetgehäuse 24 hineingezogen, bis
die in Fig. 1 dargestellte Einschaltstellung wieder erreicht ist. Dabei wird der Kniehebelteil
15 linksherum gedreht und bringt über den anderen Kniehebel teil 14 das bewegliche
Schaltstück 11 wieder mit dem festen Schaltstück 10 in Berührung. Bei der
Aufwärtsbewegung des Hauptankers 23 wird auch wieder seine Verklinkung hergestellt. · go
Wie ferner aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, ist auch ein Handantrieb für den Schalter
vorgesehen, mit dem sich der Schalter ein- und ausschalten läßt. Zum Handantrieb gehören
zwei seitlich des Halses 33 in am 9,5 Magnetgehäuse 24 befindlichen Lappen 41
gelagerte Hebel 42, die am unteren Ende durch einen Handgriff 43 miteinander verbunden
sind. Auf der Innenseite der Hebel 42 sitzen Anschlagstücke 44, mit denen sich
die Hebel gegen die Teile 38 der Enden des Bolzens 37 legen, wenn aus der Stellung nach
Fig. 2 von Hand eingeschaltet wird. In Fig. ι befindet sich der Handantrieb in der
Einschaltstellung. Dabei sitzen die Teile 38 des Bolzens 37 genau so auf den Anschlagstücken
wie auf den Rasten des Bügels 34 auf. Infolgedessen kommen die Teile 38 an den Enden des Bolzens 37 auch mit den Anschlagstücken
44 der Hebel 42 außer Ein- n0 griff, wenn der Hilf sanker 28 die Verklinkung
des Hauptankers 23 aufhebt. Es kann also der Schalter mit dem. Handantrieb nicht
in der Einschaltstellung festgehalten werden, wenn z. B. beim Einschalten auf Kurzschluß u5
die Ausschaltwicklung 27 durch den Überstromauslöser des Schalters eingeschaltet
wird.
In der Stellung des Handantriebes nach Fig. 2 liegen die am oberen Ende durch eine
Stange 45 verbundenen Hebel 42 über ein auf der Achse 46 der Hebel frei beweglich ange-
ordnetes Mitnehmerstück 47 an einer Federbremse 48 an. Um den Schalter mit dem
Handantrieb auszuschalten, werden die Hebel 42 mittels des Handgriffes 43 linksherum
gegen die Federbremse 48 gedreht. Dabei wird das Mitnehmerstück 47 durch die anliegende Stange 45 ebenfalls linksherum gedreht
und trifft auf ein zweites, im unteren Teil 30 des Hauptkernes 23 drehbar gelagertes
Mitnehmerstück 49. Das Mitnehmerstück 49 steht so mit dem Bolzen 37 in Eingriff,
daß es dann bei seiner Drehung rechtsherum den Bolzen 37 linksherum dreht, so daß die
Teile 38 der Bolzenenden außer Eingriff mit den Rasten des Bügels 34 kommen. Der
Hauptkern 23 ist dann entklinkt. Bei der weiteren Drehung des Hebels 42 linksherum
' legt sich nun das zweite Mitnehmer stück 49 an den unteren Teil 30 des Hauptkernes 23
an, so daß dann mittels des Handantriebes der Kern.23 abgedrückt und der Schalter ausgeschaltet
wird.
Claims (7)
- Patentansprüche:i. Elektromagnetischer Antrieb zum Ausführen von zwei entgegengesetzt gerichteten Bewegungen, insbesondere zum Ein- und Ausschalten, von elektrischen Schaltern, mit zwei durch getrennte Wicklungsspulen erregten Magnetkreisen mit einem gemeinsamen Magnetkörper und zwei Ankern, welche als Kerne im Innern der Spulen angeordnet und gegeneinander beschränkt beweglich sind, da- durch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahnen der beiden Anker (23 und 28) in den Bereich beider Magnetkreise hineinreichen und daß der eine Anker (Hauptanker 23) auf einen Teil seiner Länge von dem als offener Hohlkörper ausgebildeten anderen Anker (Hilfsanker 28) umschlossen wird.
- 2. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch.!, dadurch gekennzeichnet, daß der beiden Magnetkreisen gemeinsame Magnetkörper (24) die Form eines einseitig abgeschlossenen Hohlzylinders hat, in dessen Innenraum die Wicklungen (26 und 27) angeordnet sind.
- 3. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . der Hilfsanker (28) eine so geringe Wandstärke hat, daß er bei Erregung einer der Spulen (26, 27) in angezogener Stellung stark gesättigt ist.
- 4. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ankern (23 und 28) stets ein von nichtmagnetischem Stoff erfüllter Zwischenraum vorhanden ist.
- 5. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 2 mit einer Hauptwicklung (26) und einer Hilfswicklung (27), dadurch gekennzeichnet, daß in der durch die Erregung der Hauptwicklung (26) hervorgebrachten Endstellung (Einschaltstellung, Fig. 1) nur der Hauptanker (23) am Magnetkörper (24) anliegt und daß der Hauptanker (23) einen Anschlag hat, gegen den der Hilfsanker (28) trifft, wenn er durch die Erregung der Hilfswicklung (27) in die andere Endstellung (Ausschaltstellung, Fig. 2) bewegt wird.
- 6. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine am Hauptanker (23) befindliche Klinke (38), welche den Hauptanker in der Einschaltstellung an einem festen Anschlag (34) festhält und deren Auslösehebel (39) in die Wegstrecke (α) hineinragt, welche der Hilfsanker (28) oder ein mit ihm starr verbundener Ansatz von der Einschaltstellung bis zum Auftreffen des Hilf sankers (28) auf den Ansatz des Hauptankers (23) zurücklegt.
- 7. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 6 mit Handbetätigungshebel, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptanker (23) in der Einschaltstellung mit der gleichen Klinke (38) an einem am go Handhebel (42) befindlichen Anschlag (44) abgestützt ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES108295D DE650810C (de) | 1933-02-12 | 1933-02-12 | Elektromagnetischer Antrieb zum Ausfuehren von zwei entgegengesetzt gerichteten Bewegungen, insbesondere zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Schaltern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES108295D DE650810C (de) | 1933-02-12 | 1933-02-12 | Elektromagnetischer Antrieb zum Ausfuehren von zwei entgegengesetzt gerichteten Bewegungen, insbesondere zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Schaltern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE650810C true DE650810C (de) | 1937-10-02 |
Family
ID=7528688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES108295D Expired DE650810C (de) | 1933-02-12 | 1933-02-12 | Elektromagnetischer Antrieb zum Ausfuehren von zwei entgegengesetzt gerichteten Bewegungen, insbesondere zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Schaltern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE650810C (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3519348A1 (de) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Festo KG, 7300 Esslingen | Eine lineare vorschubbewegung erzeugende einrichtung |
DE4402633A1 (de) * | 1994-01-29 | 1995-08-03 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Magnetbetätigtes Ventil, insbesondere magnetbetätigtes Vorsteuerventil |
DE19646835A1 (de) * | 1996-11-13 | 1998-05-14 | Teves Gmbh Alfred | Elektromagnetventil |
DE102009033275A1 (de) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter |
DE112005003632B4 (de) * | 2005-07-21 | 2014-07-24 | Mitsubishi Denki K.K. | Leistungsschalter |
-
1933
- 1933-02-12 DE DES108295D patent/DE650810C/de not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102009033275B4 (de) * | 2009-07-09 | 2011-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter |
US8638183B2 (en) | 2009-07-09 | 2014-01-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Power switch having integrated trigger and drive unit |
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