EP1383144A1 - Plunger device - Google Patents

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EP1383144A1
EP1383144A1 EP03015303A EP03015303A EP1383144A1 EP 1383144 A1 EP1383144 A1 EP 1383144A1 EP 03015303 A EP03015303 A EP 03015303A EP 03015303 A EP03015303 A EP 03015303A EP 1383144 A1 EP1383144 A1 EP 1383144A1
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EP
European Patent Office
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anchor
submersible
leg
short
core
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EP03015303A
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Richard Göttler
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding
    • H01F7/1623—Armatures having T-form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F3/08—Cores, Yokes, or armatures made from powder
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/20—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/44—Magnetic coils or windings
    • H01H50/46—Short-circuited conducting sleeves, bands, or discs

Definitions

  • the invention relates to a submersible anchor device for a Electromagnetic device according to claim 1.
  • Such an immersion anchor device comes in, for example control, switching and command technology.
  • the plunger anchor device in a surge switchgear especially in a surge relay or in a Protection switching device, especially in a line or motor protection switching device or in a switching device, in particular used in a circuit breaker, contactor or relay become.
  • the technology of the submersible anchor device in a modular device with switching function application Find.
  • EP 0 885 450 B1 is an electromagnetic switching device known in which a two-part armature in an electromagnetic Block at one end of a cylindrical Immersion core part is provided with an anchor plate.
  • the plunger anchor device according to the invention for an electromagnetic Device in which a first armature core part with a second anchor core part double-walled to the anchor core and a first anchor plate part with a second anchor plate part single-walled to form the anchor plate, can determine the material thickness of the anchor core relevant for the tightening force with the same material thickness of the anchor plate be increased so that using simple means and a low manufacturing and assembly effort as well as a low Size a high pulling force of the anchor in one Use in the electromagnetic device can be achieved.
  • the submersible anchor device 1 shows a submersible anchor device 1 for an electromagnetic Device 2 according to FIG 3, for example switching device, in particular impulse switching device, protective switching device or electromagnetic Tripping device, shown.
  • the submersible anchor device 1 has an anchor with an anchor core 3 and one to this angled anchor plate 4.
  • the anchor points in turn an integral first anchor element 5 with a first anchor core part 3a and an associated first anchor plate part 4a.
  • the anchor is with a second one Anchor element 6 with a two-piece second anchor core part 3b and an associated second anchor plate part 4b.
  • the first armature core part 3a sits down with the second Armature core part 3b together to form the armature core 3, wherein the anchor plate 4 from the first anchor plate part 4a and the second anchor plate part 4b single-walled in a common Level is merged.
  • the first anchor element 5 and the second anchor element 6 are each advantageously in one piece as a stamped and bent part and accordingly designed to be cheap to produce, wherein the respective anchor plate part 4a and 4b in a right Angle bent to the corresponding armature core part 3a or 3b is.
  • Both the first anchor core part 3a of the first anchor element 5 and the second armature core part 3b of the second Anchor element 6 have individually or in their entirety a rectangular one deviating from a circular cross section Cross section on.
  • the two anchor core parts 3a, 3b are assembled and double-walled anchor core 3 a cuboid shape.
  • the cuboid-shaped and with a large one Cross-section anchor core 3 advantageously allows compared to a cylindrical armature core, especially at Modular devices - e.g. Switchgear - with a given Device width of 18 mm, for example, that a high device-oriented use of space with a magnetic field great attraction of the anchor when used in the electromagnetic device 2 can be achieved.
  • the unit is made up of the first and the second anchor element 5.6 with dynamo sheets - ferromagnetic iron materials et al ST37K - trained, the layered sheet metal of the composite armature core 3 a reduction in eddy current losses and thereby a slight heating of the submersible anchor device causes.
  • the cuboid shape of the anchor can also have a further configuration of the two armature core parts 3a, 3b, for example in Form of interlocking areas of the anchor core parts 3a, 3b can be achieved.
  • Each of the two anchor core parts 3a and 3b angled and associated anchor plate parts 4a and 4b each have a top view of themselves an L-shape, with a short L-leg of the first Anchor plate part 4a on a long L-leg of the second anchor plate part 4a and vice versa, so that the anchor plate 4 advantageously single-walled in a common Level is designed.
  • the anchor plate 4 is in addition to the advantageous double-L arrangement, which by the same and one piece Anchor elements 5,6 is given, also by further geometric Customizable shapes.
  • the first and the second anchor plate part 4a or 4b each have a U or Have E-shape and is also a U-shaped configuration of the first anchor plate part 4a and an I-shaped one Design of the second anchor plate part 4b in this way possible that a square or rectangular anchor plate shape arises.
  • the anchor plate 4 from one closed or open on one side also round or oval frame exist, for example with the angled first armature core part 3a is connected in one piece and this by assigning the bare second armature core part 3b results in the armature core 3.
  • the first anchor element 5 is identical to that of FIG second anchor element 6, each of the two easy-to-use anchor elements 5,6 symmetrical or can be asymmetrical, but in their assembled Together the anchor has a symmetrical geometry to lend.
  • the identical design of the anchor elements 5,6 advantageously allows one under manufacturing technology and economic aspects with favorable construction of the anchor only one tool, the symmetrical design the anchor elements 5, 6 reduced-cut utilization of the underlying sheet metal material and asymmetrical design of the anchor elements 5,6 - e.g. L-shaped Anchor plate parts 4a, 4b - a mix-up Combination of these guarantees.
  • the first and the second anchor element 5 and 6 are by a Spot weld or through a weld seam or through a packet-like punching or with a fastener to one Unit connectable.
  • Fasteners can be used here a rivet, in particular one in the respective anchor element 5 or 6 integrated rivet or integrated rivet hole, one screw, a clamp or the like.
  • FIG 2 the first anchor element 5 and that to the first Anchor element 5 of the same design and folded away second Anchoring element 6 according to FIG 1 each in a perspective Representation shown.
  • the first anchor element 5 and the second Anchor element 6 each have a first and a separate one second recess 7a and 7b, which with the formation of a Tappet 8 corresponds to FIG 3 and in particular each as a half pestle negative, advantageously as Stamped part, is formed.
  • the plunger 8 according to FIG 3 is non-positively and / or positively between the first anchor element 5 and the second anchor element 6, in particular between the first armature core part 3a and the second armature core part 3b arranged.
  • This simple and advantageous modular construction is characterized by the truncated cone or given conical shape of the plunger 8.
  • the Yoke 9 is U-shaped and has a first and a second leg 9a or 9b and a connecting leg 9c.
  • first short-circuit ring 11 At the free end of the first leg 9a is a first short-circuit ring 11 and at the free end of the second leg 9b a second short-circuit ring 12 is arranged.
  • first short circuit ring 11 comprises the broad section of the first Leg 9a and the second short-circuit ring 12 the wide Section of the second leg 9b, each one of the two short-circuit rings 11, 12 one of the two armature plate parts 4a, 4b, in particular the respective short L-leg, is assigned as part of the edition.
  • the anchor plate 4 is designed in the sense of a large tightening and holding force.
  • the end faces 13a, 13b, in particular the respective one narrow and wide sections have an area ratio from about 40%: 60% or 1/3: 2/3, so that advantageously the anchor plate 4 does not tend to "stick".
  • the first and the second short-circuit ring 11 and 12 are as closed metal ring formed in the so-called Pole faces - here in the end faces 13a and 13b of the first or the second leg 9a or 9b is inserted.
  • Magnet system requires a first magnetic field. Will a through the first magnetic field generated in the magnet system magnetic Flow at zero current crossing leaves the holding force in the anchor so that it tends to or lift off end faces 13a, 13b.
  • the respective short-circuit ring 11,12 is changed by a change in magnetic Flow induces a voltage that creates a current in the first and in the second short-circuit ring 11 and 12 respectively Has.
  • the plunger anchor device 1 is provided with a coil 10 and against the armature core 3 insulating coil former 4 provided between the anchor core 3 which can be inserted therein on the one hand and the coil 10 on the other hand.
  • the advantage here is an arrangement of the first and the second Short circuit ring 11 or 12 on the first or on the second Legs 9a and 9b, so that the coil former 14 on the Connection leg 9c rests and from the two short-circuit rings 11, 12 is fixed within the yoke 9.
  • a first air gap 15 is given when the coil is energized 10 goes to zero due to an anchor movement and in one End position of the armature becomes virtually zero; here is a defined tightening position reached, the "hum" of the Magnet system prevented.
  • a transition area between the anchor on the one hand and the yoke 9, on the other hand, has a large area here an undisturbed course of the magnetic field lines considered.
  • the introduction of a draft in the area of the connecting leg 9c can be used as a calibration option for the second air gap 16 can be provided. in principle are used for calibration, the length of the armature core 3 and Flatness of the contact surface.
  • a submersible anchor device 1 for an electromagnetic To specify device 2 with a large tightening force at a small size of an associated anchor using simple means with little manufacturing and assembly effort it is intended that an anchor, a first anchor element 5 with a first anchor core part 3a and with an associated first anchor plate part 4a and a second anchor element 6 with a second anchor core part 3b and with an associated second anchor plate part 4b is given, the first armature core part 3a with the second armature core part 3b at least double-walled to the armature core 3 and the first armature plate part 4a the second anchor plate part 4b single-walled to the anchor plate 4 is composed.

Abstract

The device has an armature with a core (3) and an angled armature plate (4). The armature has a first element (5) with a first core part (3a) and first plate part (4a) and a second element (6) with a second core part (3b) and second plate part (4b). The first and second armature core parts are assembled to form the core in at least double-walled form and the first and second plate parts are assembled to form the armature plate in single wall form.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tauchanker-Vorrichtung für ein elektromagnetisches Gerät gemäß Patentanspruch 1.The invention relates to a submersible anchor device for a Electromagnetic device according to claim 1.

Eine derartige Tauchanker-Vorrichtung kommt beispielsweise in der Steuer-, Schalt- und Befehlstechnik zum Einsatz. Hierbei kann die Tauchanker-Vorrichtung in einem Stromstoßschaltgerät, insbesondere in einem Stromstoßrelais bzw. in einem Schutzschaltgerät, insbesondere in einem Leitungs- oder Motorschutzschaltgerät bzw. in einem Schaltgerät, insbesondere in einem Leistungsschalter, Schütz oder Relais, eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die Technik der Tauchanker-Vorrichtung in einem Reiheneinbaugerät mit Schaltfunktion Anwendung finden.Such an immersion anchor device comes in, for example control, switching and command technology. in this connection can the plunger anchor device in a surge switchgear, especially in a surge relay or in a Protection switching device, especially in a line or motor protection switching device or in a switching device, in particular used in a circuit breaker, contactor or relay become. In addition, the technology of the submersible anchor device in a modular device with switching function application Find.

Aus der EP 0 885 450 B1 ist ein elektromagnetisches Schaltgerät bekannt, in welchem ein zweiteiliger Anker in einem elektromagnetischen Block an einem Ende eines zylinderförmigen Tauchkernteils mit einer Ankerplatte versehen ist.EP 0 885 450 B1 is an electromagnetic switching device known in which a two-part armature in an electromagnetic Block at one end of a cylindrical Immersion core part is provided with an anchor plate.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tauchanker-Vorrichtung anzugeben, mit der eine große Anzugskraft bei einer kleinen Baugröße eines zugehörigen Ankers unter Verwendung einfacher Mittel mit einem geringen Fertigungs- und Montageaufwand erzielt werden soll.It is the object of the present invention to provide a submersible anchor device to indicate with a large tightening force at using a small size of an associated anchor simple means with little manufacturing and assembly effort should be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1; advantageous embodiments of the invention are subject of the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Tauchanker-Vorrichtung für ein elektromagnetisches Gerät, bei der ein erstes Ankerkernteil mit einem zweiten Ankerkernteil doppelwandig zu dem Ankerkern und ein erstes Ankerplattenteil mit einem zweiten Ankerplattenteil einwandig zu der Ankerplatte zusammengesetzt ist, kann die für die Anzugskraft relevante Materialstärke des Ankerkerns bei gleichbleibender Materialstärke der Ankerplatte erhöht werden, so dass unter Verwendung einfacher Mittel und einem geringen Fertigungs- und Montageaufwand sowie einer geringen Baugröße eine hohe Anzugskraft des Ankers bei einem Einsatz in dem elektromagnetischen Gerät erzielt werden kann.By the plunger anchor device according to the invention for an electromagnetic Device in which a first armature core part with a second anchor core part double-walled to the anchor core and a first anchor plate part with a second anchor plate part single-walled to form the anchor plate, can determine the material thickness of the anchor core relevant for the tightening force with the same material thickness of the anchor plate be increased so that using simple means and a low manufacturing and assembly effort as well as a low Size a high pulling force of the anchor in one Use in the electromagnetic device can be achieved.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

FIG 1
eine Tauchanker-Vorrichtung mit einem ersten Ankerelement und mit einem zweiten Ankerelement in einer perspektivischen Darstellung,
FIG 2
ein erstes Ankerelement und ein zu dem ersten Ankerelement gleiches zweites Ankerelement gemäß FIG 1 in einer perspektivischen Darstellung und
FIG 3
eine Tauchanker-Vorrichtung gemäß FIG 1 mit weiteren Bauteilen in einer perspektivischen Darstellung mit einem Viertelschnitt.
The invention and advantageous refinements according to the features of the subclaims are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing; show in it:
FIG. 1
a diving anchor device with a first anchor element and with a second anchor element in a perspective view,
FIG 2
a first anchor element and a second anchor element identical to the first anchor element according to FIG 1 in a perspective view and
FIG 3
a submersible anchor device according to FIG 1 with other components in a perspective view with a quarter section.

In FIG 1 ist eine Tauchanker-Vorrichtung 1 für ein elektromagnetisches Gerät 2 gemäß FIG 3, beispielsweise Schaltgerät, insbesondere Stromstoßschaltgerät, Schutzschaltgerät bzw. elektromagnetisches Auslösegerät, gezeigt. Die Tauchanker-Vorrichtung 1 weist einen Anker mit einem Ankerkern 3 und eine dazu abgewinkelte Ankerplatte 4 auf. Der Anker weist seinerseits ein einstückiges erstes Ankerelement 5 mit einem ersten Ankerkernteil 3a und einem zugehörigen ersten Ankerplattenteil 4a auf. Ferner ist der Anker mit einem zweiten Ankerelement 6 mit einem zweistückigen zweiten Ankerkernteil 3b und einem zugehörigen zweiten Ankerplattenteil 4b versehen. Das erste Ankerkernteil 3a setzt sich mit dem zweiten Ankerkernteil 3b doppelwandig zu dem Ankerkern 3 zusammen, wobei die Ankerplatte 4 aus dem ersten Ankerplattenteil 4a und dem zweiten Ankerplattenteil 4b einwandig in einer gemeinsamen Ebene zusammengefügt ist.1 shows a submersible anchor device 1 for an electromagnetic Device 2 according to FIG 3, for example switching device, in particular impulse switching device, protective switching device or electromagnetic Tripping device, shown. The submersible anchor device 1 has an anchor with an anchor core 3 and one to this angled anchor plate 4. The anchor points in turn an integral first anchor element 5 with a first anchor core part 3a and an associated first anchor plate part 4a. Furthermore, the anchor is with a second one Anchor element 6 with a two-piece second anchor core part 3b and an associated second anchor plate part 4b. The first armature core part 3a sits down with the second Armature core part 3b together to form the armature core 3, wherein the anchor plate 4 from the first anchor plate part 4a and the second anchor plate part 4b single-walled in a common Level is merged.

Das erste Ankerelement 5 und das zweite Ankerelement 6 sind jeweils für sich vorteilhafterweise einstückig als StanzBiegeteil und demnach günstig herstellbar ausgestaltet, wobei das jeweilige Ankerplattenteil 4a und 4b in einem rechten Winkel zu dem korrespondierenden Ankerkernteil 3a bzw. 3b abgebogen ist. Sowohl das erste Ankerkernteil 3a des ersten Ankerelementes 5 als auch das zweite Ankerkernteil 3b des zweiten Ankerelementes 6 weisen einzeln bzw. in ihrer Gesamtheit einen von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden rechteckigen Querschnitt auf. Hierbei erhält der durch das gegenseitige Anliegen der beiden Ankerkernteile 3a,3b zusammengesetzte und doppelwandige Ankerkern 3 eine Quaderform.The first anchor element 5 and the second anchor element 6 are each advantageously in one piece as a stamped and bent part and accordingly designed to be cheap to produce, wherein the respective anchor plate part 4a and 4b in a right Angle bent to the corresponding armature core part 3a or 3b is. Both the first anchor core part 3a of the first anchor element 5 and the second armature core part 3b of the second Anchor element 6 have individually or in their entirety a rectangular one deviating from a circular cross section Cross section on. Here, the mutual receives The two anchor core parts 3a, 3b are assembled and double-walled anchor core 3 a cuboid shape.

Der so zusammengesetzte quaderförmige und mit einem großen Querschnitt versehene Ankerkern 3 erlaubt vorteilhafterweise gegenüber einem zylinderförmigen Ankerkern, insbesondere bei Reiheneinbaugeräten - u.a. Schaltgeräten - mit einer vorgegebenen Gerätebreite von beispielsweise 18 mm, dass eine hohe geräteorientierte Raumausnutzung bei einer magnetfeldbedingten großen Anzugskraft des Ankers bei einem Einsatz in dem elektromagnetischen Gerät 2 erzielt werden kann. Vorzugsweise wird die Baueinheit aus dem ersten und dem zweiten Ankerelement 5,6 mit Dynamoblechen - ferromagnetische Eisenwerkstoffe u.a. ST37K - ausgebildet, wobei die schichtweise Blechung des zusammengesetzten Ankerkerns 3 eine Verringerung von Wirbelstromverlusten und dadurch eine geringe Erwärmung der Tauchanker-Vorrichtung bewirkt.The cuboid-shaped and with a large one Cross-section anchor core 3 advantageously allows compared to a cylindrical armature core, especially at Modular devices - e.g. Switchgear - with a given Device width of 18 mm, for example, that a high device-oriented use of space with a magnetic field great attraction of the anchor when used in the electromagnetic device 2 can be achieved. Preferably the unit is made up of the first and the second anchor element 5.6 with dynamo sheets - ferromagnetic iron materials et al ST37K - trained, the layered sheet metal of the composite armature core 3 a reduction in eddy current losses and thereby a slight heating of the submersible anchor device causes.

Die Quaderform des Ankers kann auch durch eine weitere Ausgestaltung der beiden Ankerkernteile 3a,3b, beispielsweise in Form von ineinandergreifenden Bereichen der Ankerkernteile 3a,3b erzielt werden. Die jeweils von den beiden Ankerkernteilen 3a und 3b abgewinkelten und zugehörigen Ankerplattenteile 4a bzw. 4b weisen in einer Draufsicht jeweils für sich eine L-Form auf, wobei jeweils ein kurzer L-Schenkel des ersten Ankerplattenteiles 4a an einem langen L-Schenkel des zweiten Ankerplattenteiles 4a und umgekehrt angeordnet ist, so dass mit Vorteil die Ankerplatte 4 einwandig in einer gemeinsamen Ebene ausgestaltet ist.The cuboid shape of the anchor can also have a further configuration of the two armature core parts 3a, 3b, for example in Form of interlocking areas of the anchor core parts 3a, 3b can be achieved. Each of the two anchor core parts 3a and 3b angled and associated anchor plate parts 4a and 4b each have a top view of themselves an L-shape, with a short L-leg of the first Anchor plate part 4a on a long L-leg of the second anchor plate part 4a and vice versa, so that the anchor plate 4 advantageously single-walled in a common Level is designed.

Die Ankerplatte 4 ist neben der vorteilhaften Doppel-L-Anordnung, welche durch die beiden gleichen und jeweils einstückigen Ankerelemente 5,6 gegeben ist, auch durch weitere geometrische Formen ausgestaltbar. Hierbei kann das erste und das zweite Ankerplattenteil 4a bzw. 4b jeweils eine U- oder E-Form aufweisen und darüber hinaus ist eine U-förmige Ausgestaltung des ersten Ankerplattenteiles 4a und eine I-förmige Ausgestaltung des zweiten Ankerplattenteiles 4b derart möglich, dass eine quadratische oder rechteckige Ankerplattenform entsteht. Weiterhin kann die Ankerplatte 4 aus einem in sich geschlossenen bzw. einseitig offenen auch runden bzw. ovalen Rahmen bestehen, der beispielsweise mit dem abgewinkelten ersten Ankerkernteil 3a einstückig verbunden ist und dieses durch ein Zuordnen des bloßen zweiten Ankerkernteiles 3b den Ankerkern 3 ergibt.The anchor plate 4 is in addition to the advantageous double-L arrangement, which by the same and one piece Anchor elements 5,6 is given, also by further geometric Customizable shapes. The first and the second anchor plate part 4a or 4b each have a U or Have E-shape and is also a U-shaped configuration of the first anchor plate part 4a and an I-shaped one Design of the second anchor plate part 4b in this way possible that a square or rectangular anchor plate shape arises. Furthermore, the anchor plate 4 from one closed or open on one side also round or oval frame exist, for example with the angled first armature core part 3a is connected in one piece and this by assigning the bare second armature core part 3b results in the armature core 3.

Das erste Ankerelemente 5 ist gemäß FIG 1 baugleich zu dem zweiten Ankerelement 6 ausgestaltet, wobei jedes der beiden einfach zu handhabenden Ankerelemente 5,6 symmetrisch bzw. unsymmetrisch ausgebildet sein kann, jedoch in ihrer zusammengefügten Gesamtheit dem Anker eine symmetrische Geometrie verleihen. Die baugleiche Ausgestaltung der Ankerelemente 5,6 erlaubt vorteilhafterweise einen unter fertigungstechnischen und wirtschaftlichen Aspekten günstigen Aufbau des Ankers mit lediglich einem Werkzeug, wobei die symmetrische Ausgestaltung der Ankerelemente 5,6 eine verschnittreduzierte Ausnutzung des zugrunde liegenden Blechmaterials ermöglicht und die unsymmetrische Ausbildung der Ankerelemente 5,6 - z.B. L-förmige Ankerplattenteile 4a,4b - eine verwechslungsfreie Kombination derselben gewährleistet. The first anchor element 5 is identical to that of FIG second anchor element 6, each of the two easy-to-use anchor elements 5,6 symmetrical or can be asymmetrical, but in their assembled Together the anchor has a symmetrical geometry to lend. The identical design of the anchor elements 5,6 advantageously allows one under manufacturing technology and economic aspects with favorable construction of the anchor only one tool, the symmetrical design the anchor elements 5, 6 reduced-cut utilization of the underlying sheet metal material and asymmetrical design of the anchor elements 5,6 - e.g. L-shaped Anchor plate parts 4a, 4b - a mix-up Combination of these guarantees.

Das erste und das zweite Ankerelement 5 bzw. 6 sind durch einen Schweißpunkt bzw. durch eine Schweißnaht oder durch ein paketartiges Stanzen bzw. mit einem Befestigungsmittel zu einer Baueinheit verbindbar. Befestigungsmittel können hierbei ein Niet, insbesondere ein im jeweiligen Ankerelement 5 oder 6 integrierter Niet bzw. integriertes Nietloch, eine Schraube, eine Klemme od. dgl. sein.The first and the second anchor element 5 and 6 are by a Spot weld or through a weld seam or through a packet-like punching or with a fastener to one Unit connectable. Fasteners can be used here a rivet, in particular one in the respective anchor element 5 or 6 integrated rivet or integrated rivet hole, one screw, a clamp or the like.

In FIG 2 ist das erste Ankerelement 5 und das zu dem ersten Ankerelement 5 gleich ausgestaltete und weggeklappte zweite Ankerelement 6 gemäß FIG 1 jeweils in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Das erste Ankerelement 5 und das zweite Ankerelement 6 weisen jeweils für sich eine erste und eine zweite Ausnehmung 7a bzw. 7b auf, die mit der Ausbildung eines Stößels 8 gemäß FIG 3 korrespondiert und insbesondere jeweils als hälftiges Stößelnegativ, vorteilhafterweise als Stanzteil, ausgebildet ist. Der Stößel 8 gemäß FIG 3 ist kraft- und/oder formschlüssig zwischen dem ersten Ankerelement 5 und dem zweiten Ankerelement 6, insbesondere zwischen dem ersten Ankerkernteil 3a und dem zweiten Ankerkernteil 3b angeordnet. Diese einfache und vorteilhafte modulartige Aufbauweise ist durch die pyramidenstumpfähnliche, konus- bzw. kegelförmige Ausbildung des Stößels 8 gegeben.In FIG 2, the first anchor element 5 and that to the first Anchor element 5 of the same design and folded away second Anchoring element 6 according to FIG 1 each in a perspective Representation shown. The first anchor element 5 and the second Anchor element 6 each have a first and a separate one second recess 7a and 7b, which with the formation of a Tappet 8 corresponds to FIG 3 and in particular each as a half pestle negative, advantageously as Stamped part, is formed. The plunger 8 according to FIG 3 is non-positively and / or positively between the first anchor element 5 and the second anchor element 6, in particular between the first armature core part 3a and the second armature core part 3b arranged. This simple and advantageous modular construction is characterized by the truncated cone or given conical shape of the plunger 8.

In FIG 3 ist die Tauchanker-Vorrichtung 1 mit weiteren Bauteilen, wie mit einem Joch 9 und mit einer zu diesem zuordbaren Spule, in die der Anker einführbar ist, in einer perspektivischen Darstellung mit einem Viertelschnitt gezeigt. Das Joch 9 ist U-förmig ausgestaltet und weist einen ersten und einen zweiten Schenkel 9a bzw. 9b sowie einen Verbindungsschenkel 9c auf.3 shows the submersible anchor device 1 with further components, as with a yoke 9 and with an assignable to this In a perspective view, the coil into which the armature can be inserted Representation shown with a quarter section. The Yoke 9 is U-shaped and has a first and a second leg 9a or 9b and a connecting leg 9c.

An dem Freiende des ersten Schenkels 9a ist ein erster Kurzschlussring 11 und an dem Freiende des zweiten Schenkels 9b ein zweiter Kurzschlussring 12 angeordnet. Hierbei sind die jeweiligen endseitigen Stirnflächen 13a und 13b des ersten Schenkels 9a bzw. des zweiten Schenkels 9b in jeweils einen schmalen und in einen breiten ungleichen Abschnitt unterteilt, wobei die Stirnflächen 13a,13b als flächige Auflage für die Ankerplatte 4 vorgesehen sind. Der erste Kurzschlussring 11 umfasst hierbei den breiten Abschnitt des ersten Schenkels 9a und der zweite Kurzschlussring 12 den breiten Abschnitt des zweiten Schenkels 9b, wobei jeweils einer der beiden Kurzschlussringe 11,12 einen der beiden Ankerplattenteile 4a,4b, insbesondere dem jeweiligen kurzen L-Schenkel, als Teil der Auflage zugeordnet ist. Die Ankerplatte 4 ist hierbei im Sinne einer großen Anzugs- und Haltekraft ausgelegt. Die Stirnflächen 13a,13b, insbesondere der jeweilige schmale und breite Abschnitt weisen hierbei ein Flächenverhältnis von etwa 40 % : 60 % bzw. 1/3 : 2/3 auf, so dass vorteilhafterweise die Ankerplatte 4 nicht zum "Kleben" neigt.At the free end of the first leg 9a is a first short-circuit ring 11 and at the free end of the second leg 9b a second short-circuit ring 12 is arranged. Here are the respective end faces 13a and 13b of the first Leg 9a or the second leg 9b in one each narrow and divided into a wide uneven section, the end faces 13a, 13b as a flat support are provided for the anchor plate 4. The first short circuit ring 11 comprises the broad section of the first Leg 9a and the second short-circuit ring 12 the wide Section of the second leg 9b, each one of the two short-circuit rings 11, 12 one of the two armature plate parts 4a, 4b, in particular the respective short L-leg, is assigned as part of the edition. The anchor plate 4 is designed in the sense of a large tightening and holding force. The end faces 13a, 13b, in particular the respective one narrow and wide sections have an area ratio from about 40%: 60% or 1/3: 2/3, so that advantageously the anchor plate 4 does not tend to "stick".

Der erste und der zweite Kurzschlussring 11 bzw. 12 sind als geschlossener Metallring ausgebildet, der in die sogenannten Polflächen - hier in die Stirnflächen 13a und 13b des ersten bzw. des zweiten Schenkels 9a bzw. 9b eingelegt - ist. Ein Stromfluss in einem die vorgenannten Bauteile aufweisenden Magnetsystem bedingt ein erstes Magnetfeld. Wird ein durch das erste Magnetfeld in dem Magnetsystem erzeugter magnetischer Fluss im Stromnulldurchgang zu Null, lässt die Haltekraft im Anker nach, so dass dieser dazu neigt, von den Pol- bzw. Stirnflächen 13a,13b abzuheben. In dem jeweiligen Kurzschlussring 11,12 wird durch eine Änderung des magnetischen Flusses eine Spannung induziert, die einen Strom in dem ersten und in dem zweiten Kurzschlussring 11 bzw. 12 zur Folge hat. Hierbei wird ein zweites Magnetfeld erzeugt, das dem ersten Magnetfeld der Spule 10 zeitlich nacheilt, wobei der jeweilige magnetische Fluss in der Spule 10 und in den beiden Kurzschlussringen 11,12 nicht gleichzeitig zu Null wird. Eine verbleibende pulsierende Haltekraft ist größer als eine Kontakt- und Federrückstellkraft und gewährleistet somit einen annähernd "brummfreien" Betrieb des elektromagnetischen Gerätes 2. The first and the second short-circuit ring 11 and 12 are as closed metal ring formed in the so-called Pole faces - here in the end faces 13a and 13b of the first or the second leg 9a or 9b is inserted. On Current flow in one of the aforementioned components Magnet system requires a first magnetic field. Will a through the first magnetic field generated in the magnet system magnetic Flow at zero current crossing leaves the holding force in the anchor so that it tends to or lift off end faces 13a, 13b. In the respective short-circuit ring 11,12 is changed by a change in magnetic Flow induces a voltage that creates a current in the first and in the second short-circuit ring 11 and 12 respectively Has. This creates a second magnetic field that the lagging the first magnetic field of the coil 10 in time, the respective magnetic flux in the coil 10 and in the two Short-circuit rings 11, 12 do not simultaneously become zero. A remaining pulsating holding force is greater than a contact and spring return force and thus ensures a almost "hum-free" operation of the electromagnetic device Second

Die Tauchanker-Vorrichtung 1 ist mit einem die Spule 10 tragenden und gegen den Ankerkern 3 isolierenden Spulenkörper 4 versehen, der zwischen dem in diesen einführbaren Ankerkern 3 einerseits und der Spule 10 andererseits angeordnet ist. Von Vorteil ist hierbei eine Anordnung des ersten und des zweiten Kurzschlussringes 11 bzw. 12 an dem ersten bzw. an dem zweiten Schenkel 9a bzw. 9b, so dass der Spulenkörper 14 auf dem Verbindungsschenkel 9c aufliegt und von den beiden Kurzschlussringen 11,12 innerhalb des Jochs 9 fixiert ist.The plunger anchor device 1 is provided with a coil 10 and against the armature core 3 insulating coil former 4 provided between the anchor core 3 which can be inserted therein on the one hand and the coil 10 on the other hand. Of The advantage here is an arrangement of the first and the second Short circuit ring 11 or 12 on the first or on the second Legs 9a and 9b, so that the coil former 14 on the Connection leg 9c rests and from the two short-circuit rings 11, 12 is fixed within the yoke 9.

Zwischen der Ankerplatte 4 und den Stirnflächen 13a,13b ist ein erster Luftspalt 15 gegeben, der bei Bestromung der Spule 10 aufgrund einer Ankerbewegung gegen Null geht und in einer Endstellung des Ankers quasi zu Null wird; hierbei wird eine definierte Anzugsstellung erreicht, die ein "Brummen" des Magnetsystems verhindert. Ein zweiter Luftspalt 16, der zwischen dem Freiende 17 des Ankerkerns 3 und dem Verbindungsschenkel 9c gegeben ist, geht gleichermaßen bei Bestromung der Spule 10 aufgrund der Ankerbewegung gegen Null, bleibt jedoch in einer Größenordnung von beispielsweise 0,1 bis 0,3 mm erhalten, um ein Öffnen bzw. Rückstellen des Ankers zu ermöglichen. Ein Übergangsbereich zwischen dem Anker einerseits und dem Joch 9 andererseits ist hierbei großflächig im Sinne eines störungsfreien Verlaufes der magnetischen Feldlinien berücksichtigt.Is between the anchor plate 4 and the end faces 13a, 13b a first air gap 15 is given when the coil is energized 10 goes to zero due to an anchor movement and in one End position of the armature becomes virtually zero; here is a defined tightening position reached, the "hum" of the Magnet system prevented. A second air gap 16 between the free end 17 of the armature core 3 and the connecting leg 9c is given, applies equally to energization the coil 10 due to the armature movement towards zero remains however, on the order of 0.1 to 0.3, for example mm received to enable opening or resetting of the anchor. A transition area between the anchor on the one hand and the yoke 9, on the other hand, has a large area here an undisturbed course of the magnetic field lines considered.

Sowohl durch das Planieren der Kontaktfläche zwischen der Unterseite der Ankerplatte 4 als auch der als Auflage dienenden Stirnflächen 13a,13b der beiden Schenkel 9a,9b im Sinne einer Kalibrierung, kann einerseits die Ebenheit der Kontaktflächen und andererseits ein minimaler erster Luftspalt gewährleistet werden. Die Einbringung eines Durchzuges im Bereich des Verbindungsschenkels 9c kann als Kalibrierungsmöglichkeit für den zweiten Luftspalt 16 vorgesehen werden. Grundsätzlich dienen zur Kalibrierung die Länge des Ankerkerns 3 und die Planheit der Kontaktfläche. Both by leveling the contact area between the bottom the anchor plate 4 as well as serving as a support End faces 13a, 13b of the two legs 9a, 9b in the sense of a Calibration, on the one hand, can ensure the flatness of the contact surfaces and on the other hand ensures a minimal first air gap become. The introduction of a draft in the area of the connecting leg 9c can be used as a calibration option for the second air gap 16 can be provided. in principle are used for calibration, the length of the armature core 3 and Flatness of the contact surface.

Die zuvor erläuterte Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden:The invention explained above can be summarized as follows become:

Um eine Tauchanker-Vorrichtung 1 für ein elektromagnetisches Gerät 2 anzugeben, mit der eine große Anzugskraft bei einer kleinen Baugröße eines zugehörigen Ankers unter Verwendung einfacher Mittel mit einem geringen Fertigungs- und Montageaufwand erzielt werden soll, ist vorgesehen, dass ein Anker, der ein erstes Ankerelement 5 mit einem ersten Ankerkernteil 3a und mit einem zugehörigen erster Ankerplattenteil 4a aufweist sowie ein zweites Ankerelement 6 mit einem zweiten Ankerkernteil 3b und mit einem zugehörigen zweiten Ankerplattenteil 4b aufweist, gegeben ist, wobei das erste Ankerkernteil 3a mit dem zweiten Ankerkernteil 3b zumindest doppelwandig zu dem Ankerkern 3 und das erste Ankerplattenteil 4a mit dem zweiten Ankerplattenteil 4b einwandig zu der Ankerplatte 4 zusammengesetzt ist.To a submersible anchor device 1 for an electromagnetic To specify device 2, with a large tightening force at a small size of an associated anchor using simple means with little manufacturing and assembly effort it is intended that an anchor, a first anchor element 5 with a first anchor core part 3a and with an associated first anchor plate part 4a and a second anchor element 6 with a second anchor core part 3b and with an associated second anchor plate part 4b is given, the first armature core part 3a with the second armature core part 3b at least double-walled to the armature core 3 and the first armature plate part 4a the second anchor plate part 4b single-walled to the anchor plate 4 is composed.

Claims (21)

Tauchanker-Vorrichtung (1) für ein elektromagnetisches Gerät (2), mit einem Anker, der einen Ankerkern (3) und eine dazu abgewinkelte Ankerplatte (4) aufweist, wobei der Anker ein erstes Ankerelement (5) mit einem ersten Ankerkernteil (3a) mit einem zugehörigen ersten Ankerplattenteil (4a) aufweist sowie ein zweites Ankerelement (6) mit einem zweiten Ankerkernteil (3b) mit einem zugehörigen zweiten Ankerplattenteil (4b) aufweist, wobei das erste Ankerkernteil (3a) mit dem zweiten Ankerkernteil (3b) zumindest doppelwandig zu dem Ankerkern (3) und das erste Ankerplattenteil (4a) mit dem zweiten Ankerplattenteil (4b) einwandig zu der Ankerplatte (4) zusammengesetzt ist. Submersible anchor device (1) for an electromagnetic device (2), with an anchor, which has an anchor core (3) and an angled anchor plate (4), wherein the anchor has a first anchor element (5) with a first anchor core part (3a) with an associated first anchor plate part (4a) and a second anchor element (6) with a second anchor core part (3b) with an associated second anchor plate part (4b), wherein the first anchor core part (3a) with the second anchor core part (3b) is at least double-walled to the anchor core (3) and the first anchor plate part (4a) with the second anchor plate part (4b) is single-walled to the anchor plate (4). Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer jeweils einstückigen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und/oder des zweiten Ankerelementes (6). Submersible anchor device according to claim 1, each with a one-piece design of the first anchor element (5) and / or the second anchor element (6). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und/oder des zweiten Ankerelementes (6) als StanzBiegeteil. Submersible anchor device according to one of the preceding claims, With an embodiment of the first anchor element (5) and / or the second anchor element (6) as a stamped and bent part. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden, insbesondere annähernd rechteckigen Querschnitt des Ankerkerns (3). Submersible anchor device according to one of the preceding claims, With a cross-section of the armature core (3) that deviates from a circular cross-section, in particular approximately rectangular. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer zueinander baugleichen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und des zweiten Ankerelementes (6). Submersible anchor device according to one of the preceding claims, with an identical construction of the first anchor element (5) and the second anchor element (6). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer jeweils symmetrischen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und des zweiten Ankerelementes (6). Submersible anchor device according to one of the preceding claims, each with a symmetrical configuration of the first anchor element (5) and the second anchor element (6). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer jeweils unsymmetrischen Ausgestaltung des ersten Ankerelementes (5) und des zweiten Ankerelementes (6). Submersible anchor device according to one of the preceding claims, each with an asymmetrical configuration of the first anchor element (5) and the second anchor element (6). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, mit einer jeweils L-förmigen Ausgestaltung des ersten Ankerplattenteiles (4a) und des zweiten Ankerplattenteiles (4b) . Submersible anchor device according to one of claims 1 to 5 or 7, each with an L-shaped configuration of the first anchor plate part (4a) and the second anchor plate part (4b). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Schweiss-, Stanzpaketier- bzw. Befestigungsmittel-Verbindung des ersten Ankerelementes (5) mit dem zweiten Ankerelement (6). Submersible anchor device according to one of the preceding claims, with a welding, punched packet or fastening means connection of the first anchor element (5) to the second anchor element (6). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Joch (9) und mit einer zu diesem zuordbaren Spule (10), in die der Anker einführbar ist. Submersible anchor device according to one of the preceding claims, with a yoke (9) and with a coil (10) which can be assigned to the yoke and into which the armature can be inserted. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer U-förmigen Ausgestaltung des Jochs (9) mit einem ersten und einem zweiten Schenkel (9a bzw. 9b) sowie mit einem Verbindungsschenkel (9c), wobei der erste und der zweite Schenkel (9a bzw. 9b) als flächige Auflage für die Ankerplatte (4) vorgesehen sind. Submersible anchor device according to one of the preceding claims, with a U-shaped configuration of the yoke (9) with a first and a second leg (9a or 9b) and with a connecting leg (9c), the first and the second leg (9a or 9b) as a flat support for the Anchor plate (4) are provided. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11, mit einem ersten Kurzschlussring (11) an dem ersten Schenkel (9a) und mit einem zweiten Kurzschlussring (12) an dem zweiten Schenkel (9b). Submersible anchor device according to claim 11, with a first short-circuit ring (11) on the first leg (9a) and with a second short-circuit ring (12) on the second leg (9b). Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 und/oder 12, mit einer ungleichen Unterteilung der endseitigen Stirnflächen (13a bzw. 13b) des ersten Schenkels (9a) und des zweiten Schenkels (9b) in jeweils einen schmalen und in einen breiten Abschnitt, wobei die Stirnflächen (13a,13b) als Auflage für die Ankerplatte (4) vorgesehen sind. Submersible anchor device according to claim 11 and / or 12, with an uneven subdivision of the end faces (13a and 13b) of the first leg (9a) and the second leg (9b) into a narrow and a wide section, the end faces (13a, 13b) serving as a support for the anchor plate ( 4) are provided. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13, mit einer Anordnung des ersten Kurzschlussringes (11) an dem ersten Schenkel (9a) und des zweiten Kurzschlussringes (12) an dem zweiten Schenkel (9b), wobei jeweils einer der beiden Kurzschlussringe (9a,9b) einem der beiden Ankerplattenteile (4a,4b) als Teil der Auflage zugeordnet ist. Submersible anchor device according to claims 11 to 13, with an arrangement of the first short-circuit ring (11) on the first leg (9a) and the second short-circuit ring (12) on the second leg (9b), one of the two short-circuit rings (9a, 9b) in each case one of the two armature plate parts (4a, 4b ) is assigned as part of the edition. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 14, mit einer Umfassung des ersten Kurzschlussringes (11) an dem breiten Abschnitt des ersten Schenkels (9a) und des zweiten Kurzschlussringes (12) an dem breiten Abschnitt des zweiten Schenkels (9b). Submersible anchor device according to claims 11 to 14, with a surround of the first short-circuit ring (11) on the wide section of the first leg (9a) and the second short-circuit ring (12) on the wide section of the second leg (9b). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem die Spule (10) tragenden und gegen den Ankerkern (3) isolierenden Spulenkörper (14), der zwischen dem in diesen einführbaren Ankerkern (3) einerseits und der Spule (10) andererseits angeordnet ist. Submersible anchor device according to one of the preceding claims, with a coil body (14) which carries the coil (10) and insulates against the armature core (3) and which is arranged between the armature core (3) which can be inserted therein and the coil (10) on the other. Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 16, mit einer Anordnung des ersten und des zweiten Kurzschlussringes (11 bzw. 12) an dem ersten bzw. an dem zweiten Schenkel (9a bzw. 9b), so dass der Spulenkörper (14) auf dem Verbindungsschenkel (9c) aufliegt und von den beiden Kurzschlussringen (11,12) innerhalb des Jochs (9) fixiert ist. Submersible anchor device according to claims 11 to 16, with an arrangement of the first and the second short-circuit ring (11 or 12) on the first or on the second leg (9a or 9b), so that the coil former (14) rests on the connecting leg (9c) and of the two short-circuit rings (11, 12) is fixed within the yoke (9). Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer kraft- und/oder formschlüssigen Anordnung eines Stößels (8) zwischen dem ersten und dem zweiten Ankerelement (5 bzw. 6), insbesondere zwischen dem ersten Ankerkernteil (3a) und dem zweiten Ankerkernteil (3b). Submersible anchor device according to one of the preceding claims, with a non-positive and / or positive arrangement of a plunger (8) between the first and the second anchor element (5 or 6), in particular between the first anchor core part (3a) and the second anchor core part (3b). Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 18, mit einer pyramidenstumpfähnlichen, konus- bzw. kegelförmigen Ausbildung des Stößels (8). Submersible anchor device according to claim 18, with a truncated cone-like or conical shape of the tappet (8). Tauchanker-Vorrichtung nach Anspruch 18 und/oder 19, mit einer zu der Ausbildung des Stößels (8) korrespondierenden Ausnehmung des ersten Ankerkernteiles (3a) und des zweiten Ankerkernteiles (3b), insbesondere jeweils als hälftiges Stößelnegativ. Submersible anchor device according to claim 18 and / or 19, with a recess of the first armature core part (3a) and the second armature core part (3b) corresponding to the design of the plunger (8), in particular in each case as a half plunger negative. Tauchanker-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Verwendung in einem Schaltgerät, insbesondere Stromstossschaltgerät oder Schutzschaltgerät bzw. in einem elektromagnetischen Auslösegerät. Submersible anchor device according to one of the preceding claims, with a use in a switching device, in particular current impulse switching device or protective switching device or in an electromagnetic release device.
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