WO2000021109A1 - Magnetsystem - Google Patents

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WO2000021109A1
WO2000021109A1 PCT/EP1999/005896 EP9905896W WO0021109A1 WO 2000021109 A1 WO2000021109 A1 WO 2000021109A1 EP 9905896 W EP9905896 W EP 9905896W WO 0021109 A1 WO0021109 A1 WO 0021109A1
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WO
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sleeve
armature
spring
plunger
insert
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/005896
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English (en)
French (fr)
Inventor
Olaf Gensch
Jens Oppel
Original Assignee
Aeg Niederspannungstechnik Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Priority to HU0100301A priority patent/HU224397B1/hu
Priority to DE59914196T priority patent/DE59914196D1/de
Priority to PL99340758A priority patent/PL195499B1/pl
Priority to BR9907137-1A priority patent/BR9907137A/pt
Priority to EP99945973A priority patent/EP1036399B1/de
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    • 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
    • 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
    • H01H2071/249—Electromagnetic mechanisms with part of the magnetic circuit being in the normal current path in the circuit breaker, e.g. yoke, fixed contact and arc-runner are made out of one single conductive element
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2454—Electromagnetic mechanisms characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements

Definitions

  • the invention relates to a magnet system for circuit breakers and to a method for producing such a magnet system.
  • Miniature circuit breakers are used in electrical engineering to protect circuits against overload, e.g. by short circuits or the like, and are used to automatically interrupt a line, i.e. they trigger when such overload occurs.
  • a magnet system is used to trigger the circuit breaker.
  • the magnet system has a movable armature which, in the rest position, projects partially into a coil through which the current m of the line to be monitored flows. If the current m of the coil is greater than a predetermined tripping current, the armature is displaced by the magnetic field of the coil and triggers the circuit breaker via a plunger.
  • the release element ie armature and plunger, must be held by a spring m in a defined rest position in order to respond in a defined manner Ensure circuit breaker and avoid false triggering.
  • the magnet system must contain a number of different mechanical parts in order to ensure this functional reliability. Assembling this plurality of mechanical parts is time consuming and therefore expensive.
  • the miniature circuit breakers are manufactured in large numbers, since almost all circuits n homes, factories and the like must now be protected by such switches.
  • the object is achieved with the features of claim 1, and with regard to the method, the object is achieved with a method with the features of claim 8.
  • the components of the magnet system are a sleeve, an armature, a plunger, a spring, an insert and a supporting body.
  • the parts are designed so that the sleeve can accommodate the individual parts anchor, plunger, spring and insert in order to be used with these parts in the supporting body that holds the assembly together.
  • a solid core is provided which is penetrated by the plunger and is arranged between the armature and the insert in order to hold the magnetic field To reinforce coil and to vary the response of the magnet system.
  • the insert can be designed in such a way that it can be pressed into the sleeve in order to hold together a preassembled assembly which consists of the sleeve with anchor, plunger, spring and possibly the solid core.
  • the fixed core can take over the function of the insert if the fixed core forms an abutment for the spring, so that the spring is biased between the plunger and the fixed core.
  • the insert can be designed so that its axial length between the stop on the support body or on the sleeve and the abutment formed on the insert for the spring of the release characteristic of the magnet system is adjusted accordingly to adjust the biasing force of the spring. In this case, the same spring can always be used to obtain different magnet systems.
  • the length of the insert can be adjusted by suitable dimensioning or selection of an insert with the desired length.
  • the insert can also be designed in such a way that it is provided with an abutment for the spring on each end face, each abutment being at a different distance from the holding point of the insert (on the sleeve or on the supporting body). Such an insert can be used by the choice of the installation position in order to carry out the aforementioned length adjustment and thus the adjustment of the spring preload.
  • the magnet system can be easily assembled from inexpensive individual parts.
  • the sleeve which is usually made of plastic, has a stop for the armature from one end magnetizable material, so that the armature m can be inserted in a first assembly step simply the sleeve and is held there by the stop.
  • the plunger which is also usually made of plastic, can be inserted into the sleeve and brought into contact with the anchor.
  • the plunger lies only on one end face of the armature, without being firmly connected to it.
  • the spring is pushed over the plunger so that it rests on the anchor side of an abutment on the plunger.
  • the insert which is also made of plastic
  • the spring is pre-tensioned and pushes the plunger into its rest position.
  • the insert can be fastened to the sleeve and / or to the supporting body, the latter being able to be carried out by inserting the sleeve with the aforementioned parts into the supporting body.
  • the plunger is pretensioned in its rest position and, due to the abutment of the impact ice on the armature, also presses the armature m in its rest position against the stop formed in the sleeve.
  • the subsystem consisting of armature, plunger, spring and insert can be assembled by simply inserting these parts into the sleeve, without complicated intermediate steps being required.
  • no connection between the armature and plunger is necessary with the interposition of the spring, so that simple plastic parts can be used.
  • the insert and the sleeve are held by the supporting body, it is even possible to manufacture the individual parts with relatively large tolerances, since no press fit is required to hold the parts together.
  • the coil which is required anyway, surrounds and holds the sleeve, the coil being firmly attached to the supporting body, the entire magnet system can be made from inexpensive individual parts with large tolerances few connection points can be joined to form an assembly.
  • Figure 1 is an enlarged partial sectional view of a first embodiment of a magnet system according to the invention.
  • FIG. 2 shows an enlarged partial sectional view of a second exemplary embodiment of a magnet system according to the invention
  • FIG. 3 shows a perspective view of a supporting body
  • FIG. 4 shows a perspective view of a magnet system according to the invention.
  • Fig. 5 is a sectional exploded view to explain the method according to the invention.
  • FIG. 4 in which an overall perspective view of a magnet system is shown.
  • a support body 1 is shown, in which a sleeve 2 is inserted.
  • the sleeve 2 is surrounded by a coil 3 which is connected to the support body 1 by a coil end 32.
  • the other coil end 33 is connected to a screw terminal 31.
  • reference numeral 7 shows an armature which is held in its rest position by the force of a spring (not shown) in which the armature 7 protrudes slightly beyond the end of the sleeve 2.
  • the support body forms a yoke for the electromagnet, which is formed by the coil 3 and the armature 7 is.
  • the armature 7 which is arranged eccentrically to the magnetic field of the coil 3 in the rest position, is deflected downward in FIG. 4. This triggers a triggering mechanism (not shown).
  • a support body 1 with a sleeve 2 held between arms of the support body can be clearly seen here.
  • the sleeve 2 is surrounded by a coil 3, one end of which is connected to the supporting body 1 and the other end of which is connected to a screw terminal 31.
  • An anchor 7, a plunger 4, a spring 5 and an insert 6 are arranged within the sleeve 2.
  • the armature 7 is made of a magnetizable material (iron, etc.) and, in its rest position, as shown in FIG. 1, projects only slightly into the section of the sleeve 2 surrounded by the coil 3.
  • the insert 6 has two functions. On the one hand, the insert 6 serves to guide the plunger 4 penetrating the insert 6, on the other hand, the end face of the insert 6 facing the armature 7 serves as an abutment for the spring 5, which is thus formed between the insert 6 and one on the armature-side end of the plunger 4 Abutment is clamped.
  • the armature 7 rests in its rest position on a circumferential shoulder of the sleeve 2 and is held in the rest position by the prestressed plunger in the plunger receptacle of the armature 7.
  • the insert 6 has a circumferential projection with which the insert 6 is supported on the support body 1 against the force of the spring 5.
  • the insert 6 can also be pressed into the sleeve, but it can also be fastened to the supporting body 1 in another way.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the magnet system according to the invention.
  • This embodiment has essentially the same structure as the first embodiment, i.e. it has a support body 1, a sleeve 2, a coil 3, a plunger 4, a spring 5, an insert 6 and an armature 7.
  • a fixed core 8 is arranged in the sleeve 2.
  • This solid core 8, which is also made of a magnetizable material, is, as shown in FIG. 2, arranged opposite the armature 7 within the section of the sleeve 2 enclosed by the coil 3 and serves to increase the magnetic attraction force acting on the armature 7, if the coil 3 is energized.
  • the fixed core 8 has a central longitudinal bore, which is penetrated by the plunger 4 and the spring 5.
  • the diameter of the bore is chosen so that the plunger 4 and the spring 5 can move freely therein.
  • the portion of the insert 6 serving as an abutment for the spring 5 can also protrude into the bore in order to form the abutment for the spring 5 there.
  • the first exemplary embodiment can be modified in a simple manner by merely pressing the fixed core 8 into the sleeve 2.
  • the fixed core 8 can also be glued in or be determined in other ways.
  • the fixed core 8 can also be designed such that it also assumes the functions of the insert 6 by integrally forming a section corresponding to the insert 6.
  • Fig. 3 shows a perspective view of the support body 1, which can be used for the first and the second embodiment.
  • the support body 1 has one.
  • the vertical axis of the support body 1 according to FIG. 3 is shown aligned with the vertical axis of the magnet system in FIG. 2.
  • the plunger-side receptacle 11 and the armature-side receptacle 12 are designed as elongated holes that are open on one side. As a result, the pre-assembled sleeve assembly with the coil pushed onto the sleeve can be inserted into the support body 1 by lateral insertion.
  • the sleeve 2 can, as shown in FIGS. 1 and 2, be formed with a holding arm 24 which engages over the opposite side of the associated arm of the support body 1.
  • Interacting support structure design for example locking lugs and locking grooves, gluing, welding etc.
  • FIG. 5 shows a sectional view of individual parts of the magnet system in the course of assembling the magnet system according to the invention in accordance with the first exemplary embodiment.
  • the parts are assembled in FIG. 5 from right to left, ie the individual parts are inserted into the sleeve 2 from the right in the order shown used.
  • This assembly is preferably carried out with the larger sleeve opening facing upward, so that the parts can be used individually and are held by gravity.
  • the sleeve 2 has a stepped bore with the bore sections 21 (smaller diameter) and 22 (larger diameter). At the transition point between these two bore sections .21 and 22, a step is formed which forms a stop 23 for the armature 7.
  • the armature 7 has a stepped outer contour with the sections 71 (smaller diameter) and 72 (larger diameter). A step is formed between these sections and forms a contact surface 73.
  • the small diameter section 71 of the armature 7 is dimensioned such that it can be inserted in the small-diameter bore section 21 of the sleeve 2 in an easily displaceable manner.
  • the large-diameter section 72 of the armature 7 is smaller than the diameter of the large-diameter section 22 of the sleeve 2, so that the armature 7 can be inserted into the sleeve 2 until the contact surface 73 abuts the stop 23 of the sleeve 2.
  • the plunger 4 is inserted into the sleeve together with the spring (not shown in FIG. 5 for the sake of clarity).
  • the head portion 41 of the plunger arrives in a receptacle 74 formed on the end of the armature 7.
  • This receptacle improves the guidance of the plunger 4 in the sleeve 2 and keeps the spring (not shown) away from the sleeve wall, so that the spring is also compressed (not shown) no jamming or jamming can occur.
  • the receptacle 74 in the armature 7 is not absolutely necessary.
  • the insert 6 with its guide bore 62 is plugged onto the trigger end 42 of the pushing ice 4 and moved together along the pushing ice 4 while compressing the spring (not shown) until the insert 6 has reached a position relative to the sleeve 2 which enables the so-called insertion completed assembly m the supporting body (see. Fig. 1 and 2) allowed. Then the sleeve is inserted together with the coil (not shown) in the supporting body.
  • the circumferential projection 61 of the insert 6 bears against the supporting body.
  • the section 63 of the insert 6 determines the distance between the abutments for the spring (not shown) at the head end 41 of the push ice 4 and at the front end of the section 63 of the insert 6, so that the length of this section 63 determines the preload of the spring can be selected while always using the same spring.
  • FIG. 5 An alternative embodiment of the insert 6 is shown in FIG. 5 at 6 '.
  • the section 63 'shown is longer than the corresponding section 63 of the insert 6.
  • a higher spring preload can be set.
  • the section 64 of the insert 6 'opposite the section 63' with respect to the projection 62 has approximately the same length as the section 63 of the insert 6.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetsystem für Leitungsschutzschalter und auf ein Herstellungsverfahren dafür. Das Magnetsystem hat eine in einem Tragkörper (1) angebrachte Hülse (2), die von einer Spule (3) umgeben ist und einen in der Hülse verschiebbaren Anker (7) hat. Der Anker liegt in Ruhestellung gegen einen innenseitig in der Hülse ausgebildeten Anschlag (23) an und ist dort durch einen unter Federvorspannung am Anker anliegenden Stößel (4) gehalten. Der Stößel ist mit einer Feder (5) beaufschlagt, die sich am Stößel einerseits und an einem Einsatz (6) in der Hülse andererseits abstützt. Die Teile werden bei der Montage in der vorgegebenen Reihenfolge lediglich in die Hülse eingesetzt und durch Einsetzen des Einsatzes bzw. durch Einsetzen der Hülse in den Tragkörper in der Funktionslage festgelegt. Damit sind preiswertere Teile verwendbar, und die Montage ist vereinfacht.

Description

Magnetsystem
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetsystem für Leitungsschutzschalter und auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetsystems.
Leitungsschutzschalter werden in der Elektrotechnik zum Schutz von Schaltkreisen gegen Überlastung, z.B. durch Kurzschlüsse oder dergleichen, verwendet und dienen zur automatischen Unterbrechung einer Leitung, d.h. sie losen aus, wenn eine solche Überlastung auftritt.
Für einige mögliche Uberlastungsfalle wird ein Magnetsystem zur Auslosung des Leitungsschutzschalters verwendet. Das Magnetsystem hat einen beweglichen Anker, der in Ruhelage teilweise in eine von dem Strom m der zu überwachenden Leitung fließenden Strom durchflossene Spule hineinragt. Wird der Strom m der Spule großer als ein vorbestimmter Auslosestrom, wird der Anker durch das entstehende Magnetfeld der Spule verschoben und lost über einen Stößel den Leitungsschutzschalter aus.
Weil die Spule stets von dem zu überwachenden Strom durchflössen ist, muß das Ausloseglied, d.h. Anker und Stößel, von einer Feder m einer definierten Ruhelage gehalten sein, um ein definiertes Ansprechen des Leitungsschutzschalters sicherzustellen und Fehlauslosungen zu vermeiden.
Folglich muß das Magnetsystem eine Mehrzahl verschiedener mechanischer Teile enthalten, um diese Funktionssicherheit zu gewährleisten. Diese Mehrzahl mechanischer Teile zusammenzufügen ist zeitaufwendig und folglich teuer.
Die Leitungsschutzschalter werden n großen Stuckzahlen hergestellt, da nahezu sämtliche Stromkreise n Hausern, Fabriken und dergleichen inzwischen durch solche Schalter abgesichert werden müssen.
Folglich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Magnetsystem für Leitungsschutzschalter zu schaffen, das leicht und preiswert herzustellen ist, sowie ein Verfahren zu Herstellung eines solchen Magnetsystems anzugeben.
Hinsichtlich des Magnetsystems wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelost.
Bei der erfmdungsgemaßen Losung sind die Bestandteile des Magnetsystems eine Hülse, ein Anker, ein Stößel, eine Feder, ein Einsatz und ein Tragkorper. Die Teile sind so gestaltet, daß die Hülse die Einzelteile Anker, Stößel, Feder und Einsatz aufnehmen kann, um mit diesen Teilen in den Tragkorper eingesetzt zu werden, der die Baugruppe zusammenhält .
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zusätzlich zu dem Einsatz ein fester Kern vorgesehen, der von dem Stößel durchgriffen und zwischen dem Anker und dem Einsatz angeordnet ist, um das Magnetfeld der Spule zu verstarken und um das Ansprechverhalten des Magnetsystems zu variieren.
Ferner kann der Einsatz so gestaltet sein, daß er in die Hülse eingepreßt werden kann, um eine vormontierte Baugruppe, die aus der Hülse mit Anker, Stößel, Feder und ggf. dem festen Kern besteht, zusammenzuhalten.
Alternativ kann der feste Kern die Funktion des Einsatzes mit übernehmen, wenn der feste Kern ein Widerlager für die Feder bildet, so daß die Feder zwischen dem Stößel und dem festen Kern vorgespannt ist.
Der Einsatz kann so gestaltet sein, daß seine axiale Lange zwischen dem Haltepunkt am Tragkorper bzw. an der Hülse und dem an dem Einsatz ausgebildeten Widerlager für die Feder der Auslosecharakteristik des Magnetsystems entsprechend angepaßt ist, um die Vorspannkraft der Feder anzupassen. In diesem Fall kann stets die gleiche Feder verwendet werden, um dennoch verschiedene Magnetsysteme zu erhalten. Die Anpassung der Lange des Einsatzes kann durch geeignete Bemessung bzw. Auswahl eines Einsatzes mit der gewünschten Lange erfolgen. Der Einsatz kann auch so gestaltet sein, daß er an jeder Stirnseite mit einem Widerlager für die Feder versehen ist, wobei jedes Widerlager einen anderen Abstand vom Haltepunkt des Einsatzes (an der Hülse oder an dem Tragkorper) hat. Ein solcher Einsatz kann durch die Wahl der Einbaulage verwendet werden, um die vorgenannte Langenanpassung und damit die Anpassung der Federvorspannung vorzunehmen.
Mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren kann das Magnetsystem auf einfache Weise aus preiswerten Einzelteilen zusammengefugt werden.
Die üblicherweise aus Kunststoff zu fertigende Hülse hat an einem Ende einen Anschlag für den Anker aus einem magnetisierbaren Material, so daß der Anker m einem ersten Montageschritt einfach m die Hülse eingeführt werden kann und dort vom Anschlag gehalten ist. Dann kann der ebenfalls üblicherweise aus Kunststoff zu fertigende Stößel in Hülse eingeführt und mit dem Anker m Anlage gebracht werden. Der Stößel liegt dabei nur an einer Stirnflache des Ankers an, ohne mit diesem fest verbunden zu sein. Nun wird die Feder über den Stößel geschoben, so daß sie ankerseitig an einem Widerlager am Stößel anliegt. Durch Aufstecken des ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Einsatzes mit seiner Fuhrung auf den Stößel, gelangt die Feder m Anlage mit einem Widerlager an dem Einsatz. Wenn der Einsatz nun in seine Endstellung verschoben wird, ist die Feder vorgespannt und druckt den Stößel in seine Ruhelage. Der Einsatz kann an der Hülse und/oder an dem Tragkorper befestigt werden, wobei letzteres durch Einsetzen der Hülse mit den vorgenannten Teilen m den Tragkorper erfolgen kann. Bei dem fertigen Magnetsystem ist der Stößel n seine Ruhestellung vorgespannt und druckt, bedingt durch die Anlage des Stoßeis an dem Anker, den Anker ebenfalls m seine Ruhestellung gegen den m der Hülse ausgebildeten Anschlag.
Mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren laßt sich das aus Anker, Stößel, Feder und Einsatz bestehende Subsystem durch einfaches Einbringen dieser Teile in die Hülse montieren, ohne daß komplizierte Zwischenschritte erforderlich sind. Zudem ist keine Verbindung zwischen Anker und Stößel unter Zwischenordnung der Feder erforderlich, so daß einfache Kunststoffteile verwendet werden können. Wenn der Einsatz und die Hülse von dem Tragkorper gehalten sind, ist es sogar möglich, die Einzelteile mit relativ großen Toleranzen zu fertigen, da keinerlei Preßsitz erforderlich ist, um die Teile zusammezuhalten. Weil ferner die ohnehin erforderliche Spule die Hülse umgibt und halt, wobei die Spule an dem Tragkorper fest befestigt st, kann das gesamte Magnetsystem aus preiswerten Einzelteilen mit großen Toleranzen mit wenigen Verbindungsstellen zu einer Baugruppe zusammengefügt werden.
Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den übrigen Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Magnetsystems;
Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen MagnetSystems;
Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Tragkörpers;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Magnetsystems; und
Fig. 5 eine geschnittene Explosionsdarstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zunächst zu Fig. 4, in der eine perspektivische Gesamtansicht eines Magnetsystems gezeigt ist. In Fig. 4 ist ein Tragkörper 1 gezeigt, in den eine Hülse 2 eingesetzt ist. Die Hülse 2 ist von einer Spule 3 umgeben, die mit einem Spulenende 32 mit dem Tragkörper 1 verbunden ist. Das andere Spulenende 33 ist mit einer Schraubklemme 31 verbunden. In Fig. 4 ist mit dem Bezugszeichen 7 ein Anker gezeigt, der durch die Kraft einer Feder (nicht gezeigt) in seiner Ruheposition gehalten ist, in der der Anker 7 geringfügig über das Ende der Hülse 2 vorsteht. Der Tragkörper bildet ein Joch für den Elektromagneten, der von der Spule 3 und dem Anker 7 gebildet ist. Wird die Spule 3 von einem Strom durchflössen, der einen vorbestimmten Strom übersteigt, wird der Anker 7, der in Ruhelage außermittig zum Magnetfeld der Spule 3 angeordnet ist, in Fig. 4 nach unten ausgelenkt. Dadurch wird ein Auslösemechnismus (nicht gezeigt) ausgelöst.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetsystems gezeigt. Deutlich ist hierein Tragkörper 1 mit einer zwischen Armen des Tragkörpers gehaltenen Hülse 2 zu erkennen. Die Hülse 2 ist von einer Spule 3 umgeben, deren eines Ende mit dem Tragkörper 1 verbunden ist und deren anderes Ende an eine Schraubklemme 31 angeschlossen ist. Innerhalb der Hülse 2 sind ein Anker 7, ein Stößel 4, eine Feder 5 und ein Einsatz 6 angeordnet. Der Anker 7 ist aus einem magnetisierbaren Material (Eisen etc.) gefertigt und ragt in seiner Ruhestellung, wie in Fig. 1 gezeigt ist, nur wenig in den von der Spule 3 umgebenen Abschnitt der Hülse 2 hinein. Wird nun die Spule 3 von einem Strom bestimmter Größe durchflössen, wird der Anker 7 angezogen und in Fig. 1 nach rechts bewegt. Dabei verschiebt der Anker 7 den unter Federvorspannung in einer Aufnahme am Anker 7 aufliegenden Stößel 4 gegen die Kraft der Feder 5. Wenn der Stößel 4 verschoben wird, tritt dessen in Fig. 1 rechtes Ende weiter aus einem Einsatz 6 hervor und löst einen zugeordneten Auslösemechanismus (nicht gezeigt) aus.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, hat der Einsatz 6 zwei Funktionen. Einerseits dient der Einsatz 6 der Führung des den Einsatz 6 durchdringenden Stößels 4, andererseits dient die dem Anker 7 zugewandte Stirnfläche des Einsatzes 6 als ein Widerlager für die Feder 5, die somit zwischen dem Einsatz 6 und einem an dem ankerseitigen Ende des Stößels 4 ausgebildeten Widerlager eingespannt ist. Der Anker 7 liegt in seiner Ruhestellung an einem umlaufenden Absatz der Hülse 2 an und wird von dem in der Stößelaufnahme des Ankers 7 anliegenden, vorgespannten Stößel in Ruhestellung gehalten. Wie in Fig. 1 weiter gezeigt ist, hat der Einsatz 6 einen umlaufenden Vorsprung, mit dem sich der Einsatz 6 gegen die Kraft der Feder 5 an dem Tragkörper 1 abstützt. Alternativ dazu kann der Einsatz 6 auch in die Hülse eingepreßt sein, er kann aber auch auf andere Weise an dem Tragkörper 1 befestigt sein.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetsystems. Dieses Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen den gleichen Aufbau, wie das erste Ausführungsbeispiel, d.h es hat einen Tragkörper 1, eine Hülse 2, eine Spule 3, eine Stößel 4, eine Feder 5, einen Einsatz 6 und einen Anker 7.
Diese Teile wirken so zusammen, wie dies unter Fig. 1 erläutert wurde, so daß auf eine Wiederholung verzichtet wird. Zusaätzlich zum ersten Ausführungsbeispiel ist ein fester Kern 8 in der Hülse 2 angeordnet. Dieser feste Kern 8 aus einem ebenfalls magnetisierbaren Material ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, in Gegenüberlage des Ankers 7 innerhalb des durch die Spule 3 umschlossenen Abschnitts der Hülse 2 angeordnet und dient der Verstärkung der auf den Anker 7 wirkenden magnetischen Anziehungskraft, wenn die Spule 3 stromdurchflossen ist.
Wie deutlich in Fig. 2 zu erkennen ist, hat der feste Kern 8 eine mittige Längsbohrung, die von dem Stößel 4 und der Feder 5 durchgriffen ist. Der Durchmesser der Bohrung ist so gewählt, daß sich der Stößel 4 und die Feder 5 darin frei bewegen können. Ferner kann der als Widerlager für die Feder 5 dienende Abschnitt des Einsatzes 6 ebenfalls in die Bohrung hineinragen, um dort das Widerlager für die Feder 5 zu bilden. Mit diesem Ausführungsbeispiel kann das erste Ausführungsbeispiel auf einfache Weise modifiziert werden, indem lediglich zusätzlich der feste Kern 8 in die Hülse 2 eingepreßt wird. Der feste Kern 8 kann auch eingeklebt oder auf andere Weise festgelegt werden. Der feste Kern 8 kann auch derart ausgebildet sein, daß er die Funktionen des Einsatzes 6 mit übernimmt, indem er einstückig einen dem Einsatz 6 entsprechenden Abschnitt ausgebildet hat.
Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht des Tragkörpers 1, der für das erste und das zweite Ausführungsbeispiel verwendbar ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat der Tragkörper 1 eine . ankerseitige Aufnahme 12 und eine stößelseitige Aufnahme 11. Zum leichteren Verständnis ist die vertikale Achse des Tragkörpers 1 gemäß Fig. 3 mit der vertikalen Achse des Magnetsystems in Fig. 2 ausgerichtet dargestellt. Wie in Fig. 3 deutlich zu erkennen ist, sind die stößelseitige Aufnahme 11 und die ankerseitige Aufnahme 12 als zu einer Seite offene Langlöcher ausgebildet. Dadurch kann die vormontierte Hülsenbaugruppe mit der auf die Hülse aufgeschobenen Spule durch seitliches Einführen in den Tragkörper 1 eingesetzt werden. Bei dieser Einsetzbewegung gelangt der umlaufende Vorsprung des Einsatzes 6 hülsenseitig in Anlage mit dem Tragkörper 1 (Fig. 1 und 2), ebenso wie das ankerseitige Ende der Hülse 2 hülsenseitig in Anlage mit dem Tragkörper 1 gelangt (Fig. 1 und 2) . Um den Halt der Hülse 2 im Tragkörper 1 auf der Ankerseite zu verbessern, kann, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, die Hülse 2 mit einem Haltearm 24 ausgebildet sein, der auf die gegenüberliegende Seite des zugeordneten Arms des Tragkörpers 1 übergreift. Zur Festlegung der Hülse können auch andere Varianten der Hülsen- und
Tragkörpergestaltung zusammenwirken; beispielsweise Rastnasen und Rastnuten, Klebung, Schweißung etc..
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht einzelner Teile des Magnetsystems im Laufe des Zusammenfügens des erfindungsgemäßen Magnetsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Zusammensetzen der Teile erfolgt in Fig. 5 von rechts nach links, d.h die Einzelteile werden in der gezeigten Reihenfolge von rechts in die Hülse 2 eingesetzt. Vorzugsweise erfolgt dieser Zusammenbau mit der größeren Hülsenöffnung nach oben, so daß die Teile einzeln eingesetzt werde können und von der Schwerkaft gehalten sind.
Wie in Fig. 5 deutlich zu sehen ist, hat die Hülse 2 eine gestufte Bohrung mit den Bohrungsabschnitten 21 (kleinerer Durchmesser) und 22 (größerer Durchmesser) . An der Übergangsstelle zwischen diesen beiden Bohrungsabschnitten .21 und 22 ist eine Stufe ausgebildet, die einen Anschlag 23 für den Anker 7 bildet.
Der Anker 7 hat eine gestufte Außenkontur mit den Abschnitten 71 (kleinerer Durchmesser) und 72 (größerer Durchmesser). Zwischen diesen Abschnitten ist eine Stufe ausgebildet, die eine Anlagefläche 73 bildet. Der Abschnitt kleinen Durchmessers 71 des Ankers 7 ist so bemessen, daß er leicht verschiebbar in den kleindurchmessrigen Bohrungsabschnitt 21 der Hülse 2 eingeführt werden kann. Gleichermaßen ist der großdurchmessrige Abschnitt 72 des Ankers 7 kleiner als der Durchmesser des großdurchmessrigen Abschnitts 22 der Hülse 2, so daß der Anker 7 insgesamt bis zur Anlage der Anlagefläche 73 an dem Anschlag 23 der Hülse 2 in die Hülse 2 einführbar ist .
Nachdem der Anker 7 bis zum Anschlag 23 in die Hülse 2 eingeführt wurde, wird der Stößel 4 zusammen mit der in dieser Fig. 5 der Übersicht halber nicht gezeigten Feder in die Hülse eingesetzt. Dabei gelangt der Kopfabschnitt 41 des Stößels in eine am Anker 7 stirnseitig ausgebildete Aufnahme 74. Diese Aufnahme verbessert die Führung des Stößels 4 in der Hülse 2 und hält die Feder (nicht gezeigt) von der Hülsenwand fern, so daß auch im zusammengedrückten Zustand der Feder (nicht gezeigt) kein Klemmen oder Verhaken auftreten kann. Die Aufnahme 74 im Anker 7 ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Nun wird der Einsatz 6 mit seiner Fuhrungsbohrung 62 auf das Ausloseende 42 des Stoßeis 4 aufgesteckt und unter Zusammendrucken der Feder (nicht gezeigt) entlang des Stoßeis 4 verschoben, bis der Einsatz 6 eine Stellung relativ zur Hülse 2 erreicht hat, die ein Einsetzen der so fertiggestellten Baugruppe m den Tragkorper (s. Fig. 1 und 2) erlaubt. Dann wird die Hülse zusammen mit der Spule (nicht gezeigt) m den Tragkorper eingesetzt.
Wenn die Baugruppe m den Tragkorper eingesetzt ist, liegt der umlaufende Vorsprung 61 des Einsatzes 6 am Tragkorper an. Der Abschnitt 63 des Einsatzes 6 bestimmt den Abstand zwischen den Widerlagern für die Feder (nicht gezeigt) am Kopfende 41 des Stoßeis 4 und am stirnseitigen Ende des Abschnitts 63 des Einsatzes 6, so daß durch die Festlegung der Lange dieses Abschnitts 63 die Vorspannung der Feder gewählt werden kann, wahrend stets die gleiche Feder verwendet wird.
In Fig. 5 ist mit 6' eine alternative Ausgestaltung des Einsatzes 6 gezeigt. Der gezeigte Abschnitt 63' ist langer als der entsprechende Abschnitt 63 des Einsatzes 6. Indem dieser Einsatz verwendet wird, laßt sich eine höhere Federvorspannung einstellen. Zudem hat der bezüglich des Vorsprungs 62 dem Abschnitt 63' gegenüberliegende Abschnitt 64 des Einsatzes 6' etwa die gleiche Lange wie der Abschnitt 63 des Einsatzes 6. Somit können durch bloßes Umdrehen (sog. Umschlag) des Einsatzes 6 zwei verschiedene Federvorspannungen mit demselben Bauteil verwirklicht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Magnetsystem für einen Leitungsschutzschalter, mit einem Tragkorper (1) zur Aufnahme einer Hülse (2), die von einer an dem Tragkorper angeschlossenen Spule (3) umgeben ist und einen bewegbaren Anker (7) aus einem magnetisierbaren Material verschiebbar fuhrt, einem Stößel (4), der zur Auslosung des Leitungsschutzschalters von dem Anker (7) gegen die Kraft einer Feder (5) verschiebbar ist, und einem Einsatz (6;6 ), der mit dem Tragkorper m Eingriff ist und eine Fuhrung für den Stößel (4) sowie ein erstes Widerlager für die Feder (5) aufweist, wobei die Hülse (2) innenseitig mit einem Anschlag (23) für den Anker (7) versehen ist, und wobei der Stößel (4) an seinem an dem Anker (7) anliegenden Ende mit einem zweiten Widerlager für die Feder (5) versehen ist und den Anker (7) durch die Vorspannkraft der Feder (5) gegen den Anschlag (23) vorspannt.
2. Magnetsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen der Hülse (2) gegenüber dem Anker (7) und davon beabstandet angeordneten festen Kern (8) aus einem magnetisierbaren Material, der eine von dem Stößel (4) durchgriffene Bohrung hat.
3. Magnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen an dem Einsatz (6,6') ausgebildeten Vorsprung (61), der hülsenseitig an dem Tragkörper (1) anliegt.
4. Magnetsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand in Axialrichtung des Einsatzes (6) zwischen dem zweiten Widerlager und dem Vorsprung (61) zur Einstellung einer bestimmten Vorspannung der Feder (5) eingestellt ist.
5. Magnetsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) eine gestufte Längsbohrung mit einem kleineren Durchmesser an einem Ende hat und die Durchmesserstufe den Anschlag (23) für den Anker
(7) bildet.
6. Magnetsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7) stufenförmig Abschnitte (71, 72) verschiedenen Durchmessers hat und eine Stufe zwischen zwei Abschnitten verschiedenen Durchmessers eine mit dem Anschlag (23) zusammenwirkende Anlagefläche (73) bildet.
7. Magnetsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7) auf der dem Stößel (4) zugewandten Stirnfläche eine Ausnehmung (74) zur Aufnahme des Stößels (4) hat.
8. Verfahren zur Herstellung eines Magnetsystems für einen Leitungsschutzschalter, mit den Schritten:
Herstellen eines Tragkörpers (1),
Herstellen einer Hülse (2) mit einem innenseitig ausgebildeten Anschlag (23) ,
Herstellen eines Ankers (7) und Einführen des Ankers in die Hülse (2) zur Anlage an dem Anschlag (23),
Herstellen eines Stößels (4) mit einem ersten Widerlager für eine Feder (5) und Einführen des Stößels in die Hülse zur Anlage mit dem Anker (7), Herstellen einer Feder (5) und Einführen der Feder (5) in die Hülse (2) zur Anlage mit dem ersten Widerlager des Stößels (4),
Herstellen einer Spule (3) und Einführen der Hülse (2) in die Spule (3) ,
Herstellen eines Einsatzes (6) mit einer Führung (62) für den Stößel (4) und einem zweiten Widerlager für die Feder (5) und Aufstecken des Einsatzes (6) auf den Stößel (4) zur Anlage des zweiten Widerlagers an der Feder (5),
Einsetzen der Hülse (2) und des Einsatzes (6) unter Vorspannen der Feder (5) in den Tragkorper (1) zum Eingriff damit, und
Anschließen der Spule (3) an den Tragkörper (1) .
9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit den Schritten: Herstellen eines Kerns (8) mit einer Längsbohrung und Einpressen des Kerns (8) in Gegenüberlage zu dem Anker (7) in die Hülse (2) .
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner mit den Schritten:
Ausbilden des Einsatzes (6) mit einem Vorsprung (61) zur hülsenseitigen Anlage an dem Tragkörper (1) und Einstellen des Abstands in Axialrichtung des Einsatzes (6) zwischen dem Vorsprung (61) und dem zweiten Widerlager für die Feder (5), um die Vorspannung der Feder (5) einzustellen.
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