DE3852624T2

DE3852624T2 - Polarisierter Elektromagnet.

Info

Publication number: DE3852624T2
Application number: DE3852624T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Hamaguchi; Hideya Kondou; Youchi Kunimoto; Manabu Yano; Youichi Yokoyama
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd; Electric Power Research Institute Inc
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd; Electric Power Research Institute Inc
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2008-10-11
Also published as: EP0321664A3; EP0321664A2; US4855701A; DE3852624D1; EP0321664B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft einen polarisierten Elektromagneten und insbesondere eine Verbesserung an einem polarisierten Elektromagneten mit einem axial beweglichen Kern, der sich durch eine Anregungsspule erstreckt und der Polplatten an seinen gegenüberliegenden Enden besitzt, die jeweils zwischen magnetischen Luftspalten angeordnet sind, die zwischen den einander gegenüberliegenden Polen von Permanentmagnetmitteln zur axialen Bewegung bei Erregung und Abschalten der Anregungsspule gebildet sind.

STAND DER TECHNIK

Derartige polarisierte Elektromagnete sind bereits wohlbekannt. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 4 509 026 einen allgemeinen Aufbau eines polarisierten Elektromagneten, in dem ein axial beweglicher Kern sich durch eine Anregungsspule erstreckt, die mit Polplatten an den gegenüberliegenden Enden des Kerns versehen ist, die in magnetischen Luftspalten angeordnet sind, die zwischen den gegenüberliegenden Polenden von inneren und äußeren Jochmitteln gebildet sind, die durch Permanentmagnetmittel mit unterschiedlichen Polaritäten magnetisiert sind. Bei diesem Aufbau haben die inneren Jochmittel Polenden, die sich nach innen von den seitlichen Enden der Polplatten mit diesen in Berührung stehend mit diesen erstrecken, so daß die Polplatten in Verbindung mit den benachbarten Polenden der inneren Jochmittel treten, wenn sie zu diesen hingezogen sind. Das bedeutet, daß jedes Polende der inneren Jochmittel axial von der benachbarten Polplatte beabstandet ist, wobei es sich in einer Position magnetisch zurückgestoßen von dem Polende um eine Distanz exakt gleich zu dem Hub, der für die Axialbewegung des Kerns benötigt wird, befindet. Dadurch ist es immer nötig, eine magnetische Kraft zu erzeugen, um den durch die Distanz vorgegebenen magnetischen Widerstand zu kompensieren, um die Polplatte zum benachbarten Polende der inneren Jochmittel durch Erregung der Spule zu bewegen. Mit anderen Worten besitzt der vorbekannte Elektromagnet eine Ansprech-Reaktionsfähigkeit, die direkt von sich aus durch die Distanz zwischen dem Polende der inneren Jochmittel und der benachbarten Polplatte in der Position abgestoßen von dieser bestimmt ist, und es ist daher praktisch unmöglich, die Ansprech- Reaktionsfähigkeit zu erhöhen, ohne die Distanz des Hubs des Kerns zu vermindern.
Ähnlich der oben genannten US-Patentschrift 4 509 026 gibt es die EP-A-0 174 238, in der ein Schalten eines Kerns in die herangezogene Position an den Polspitzen eines inneren Jochmittels eine bestimmte Kraft haben muß, um den magnetischen Widerstand zwischen der Polspitze und der benachbarten Polplatte in der Position beabstandet von der Polspitze zu überwinden. Es ist nicht möglich, diese Ansprech-Reaktionsfähigkeit weiter zu verbessern, ohne schwere Nachteile zu verursachen, da der einzige Weg, der bekannt ist, um dies zu tun, der ist, den magnetischen Widerstand zwischen der Polspitze und der benachbarten Polplatte zu vermindern. Eine derartige Verminderung im Widerstand könnte nur durch Vermindern der Entfernung zwischen diesen beiden Objekten erreicht werden, was andererseits zu einer Verminderung des Hubs des Kerns führen würde, die nicht gewünscht ist. Dieser Hub muß oberhalb einer Minimaldistanz bleiben, um die ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.
Als ein weiteres Dokument ist die FR-A 2 577 071 zu nennen, in der die gleichen Nachteile auftreten.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des obigen Problems ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, einen Weg zu finden, die Betriebsfähigkeit eines polarisierten Elektromagneten zu verbessern, wobei besonderer Wert auf Zuverlässigkeit und Reaktionsfähigkeit gelegt ist. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung, wie sie durch die Merkmale des Anspruchs 1 beschrieben ist, erreicht. Der polarisierte Elektromagnet enthält in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Anregungsspule und einen axial beweglichen Kern, der sich durch die Anregungsspule erstreckt, um magnetisch mit dieser zur Bewegung zwischen zwei Positionen bei Erregung und Abschalten der Anregungsspule verbunden zu sein. Der Kern hat an seinen gegenüberliegenden Enden Polplatten, die sich seitlich zur Kernachse erstrecken, und ist magnetisch durch die Polplatten mit inneren und äußeren Jochmitteln gekoppelt, die durch Permanentmagnetmittel auf entgegengesetzte Polaritäten magnetisiert sind.
Die äußeren Jochmittel erstrecken sich parallel zum Kern in seitlich voneinander beabstandeter Beziehung zu diesem und weisen an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils äußere Polenden auf, die axial nach außen von den benachbarten Polplatten des Kerns angeordnet sind. Die inneren Jochmittel erstrecken sich parallel zum Kern innerhalb der äußeren Jochmittel und werden an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils mit inneren Polenden gebildet, die mit den benachbarten der äußeren Polenden zusammenwirken, um zwischen ihnen entsprechende magnetische Luftspalte zu bilden, in denen jeweils die entsprechenden Polplatten angeordnet werden. Der Elektromagnet der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der inneren Polenden in einer Polspitze endet, die seitlich nach außen von der benachbarten Polplatte angeordnet ist und sich in Axialrichtung zu einem Punkt erstreckt, der die benachbarte Polplatte überragt, wenn die letztere in der Position ist, in der sie magnetisch zur Polspitze herangezogen wird, so daß die Innenfläche der Polspitze in direkte, aufeinander zu weisende Beziehung zu der Querkante der benachbarten Polplatte in der herangezogenen Position kommt. Dieser Gegebenheit, daß dem inneren Polende oder der Polspitze erlaubt ist, sich bis über die oder sogar an der benachbarten Polplatte vorbei zu erstrecken, die sich in der herangezogenen Position befindet, ist es möglich, den Luftspalt zwischen der Polspitze und der benachbarten Polplatte in der anderen Position beabstandet von der Polspitze zu reduzieren, wodurch der magnetische Widerstand zwischen diesen reduziert ist ohne die Verminderung des Hubs des Kerns. Demzufolge kann der Elektromagnet eine entsprechend reduzierte elektromagnetische Kraft zum Schalten des Kerns an seine herangezogene Position zur Pol spitze der inneren Jochmittel aus der anderen Position heraus erfordern, wodurch eine verbesserte Ansprech- Reaktionsfähigkeit der Kernbewegung auf ein Erregungssignal geschaffen wird.
Es ist daher eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen polarisierten Elektromagneten zu schaffen, der dazu in der Lage ist, die Ansprech- Reaktionsfähigkeit des Erregungssignals zu vergrößern, ohne den Hub des Kerns zu opfern.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt es eines der inneren Polenden die Polspitze, während das andere Polende sich seitlich in den Weg der benachbarten Polplatte erstreckt, um hieran einen Pol-Flansch zubeschreiben, dem in Kontakt mit der benachbarten Polplatte kommt, wenn die letztere magnetisch an den Pol- Flansch herangezogen wird, so daß der Kern stabil an der Position gehalten wird, in der der Pol-Flansch die benachbarte Polplatte durch die magnetische Kraft der Permanentmagnetmittel anzieht, und wird angetrieben werden, um sich in Richtung der anderen Position bei Erregung des Elektromagneten zu bewegen. Der Kern ist federvorgespannt in Richtung der stabilen Position, um für den Kern sicherzustellen, daß er in die herangezogene Position bei Abschalten des Elektromagneten zurückkehrt.
Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen polarisierten Elektromagneten monostabilen Typs zu schaffen, der die verbesserte Ansprech- Reaktionsfähigkeit behält.
In dem Elektromagneten ist eine Führung enthalten, die aus einem nicht-magnetischen Material gefertigt ist und die an die inneren und äußeren Jochmittel befestigt ist. Die Führung erstreckt sich zwischen der Polspitze und der benachbarten Polplatte und wird mit einer Führungsfläche, entlang der die seitliche Kante der Polplatte geführt wird, während der Kern axial zwischen den zwei axial beabstandeten Positionen sich bewegt, gebildet. Daher ist der Kern sanft in seiner axialen Bewegung geführt, ohne jede Lateralverschiebungen, wobei dies eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist.
In einer modifizierten Version der vorliegenden Erfindung wird ein Elektromagnet eines bistabilen Typs dargestellt, in der jedes der inneren Polenden die Polspitze darstellt, die seitlich von der benachbarten Polplatte nach außen positioniert ist und sich in Axialrichtung zu einem Punkt erstreckt, wo sie die benachbarte Polspitze überragt, wenn die letztere magnetisch zu der Polspitze herangezogen ist. Die Polspitzen werden von den benachbarten Polplatten beabstandet, um zwischen sich entsprechende Luftspalten mit einem magnetischen Widerstand im wesentlichen zueinander gleich zu bilden, so daß der Kern an einer der zwei axial voneinander beabstandeten Positionen stabilisiert ist.
Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen polarisierten Elektromagneten bistabilen Typs zu schaffen, der die verbesserte Ansprech- Reaktionsfähigkeit behält.
Diese und wieder andere Aufgaben und Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung deutlich im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt eines ferngesteuert kontrollierbaren Stromkreisunterbrechers, der einen verbesserten polarisierten Elektromagneten nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nutzt,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Unterbrecher,
Fig. 3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Unterbrechers,
Fig. 4 zeigt eine Explosionsdarstellung des Elektromagneten,
Fig. 5 zeigt einen Vertikalschnitt des Unterbrechers, der bin schützendes Gehäuse für den Elektromagneten zeigt,
Fig. 6 zeigt eine Explosionsdarstellung eines L- förmigen Betätigungselements und eines zweiten Kontaktarms, die in dem Unterbrecher genutzt werden,
Fig. 7 zeigt eine teilweise Darstellung, die die Befestigung einer Betriebsanzeige relativ zu dem L-förmigen Betätigungsmittel in dem Unterbrecher zeigt,
Fig. 8 und 9 sind erklärende Darstellungen, die jeweils den Betrieb des Elektromagneten zeigen,
Fig. 10 bis 13 sind jeweils vertikale Schnitte, die verschiedene Betriebszustände des Unterbrechers zeigen,
Fig. 14 zeigt eine teilweise perspektivische Darstellung eines Lichtbogen auslöschenden Schirms und seines zugehörigen Abschnitts des Unterbrechergehäuses,
Fig. 15 zeigt eine teilweise Draufsicht, die die Lichtbogen antreibende Anordnung veranschaulicht, die in einer Modifikation des Unterbrechers benutzt ist,
Fig. 16 zeige eine Draufsicht, die die feste Verbindung zwischen dem Tauchkern des Elektromagneten und einer Verbindung für den zweiten Kontakt des Unterbrechers zeigt,
Fig. 17 zeigt eine Schnittdarstellung der Verbindung, die in Fig. 16 benutzt ist,
Fig. 18 und 19 sind jeweils perspektivische Darstellungen, die Modifikationen der Verbindung, die in Fig. 16 benutzt ist, zeigen,
Fig. 20 bis 22 sind jeweils schematische Darstellungen, die modifizierte Strukturen des Elektromagneten zeigen, und
Fig. 23 und 24 sind jeweils schematische Darstellungen, die einen elektromagnetischen Kontakt zeigen, der den Elektromagneten nach der Erfindung nutzt.

VERFAHRENSWEISEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 3 ist ein fernsteuerbarer Stromkreisunterbrecher gezeigt, der einen polarisierten Elektromagneten nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt. Der Unterbrecher enthält ein Gehäuse 1 aus elektrisch isolierendem Material, in dem ein per Hand betätigbarer Schaltmechanismus 20 vorgesehen ist, um einen einzigen Satz erster und zweiter Unterbrecherkontakte 11 und 12 durch Betätigung des Handgriffs 22 zu öffnen und zu schließen.
Das Gehäuse 1 enthält eine Seitenabdeckung 3 und wird durch eine Trennwand 4 in zwei Teilräume geteilt, einer zur Aufnahme des Schaltmechanismus 20, und der andere zur Aufnahme eines fernsteuerbaren elektromagnetischen Schalters 60, der auf ein Fernsteuersignal anspricht, das von einem Signal gesteuert ist, das von einem Ort entfernt von dem Unterbrecher zur Öffnung der Kontakte eingespeist ist, so daß ein solcher fernsteuerbarer Kontakt Öffnungsbefehl dem manuellen Schaltbetrieb vorgeht, um zwangsweise die Kontakte 11 und 12 zu öffnen.
Der Schaltmechanismus 20 enthält einen Rahmen 21, der schwenkbar den Handgriff 22 um eine Hebelschwenkachse am oberen Ende, und einen ersten beweglichen Kontaktarm 31 um einen Schwenkstift 33 an dem rechten Ende des Rahmens 21 unterstützt. Der bewegliche Kontaktarm 31 trägt in seinem unteren Ende den ersten Kontakt 11 und ist elektrisch mit einem Kabelanschluß 10 am linken Ende des Gehäuses 1 über eine Litze 13, den Rahmen 21, einen bimetallischen Streifen 50 und eine magnetische Spule 51 verbunden. Der zweite Kontakt 12 wird auf dem unteren Ende eines zweiten beweglichen Kontaktarms 32 getragen, der sich vertikal in im wesentlichen paralleler Beziehung zum ersten Kontaktarm 31 erstreckt und elektrisch mit einem Lastanschluß 14 am rechten Ende des Gehäuses 1 über eine Litze 15 verbunden ist. Der erste Kontaktarm 31 ist in der Mitte seiner Erstreckung durch die Schwenkachse 33 verschwenkbar befestigt und ist an seinem oberen Ende mit dem Handhebel 22 über Schwenkverbindungen 35 und 37 verbunden, so daß er zwischen einer AUS-Position und einer AN-Position beweglich ist, wenn der Handhebel 22 zur Schwenkung um die Handhebelschwenkachse 23 veranlaßt wird. Der erste Kontaktarm 31 besitzt ein oberes Ende, das mit der Schwenkverbindung 35 durch eine Schwenkachse 34 verbunden ist. In Fig. 1 ist der erste Kontaktarm 31 in seiner AN-Position dargestellt, wo er den ersten Kontakt 11 in Kontakt mit dem zweiten Kontakt 21 hat und in dieser Position gegen die Vorspannung einer Druckfeder 39 durch die Wirkung einer Kipphebelverbindung gehalten ist, die durch die Schwenkverbindungen an den Achsen 23, 36 und 38 gebildet ist. Die Verbindung, die den Handhebel 22 und den ersten Kontaktarm 31 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verbindet, stellt sicher, daß das Kontaktschließen in einer willkürlich verzögerten Art und Weise geschieht und das Kontaktöffnen in einer sich schnell öffnenden Art und Weise.
In dem Schaltmechanismus 20 ist ein Auslösemechanismus 40 enthalten, der die Kontakte 11 und 12 bei Auftreten von vorbestimmten Überlaststromzuständen öffnet, die durch den Bimetallstreifen 50 oder durch die Magnetschleife 51 erfaßt werden, die in Serie zwischen dem ersten Kontaktarm 31 und dem Kabelanschluß 10 angeschlossen sind. Der Auslösemechanismus 40 enthält einen Klinkenhebel 41, der schwenkbar von dem Rahmen 21 unterstützt ist, und einen Klinkenhebel 44, die an ihrem oberen Ende zum Handhebel 22 über die Handhebelschwenkachse 23 schwenkt. Der Klinkenhebel 44 besitzt einen Schlitz 45 zur Führung des Stiftes 38 entlang dieses, der die Schwenkverbindungen 35 und 37 verbindet, und wird daher durch die Feder 39 im Uhrzeigersinn in der Zeichnung um die Handhebelschwenkachse 23 gezwungen. Der Klinkenhebel 44 ist bei 46 durch das Ende des horizontalen Arms des Verriegelungshebels 41 verriegelt und wird in der Position gegen die Vorspannung der Feder 39 gehalten. Der Klinkenhebel 41 ist um einen Stift 42 herum verschwenkbar und wird durch eine Torsionsfeder 43 in Gegenuhrzeigerrichtung wie in den Figuren dargestellt, gedrückt. Der vertikale Arm des Klinkenhebels 41 erstreckt sich entlang des Bimetallstreifens 50 in daran anstoßender Beziehung.
Wenn der Bimetallstreifen 50 einen Überlaststrom erfährt, wird er zum vertikalen Arm des Klinkenhebels 41 abgelenkt, um denselben dazu zu zwingen, in Uhrzeigerrichtung zu schwenken, wodurch der Klinkenhebel 44 entriegelt wird. Aufgrund dieses Ereignisses wird der Klinkenhebel 44 durch die Feder 39 dazu gedrängt, in Gegenuhrzeigerrichtung zu schwenken, um dadurch den Stift 38, der im Schlitz 45 auf der rechten Seite zurückgehalten ist, wie dies in Fig. 11 zu sehen ist, zu ziehen, wodurch der erste Kontaktarm 31 dazu gezwungen wird, um den Stift 33 aus der AN-Position in die AUS- Position zu schwenken.
Die Magnetschleife 51 enthält eine Auslösestange 52, die sich durch diese erstreckt, um axial beweglich zu sein. Wie in Fig. 3 dargestellt, enthält die Auslösestange 52 einen beweglichen Kern 53, der durch eine Feder 57 von einem festen Kern 56 weg vorgespannt ist an einem Ende der Schleife 51, und besitzt an seinem einen Ende einen Anschlag 54 zum In-Verbindung-Treten mit dem ersten Kontaktarm 31. Die Auslösestange 52 enthält auch einen Antriebsstift 55, der sich durch einen festen Kern 56 erstreckt, um gegen das untere Ende des vertikalen Arms des Verriegelungshebels 41 anzuliegen. Bei Auftreten eines extremen Überlaststroms, der durch den Schaltkreis fließt, wird die magnetische Schleife 51 magnetisiert, um dadurch den beweglichen Kern 53 zum festen Kern 56 anzuziehen. Zu diesem Zeitpunkt wird der erste Kontaktarm 31 durch die Verriegelung 54 des beweglichen Kerns 53 gezogen, um mit Kraft von dem zweiten Kontaktarm 32 zur unmittelbaren Kontaktunterbrechung gelöst zu werden. Zum gleichen Zeitpunkt wird der Antriebsstift 55 durch den beweglichen Kern 53 gedrückt, um das untere Ende des Klinkenhebels 41 zu treffen, wodurch der Verriegelungshebel 41 geschwenkt wird, um den Klinkenhebel 44 zu entriegeln, wonach der gleiche Auslösevorgang durchgeführt wird, wie in dem Fall bei Auslösung durch den bimetallischen Streifen 50, um den Kontakt geöffnet zu halten, bis er durch Betätigung des Handhebels 22 zurückgesetzt wird. Auf diese Weise wird die Kontakttrennung, die durch direktes Ziehen des ersten Kontaktarms 31 bewirkt wird, immer der Kontakttrennung durch den Auslösevorgang vorausgehen und dadurch eine unmittelbare Kontakttrennung zum Schutz des Lastschaltkreises vor extremen Überlaststrombedingungen bewirken. Es sei an diesem Punkt bemerkt, daß der erste Kontaktarm 31 mit der Auslösestange 52 an einem Punkt gegenüberliegend zur Schwenkachse 33 vom oberen Schwenkpunkt 34 verbunden ist, der die Kräfte des Handhebels 22 wie auch des Auslösemechanismus 40 aufnimmt. Mit diesem Aufbau kann die Auslösestange 52 genügend Kontakttrennlaufweg äquivalent zu dem, der durch die Handbewegung und den Auslösevorgang bewirkt wird, zurücklegen, jedoch wird der magnetischen Schleife 51 erlaubt, von dem Schwenkpunkt 35 entlang der Erstreckung des ersten Kontaktarms 31 beabstandet zu sein, so weit, um innerhalb dieser Länge die Teile oder den Abschnitt des Schaltmechanismus 20 zu beherbergen. Dadurch wird der Schaltmechanismus 20 inklusive der magnetischen Schleife 51 mit kompakter Anordnung herstellbar, während unmittelbare und zuverlässige Kontakttrennung durch die magnetische Schleife 51 beibehalten wird.
Der zweite Kontaktarm 32 wird durch einen L-formigen Betätiger 80 mit dem fernsteuerbaren Elektromagnetschalter 60 verbunden, um durch diesen angetrieben zu werden, um zwischen einer Betriebsposition beweglich zu sein, in der der zweite Kontakt 12 mit dem ersten Kontakt 11 in Verbindung steht, und einer Nicht-Betriebs- oder Sperrposition, in der der zweite Kontakt 12 daran gehindert ist, mit dem ersten Kontakt 11 in Verbindung zu treten, unabhängig von dem Zustand des manuellen Schaltmechanismus 20. Der Elektromagnetschalter 60 wird als Antwort auf ein Fernsteuersignal, das von einer Fernsteuerstation durch die Leitungen 17 geleitet wird, aktiviert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Elektromagnetschalter 60 ein polarisierter Elektromagnet monostabilen Typs, der den zweiten Kontakt 12 in der Betriebsstellung der Fig. 1 in abgeschaltetem Zustand hält und der den zweiten Kontakt 12 dann in eine Nichtbetriebsstellung bewegt, wenn er erregt wird, um eine Last, die mit dem Unterbrecher verbunden ist, abzuschalten.
Der Elektromagnetschalter 60 enthält, wie am besten in Fig. 1 und 4 dargestellt, eine Anregungsschleife 61, die um einen Wicklungsträger 62 gewickelt ist, einen axial beweglichen Tauchkern 63, der sich durch den Wicklungsträger 62 erstreckt, paarweise vorhandene innere Joche 64, paarweise vorgesehene äußere Joche 65, Permanentmagnete 66, die jeweils zwischen den inneren und äußeren Jochen 64 und 65 zwischengelegt sind, um diese mit entgegengesetzter Polarität zu magnetisieren. Die inneren und äußeren Joche 64 und 65 stellen innere und äußere Polenden 67 und 68 jeweils an den oberen und unteren Enden dieser dar und erstrecken sich außerhalb der Anregungsschleife 61 parallel mit deren Achse, um so magnetische Lücken zu bilden, zwischen den inneren und äußeren Polenden 67 und 68. Vorgesehen jeweils an den oberen und unteren Enden des Tauchkerns 63 befinden sich Polplatten 69, die jeweils zwischen den magnetischen Lücken angeordnet sind. Die äußeren Polenden 68 am oberen und unteren Ende des Außenjochs 65 sind mit einem rechten Winkel gebogen, um Flanschpolenden zu bilden, die mit der jeweils korrespondierenden der oberen und unteren Polplatten 69 angrenzen. Das innere Polende 67 wird zu einem rechten Winkel nur am oberen Ende des inneren Jochs 64 gebogen, um ein Flanschpolende zum Inverbindung treten mit der oberen Polplatte 69 zu bilden, während das innere Polende 67 am unteren Ende seitlich nach außen von der Polplatte 69 beabstandet ist, um zwischen sich einen konstanten Luftspalt zu bilden, so daß der Tauchkern 63 stabil in der Position der Fig. 1 gehalten ist, in der die oberen und unteren Polplatten 69 jeweils in Kontakt mit den oberen inneren Polenden 67 und den unteren äußeren Polenden 68 stehen, um den Schaltkreis des magnetischen Flusses, der aus den Permanentmagneten 66 stammt, zu schließen.
Wenn die Anregungsspule 61 durch ein Steuersignal einer vorgegebenen Polarität mit Energie versorgt ist, wird der Tauchkern 63 in Richtung entgegengesetzt zum magnetischen Fluß durch die Permanentmagnete 66 magnetisiert, um dadurch axial nach oben getrieben zu werden. Das obere Ende des Tauchkerns 63 ist mit dem L-förmigen Betätiger 80 verbunden, der den zweiten Kontaktarm 32 trägt, so daß bei Energieversorgung des Elektromagneten 60 die Aufwärtsbewegung des Tauchkerns 63 an den zweiten Kontaktarm 32 übertragen wird, um denselben in die Nichtbetriebsstellung zur Öffnung des Stromunterbrecherschaltkreises zu bewegen. In dieser Position liegen die Polplatte 69 am oberen Ende des Tauchkerns 63 durch eine verbleibende Platte 73 gegen die geflanschten äußeren Polenden 68 an den oberen Enden der Außenjoche 65 an. Bei Abschalten des Elektromagneten 60 bewegt sich der Tauchkern 63 nach unten zurück in seine stabile Position durch die Hilfe einer Rückkehrfeder 86, die auf die Verbindung zwischen dem Tauchkern 63 und dem Betätiger 80 wirkt, wodurch der zweite Kontaktarm 32 zurück in seine Betriebsposition verbracht wird. Der Elektromagnetschalter 60, der derart aufgebaut ist, wird innerhalb einer Höhlung aufgenommen, die durch die Trennwand 4 umgeben ist, mit einer Verbindung 75 am oberen Ende des Tauchkerns 63, der sich nach oben durch die Trennwand 4 erstreckt.
Der L-förmige Betätiger 80 ist aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt mit einem horizontalen Abschnitt 81 und einem vertikalen Abschnitt 83 und ist in dem Gehäuse 1 außerhalb der Trennwand 4 mit ihrer Verbindung mit den Elementen 81 und 83 schwenkbar um einen Schwenkachsen 5, die einstückig mit dem Gehäuse 1 ist, unterstützt. Das horizontale Element 81 erstreckt sich über die Breite des Elektromagnetschalters 60 und ist an seinem freien Ende durch den einstückigen Stift 82 mit der Verbindung 75 am oberen Ende des Tauchkerns 63 verbunden. Die Feder 86, die den Tauchkern 63 in seine stabile Position vorspannt, ist zwischen dem Ende des horizontalen Elements 81 und der oberen Wand des Gehäuses 1 gehalten. Das vertikale Element 83 erstreckt sich gleichartig über die Längserstreckung des Elektromagnetschalters 60 und trägt den zweiten Kontaktarm 32 für Bewegungen dieses zwischen Betriebs- und Ruhestellungen. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist der obere Halbabschnitt des zweiten Kontaktarms 32 in einem Schlitz 84 des vertikalen Elements 83 gehalten mit seinem Längszentralabschnitt anstoßend gegen einen Drehpunktvorsprung im Schlitz 84 und mit einer Druckfeder 88 zwischengelagert zwischen dem oberen Ende des zweiten Kontaktarms 32 und dem vertikalen Element 83. Dadurch wird dem zweiten Kontaktarm 32 erlaubt, um den Drehpunktvorsprung 85 in beschränktem Ausmaß relativ zum vertikalen Element 83 gegen die Vorspannung der Feder 88 zu schwenken. Dies wird in Betracht gezogen, um eine schnelle Kontakttrennung auf der Seite des zweiten Kontaktarms 32 für den Fall extremen Überlaststroms, der durch den Schaltkreis fließt, zu erreichen. Das bedeutet, daß der zweite Kontaktarm 32 unmittelbar angetrieben wird, um sich weg von dem ersten Kontaktarm 31 zu bewegen, während der Betätiger 80 stationär aufgrund der elektromagnetischen Abstoßkräfte gehalten wird, die zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktarm 31 und 32 herrschen, die sich parallel zueinander ausgerichtet erstrecken und diesen extremen Überlaststrom erfahren, was unmittelbare Kontakttrennung vor der Kontakttrennung durch den Auslösemechanismus 40 verursacht, zum sicheren Schützen des angeschlossenen Lastgerätes. Ein Stopper 8 steht einstückig mit dem Gehäuse 1 hervor, um mit dem ersten und zweiten Kontaktarm 31 und 32 oberhalb des ersten und zweiten Kontakts 11 und 12 jeweils anzustoßen.
Ein Anzeiger 90 wird benachbart dem Betätiger 80 befestigt, um zusammen mit diesem schwenkbar zwischen zwei gewinkelten Positionen zu sein, die die Betriebs- und Ruhestellungen des zweiten Kontaktarms 32 anzeigen. Der Anzeiger 90 enthält einen Hebel 91, der sich in überragender Beziehung mit dem vertikalen Element 83 des Betätigers 80 und einem Anzeigeabschnitt 92 im oberen Ende des Hebels 91 erstreckt. Der Anzeigeabschnitt 92 kann mit Markierungen für die Ruhe- und Betriebsstellungen des zweiten Kontaktarms 32 versehen werden, die durch ein Fenster 6 in der oberen Wand des Gehäuses 1 betrachtet werden können. Wie in Fig. 7 dargestellt, wird der Hebel 91 am Schwenkstift 7 beabstandet nach unten von der Schwenkachse 5 für den Betätiger 80 geschwenkt und wird an seinem unteren Ende 93 mit dem vertikalen Element 83 des Betätigers 80 verbunden, um ein größeres Hebelverhältnis zu erzielen, um eine genügende Winkelauslenkung des Anzeigeabschnitts 92 zu erzielen, die benötigt wird, um einen Wechsel der Markierung zu bewirken, die durch das Fenster 6 gesehen wird.
Wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, wird eine schützende Hülle 100 aus elektrisch und magnetisch isolierendem Material geschaffen, die innerhalb der Begrenzungen der Trennwand 4 über den Elektromagneten 60 paßt und völlig den Elektromagneten 60 von dem benachbart angeordneten zweiten Kontaktarm 32 und dem Lastabschnitt 14 isoliert, und weiter ein Lichtbogentreibelement 116, das sich aus der äußeren Vertikalfläche der Trennwand 4 parallel mit dem zweiten Kontaktarm 32 erstreckt; Details des Lichtbogentreibelements 116 werden im folgenden bezugnehmend auf den Lichtbogenauslöschmechanismus beschrieben. Einstückig sich aus der schützenden Hülle 100 nach oben erstreckend gibt es einen gekerbten Flansch 101, der über die Trennwand 4 hinausragt, um innerhalb der oberen Wand des Gehäuses 1 und der oberen Endwand der Trennwand 4 in überragender Beziehung zu dem horizontalen Element 81 des L-förmigen Betätigers 80 eingepaßt zu werden. Innerhalb dieses gekerbten Flansches 101 befindet sich die Litze 15, die den zweiten Kontaktarm 32 mit dem Lastanschluß 14 verbindend aufgenommen wird, so daß sie ebenso völlig von dem Elektromagneten 60 isoliert ist.
Bezugnehmend nun auf Fig. 8 und 9 wird der elektromagnetische Schalter 60 mit seinem charakteristischen Merkmal der verbesserten Ansprechfähigkeit auf ein Steuersignal oder zuverlässige Tauchkernbewegung bei Energieversorgung der Anregungsspule 61 beschrieben. Der Elektromagnet ist dadurch gekennzeichnet, daß das innere Polende 67 am unteren Ende des inneren Jochs 64 sich gerade erstreckt, um eine Polspitze zu bilden, die seitlich von der Vertikalebene beabstandet ist, in der sich die seitliche Kante der benachbarten Polplatte 69 bewegt, wenn der Tauchkern 63 sich axial als Antwort auf das Anschalten und Abschalten der Anregungsspule 61 bewegt. Mit diesem Ergebnis wird es der Polspitze erlaubt, sich über die Querseite der benachbarten Polplatte hinaus in ihrer herangezogenen Position an die inneren Joche 64 (Fig. 9) zu erstrecken, um die Lücke oder den magnetischen Widerstand zwischen der Polspitze 67 und der benachbarten Polplatte 69 in ihrer herangezogenen Position zu den äußeren Jochen 65 (Fig. 10) zu vermindern, während ein gewünschter Tauchkernhub verbleibt, und ohne mit der Bewegung der Polplatte 69 in Konflikt zu kommen. Konsequenterweise wird ein magnetischer Fluß Φ&sub1; entgegengesetzt dem magnetischen Fluß Φ&sub2; durch den Permanentmagneten 66 erzeugt, wenn die Anregungsspule 61 mit Energie versorgt wird, worauf der magnetische Fluß Φ&sub1; durch die so verminderte Lücke X fließen wird oder den reduzierten magnetischen Widerstand zwischen der Polspitze 67 und der benachbarten Polplatte 69, wodurch eine magnetische Anziehungskraft auf den Tauchkern 63 wirkt, um ihn axial nach oben in die Position der Fig. 9 aus der Position der Fig. 10 zu bewegen. Mit anderen Worten, der Tauchkern 63 kann eine verbesserte Ansprech-Reaktionsfähigkeit auf die Spannungsversorgung der Anregungsspule 61 oder das Fernsteuersignal besitzen.
Zum Erreichen einer sanften Bewegung der inneren Polplatte 69 in bezug auf die Polspitzen 67 des inneren Jochs 64 wird der Wicklungsträger 62 mit einem dünnwandigen Führungssegment 74 gebildet, das sich einstückig aus dem unteren umgebördelten Abschnitt von diesem in die Öffnung zwischen der Polspitze 67 und der Seitenfläche der benachbarten Polplatte 69 erstreckt. Das Führungssegment 74 besitzt auf seiner Innenfläche eine glattpolierte Führungsfläche, entlang der die Seitenkante der benachbarten Polplatte 69 geführt wird, wenn der Tauchkern 63 dazu angetrieben wird, sich axial zu bewegen.
Obwohl der Elektromagnet 60 in der vorliegenden Erfindung symmetrisch in bezug auf die Achse des Tauchkerns 63 ist, ist es gleichfalls möglich, ein inneres Joch 64, ein äußeres Joch 65, einen Permanentmagneten 66 und Polplatten 69 auf der einen Querseite des Tauchkerns 63 anzuordnen, wie in Fig. 20 dargestellt.
Weiter kann der Stromkreisunterbrecher der vorliegenden Erfindung als Mittel zum ferngesteuerten Schalten eines Elektromagneten bistabilen Typs sein, wie in den Fig. 21 und 22 dargestellt, der den zweiten Kontakt in beiden, den Ruhe- und Betriebsstellungen hält, und die Positionen durch Aufnahme eines Steuersignals entgegengesetzter Polarität wechselt. In diesen Modifikationen der Fig. 21 und 22 wird das gleiche vorgehen angewendet, um die Ansprech-Reaktionsfähigkeit des Tauchkerns 63B, 63C bei Anschalten der Anregungsspule 61B, 61C zu vergrößern, indem die gleiche Anordnung, bei der die inneren Joche 64B, 64C ihre Polenden oder Polspitzen 67B, 67C seitlich nach außen von den benachbarten Polplatten 69B, 69C beabstandet besitzen, angewendet werden, um den inneren Polenden zu erlauben, sich über die Seitenflächen der Polplatten 69B, 69C in ihrer herangezogenen Position an die inneren Polenden 67B, 67C zu erstrecken.
Befestigt im Boden des Unterbrechergehäuses 1 befindet sich eine Lichtbogenauslöscheinheit, die einen Bogenlöschschirm 110 umfaßt, ein Läufer 115, der sich entlang des inneren Bodens des Gehäuses 1 in Kontakttrennrichtung erstreckt und im Boden des Lichtbogenschirms 110 endet, und ein Bogentreibelement 116, das sich vertikal entlang der Trennwand 4 erstreckt und an seinem unteren Ende mit dem Bogenläufer 115 verbunden ist. Der Bogenläufer 115 ist einstückig mit dem Bogentreibelement 116 gebildet und ist elektrisch durch dieses mit dem zweiten Kontaktarm 32 am Punkt 117 verbunden. Wenn ein Lichtbogen sich zwischen den sich trennenden Kontakten 11 und 12 ausbildet, wie dies bei schneller Kontakttrennung aufgrund einer Überlaststrombedingung auftritt, wird ein Ende des Lichtbogens vom zweiten Kontakt 12 auf den unmittelbar benachbarten Abschnitt des Lichtbogenläufers 115 gebracht, während das andere Ende des Lichtbogens auf dem ersten Kontakt 11 ruht. Während der erste Kontakt 11 sich entlang eines Weges zu seiner AUS-Position bewegt, wird der Lichtbogen mit dem einen Ende, das auf dem Lichtbogenläufer 115 verankert ist, in den Lichtbogenschirm 110 vordringen, wo es in Kontakt mit einem Stapel von voneinander beabstandeten Lichtbogenscherplatten 112 kommt, um an diesen ausgelöscht zu werden. Der Stapel der Lichtbogenscherplatten 112 ist durch einen Halter 113 gehalten und zwischen den Enden des Lichtbogenläufers 115 und einer horizontalen Platte 25 des Rahmens 21 des Schaltmechanismus 20 angeordnet.
Wenn der Lichtbogen verschoben wird, um sich zwischen dem ersten Kontakt 11 und dem Lichtbogenläufer 115 zu erstrecken, wird der Lichtbogenstrom über einen U-förmigen Pfad fließen, der aus dem ersten Kontaktarm 31, der durch den Bogen überspannten Lücke, dem Abschnitt des Lichtbogenläufers 115 und dem Lichtbogentreibelement 116 besteht, das sich im wesentlichen parallel zum ersten Kontaktarm 31 erstreckt. Hierdurch werden elektromagnetische Abstoßkräfte zwischen den parallelen leitenden Gliedern des U-förmigen Pfads erzeugt und werden auf den Lichtbogen konzentriert, um diesen zum Lichtbogenschirm 110 zu drängen oder zu treiben, um eine schnelle Auslöschung des Lichtbogens zu erreichen. Es wird darauf hingewiesen, daß zu diesem Zeitpunkt das Lichtbogentreibelement 116 den U-förmigen Lichtbogenstrompfad bildet anstelle des zweiten Kontaktarms 32, sobald sich ein Lichtbogen bildet, wodurch der zweite Kontaktarm 32 gelöst von dem Lichtbogenstrom ist und der zweite Kontakt 12 davor geschützt ist, durch den Lichtbogen beschädigt zu werden. Dies ist insbesondere deswegen vorteilhaft, da hierdurch der zweite Kontaktarm 32 ausschließlich auf seine Leitfähigkeit hin ausgewählt werden kann, ohne Rücksicht zu nehmen auf Lichtbogenbeständigkeit, und daß das Lichtbogentreibelement 116 und der Lichtbogenläufer 115 hauptsächlich im Hinblick auf die Lichtbogenbeständigkeit ausgewählt werden können. Zu diesem Zweck ist der zweite Kontaktarm 32 aus einem Kupfer oder einer Legierung mit einer überlegenen Leitfähigkeit gefertigt, während der Lichtbogenläufer 115 und das Lichtbogentreibelement 116 aus einem Eisen oder einer eisenhaltigen Legierung bestehen, die eine gute Hitzebeständigkeit besitzt, aber relativ großen elektrischen Widerstand bietet. Mit der Benutzung eines derartigen Materials, das einen relativ großen elektrischen Widerstand besitzt, für den Lichtbogenläufer 115 und das Lichtbogentreibelement 116, kann ein beträchtlicher strombegrenzender Effekt erreicht werden, sobald der Lichtbogenstrom durch diese hindurch fließt, was zum Auslöschen des Lichtbogens beiträgt.
Zur Verstärkung der Verschiebung des einen Endes des Lichtbogens auf dem Lichtbogenläufer 115 erstreckt sich ein Führungsvorsprung 118 aus dem unteren Ende des zweiten Kontaktarms 32 in enger Nachbarschaft zum Lichtbogenläufer 115. Zum gleichen Zweck wird die Verbindung zwischen dem Lichtbogenläufer 115 und dem Lichtbogentreibelement 116 zum unteren Ende des zweiten Kontaktarms 32 hin gebogen, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist, einer Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. In dieser Modifikation ist ein vertikales Segment 119 in der Verbindung zwischen dem Lichtbogenläufer 115 und dem Lichtbogentreibelement 116 gebildet, um in einer Position näher an den ersten Kontaktarm 31 sich zu erstrecken als der Hauptabschnitt des Lichtbogentreibelements 116. Dadurch wirkt das vertikale Segment 119 dahingehend, die elektromagnetische Kraft zum Drängen des Lichtbogens hin zum Lichtbogenschirm 110 auszuüben, zusätzlich dazu, daß es als Barriere zum Zurückblasen von Lichtbogengas zum Lichtbogenschirm 110 dient.
Zum Aufnehmen des Lichtbogenschirms 110 ist im unteren Abschnitt des Gehäuses 1 eine Kammer 120 gebildet, die sich in Richtung auf die ersten und zweiten Kontakte 11 und 12 öffnet und die an ihrem rückwärtigen Ende durch eine Vertikalrippe 121 begrenzt ist, an ihrem Boden durch eine Horizontalrippe 122 und an ihren gegenüberliegenden Seiten jeweils durch das Gehäuse 1 und die Seitenabdeckung 3. Diese Rippen 121 und 122 sind einstückig mit dem Gehäuse 1. Der Lichtbogenschirm 110 ist in der Kammer 120 mit der rückwärtigen Wand des Halters 113 in beabstandeter Weise zur Vertikalrippe 122 angeordnet, um zwischen sich einen Raum 123 zu bilden. Wie in Fig 14 dargestellt, kommunizieren die Auslaßausgänge 114 in der rückwärtigen Wand des Halters 113 mit einem Auslaßausgang 125, der in der Bodenwand des Gehäuses 1 unterhalb der Horizontalrippe 122 zum Auslöschen eines Volumens ionisierten Gases gebildet ist, das durch die Lichtbogenreaktion mit seiner Umgebung inklusive der' lichtbogenabschirmenden Platten 112 entstanden ist. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist die Seitenwand oder die Seitenabdeckung 3 gekerbt, um auf dem hinteren Abschnitt der Seitenwand des Lichtbogenschirms 110 einen zusätzlichen Raum 124 zu schaffen, der rückwärts mit dem Raum 123 und nach unten mit dem Auslaßausgang 125 kommuniziert. Dadurch kann das Lichtbogengas, das durch die Auslaßausgänge 114 ausgeblasen wird, durch die Räume 124 und 125 entlang mehrerer Flußverläufe, wie sie durch die Pfeile in der Figur dargestellt sind, zum Auslaßausgang 125 geleitet werden, um letztendlich aus dem Gehäuse 1 ausgelassen zu werden. Es wird an diesem Punkt darauf hingewiesen, daß der vertikale Abschnitt der Trennwand 4, der den Elektromagnetschalter 60 umgibt, als Barriere wirkt, die den Einlaß des Lichtbogengases in den Elektromagneten 60 verhindert, wie sie ebenso das Lichtbogengas in Richtung auf den Lichtbogenschirm 110 zurückbläst, um es durch die Auslaßausgänge 114 auszustoßen.
Fig. 16 zeigt die Anbindung des Tauchkerns 63 des Elektromagneten 60 und die Verbindung 75, die dazu benutzt wird, den Tauchkern 63 an das Horizontalelement 81 des L-förmigen Betätigers 80 anzuschließen. Die Verbindung 75 besteht aus Plastikmaterial und enthält einen viereckigen Ring 76 und eine Nase 77, die sich von gegenüberliegenden Seiten des Rings 76 in Fig. 4 und 16 gezeigt zur schwenkbaren Verbindung mit dem Stift 82 des Betätigers 80 erstrecken. Der Ring 76 paßt um einen Zentralvorsprung 71, der aus dem oberen Ende des Tauchkerns 63 hervorsteht mit der oberen Polplatte 69 zwischen dem Ring 76 und einem mit einer Schulter versehenen Stopper 72 am oberen Ende des Tauchkerns 63. Nachdem der Ring 76 in Position gebracht ist, wird das obere Ende des Vorsprungs 71 an beabstandeten Punkten S durch eine geeignete Spannvorrichtung getroffen, um den Abschnitt außerhalb der Punkte S in Verbindung mit einem gekehltem Rand 78, der um die innere Peripherie des Rings 76 gebildet ist, zu deformieren, wodurch die Verbindung 75 mit dem oberen Ende des Tauchkerns 63 zur gleichen Zeit fest verbunden wird, bei der die Polplatten 69 mit diesem verbunden werden.
Wie in Fig. 18 und 19 dargestellt, sind andere Arten der Verbindungen 130A und 130B anstelle der Verbindung 75 benutzbar. Jede der Verbindungen 130A und 130B enthält eine Basis 131A, 131B mit einem Paar von aufwärts gerichteten Nasen 134A, 134B an gegenüberliegenden Seiten von diesen. Die Basis 131A, 131B hat in ihrem Zentrum eine Öffnung 132A, 132B mit einem gekehltem Rand 133A, 133B um deren obere Kante, so daß das obere Ende des gleichen Tauchkerns, der sich durch die Öffnung 132A, 132B erstreckt, teilweise zur Verbindung mit dem gekehltem Rand 133A, 133B in gleicher Art wie obig beschrieben deformiert werden kann. Die Nasen 134A und 134B sind jeweils mit Führungslöchern 135A und Führungskerben 135B zur Schwenkverbindung mit dem horizontalen Element des L-förmigen Betätigers durch einen Stift verbunden.
Fig. 23 und 24 zeigen einen elektromagnetischen Anzieher als andere Anwendung des Elektromagnets der vorliegenden Erfindung. Die Teile des Elektromagneten sind durch die gleichen Bezugszeichen mit dem Zusatz A für einfachere Bezugszwecke versehen. Der Kontaktgeber ist ein normalerweise geschlossener Schalter und enthält zusätzlich zum Elektromagneten 60A einen Betätiger 140, der sich in axialer Richtung des Tauchkerns 63A und mit diesem an seinem einen Ende verbunden erstreckt. Ein Kontaktarm 141 in Form einer Blattfeder erstreckt sich durch den Betätiger 140 in senkrechter Beziehung zu diesem und hat erste Kontakte 142 auf seinen gegenüberliegenden Enden zum Kontakt mit zweiten Kontakten 143 auf jeweils einzeln befestigten Leitern 144. Im abgeschaltetem Zustand des Elektromagneten 60A (Fig. 24) empfängt der Kontaktarm 141 eine Rückhaltekraft aus dem Ende des Betätigers 140 durch eine Feder 145, um die Kontakte mit geeigneter Kontaktkraft, die von der Feder 145 geliefert wird, geschlossen zu halten. Bei Erregung des Elektromagneten 60A wird der Betätiger 140 durch den Tauchkern 63A getrieben, um den Kontaktarm 141 bei 148 in Richtung des Trennens der Kontakte 142 und 143 zu treiben (Fig. 23). Eine Rückkehrfeder 149 wird vorgesehen, um auf das Ende des Betätigers 140 in seiner kontakttrennenden Position zum Unterstützen des Tauchkerns 63A bei seiner Bewegung zurück zu seiner stabilen Position der Fig. 24 zu helfen.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1 Gehäuse
3 Abdeckung
4 Trennwand
5 Schwenkachse
6 Fenster
7 Schwenkstift
8 Stopper
10 Kabelanschluß
11 erster Kontakt
12 zweiter Kontakt
13 Litze
14 Last-Anschluß
15 Litze
17 Kabel
20 Schaltmechanismus
21 Rahmen
22 Handhebel
23 Schwenkachse
25 Horizontalplatte
31 erster Kontaktarm
32 zweiter Kontaktarm
33 Schwenkachse
34 Schwenkachse
35 Schwenkverbindung
36 Stift
37 Schwenkverbindung
38 Stift
39 Druckfeder
40 Auslösermechanismus
41 Klinkenhebel
42 Stift
43 Torsionsfeder
44 Klinkenhebel
45 Schlitz
46 Klinkenende
50 Bimetallstreifen
51 Magnetische Spule
52 Auslöserstange
53 Beweglicher Kern
54 Anschlag
55 Antriebsstift
56 Fester Kern
57 Feder
60 Elektromagnetschalter
61 Anregungsschleife
62 Wicklungsträger
63 Tauchkern
64 Inneres Joch
65 Äußeres Joch
66 Permanentmagnet
67 Inneres Polende
68 Äußeres Polende
69 Polplatte
71 Zentraler Vorsprung
72 mit Schulter Versehener Stopper
73 Restplatte
74 Führungssegment
75 Verbindung
76 Ring
77 Nase
78 Gekehlter Rand
80 L-förmiger Betätiger
81 Horizontalelement
82 Stift
83 Vertikalelement
84 Schlitz
85 Drehpunktvorsprung
86 Rückführfeder
88 Druckfeder
90 Anzeiger
91 Hebel
92 Anzeigeabschnitt
100 Schutzhaube
101 gekerbter Flansch
110 Lichtbogenschirm
112 Lichtbogenscherplatte
113 Halter
114 Auslaßausgänge
115 Lichtbogenläufer
116 Lichtbogentreibelement
117 Verbindung
118 Führungsvorsprung
119 Vertikales Segment
120 Kammer
121 Vertikalrippe
122 Horizontalrippe
123 Raum
124 zusätzlicher Raum
125 Auslaßausgang
130A Verbindung
130B Verbindung
131A Basis
131B Basis
132A Öffnung
132B Öffnung
133A gekehlter Rand
133B gekehlter Rand
134A Nase
134B Nase
135A Loch
135B Kerbe
140 Betätiger
141 Kontaktarm
142 erster Kontakt
143 zweiter Kontakt
144 Kontaktträger
145 Feder
149 Rückführfeder

Claims

1. Polarisierter Elektromagnet mit:

- einer Anregungsschleife (61),

- einem länglichen Kern (63), der sich durch die Anregungsspule (61) erstreckt, um magnetisch mit dieser zur Bewegung entlang seiner Axialrichtung zwischen zwei Positionen relativ zur Anregungsspule (61) bei Anschalten und Abschalten dieser verbunden zu sein, wobei der Kern (63) an seinen gegenüberliegenden Enden Polplatten (69) besitzt, die sich quer zu seiner Axiallänge erstrecken,

- äußeren Jochmitteln (65), die relativ zu der Anregungsspule (61) befestigt sind und sich parallel zum Kern (63) in seitlich beabstandeter Beziehung zu diesem erstrecken, wobei die äußeren Jochmittel (65) an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils äußere Polenden (68) besitzen, die axial außerhalb der benachbarten Polplatten (69) des Kerns (63) angeordnet sind,

- inneren Jochmitteln (64), die relativ zur Anregungsspule (61) befestigt sind und sich parallel zu dem Kern (63) innerhalb der äußeren Jochmittel (65) in seitlich beabstandeter Beziehung zu dem Kern (63) erstrecken, wobei die inneren Jochmittel (64) mit den äußeren Jochmitteln (65) durch Permanentmagnetmittel (66) verbunden sind, so daß die inneren (64) und äußeren (65) Jochmittel mit entgegengesetzten Polaritäten magnetisiert sind, wobei die inneren Jochmittel (64) an ihren gegenüberliegenden Enden jeweilige innere Polenden (67) besitzen, die mit den benachbarten der äußeren Polenden (68) zusammenwirken, um entsprechende magnetische Lücken zu bilden, zwischen denen korrespondierende Polplatten (69) angeordnet sind,

- wenigstens einem inneren Polende (67) in einer Polspitze endend, die seitlich nach außen von der benachbarten Polplatte (69) angeordnet ist und sich in axialer Richtung zu einem Punkt erstreckt, wo sie benachbart der am nächsten kommenden Polplatte (69) ist, wenn die letztere magnetisch zu der Polspitze angezogen ist, so daß die Innenfläche der Polspitze in direkte aufeinander zu weisende Beziehung zu der Querkante der benachbarten Polplatte (69) kommt, wenn die Polplatte (69) zu der Polspitze angezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die inneren Jochmittel (64) ein Paar von geraden Elementen enthalten, die ebene Innenflächen besitzen, die sich gerade erstrecken, um die inneren Polenden (67) an den Enden der jeweiligen inneren Flächen zu bilden, wobei jedes der inneren Polenden (67) eine Polspitze besitzt, die an die ebene Innenfläche anschließt, wobei die Polspitzen seitlich von der Vertikalebene beabstandet sind, in der die Seitenkanten der benachbarten Polplatten (69) sich bewegen, wenn der Kern (63) sich axial bewegt, um zwischen entsprechend gleichbleibende Lücken einen magnetischen Widerstand im wesentlichen gleich zueinander zu bilden.

2. Polarisierter Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der inneren Polenden (67) die Polspitze beschreibt und das andere innere Polende (67) sich seitlich nach innen in den Weg der benachbarten Polplatten (69) erstreckt, um daran einen Polflansch zu bilden, der im wesentlichen in Kontakt mit der benachbarten Polplatte (69) kommt, wenn die letztere magnetisch an den Polflansch angezogen ist, und wobei der Kern (63), der federvorgespannt in eine der Positionen, in der die Polplatten (69) in wesentlichen Kontakt mit dem Polflansch kommen, um so stabil an diesem zurückgehalten zu werden durch eine magnetische Kraft des Permanentmagneten (66), wenn die Anregungsspule (61) nicht mit Spannung versorgt ist.

3. Polarisierter Elektromagnet nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Führung (74) aus nichtmagnetischem Material, die an das innere (64) und äußere (65) Jochmittel befestigt ist und sich zwischen der Polspitze und der benachbarten Polplatte (69) erstreckt, wobei die Führung (74) auf sich eine Führungsfläche bildet, entlang der die Seitenkante der Polplatte (69) geführt wird, wenn der Kern (63) sich axial zwischen den zwei Positionen bewegt.

4. Polarisierter Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polplatten (69) auf gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns (63) gebildet sind, um symmetrisch in bezug auf die Achse des Kerns (63) zu sein, und daß die äußeren (65) und inneren (64) Jochmittel und die Permanentmagnetmittel (66) zusammen auf gegenüberliegenden Seiten des Kerns (63) angeordnet sind in symmetrischer Beziehung zueinander mit Bezug auf die Achse des Kerns (63).

5. Polarisierter Elektromagnet nach Anspruch 1 für einen fernsteuerbaren Stromkreisunterbrecher, gekennzeichnet durch

- erste (11) und zweite (12) bewegliche Kontakte,

- wobei der erste Kontakt (11) mit einem Schaltmechanismus (20) in Wirkverbindung steht, um von diesem angetrieben zu werden, um zwischen einer AUS- Position und einer AN-Position sich hin- und herzubewegen,

- wobei der Schaltmechanismus (20) einen Handhebel (22) enthält, der zur Bewegung des ersten Kontaktarms (31) zwischen der AUS-Position und der AN- Position verbunden ist und Auslösemittel (40) enthält, wobei die Auslösemittel (40) bewirken, daß der erste Kontakt (11) mit Kraft in seine AUS- Position aus seiner AN-Position bewegt wird, wenn Überlaststrom durch den Schaltkreis des Unterbrechers fließt, und daß der zweite Kontakt (12) mit dem einen der Kerne (63) verbunden ist, so daß er hierdurch auf ein Fernsteuersignal antwortend, das die Anregungsspule (61) mit Energie versorgt, zwischen einer Betriebsstellung bewegt wird, in der dem zweiten Kontakt (12) erlaubt wird, in Verbindung mit dem ersten Kontakt (11) in der AN- Position zu treten und einer Ruheposition, in der der zweite Kontakt (12) von dem ersten Kontakt (11) beabstandet ist, um daran gehindert zu werden, mit dem ersten Kontakt (11) in Verbindung zu treten, unabhängig von den Positionen dieser.

6. Polarisierter Elektromagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (63) an seinem einen Ende an der Polplatte (6) befestigt ist und an einer Verbindung (75), durch die der Kern (63) in Wirkverbindung mit dem zweiten Kontakt (12) steht, wobei die Verbindung (75) einen Ring (76) zur festen Verbindung mit dem Ende des Kerns (63) umfaßt, wobei der Kern an seinem einen Ende mit einem sich axial erstreckenden Zentralvorsprung (71) versehen ist, der auf der verbleibenden Fläche des einen Endes einen Stopper (72) mit einer Schulter versehen darstellt, wobei der Zentralvorsprung (71) sich durch die Polplatte (69) erstreckt und den Ring (76), so daß die Polplatte (69) zwischen dem mit einer Schulter versehenen Stopper (72) und dem Ring (76) gehalten ist, wobei der Ring (76), der herumgeformt ist in seinem inneren Umfangsrand, gegenüberliegend zu der ersten Polplatte (69), mit einem gekehlten Rand (78) versehen ist, mit dem der benachbarte Abschnitt des Zentralvorsprungs (71) in Verbindung tritt, indem dieser teilweise zur festen Verbindung (75) mit der Polplatte (69) an den Kern (63) deformiert ist.