TRIP DEVICE WITH HOLDING MAGNET

Abstract: 1. Holding magnet tripping device for earth-leakage circuit breakers in which the yoke body (1), permanent magnet (3), tripping armature (4), excitation coil (2) and tripping spring (6) are provided in a hermetically sealed, in particular evacuated housing (10) filled with a protective gas such as nitrogen or a liquid such as silicon oil and in which the conductors for the excitation coil (2) are sealingly guided into the interior of the housing (10) characterised in that the tripping armature (4) is coupled by at least one permanent magnetic coupling with an outer lever arranged externally of the housing (10) for carrying out movements in the same direction and that one half (8b, 8c) of the permanent magnetic coupling arranged in the interior of the housing (10) is provided on a lever pivotally mounted in the interior of the housing (10), which lever is either an armature lever (5) carrying the tripping armature (4) or an internal lever (9) coupled to the tripping armature (4).

Description: Haltemagnetauslöser Die Erfindung betrifft einen Haltemagnetauslöser, bei dem Jochkörper, Permanentmagnet, Auslöseanker, Erregerwicklung und Auslösefeder in einem hermetisch dichten, gegebenenfalls evakuierten oder mit einem Schutzgas, wie Stickstoff, gefüllten Gehäuse vorgesehen sind und bei dem die Leitungen zur Erregerwicklung dicht in das Innere des Gehäuses geführt sind. Haltemagnetauslöser, wie sie z.B. in der AT-PS 278 954 beschrieben sind, werden üblicherweise insbesondere für Fehlerstrom-Schutzschalter in möglichst staubgeschützter Ausführung gebaut. Der Staubschutz ist aber nicht vollständig, da die Kraftübertragung vom und zum Auslöseanker des Haltemagnetauslösers in Form eines Schiebers oder einer Achse Lagerluft aufweist, durch die Staub eindringen kann. Aus dem gleichen Grund ist auch kein Schutz vor Feuchtigkeit und chemisch aggressiven Gasen vorhanden. Die dadurch verursachten Korrosionen können ebenso wie Staub eine Funktionsunfähigkeit des Haltemagnetauslösers verursachen. Ein Auslöse-Relais in einem hermetisch dichten Gehäuse unterzubringen, ist aus der AT-PS 279 712 bekannt. Die Steuerstange dieses Auslöse-Relais wird mit Hilfe eines Faltenbalges durch das Gehäuse nach aussen geführt. Aus der EU-OS 0 026 804 ist ein hermetisch geschlossener permanentmagnetischer Auslöser für Fehlerstrom-Schutzschalter bekannt. Bei diesem Haltemagnetauslöser ist im Gehäuse eine elastisch verformbare Kraftübertragungszone vorgesehen, über welche die Bewegungen des Ankers nach aussen übertragen werden. Beiden bekannten Vorschlägen ist der Nachteil gemeinsam, dass sie elastisch verformbare Bauteile verwenden müssen. Diese elastisch verformbaren Bauteile behindern die Bewegungen, so dass die Auslöseempfindlichkeit der Haltemagnetauslöser beeinträchtigt wird. Zum anderen stellen elastisch verformbare Faltenbälge und gewellte Wandbereiche stets Schwachstellen dar, die zu Undichtheiten führen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halte magnetauslöser der eingangs genannten Gattung anzugeben, der tatsächlich vor dem Eindringen von Staub, Feuchtigkeit und aggressiven Gasen geschützt ist und ohne elastisch verformbare Bauteile auskommt, über welche die Bewegungen des Ankers übertragen werden. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Auslöseanker über mindestens eine Magnetkupplung mit einem ausserhalb des Gehäuses angeordneten Aussenhebel gekuppelt ist, wobei eine Hälfte der Permanentmagnetkupplung innerhalb des Gehäuses und die andere Hälfte der Permanentmagnetkupplung ausserhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch, dass beim erfindungsgemässen Haltemagnetauslöser die Kraftübertragung vom und zum Auslöseanker mit Hilfe mindestens einer Permanentmagnetkupplung erfolgt, entfallen die bei den bekannten Haltemagnetauslösern unumgänglichen Durchführungen (Faltenbälge) beweglicher Teile durch das Gehäuse des Haltemagnetauslösers und die dadurch bedingte Gefahr von Undichtigkeiten. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeissieles. Es zeigt Figur 1 einen Haltemagnetauslöser und Figur 2 den Haltemagnetauslöser aus Figur 1 mit abge fallenem Auslöseanker. Ein in Figur 1 dargestellter Haltemagnetauslöser besitzt ein mindestens zweischichtiges Joch 1 mit einer Erregerwicklung 2, einem Permanentmagnet 3, einem Auslöseanker 4 mit einem Ankerhebel 5 sowie eine Auslösefeder 6. Bei stromloser Erregerwicklung 2 wird der Auslöseanker 4 entgegen der Zugwirkung der Auslösefeder 6 durch den Permanentmagnet 3 am Joch 1 festgehalten. Fliesst hingegen durch die Erregerwicklung 2 Strom, so wird der Permanentfluss geschwächt und der Auslöseanker 4 fällt bei ausreichender Schwächung vom Joch 1 ab. Der Auslöseanker 4 bewegt einen5Kupplungsstift 7 und dieser eine Permanentmagnetkupplung 8, die aus vier-Permanentinag- neten 8a, 8b, 8c und 8d, einem die Permanentmagnete 8b und 8c tragenden Innenhebel 9 und einem die Permanentmagnete Sa und 8d tragenden, nicht dargestellten Aussenhebel besteht. Ausser den beiden Permanentmagneten 8a und 8d und dem sie tragenden Aussenhebel befinden sich alle vorgenannten Bauteile in einem hermetisch dichten Gehäuse 10 aus magnetisch nicht leitfähigem Werkstoff. Figur 2 zeigt den Haltemagnetauslöser mit abgefallenem Auslöseanker 4. Bei richtiger Dimensionierung und Polung der Permanentmagnete 8a, 8b, 8c und 8d folgt der Aussenhebel mit geringem Schlupf jeder Drehung des Innenhebels 9. Die Bewegung des Aussenhebels kann z.B. zum Auslösen des Schaltschlosses eines nicht. gezeigten Fehlerstrom Schutzschalters herangezogen werden. Für die Rückstellung des Haltemagnetauslösers wird der Aussenhebel gedreht, der Innenhebel 9 folgt mit geringem Schlupf und führt mit Hilfe des Rupplungsstiftes 7 den Auslöseanker 4 an das Joch 1 zurück, wobei die Auslösefeder 6 wieder gespannt wird. Zur Erreichung eines geringen Schlupfes in der Magnetkupplung 8 werden die Spalte zwischen den Permanentmagneten 8a und 8b bzw. 8c und 8d durch eine zumindest in diesem Bereich dünnwandige und/oder gewölbte Ausführung des Gehäuses 10 klein gehalten und eventuell Innensowie Aussenhebel als magnetischer Rückschluss für den Permanentfluss ausgebildet. Die hermetische Dichtheit wird z.B. durch Zulöten eines zweiteiligen Gehäuses und eingelötete Glasdurchführungen 1 für die Erregerwicklung 2 vervollständigt. Innerhalb des hermetisch dichten Gehäuses 10 kann sich Luft oder ein Schutzgas, wie Stickstoff oder eine Flüssigkeit, z.B. ein Siliconöl, befinden. Letzteres erweist sich als vorteilhaft, wenn eine grössere Ansprechzeit des Haltemagnetauslösers gewünscht wird, etwa um die Empfindlichkeit eines Fehlerstrom-Schutzschalters gegenüber Stossströmen zu reduzieren. Die Flüssigkeit wirkt in diesem Fall als Dämpfungsmedium. Eine weitere Möglichkeit ist die Evakuierung des hermetisch dichten Gehäuses 10. Durch die Anordnung der vier Permanentmagneten 8a, 8b, 8c und 8d, wie in Figur 1 und 2 gezeigt, wirken auf die Achsen des Innen- bzw. Aussenhebels keine radialen Zugkräfte. Die Kupplungsteile sind auf einfache Weise ausbalanciert und damit die Permanentmagnetkupplung gegen über Erschütterungen unempfindlich. Nimmt man eine radiale Zugkraft und die damit verbundenen Reibungsverluste in-Kauf, so können zwei Permanentmagnete, z.B. die Permanentmagnete 8a und 8b, entfallen. Es ist auch möglich, mit einem einzigen Permanentmagnet auszukommen, wenn diesem ein magnetisch leitfähiger Teil, wie z.B. Weicheisen, gegenübergestellt wird. Der zu erwartende erhöhte Schlupf einer solchen Kupplung kann durch verbesserte Rückführung des Permanentflusses wieder reduziert werden. Als weitere Ausführungsform für die Permanentmagnetkupplung kommt eine Ausführung mit zwei Permanentmagneten in Frage, denen zwei Weicheisenteile gegenüberstehen, wodurch wieder keine radialen Zugkräfte auftreten. Der Aufbau des erfindungsgemässen, hermetisch dichten Haltemagnetauslösers mit Permanentmagnetkupplung kann gegenüber der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform noch vereinfacht werden, indem auf den Kuppiungsstift 7 verzichtet und der Ankerhebel 5 so umgestaltet wird, dass er auch die Funktion des Innenhebels 9 der gezeigten Ausführungsform übernimmt. Bei dieser Ausführungsform trägt der beispielsweise als gleicharmiger Hebel ausgebildete Ankerhebel 5 an einem oder beiden seiner Enden Permanentmagnete, denen ausserhalb des Gehäuses die am nicht gezeigten Aussenhebel angeordneten Permanentmagnete oder Weicheisenteile gegenüberstehen. Es ist aber auch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher der Ankerhebel 5 an einem oder beiden seiner Enden einen Weicheisenteil trägt, dem die ausserhalb des Gehäuses 10 liegenden Magnete des Aussenhebels gegenüberliegen.

Claims: Patentansprüche 1. Haltemagnetauslöser, bei dem Jochkörper (1), Permanentmagnet (3) , Auslöseanker (4) , Erreger wicklung (2) und Auslösefeder (6) in einem herme tisch dichten, gegebenenfalls evakuierten oder mit einem Schutzgas, wie Stickstoff, gefüllten Gehäuse (10) vorgesehen sind und bei dem die Leitungen (11) zur Erregerwicklung (2) dicht in das Innere des Gehäuses (10) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseanker (a) über mindestens eine Magnet kupplung mit einem ausserhalb des Gehäuses (10) ange ordneten Aussenhebel gekuppelt ist, wobei eine Hälfte (8b, 8c) der Permanentmagnetkupplung (8) innerhalb des Gehäuses (10) und die andere Hälfte (8a, 8d) der Permanentmagnetkupplung ausserhalb des Gehäuses (10) angeordnet ist. 2. Haltemagnetauslöser nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Inneren des Gehäuses (10) angeordnete Hälfte (8b, 8c) der Permanentmagnet kupplung (8) an einem im Inneren des Gehäuses (10) schwenkbar gelagerten Hebel (5, 9) vorgesehen ist, der entweder ein den Auslöseanker (4) tragender Anker hebel (5) oder ein mit dem Auslöseanker (4) gekuppel ter Innenhebel (9) ist. 3. Haltemagnetauslöser nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung zwischen dem Aus löseanker (4) und dem Innenhebel (9) über einen im Gehäuse (10) verschiebbar geführten Kupplungsstift (7) erfolgt. 5. Haltemagnetauslöser nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerhebel (5) bzw. der Innenhebel (9) bezüglich seiner Lager stelle im Gehäuse (10) symmetrisch ausgebildet ist und an seinen beiden Enden Permanentmagnete (8b, 8c) oder magnetisch leitfähige Körper, beispielsweise aus Weicheisen, trägt, wobei der Aussenhebel zwei magnetisch leitfähige Körper, wie Weicheisen, oder zwei Permanentmagnete (8a, 8d) trägt. 5. Haltemagnetauslöser nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenhebel (9) und/oder der Aussenhebel als magnetischer Rück schluss für den Permanentmagnetfluss ausgebildet sind.

Inventors: AMON, GERHARD
Applicants: FELTEN & GUILLEAUME FABRIK ELEKTRISCHER APPARATE AKTIENGESELLSCHAFT SCHREMS-EUGENIA NIEDEROSTERREICH
Application year: 1984
Main classification: H01H71
IPC codes: H01H3, H01H71