Beschreibung Elektromagnetisches Schaltgerät Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät mit mindestens einer Antriebsspule, die bei Be- aufschlagung mit einem Anzugsstrom einen Kontaktmitnehmer aus einer Ruhestellung in eine Betätigungsstellung verschiebt, wobei der Kontaktmitnehmer ein Öffnungsmitnahmeelement auf- weist, mittels dessen beim Verschieben des Kontaktmitnehmers in die Betätigungsstellung bei Erreichen einer zwischen der Ruhestellung und der Betätigungsstellung liegenden Öffnungs- mitnahmestellung eine Kontaktbrücke eines Öffners von Gegen- kontakten des Öffners abgehoben wird.

Ein derartiges elektromagnetisches Schaltgerät ist allgemein bekannt.

Im Stand der Technik wird die Kontaktbrücke auch in der Betä- tigungsstellung ständig über ein Rückstellelement gegen das Öffnungsmitnahmeelement angedrückt. Beim Rücküberführen des Kontaktmitnehmers in die Ruhestellung wird die Kontaktbrücke daher bei Erreichen der Öffnungsmitnahmestellung wieder auf die Gegenkontakte abgesenkt. Bei manchen Anwendungen aber ist ein derartiges Absenken bei Erreichen der Öffnungsmitnahme- stellung unerwünscht. Vielmehr sollte das Schaltverhalten des Öffners eine Hysterese aufweisen.

Ein Beispiel einer Anwendung, bei der das Schaltverhalten des Öffners eine Hysterese aufweisen sollte, ist eine Sparschal- tung für die Antriebsspule : Wenn mittels des Öffners eine Um- schaltung von Anzugs-auf Haltestrom erfolgt, ist der benö- tigte Haltestrom besonders klein, wenn der Öffner erst kurz vor dem Erreichen der Betätigungsstellung geöffnet wird. Bei einem in der Praxis durchaus vorkommenden Spannungseinbruch (kurzfristiger Spannungsausfall oder Spannungsrückgang) kann dies dazu führen, daß aufgrund des dann sinkenden Haltestroms

die Betätigungsstellung verlassen wird und dadurch zu schal- tende Hauptkontakte öffnen.

Wenn nun eine hysteresefreie Umschaltung des Öffners erfolgt, wird bei Erreichen der Öffnungsmitnahmestellung der Öffner wieder geschlossen und somit die Antriebsspule sofort wieder mit dem Anzugsstrom beaufschlagt. Dadurch erfolgt ein Wieder- anziehen des Kontaktmitnehmers und somit wieder ein Öffnen des Öffners. Aufgrund dieser dauernden Umschaltung des Stro- mes, mit dem die Antriebsspule beaufschlagt wird, kann es ge- schehen, daß die Hauptkontakte flattern oder drucklos anein- ander anliegen. Dies führt zu einem großen Verschleiß der Hauptkontakte, eventuell sogar zu einer Verschweißung der Hauptkontakte.

Wenn hingegen eine hysteresebehaftete Umschaltung des Öffners erfolgt, führt ein Spannungseinbruch nur entweder zu einem Abfallen der Hauptkontakte oder zu einem Wiedereinschalten des Schützes nach Spannungswiederkehr. Ein Flattern bzw. druckloses Aneinanderanliegen der Hauptkontakte aber wird vermieden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein e- lektromagnetisches Schaltgerät zu schaffen, bei dem der Öff- ner mit einer Hysterese betreibbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kontaktmitnehmer ein Schließmitnahmeelement aufweist, mittels dessen beim Ver- schieben des Kontaktmitnehmers in die Ruhestellung bei Errei- chen einer zwischen der Ruhestellung und der Öffnungsmitnah- mestellung liegenden Schließmitnahmestellung die Kontaktbrü- cke auf die Gegenkontakte zu bewegt wird und daß dem Öffner eine Haltevorrichtung zugeordnet ist, die die Kontaktbrücke in einer Öffnungsstellung hält, in der die Kontaktbrücke von den Gegenkontakten abgehoben ist, solange der Kontaktmitneh- mer von der Öffnungsmitnahmestellung zur Schließmitnahmestel- lung verschoben wird.

Die Haltevorrichtung ist besonders einfach gestaltet, wenn die Haltevorrichtung als Magnetvorrichtung ausgebildet ist und die Kontaktbrücke zumindest teilweise aus einem ferromag- netischen Material besteht.

Wenn die Magnetvorrichtung als Dauermagnetvorrichtung ausge- bildet ist, ist die Magnetvorrichtung besonders wirksam.

Wenn die Magnetvorrichtung zwei Magnete aufweist und je einer der Magnete auf je einen von zwei Endbereichen der Kontakt- brücke wirkt, ist die Magnetvorrichtung konstruktiv besonders einfach ausgebildet. Darüber hinaus wirkt das von der Magnet- vorrichtung hervorgerufene Streufeld als Blasfeld für etwaige entstehende Lichtbögen beim Abheben der Kontaktbrücke von den Gegenkontakten.

Wenn die Kontaktbrücke eine von den Gegenkontakten abgewandte Rückseite aufweist, die aus einem ferromagnetischen Material besteht, übt die Magnetvorrichtung auf die Kontaktbrücke eine Anzugs-und Haltekraft aus. Dies ist insbesondere bei er- schütterungsgefährdeten Anwendungen von Bedeutung.

Wenn das Öffnungsmitnahmeelement derart angeordnet ist, daß es die Kontaktbrücke bis in eine Abhebezwischenstellung von den Gegenkontakten abhebt, und die Haltevorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie die Kontaktbrücke aus der Abhebezwi- schenstellung in die Öffnungsstellung überführt, wird auf einfache Weise die Gefahr von Beschädigungen der Kontaktbrü- cke beim Überführen in die Öffnungsstellung vermieden.

Wenn das Schließmitnahmeelement derart angeordnet ist, daß es die Kontaktbrücke bis in eine Absenkzwischenstellung aus der Öffnungsstellung auslenkt, und der Kontaktbrücke ein Rück- stellelement zugeordnet ist, das die Kontaktbrücke aus der Absenkzwischenstellung auf die Gegenkontakte absenkt, wird auf einfache Weise die Gefahr von Beschädigungen der Kontakt- brücke beim Absenken auf die Gegenkontakte vermieden.

Das Rückstellelement ist im einfachsten Fall als Rückstellfe- der ausgebildet. Die Rückstellfeder kann sich beispielsweise einerseits an der Kontaktbrücke und andererseits an einem be- züglich des Schaltgeräts ortsfesten Lager abstützen.

Wenn der Öffner mit einer Stromeinstelleinrichtung für die Antriebsspule derart verbunden ist, daß beim Offen bzw.

Schließen des Öffners eine Änderung des Stromes erfolgt, mit dem die Antriebsspule beaufschlagt wird, ergibt sich auf be- sonders einfache Weise ein Umschalten des elektromagnetischen Schaltgeräts von Anzugs-auf Haltestrom. Insbesondere ist es mit dieser Anordnung möglich, das Schaltgerät erst kurz vor Erreichen der Betätigungsstellung von Anzugs-auf Haltestrom umzuschalten und den Anzugsstrom erst kurz vor Erreichen der Ruhestellung wieder zuzuschalten. Dabei ist trotz des Abhe- bens der Kontaktbrücke von den Gegenkontakten erst kurz vor Erreichen der Betätigungsstellung ein großer Abstand der Kon- taktbrücke von den Gegenkontakten erreichbar, so daß keine Gefahr eines nichtlöschenden Lichtbogens besteht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei- gen in Prinzipdarstellung FIG 1 ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einer Strom- einstelleinrichtung, FIG 2 ein Schaltgerät mit einem Kontaktmitnehmer in Ruhe- stellung, FIG 3 ein Schaltgerät mit einem Kontaktmitnehmer in Betäti- gungsstellung, FIG 4 das Schaltgerät von FIG 1 von oben und FIG 5 ein Hysteresediagramm.

Gemäß FIG 1 weist ein elektromagnetisches Schaltgerät eine Antriebsspule 1 auf. Wenn einer Stromeinstelleinrichtung 2 für die Antriebsspule 1 ein Betätigungsbefehl vorgegeben wird, beaufschlagt die Stromeinstelleinrichtung 2 die An-

triebsspule 1 mit einem Strom I. Der Strom I weist dabei min- destens die Größe eines Anzugsstroms IA auf. Dadurch wird ein -in FIG 1 nur schematisch dargestellter-Kontaktmitnehmer 3 aus einer Ruhestellung R in eine Betätigungsstellung B ver- schoben.

Zu Beginn des Verschiebevorgangs ist ein Hauptkontakt 4 des Schaltgeräts unbetätigt und ein Öffner 5 geschlossen. Durch das Verschieben des Kontaktmitnehmers 3 werden der Hauptkon- takt 4 betätigt und der Öffner 5 geöffnet.

Der Öffner 5 überbrückt einen Widerstand 6. Beim Öffnen des Öffners 5 ist die Antriebsspule 1 damit nur noch über den Wi- derstand 6, nicht mehr aber widerstandslos über den Öffner 5, mit der Stromeinstelleinrichtung 2 verbunden. Daher sinkt beim Öffnen des Öffers 5 der Strom I auf einen Haltestrom IH ab. Umgekehrt steigt der Strom I beim Schließen des Öffners 5 wieder auf den Anzugsstrom IA an. Der Öffner 5 ist also mit der Stromeinstelleinrichtung 2 derart verbunden, daß beim Öffnen bzw. Schließen des Öffners 5 eine Änderung des Stromes I, mit dem die Antriebsspule 1 beaufschlagt wird, erfolgt.

Gemäß den FIG 2 bis 4 weist der Kontaktmitnehmer 3 ein Off- nungsmitnahmeelement 7 auf. Das Öffnungsmitnahmeelement 7 ist gemäß Ausführungsbeispiel als Mitnahmefläche ausgebildet.

Mittels des Öffnungsmitnahmeelements 7 wird eine Kontaktbrü- cke 8 des Öffners 5 von Gegenkontakten 9 des Öffners 5 abge- hoben, wenn der Kontaktmitnehmer 3 in die Betätigungsstellung B verschoben wird. Die Kontaktbrücke 8 wird dabei erst dann von den Gegenkontakten 9 abgehoben, wenn der Kontaktmitnehmer 3 eine Öffnungsmitnahmestellung M1 erreicht.

Das Abheben der Kontaktbrücke 8 erfolgt gegen die Kraft eines Rückstellelements 10, das gemäß den FIG 2 bis 4 als Rück- stellfeder ausgebildet ist. Die Rückstellfeder 10 stützt sich dabei einerseits an der Kontaktbrücke 8 und andererseits an einem Lager 11 ab, das bezüglich des Schaltgeräts ortsfest

ist. Zur Seite hin ist die Rückstellfeder 10 durch geeignete, allgemein bekannte Führungselemente geführt. Diese sind daher der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Wie aus FIG 3 ersichtlich ist, ist das Öffnungsmitnahmeele- ment 7 derart angeordnet, daß es die Kontaktbrücke 8 bis in eine Abhebezwischenstellung Z1 abhebt. Wenn die Kontaktbrücke 8 die Abhebezwischenstellung Z1 erreicht hat, ist sie einer magnetischen Kraft ausgesetzt, die von einer Magnetvorrich- tung 12 auf sie ausgeübt wird. Die Magnetvorrichtung 12 dient als Haltevorrichtung 12 und ist dem Öffner 5 zugeordnet.

Die Magnetvorrichtung weist zwei Dauermagnete 13,14 auf. Sie ist daher als Dauermagnetvorrichtung ausgebildet. Je einer der Dauermagnete 13,14 wirkt auf je einen von zwei Endberei- chen 15,16 der Kontaktbrücke 8. Die Kontaktbrücke 8 besteht zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material.

Insbesondere weist die Kontaktbrücke 8 eine Rückseite 17 auf, die von den Gegenkontakten 9 abgewandt ist und aus einem fer- romagnetischen Material besteht.

Das Rückstellelement 10 und die Magnetvorrichtung 12 sind derart aufeinander abgestimmt und die Abhebezwischenstellung Z1 derart gewählt, daß in der Abhebezwischenstellung Z1 die von der Magnetvorrichtung 12 auf die Kontaktbrücke 8 ausgeüb- te magnetische Kraft größer ist als die Rückstellkraft, wel- che das Rückstellelement 10 auf die Kontaktbrücke 8 ausübt.

Die Magnetvorrichtung 12 überführt daher die Kontaktbrücke aus der Abhebezwischenstellung Z1 in eine Öffnungsstellung, in der die Kontaktbrücke 8 an den Dauermagneten 13,14 an- liegt und von den Gegenkontakten 9 abgehoben ist.

Beim Absinken des Haltestromes IH unter einen Minimalwert (Ausschalten des Schaltgeräts, Absinken der Versorgungsspan- nung) überwiegt die Rückstellkraft das von der Antriebsspule 1 aufgebrachte Haltemoment. In der Folge wird der Kontaktmit- nehmer 3 aus der Betätigungsstellung B auf die Ruhestellung R

zu bewegt. Der Kontaktmitnehmer 3 weist ein Schließmitnahme- element 18 auf. Das Schließmitnahmeelement 18 bewegt beim Verschieben des Kontaktmitnehmers 3 in die Ruhestellung R die Kontaktbrücke 8 auf die Gegenkontakte 9 zu. Die Kontaktbrücke 8 wird aber erst dann von der Magnetvorrichtung 12 abgehoben, wenn der Kontaktmitnehmer 3 eine Schließmitnahmestellung M2 erreicht. Zuvor wird die Kontaktbrücke 8 von der Magnetvor- richtung 12 in der Öffnungsstellung gehalten. Erst danach wird die Kontaktbrücke 8 auf die Gegenkontakte 9 zu bewegt.

Wie aus den FIG 2 und 4 ersichtlich ist, ist das Schließmit- nahmeelement 18 derart angeordnet, daß es die Kontaktbrücke 8 bis in eine Absenkzwischenstellung Z2 aus der Öffnungsstel- lung auslenkt. In der Absenkzwischenstellung Z2 überwiegt die von dem Rückstellelement 10 ausgeübte Rückstellkraft die von der Magnetvorrichtung 12 ausgeübte Magnetkraft. Das Rück- stellelement 10 senkt daher die Kontaktbrücke 8 aus der Ab- senkzwischenstellung Z2 auf die Gegenkontakte 9 ab.

In FIG 5 ist nach rechts ein Verschiebeweg s des Kontaktmit- nehmers 3 aufgetragen, nach oben ein Abstand a der Kontakt- brücke 8 von den Gegenkontakten 9. Wie aus FIG 5 ersichtlich ist, kann der Kontaktmitnehmer 3 von der Ruhestellung R in die Betätigungsstellung B und zurück überführt werden. Dabei zeigt das Schaltverhalten des Öffners 5 eine deutliche Hyste- rese. Ferner ist ersichtlich, daß das Öffnen des Öffners 5 vor dem Erreichen der Betätigungsstellung B und das Schließen des Öffners 5 vor dem Erreichen der Ruhestellung R erfolgt sowie daß die Öffnungsmitnahmestellung M1 näher an der Betä- tigungsstellung B des Kontaktmitnehmers 3 liegt als die Schließmitnahmestellung M2.