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Patent Searching and Data


Title:
TRIGGER FOR A CIRCUIT BREAKER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/024061
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a trigger (1) for a circuit breaker (2). The trigger (1) has a coil (3), and a trigger tube (4) is mounted within the coil (3) in some areas in a movable manner in a trigger direction (5). A first sub-armature (6) which is arranged outside of the coil (3) at least in some areas is rigidly connected to the trigger tube (4), and a movably mounted second sub-armature (7) and a liquid are arranged within the trigger tube (4).

Inventors:
HAMMERMAYER, Ernst (Leopoldauerstrasse 19/A4/31, Wien, A-1210, AT)
SUENDERMANN, Siegfried (Königstettnerstrasse 12, Zeiselmauer, A-3424, AT)
Application Number:
EP2012/065789
Publication Date:
February 21, 2013
Filing Date:
August 13, 2012
Export Citation:
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Assignee:
EATON INDUSTRIES (AUSTRIA) GMBH (Eugenia 1, Schrems, A-3931, AT)
HAMMERMAYER, Ernst (Leopoldauerstrasse 19/A4/31, Wien, A-1210, AT)
SUENDERMANN, Siegfried (Königstettnerstrasse 12, Zeiselmauer, A-3424, AT)
International Classes:
H01H71/34; H01H71/24
Foreign References:
US5343178A1994-08-30
US3337824A1967-08-22
GB2117973A1983-10-19
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
LEADBETTER, Benedict (Route de la Longeraie 7, Morges, CH-1110, CH)
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Claims:
Patentansprueche

1. Auslöser (1) für einen Schutzschalter (2), wobei der Auslöser (1) eine Spule (3) aufweist, wobei ein Auslöserohr (4) bereichsweise innerhalb der Spule (3) in einer

Auslöserichtung (5) beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein wenigstens bereichsweise außerhalb der Spule (3) angeordneter erster Teilanker (6) mit dem Auslöserohr (4) fest verbunden ist, und dass innerhalb des Auslöserohrs (4) ein beweglich gelagerter zweiter Teilanker (7) und eine Flüssigkeit angeordnet sind.

2. Auslöser (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (3) wenigstens bereichsweise von einem Joch (8) umgeben ist.

3. Auslöser (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilanker (6) durch eine erste Feder (9) in Richtung einer ersten Ruheposition (10) von der Spule (3) weg beaufschlagt ist.

4. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auslöserohr (4) eine zweite Feder (12) angeordnet ist, welche zweite Feder (12) den zweiten Teilanker (7) in Richtung einer zweiten Ruheposition (13) beaufschlagt, welche zweite Ruheposition (13) gegenüber dem ersten Teilanker (6) angeordnet ist.

5. Auslöser (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (9) als Druckfeder ausgebildet ist.

6. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilanker (6) einen sich normal zur Auslöserichtung scheibenförmig erstreckenden Bereich (11) aufweist.

7. Auslöser (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Bereich (11) im Wesentlichen die Ausdehnung des Jochs (8) aufweist.

8. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (12) als Druckfeder ausgebildet ist, und zwischen dem zweiten Teilanker (7) und einem dem ersten Teilanker (6) zugeordneten Bereich des Auslöserohrs (4) angeordnet ist.

9. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein resultierender Hohlraum (14) des Auslöserohrs (4) im Wesentlichen vollständig von der Flüssigkeit ausgefüllt ist.

10. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöserohr (4) einen Anschlag (15) aufweist.

11. Auslöser (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (15) mit dem Joch (8) zusammenwirkt, zur Vorgabe der ersten Ruheposition (10).

12. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöserohr (4) als Auslösestößel (16) ausgebildet ist, welcher an dem, dem ersten Teilanker (6) abgewandten Ende einen Auslösefortsatz (17) aufweist.

13. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spulenlänge, eine Auslöserohrlänge und eine Länge des zweiten Teilankers (7) derart ausgebildet sind, dass der zweite Teilanker (7) bei Anordnung in der zweiten Ruheposition (13) zu wenigstens 50%, insbesondere zu wenigstens 60%>, vorzugsweise zu wenigstens 70%>, vor allem zu wenigstens 80%>, der Länge des zweiten Teilankers (7), außerhalb der Spule (3) angeordnet ist.

14. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (3), das Joch (8), die erste Feder (9), der erste Teilanker (6), die zweite Feder (12), die Flüssigkeit und der zweite Teilanker (7) derart ausgebildet sind, dass - bei einem

Stromfluss in der Spule (3) kleiner einem vorgegebenen Überlaststromfluss - eine auf den zweiten Teilanker (7) wirkende Federkraft der zweiten Feder (12) sowie eine

Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit größer sind als die auf den zweiten Teilanker (7) einwirkende elektromagnetische Kraft, und dass eine auf den ersten Teilanker (6) wirkende elektromagnetische Kraft kleiner ist als eine Federkraft der ersten Feder (9).

15. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (3), das Joch (8), die zweite Feder (12), die Flüssigkeit und der zweite Teilanker (7) derart ausgebildet sind, dass - bei einem Stromfluss in der Spule (3) größer einem

vorgegebenen Überlaststromfluss - eine auf den zweiten Teilanker (7) wirkende Federkraft der zweiten Feder (12) sowie eine Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit kleiner sind als die auf den zweiten Teilanker (7) einwirkende elektromagnetische Kraft.

16. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (3), das Joch (8), der erste Teilanker (6) und die erste Feder (9) derart ausgebildet sind, dass - bei einem Stromfluss in der Spule (3) größer einem vorgegebenen

Kurzschlussstromfluss - eine auf den ersten Teilanker (6) wirkende elektromagnetische Kraft größer ist als eine Federkraft der ersten Feder (9).

17. Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (3), das Joch (8), der erste Teilanker (6), der zweite Teilanker (7) und die erste Feder (9) derart ausgebildet sind, dass - bei einem Stromfluss in der Spule (3) größer einem vorgegebenen Überlaststromfluss, und bei nächst dem ersten Teilanker (6) angeordnetem zweiten Teilanker (7) - eine auf den ersten Teilanker (6) wirkende elektromagnetische Kraft größer ist als eine Federkraft der ersten Feder (9).

18. Schutzschalter (2), insbesondere Leitungsschutzschalter, mit einem Auslöser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

19. Schutzschalter (2) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser und ein Schaltschloss des Schutzschalters derart angeordnet sind, dass - im Fall einer Auslösung - das Auslöserohr (4) gegen einen Teil des Schaltschlosses stößt, und derart Teile des Schaltschlosses in eine, die Öffnung von Schaltkontakten unterstützenden Richtung beschleunigt.

Description:
Ausloeser fuer einen Schutzschalter

Die Erfindung betrifft einen Auslöser für einen Schutzschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es sind Auslöser für Schutzschalter bekannt, bei welchen innerhalb einer Spule ein Anker beweglich geführt ist. Übersteigt der Stromfluss innerhalb der Spule einen vorgegebenen Kurzschlussstromfluss, wird der Anker aufgrund der herrschenden elektromagnetischen Kräfte aus dem Auslöser hinaus beschleunigt. In weiterer Folge ist etwa vorgesehen, dass der bewegte Anker ein Schaltschloss entklinkt. Derartige Auslöser können, aufgrund der hohen Beschleunigung des Ankers, ein Schaltschloss nicht nur zu entklinken, sondern darüber hinaus auch noch Teile des Schaltschlosses bewusst beschleunigen, wodurch bei richtiger Umsetzung ein schnelles Öffnen der Schaltkontakte des betreffenden Schutzschalters erzielbar ist.

Nachteilig an derartigen Auslösern, ist dass diese lediglich bei sehr hohen Strömen, etwa bei Kurzschlüssen, zuverlässig arbeiten. Eine sichere Auslösung bei nur kleinen aber zu hohen Strömen, welche auch als Überlastströme bezeichnet werden, ist mit einem derartigen

Auslöser nicht möglich, zumal beim Auftreten derartiger Überlastströme vorgesehen ist, dass diese eine durch einschlägige Richtlinien vorgegebene Zeitdauer ungehindert fließen dürfen, und erst nach Überschreiten dieser Zeitdauer, welche wiederum Abhängig von der Größe des Überstromes ist, die Auslösung des Schutzschalters erfolgen soll.

Bekannte Schutzschalter weisen daher in der Regel zwei unterschiedliche Auslöser auf, wobei der Auslöser für den Kurzschlussfall, wie vorstehend beschrieben mit Leiterschleife und beweglichem Anker ausgebildet ist, und wobei der separate Auslöser für den Überlastfall in der Regel durch einen sog. Bimetallauslöser gebildet wird. Bei einem Bimetallauslöser wird ein Bimetallelement direkt und/oder indirekt durch die widerstandsbedingte Abwärme der elektrischen Leitung beheizt, und durch Verbiegen des Bimetallelements ebenfalls das Schaltschloss entklinkt. Es handelt sich daher um einen elektro-thermischen Auslöser. Nachteilig an derartigen bekannten Schutzschaltern mit zwei unterschiedlichen Auslösern ist der Umstand, dass zwei unabhängige Baugruppen vorgesehen, gefertigt und eingebaut werden müssen. Insbesondere durch die Verwendung des Bimetallelements entstehen erhebliche Kosten, aufgrund des erforderlich Halbzeugs. Durch den Einsatz des Bimetallelements müssen derartige Schutzschalter einzeln kalibriert werden. Dabei ist erforderlich die

Bedingungen bei welchen der betreffende Schutzschalter tatsächlich die Schaltkontakte öffnet jeweils zu überprüfen, und gegebenenfalls Einstellungen am Schaltgerät manuell zu verändern. Vor allem bei Schutzschaltern ist diese Abstimmung nur unter großem Aufwand möglich ist.

Derartige Schutzschalter verursachen weiters aufgrund des notwendig hohen Widerstandes des verwendeten Bimetalls bzw. der zusätzlichen indirekten Heizung erhebliche

Verlustleistungen. Weiters weisen derartige Schutzschalter ein Überstromauslöseverhalten auf, welches in hohem Masse von der Umgebungstemperatur abhängig ist, welche einen unmittelbaren Einfluss auf die Verbiegung des Bimetalls hat. Um beim Einsatz in Ländern mit hoher Umgebungstemperatur, etwa im Nahen Osten bzw. in den Tropen, Auslösungen zu verhindern, die nicht durch elektrische Fehler verursacht sind, sind für diese Länder speziell abgestimmte Schutzschalter erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Auslöser der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem eine

Auslösung sowohl bei Kurzschluss als auch bei Überströmen möglich ist, und mit welchem die Überstromauslösung genauer und temperaturunabhängig erfolgt, und welcher ein hohes Schaltvermögen und eine einfache automatisierte Fertigung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

Dadurch kann mit lediglich einem einzigen Auslöser sicher sowohl bei Überlast als auch bei Kurzschluss eine vorschriftsgemäße Auslösung erfolgen. Dadurch kann - unter Verzicht auf einen separaten Überstromauslöser - ein einziger Auslöser gebildet werden, welcher in einen Schutzschalter, welcher für herkömmliche elektromagnetische Auslöser vorgesehen ist, eingebaut werden kann, ohne dass hiefür weitere bauliche Umgestaltungen an dem

Schutzschalter erforderlich währen. Dadurch kann auf die Herstellung neuer Werkzeuge, wie Spritzgussformen, für die Herstellung der Gehäuse eines derartigen Schutzschalters verzichtet werden. Durch den Verzicht auf einen Bimetallauslöser kann die Verlustleistung des gesamten Auslöseapparats deutlich reduziert werden. Weiters kann der dadurch frei gewordene Platz innerhalb eines ansonsten unveränderten Schutzschaltergehäuses für andere Baugruppen verwendet werden. So kann etwa ein Kontaktapparat mit großem Kontaktabstand für erhöhtes Schaltvermögen eingebaut werden, und/oder eine große Löschkammer. Zudem weist ein erfindungsgemäßer Auslöser ein Überstromauslöseverhalten auf, welches unabhängig von der Umgebungstemperatur ist. Weiters ist ein derartiger Auslöser einfach automatisiert herstellbar, und bedarf keiner nachträglichen individuellen Abstimmung, wodurch der Fertigungsprozess deutlich vereinfacht werden kann, und eine hohe Genauigkeit bei der Auslösung vorliegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Auslöser werden im Auslösefall immer beide Teilanker bewegt, wodurch aufgrund der hohen Masse ein hoher Impuls erzielt werden kann, welcher auf ein Schaltschloss wirken kann. Dadurch kann mit einem derartigen Auslöser der

Öffnungsvorgang innerhalb eines Schaltgeräts beschleunigt werden. Der Öffnungsvorgang ist daher nicht nur von den Federkräften des Schaltschlosses abhängig. Ein derartiger Auslöser weist ein hohes Schaltvermögen auf, und kann die Schaltkontakte des betreffenden

Schutzschalters nicht nur in einem Nulldurchgang öffnen.

Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Ansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen eine lediglich bevorzugte Ausführungsform beispielhaft dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Schutzschalter mit einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auslösers bei abgehobener oberer Gehäuseschale; Fig. 2 den Auslöser gemäß Fig. 1 in geschnittener Darstellung in einem ersten Betriebsfall; Fig. 3 die Darstellung gemäß Fig. 2 in verkleinerter Ansicht;

Fig. 4 den Auslöser gemäß Fig. 2 in geschnittener Darstellung in einem zweiten Betriebsfall;

Fig. 5 den Auslöser gemäß Fig. 2 in geschnittener Darstellung in einem dritten Betriebsfall; Fig. 6 den Auslöser gemäß Fig. 2 in geschnittener Darstellung in einem vierten Betriebsfall; und

Fig. 7 den Auslöser gemäß Fig. 2 in geschnittener Darstellung in einem fünften Betriebsfall.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen jeweils eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Auslösers 1 für einen Schutzschalter 2, wobei der Auslöser 1 eine Spule 3 aufweist, wobei ein Auslöserohr 4 wenigstens bereichsweise innerhalb der Spule 3 in einer Auslöserichtung 5 beweglich gelagert ist, wobei ein außerhalb der Spule 3 angeordneter erster Teilanker 6 mit dem

Auslöserohr 4 fest verbunden ist, und wobei innerhalb des Auslöserohrs 4 ein beweglich gelagerter zweiter Teilanker 7 und eine Flüssigkeit angeordnet sind.

Dadurch kann mit lediglich einem einzigen Auslöser 1 sicher sowohl bei Überlast als auch bei Kurzschluss eine vorschriftsgemäße Auslösung erfolgen. Dadurch kann - unter Verzicht auf einen separaten Überstromauslöser - ein einziger Auslöser 1 gebildet werden, welcher in einen Schutzschalter 2, welcher für herkömmliche elektromagnetische Auslöser vorgesehen ist, eingebaut werden kann, ohne dass hiefür weitere bauliche Umgestaltungen an dem

Schutzschalter erforderlich währen. Dadurch kann auf die Herstellung neuer Werkzeuge, wie Spritzgussformen, für die Herstellung der Gehäuse eines derartigen Schutzschalters 2 verzichtet werden. Durch den Verzicht auf einen Bimetallauslöser kann die Verlustleistung des gesamten Auslöseapparats deutlich reduziert werden. Weiters kann der dadurch frei gewordene Platz innerhalb eines ansonsten unveränderten Schutzschaltergehäuses für andere Baugruppen verwendet werden. So kann etwa ein Kontaktapparat mit großem Kontaktabstand für erhöhtes Schaltvermögen eingebaut werden, und/oder eine große Löschkammer. Zudem weist ein erfindungsgemäßer Auslöser ein Überstromauslöseverhalten auf, welches unabhängig von der Umgebungstemperatur ist. Weiters ist ein derartiger Auslöser 1 einfach automatisiert herstellbar, und bedarf keiner nachträglichen individuellen Abstimmung, wodurch der Fertigungsprozess deutlich vereinfacht werden kann, und eine hohe Genauigkeit bei der Auslösung vorliegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Auslöser 1 werden im Auslösefall immer beide Teilanker 6, 7 bewegt, wodurch aufgrund der hohen Masse ein hoher Impuls erzielt werden kann, welcher auf ein Schaltschloss 24 wirken kann. Dadurch kann mit einem derartigen Auslöser 1 der Öffnungsvorgang innerhalb eines Schaltgeräts 2 beschleunigt werden. Der Öffnungsvorgang ist daher nicht nur von den Federkräften des Schaltschlosses 24 abhängig. Ein derartiger Auslöser 1 weist ein hohes Schaltvermögen auf, und kann die Schaltkontakte 18, 21 des betreffenden Schutzschalters nicht nur in einem Nulldurchgang des Stromes öffnen.

Wie eingangs bereits dargelegt handelt es sich bei den in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Auslöser 1 um eine besonders bevorzugte Ausführungsform der gegenständlichen Erfindung. In weiterer Folge werden zu einzelnen Merkmalen konstruktive Alternativen zu der bevorzugten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 7 beschrieben. Dabei ist eine

Kombination der einzelnen beschriebenen technischen Merkmale im Rahmen der

gegenständlichen Erfindung beabsichtigt.

Unter einem Auslöser 1 ist eine elektromechanische Vorrichtung zu verstehen, welche beim Auftreten bestimmter vorgegebener elektrische Bedingungen, einen vorbestimmten mechanischen Vorgang verursacht. Durch diesen mechanischen Vorgang kann das mechanische Öffnen von Schaltkontakten 18, 21 eines Schaltgeräts verursacht werden. Bei den betreffenden vorgegebenen elektrischen Bedingungen handelt es sich insbesondere um die Höhe bzw. Stärke eines Stromflusses über den Auslöser 1 , sowie dessen Dauer. Die Durchführung des vorgebbaren mechanischen Vorgangs wird als Auslösen des Auslösers 1 oder kurz als Auslösen bezeichnet.

Erfindungsgemäße Auslöser 1 sind zur Verwendung in Schutzschaltern 2 vorgesehen. Bei einem Schutzschalter 2 handelt es sich um ein Schaltgerät mit Schaltkontakten 18, 21, welches dazu vorgesehen und ausgebildet ist, bei bestimmten vorgegebenen elektrischen Zuständen die Schaltkontakte 18, 21 zu öffnen und derart den Stromfluss durch das

Schaltgerät zu unterbinden. Besonders bevorzugt ist der Einsatz des Auslösers 1 bei sog. Leitungsschutzschalter vorgesehen. Es kann jedoch auch der Einsatz in Fehlerstromschutzschalter und/oder Leistungsschaltern vorgesehen sein.

In weiterer Folge wird ein Auslöser 1 für den Einsatz in einem Leitungsschutzschalter beschrieben. Auslöser 1 sind in der Regel für bestimmte Betriebsbedingungen ausgelegt, für welche der betreffende Schutzschalter 2 ausgelegt und zugelassen ist. Die betreffenden

Betriebsbedingungen umfassen Grenzwerte der Ströme in der Spule 3 sowie das Verhalten bei deren erreichen bzw. überschreiten. Die Grenze bis zu welcher keine Auslösung erfolgen soll, wird im gegenständlichen Fall als Nichtauslösestrom bezeichnet. Dieser ist abhängig von den lokalen Vorschriften beispielsweise 1,13 mal der Nennstromstärke. Weiters ist ein Bereich jenseits dieser Grenze definiert, wobei bei einem Strom innerhalb dieses Bereichs keine unmittelbare Auslösung erfolgen soll, sondern die Auslösung erst nach Verstreichen einer vorgebbaren Zeitdauer erfolgen soll, welche Zeitdauer von der tatsächlichen Höhe des auftretenden Stromes abhängig ist. Je höher der tatsächlich auftretende Strom, desto kürzer die Zeitdauer die zwischen dessen Auftreten und dem Auslösen verstreichen darf. Dabei wird im Wesentlichen das von Schmelzsicherungen bekannte Zeitverhalten nachgebildet. Ströme in diesem Bereich werden als Überströme oder Überlastströme bezeichnet, analog das Auftreten derartiger Überströme als Überlastfall. Die untere Grenze der Überlastströme wird dabei durch den Nichtauslösestrom definiert. Beim Auftreten sehr hoher Ströme, sog.

Kurzschlussströme, im sog. Kurzschlussfall ist vorgesehen, dass der Auslöser im

Wesentlichen sofort, daher mit der minimal möglichen Zeitverzögerung auslöst. Typische Kurzschlussströme erreichen in einer herkömmlichen häuslichen Installationsanordnung Werte von einigen tausend Ampere. Die jeweiligen Stromstärken, sowie das entsprechende Zeitverhalten sind in einschlägigen nationalen bzw. internationalen Verordnungen geregelt, etwa in der ÖVE oder IEC.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein erfindungsgemäßer Auslöser 1 integraler Bestandteil eines Schutzschalters 2 ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, den Auslöser 1 als Teil einer von einem Schutzschalter 2 separaten Baugruppe auszubilden, welche mit einem Schaltgerät funktional gekoppelt ist, um ein Öffnen der Schaltkontakte 18, 21 des betreffenden

Schaltgeräts vorgebbar zu verursachen.

Die Spule 3 des Auslösers 1 ist dazu vorgesehen, von einem elektrischen Strom durchflössen zu werden, welcher repräsentativ ist für den Strom, welcher in einer elektrischen

Installationsumgebung vorherrscht, welche durch den Auslöser überwacht werden soll, bzw. wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Spule 3 von dem tatsächlich in der betreffenden Installationsumgebung auftretenden Strömen durchflössen wird. Beim bevorzugten Einsatz erfindungsgemäßer Auslöser 1 in Schutzschaltern ist bevorzugt vorgesehen, dass die Spule wenigstens mittelbar mit einer Eingangsklemme 22 und einer Ausgangsklemme 23 des Schutzschalters 2 schaltungstechnisch verbunden ist, und derart einen Teil des Strompfades durch den Schutzschalter 2 bildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Spule 3 in einem parallelen Bypass-Stromzweig neben einem Hauptstromzweig in oder an dem

Schutzschalter 2 angeordnet ist.

Die Spule 3 besteht aus einem leitenden Draht, insbesondere einem Kupferdraht, vorgebbaren Querschnitts, und weist eine vorgebbare Anzahl an Windungen sowie eine durch die

Windungen gebildete Öffnung auf. Der Querschnitt des Drahtes ist im Wesentlichen von der Nennstromstärke abhängig. Die Art und Anzahl der Windungen, sowie die Abmessungen der Spule 3 sind von weiteren Parametern abhängig, auf welche an weiterer Stelle eingegangen wird.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Spule 3 als im Wesentlichen zylindrische Spule 3 ausgebildet ist. Daher, dass die einzelnen Lagen der Spule 3 nebeneinander liegend derart gewickelt sind, dass die derart gebildete Öffnung im Wesentlichen die Form eines Zylinders aufweist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Spule 3 lediglich eine Lage aufweist, wie dies auch aus den Fig. 1 bis 7 ersichtlich ist. Es können aber auch andersartig ausgebildete Spulen 3 vorgesehen sein. Wie bereits dargelegt, bildet die Spule 3 eine Öffnung aus. Als Bereich innerhalb der Spule 3 wird der Bereich zwischen den gegenüber angeordneten Spulenwindungen im Bereich der Öffnung bezeichnet. Die Spule 3 ist bevorzugt auf einem im Wesentlichen nicht-magnetischen bzw. paramagnetischen Spulenträger 20, vorzugsweise aus Kunststoff, angeordnet bzw. gewickelt, bzw. ist ein solcher innerhalb der Spule 3 angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der gegenständlichen Erfindung ist vorgesehen, dass die Spule 3 wenigstens bereichsweise von einem Joch 8 umgeben ist, wodurch die

magnetischen Feldlinien gezielt geführt werden können. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Joch 8 als U- förmiger Blechbiegeteil umfassend ferromagnetischem Werkstoff ausgebildet ist, welcher die Spule 3 an drei Seiten umgibt, dabei kann vorgesehen sein, dass das Joch 8 wenigstens eine Durchbrechung aufweist, um den Durchtritt weiterer Baugruppen des Auslösers 1 zu ermöglichen. Es sei zu sämtlichen Ausführungsformen festgestellt, dass das Joch 8 kein integraler

Bestandteil des Auslösers 1 sein muss, sondern im Rahmen der Erfindung auch eine von den weiteren Baugruppen des Auslösers 1 körperlich separate Anordnung vorgesehen sein kann. Es kann etwa vorgesehen sein, die Wirkung des Jochs 8 durch entsprechende Metallteile zu erreichen, welche in einem Schutzschalter 2 um den Auslöser 1 herum angeordnet sind, welche jedoch nicht als Baugruppe mit den weiteren Teilen des Auslösers 1 verbunden sind.

Der Auslöser weist ein sog. Auslöserohr 4 auf. Das Auslöserohr 4 ist dazu vorgesehen im Auslösefall aufgrund elektromagnetischer Kräfte bewegt zu werden, und mittels dieser Bewegung eine Auslösung eines Schutzschalters 2 zu verursachen. Das Auslöserohr 4 ist bevorzugt nicht-magnetisch bzw. paramagnetisch ausgebildet. Insbesondere ist das

Auslöserohr 4 als nicht-magnetisches Metallrohr, etwa als Messingrohr, ausgebildet. Das Auslöserohr 4 ist bevorzugt an beiden Enden flüssigkeitsdicht verschlossen. Zur Bewegung aufgrund elektromagnetischer Kräfte ist - wie an weiterer Stelle dargelegt - vorgesehen, dass das Auslöserohr 4 mit weiteren Bauelementen verbunden ist.

Das Auslöserohr 4 ist bereichsweise innerhalb der Spule 3 angeordnet. Die Angabe bereichsweise bezieht sich dabei auf einen Längenbereich des Auslöserohrs 4. Das

Auslöserohr 4 ist daher zu einem ersten Teil von dessen Länge, welche auch als

Auslöserohrlänge bezeichnet werden kann, innerhalb der Spule 3 angeordnet, wobei andere Teile des Auslöserohrs 4 außerhalb der Spule 3 angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass beidseitig der Spule 3 Bereiche des Auslöserohrs 4 über die Spule 3 hinausreichen bzw. überstehen.

Das Auslöserohr 4 ist innerhalb der Spule 3 beweglich gelagert, wobei eine Beweglichkeit wenigstens in einer Auslöserichtung 5 gegeben ist. Als Auslöserichtung 5 wird dabei die Richtung bezeichnet, in welcher eine Bewegung des Auslöserohrs 4 im Auslösefall vorgesehen ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass sich die Auslöserichtung 5 parallel zu einer Längserstreckung der, insbesondere zylindrischen, Spule 3 erstreckt. Die Bewegung in Auslöserichtung ist bevorzugt eine lineare Bewegung. Bei der bevorzugten Ausführungsform eines Auslösers 1 gemäß den Fig. 1 bis 7 ist vorgesehen, dass das Auslöserohr 4 in einer geringfügig größeren zentralen Öffnung des Spuleträgers 20 längsverschiebbar gelagert ist. Zur Vorgabe einer definierten Position des Auslöserohrs 4 innerhalb des Auslösers 1 bzw. in Bezug auf den Auslöser 1, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Auslöserohr 4 einen Anschlag 15 aufweist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung des Auslösers 1 mit einem Joch 8 ist in Weiterbildung vorgesehen, dass der Anschlag 15 mit dem Joch 8 zusammenwirkt, zur Vorgabe der ersten Ruheposition 10. Dadurch kann der gesamte Auslöser 1 einfach als abgeschlossene Baugruppe gefertigt werden. Sofern der Auslöser 1 kein Joch aufweist, kann vorgesehen sein, dass der Anschlag mit dem Spulenträger 20 oder der Spule 3

zusammenwirkt. Alternativ hiezu ist bevorzugt vorgesehen, dass zur Vorgabe der definierten Position des

Auslöserohrs 4 der mit diesem fest verbundene erste Teilanker 6 - bei Einbau des Auslösers in einem Schutzschalter - an einem Gehäuseteil des Schutzschalters anliegt.

Zur Auslösung eines Schutzschalters 2 kann vorgesehen sein, dass das Auslöserohr 4 einen Teil eines Schaltschlosses 24 anstößt, und derart beschleunigt, oder dass das Auslöserohr 4 an einem Teil eines Schaltschlosses 24 zieht, um dieses zu entriegeln. Hiezu kann etwa vorgesehen sein, dass ein hakenförmiger Fortsatz mit dem Auslöserohr 4 verbunden ist.

Beides ist bei gegenständlichem Auslöser 1 umsetzbar. Bevorzugt, und wie in den Figuren dargestellt, ist vorgesehen, dass das Auslöserohr 4 als Auslösestößel 16 ausgebildet ist, welcher an dem, dem ersten Teilanker 6 abgewandten Ende einen Auslösefortsatz 17 aufweist, welcher etwa durch eine Kappe mit einem Fortsatz gebildet ist. Dadurch besteht eine einfache Anpassungsmöglichkeit an bestehende Abstände in einem Schutzschalter 2.

Es ist vorgesehen, dass ein erster Teilanker 6 mit dem Auslöserohr 4 fest verbunden ist. Der erste Teilanker 6 ist dabei umfassend einem ferromagnetischen Werkstoff ausgebildet. Der erste Teilanker 6 ist wenigstens bereichsweise außerhalb der Spule 3 angeordnet, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist, dass der erste Teilanker im Wesentlichen außerhalb der Spule 3 angeordnet ist. Die Angabe„außerhalb der Spule 3" bezeichnet eine Anordnung und konstruktive Ausgestaltung des ersten Teilankers 6, bei welcher dieser im Wesentlichen vollständig oder zumindest bereichsweise insbesondere in Längserstreckung der Spule 3 außerhalb dieser angeordnet ist. Dabei kann aber auch eine Anordnungen seitlich außerhalb der Spule 3 vorgesehen sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass der an sich bewegliche erste Teilanker 6 zu einem großen Teil außerhalb der Spule angeordnet ist, sofern der in der Spule 3 fließende Strom eine Stromstärke geringer der Nichtauslösestromstärke aufweist. Es ist vorgesehen, dass eine Ausbildung des ersten

Teilankers 6 in der Art, dass dieser bei Auslösen des Auslösers 1 , bzw. während der

Zeitspanne des Auslösevorgangs, bereichsweise innerhalb der Spule 3 angeordnet ist, jedoch die übrige Zeit bzw. während der übrigen Betriebsfälle außerhalb der Spule 3 angeordnet ist, als außerhalb der Spule 3 angeordneter erster Teilanker 6 anzusehen ist.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Teilanker 6 durch eine erste Feder 9 in Richtung einer ersten Ruheposition 10 von der Spule 3 weg beaufschlagt ist. Dadurch kann eine definierte Position des ersten Teilankers 6, und damit auch des mit diesem fest verbundenen Auslöserohrs 4 erzielt werden.

Durch Vorgabe der Federkraft der ersten Feder 9 kann insbesondere der Kurzschlussstrom, daher die Höhe des Stromes bei dessen Auftreten eine Kurzschlussauslösung erfolgen soll, beeinflusst werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die erste Feder 9 als Druckfeder, Drehfeder oder als Zugfeder ausgebildet ist. Dabei kann etwa bei Ausbildung als Zugfeder vorgesehen sein, dass diese Zugfeder den ersten Teilanker 6 mit einem Teil eines Schutzschalters 2 verbindet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Feder 9 als Druckfeder ausgebildet ist. Dadurch ermöglicht sich eine besonders einfache und kompakte Bauform des gesamten Auslösers 1 , ohne empfindliche abstehende Teile, welcher als ganzes einfach automatisiert gefertigt werden kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Druckfeder zwischen einem Widerlager des Spulekörpers 20 und einem Fortsatz des ersten Teilankers 6 angeordnet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Teilanker 6 einen sich normal zur Auslöserichtung 5 scheibenförmig erstreckenden Bereich 11 aufweist. An diesem scheibenförmigen Bereich 11 kann sich die erste Feder 9 abstützen. Besonders vorteilhaft ist ein derartiger scheibenförmiger Bereich 11 des ersten Teilankers 6 im Hinblick auf die Bündelung der magnetischen

Feldlinien. In den Fig. 2 bis 7 ist besagter scheibenförmiger Bereich 11 gut zu erkennen. Wie dargestellt ist bevorzugt vorgesehen, dass der scheibenförmige Bereich 11 einstückig mit dem restlichen ersten Teilanker 6 ausgebildet ist. Der scheibenförmige Bereich 11 erstreckt sich dabei normal zur Längserstreckung der Spule 3 sowie des Auslöserohrs 4.

Der scheibenförmige Bereich 11 kann hinsichtlich dessen Geometrie bzw. dessen Grundfläche unterschiedlich ausgebildet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Teilanker 6 als rotationssymmetrischer Körper ausgebildet ist, und folglich auch der scheibenförmige Bereich 11 eine kreisförmige Grundfläche aufweist. Dies ist insbesondere hinsichtlich des

Fertigungsaufwands vorteilhaft. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der

scheibenförmige Bereich 11 eine rechteckige bzw. quadratische Grundfläche aufweist. Dies ist im Hinblick auf die Anordnung gegenüber einem U-förmigen Joch 8 besonders vorteilhaft.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der scheibenförmige Bereich 11 im Wesentlichen die

Ausdehnung des Jochs 8 aufweist. Unter Ausdehnung ist dabei bei Ausbildung des scheibenförmigen Bereichs 11 mit kreisrunder Grundfläche vorgesehen, dass der

Durchmesser des scheibenförmigen Bereichs 11 einer Breite des Joches 8 entspricht. Bei Ausbildung des scheibenförmigen Bereichs 11 mit rechteckiger Grundfläche ist bevorzugt vorgesehen, dass der scheibenförmige Bereich im Wesentlichen die Abmessungen des Teils des Jochs 8 aufweist, welcher gegenüber dem scheibenförmigen Bereich 11 angeordnet ist. Durch Anpassung der Abmessungen des scheibenförmigen Bereichs 11 an die Abmessungen des Jochs 8 können die magnetischen Verhältnisse in diesem Bereich besonders vorteilhaft gestaltet werden.

Innerhalb des Auslöserohrs 4 sind ein zweiter Teilanker 7 und eine Flüssigkeit angeordnet. Der zweite Teilanker 7 ist dabei innerhalb des Auslöserohrs 4 beweglich gelagert. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Auslöserohr 4, und auch dessen Innenraum, im Wesentlichen kreisförmige Querschnitte aufweisen. Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass auch der zweite Teilanker 7 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der zweite Teilanker 7 ist dazu vorgesehen sich unter dem Einfluss vorgebbarer und durch die Spule 3 erzeugter elektromagnetischer Kraftwirkungen innerhalb des Auslöserohrs 4 zu bewegen bzw. bewegt zu werden. Dadurch kann der zweite Teilanker 7 in den Bereich der Spule 3 gelangen und lokal den Fluss der magnetischen Feldlinien beeinflussen. Der zweite Teilanker 7 ist daher bevorzugt umfassend ferromagnetischem Werkstoff ausgebildet.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Teilanker 7 einen im Wesentlichen gegengleichen und geringfügig kleineren Querschnitt als der Hohlraum 14 des Auslöserohrs 4 aufweist. Die Funktion des Auslösers 1 und die Bewegung des zweiten Teilankers 7 werden an späterer Stelle anhand der Fig. 2 bis 7 erläutert. Innerhalb des Auslöserohrs 4 ist weiters eine Flüssigkeit angeordnet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der gesamte resultierende Hohlraum 14 des Auslöserohrs 4 im Wesentlichen vollständig von der Flüssigkeit ausgefüllt ist. Als resultierender Hohlraum 14 wird dabei der gesamte Raum innerhalb des Auslöserohrs 4 bezeichnet, welcher nicht durch andere gegenständliche Komponenten, insbesondere durch den zweiten Teilanker 7 und eine noch zu beschreibende zweite Feder 12, eingenommen ist.

Die Flüssigkeit ist dazu vorgesehen die Bewegungen des zweiten Teilankers 7 innerhalb des Auslöserohrs 4 zu dämpfen, aber nicht zu unterbinden. Die Flüssigkeit weist eine vorgebbare Viskosität auf. Durch die Auswahl der Flüssigkeit im Hinblick auf deren Viskosität kann die Dämpfung der Bewegung des zweiten Teilankers 7 innerhalb des Auslöserohrs 4 definiert und vorgebbar beeinflusst werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei der Flüssigkeit um ein Hydraulikfluid handelt. Über die Viskosität der Flüssigkeit, daher etwa durch Wahl unterschiedlicher Flüssigkeiten, kann insbesondere die Charakteristik, vor allem das

Zeitverhalten, des Auslösers im Überlastfall beeinflusst werden.

Gemäß weiterer nicht dargestellter Ausführungsformen der gegenständlichen Erfindung ist vorgesehen, durch die Formgebung des zweiten Teilankers 7 dessen Dämpfung durch die Flüssigkeit zu beeinflussen. So kann durch eine hydrodynamische Formgebung die Dämpfung einer Bewegung innerhalb der Flüssigkeit gering gehalten werden, und durch die kantige Formgebung - wie in den Figuren dargestellt - eine hohe Dämpfung erzielt werden, bei ansonsten identischen Eigenschaften des Flüssigkeit und des elektromagnetischen Aufbaus. Weiters kann vorgesehen sein, dass der zweite Teilanker 7 an einer Seiten- bzw. Mantelfläche eine vorgebbare Anzahl an Kanälen aufweist, wodurch die Dämpfung durch die Flüssigkeit weiters beeinflusst werden kann. Durch die Kanäle kann dabei die Dämpfung reduziert werden.

Um eine Freiheit hinsichtlich der Betriebslage des Auslösers 1 zu erzielen, eine

Unempfindlichkeit gegenüber Erschütterung, sowie eine kurze Zeit zwischen dem

Auslösefall, und der Wiedereinschaltfähigkeit des Auslösers, ist bevorzugt vorgesehen, dass in dem Auslöserohr 4 eine zweite Feder 12 angeordnet ist, welche zweite Feder 12 den zweiten Teilanker 7 in Richtung der zweiten Ruheposition 13 beaufschlagt. Diese zweite Feder 12 kann dabei etwa als Zugfeder oder als Druckfeder ausgebildet sein. Durch Vorgabe der Federkraft der zweiten Feder 12 kann insbesondere der Nichtauslösestrom, daher die Grenze der Stromstärke ab deren Überschreiten eine Überlastauslösung erfolgen soll, beeinflusst werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite Feder 12 als Druckfeder ausgebildet ist, und zwischen dem zweiten Teilanker 7 und einem dem ersten Teilanker 6 zugeordneten Bereich des Auslöserohrs 4 angeordnet ist, wodurch eine einfache konstruktive Umsetzung unterstützt wird. Dadurch kann weiters das genaue Einhalten der zweiten Ruheposition besser als mit einer Zugfeder unterstützt werden. Der zweite Teilanker weist in diesem Zusammenhang bevorzugt und wie in den Fig. 2 bis 7 dargestellt, einen Absatz auf, an welchem die

Schraubendruckfeder aufliegt.

Alternativ zur Ausbildung der ersten Feder 9 sowie der zweiten Feder 12 als Metallfeder kann jedes andere Mittel vorgesehen sein, um den ersten Teilanker 6 bzw. den zweiten Teilanker 7 in Richtung auf die jeweiligen Ruhepositionen zu, zu belasten, beispielsweise

Elastomerelemente und/oder gasgefüllte Behältnisse.

Die Fig. 2 und 3 zeigen dieselbe Ansicht des Auslösers 1, wobei sich dieser in einem sog. ersten Betriebsfall befindet, bei welchem die Spule 3 entweder unbestromt ist, oder ein Stromfluss durch die Spule unterhalb eines vorgegebenen Uberlaststromfluss ist. Dabei ist der erste Teilanker 6 in dessen ersten Ruheposition und der zweite Teilanker 7 in der zweiten Ruheposition angeordnet. Wie unschwer zu erkennen, befindet sich dabei der zweite

Teilanker 7 weitestgehend außerhalb der Spule 3. Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Spulenlänge, eine Auslöserohrlänge und eine Länge des zweiten Teilankers 7 derart ausgebildet sind, dass der zweite Teilanker 7 bei Anordnung in der zweiten Ruheposition 13 im Wesentlichen außerhalb der Spule 3 angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Teilanker 7 in dieser Position zu wenigstens 50%, insbesondere zu wenigstens 60%), vorzugsweise zu wenigstens 70%>, vor allem zu wenigstens 80%>, der Länge des zweiten Teilankers 7 außerhalb der Spule 3 angeordnet ist. Die Längenangaben beziehen sich dabei stets in Längserstreckung des Auslöserohrs bzw. in Auslöserichtung.

Insbesondere ist weiters vorgesehen, dass die Spulenlänge, der erste Teilanker 6 und die Länge des zweiten Teilankers 7 derart ausgebildet sind, dass bei Anordnung des zweiten Teilankers 7 innerhalb der Spule 3 in der Art, dass die durch die Spule 3 - bei einem

Stromfluss durch die Spule 3 gemäß dem Uberlaststromfluss - verursachten und auf den zweiten Teilanker 7 wirkenden elektromagnetischen Kräfte gleich groß sind wie die entgegengesetzt wirkende Federkraft der zweiten Feder, der erste Teilanker 6 an dem zweiten Teilanker 7 anliegt. Dadurch kann erreicht werden, dass beim minimal fließenden Strom, welcher eine Auslösung des Auslösers 1 verursachen soll, der zweite Teilanker 7 spätestens zu dem Zeitpunkt, in dem dieser keine weitere Beschleunigung erfährt, mit dem ersten Teilanker 6 in Anlage gerät, und derart den magnetischen Kreis an diesem Punkt schließt.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 2 bis 7 die Funktion eines gegenständlichen Auslösers 1 beschrieben. Die Fig. 2 und 3 zeigen dabei dieselbe Ansicht jedoch in unterschiedlicher Abbildungsgröße, während die weiteren Fig. 4 bis 7 jeweils unterschiedliche Betriebszustände bzw. Betriebsfälle darstellen.

Die Fig. 2 bzw. 3 zeigen den Auslöser 1 in einem ersten Betriebsfall. In der Spule 3 fließt entweder keinen Strom, oder ein vorgegebenr zulässiger Strom, unterhalb eines

Nichtauslösestroms und unterhalb eines vorgegebenen Überlaststromfluss. Dies ist ein Zustand in dem keine Auslösung erfolgen soll. Der erste Teilanker 6 ist in der ersten

Ruheposition beabstandet von der Spule 3 und dem Joch 8 angeordnet. Der zweite Teilanker 7 ist in der zweiten Ruheposition angeordnet, in welcher sich der zweite Teilanker 7

weitestgehend außerhalb der Spule 3 befindet. Der durch die Spule 3 gegebenenfalls fließende Strom erzeugt eine elektromagnetische Kraft, welche bestrebt ist sowohl den ersten als auch den zweiten Teilanker 6, 7 aus deren Ruhepositionen in Richtung auf die Spule 3 hin zu bewegen. Allerdings ist die betreffende elektromagnetische Kraft in diesem Betriebsfall zu gering, um eine Bewegung eines der beiden Teilanker 6, 7 zu verursachen, sodass keine Auslösung in diesem Betriebsfall erfolgt. Auf den ersten Teilanker 6 wirkt neben der elektromagnetischen Kraft die dieser entgegengesetzte Federkraft der ersten Feder 9. Auf den zweiten Teilanker 7 wirkt neben der elektromagnetischen Kraft die dieser entgegengesetzte Federkraft der zweiten Feder 12, sowie eine Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit. Im Wesentlichen kann davon ausgegangen werden, dass die gegenständlich betrachteten

Kräfte - wenigstens bei der als besonders bevorzugt betrachteten Ausführungsform - in der selben Wirkungslinie wirken. Daher ist es zulässig die betreffenden Kräfte simpel zu addieren bzw. zu subtrahieren. Es wird als im Bereich des allgemeinen Fachwissens liegend angesehen, die beschriebene und nachstehend beschriebenen statischen bzw. kinematischen Bedingungen bei komplexeren mechanischen Anordnungen bzw. nicht mehr zusammenfallenden

Wirkungslinien einzelner Kräfte durch Anwendung bekannter Lösungsverfahren der

Mechanik, insbesondere der Statik, Kinematik und/oder Kinetik, zu lösen, wie etwa der Vektorrechnung, dem Aufstellen von Gleichgewichtsbedingungen in einem

Koordinatensystem und/oder der Anwendung des Satzes von d'Alembert. Die angegebenen Kräfteverhältnisse beziehen sich auf deren Wirkung auf den ersten und/oder zweiten

Teilanker 6, 7, welche je nach den vorherrschenden und dargelegten Kräfteverhältnissen zu bestimmten Zuständen in Ruhe verbleiben, oder bewegt werden. Aufgrund der bevorzugten Bewegung des ersten und/oder zweiten Teilankers 6, 7 in Auslöserichtung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die jeweils relevanten Kräfte in Auslöserichtung wirkende

Kraftkomponenten sind.

Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Spule 3, das Joch 8, die erste Feder 9, der erste

Teilanker 6, die zweite Feder 12, die Flüssigkeit und der zweite Teilanker 7 derart ausgebildet sind, dass - bei einem Stromfluss in der Spule 3 kleiner einem vorgegebenen

Überlaststromfluss - eine auf den zweiten Teilanker 7 wirkende Federkraft der zweiten Feder 12 sowie eine Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit größer sind als die auf den zweiten Teilanker 7 einwirkende elektromagnetische Kraft, und dass eine auf den ersten Teilanker 6 wirkende elektromagnetische Kraft kleiner ist als eine Federkraft der ersten Feder 9. Die auf den ersten bzw. den zweiten Teilanker 6, 7 einwirkenden elektromagnetischen Kräfte können, wenngleich auf die selbe Ursache zurückgehend, unterschiedlich groß sein. Sowohl die zum ersten Teilanker 6, als auch zum zweiten Teilanker 7 angeführten Merkmale beziehen sich auf den angeführten Zustand, dass der Stromfluss in der Spule 3 kleiner einem vorgegebenen Überlaststromfluss ist.

Mit steigendem Stromfluss in der Spule 3 steigt auch die durch diese verursachte

elektromagnetische Wirkung, und damit auch die elektromagnetischen Kräfte, welche auf den ersten Teilanker 6 und den zweiten Teilanker 7 wirken. Dabei ist das weitere Verhalten der einzelnen Teile, insbesondere des ersten und zweiten Teilankers 6, 7, von der Größe des in der Spule fließenden Stromes abhängig, daher ob es sich bei dem nunmehr fließenden Strom um einen Überlaststrom handelt, welcher durchaus eine gewisse Zeitdauer fließen darf, oder um einen Kurzschlussstrom.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen den Auslöser 1 in jeweils unterschiedlichen Betriebsfällen, welche beim anhaltenden Auftreten eines Überstromes durch den Auslöser 1 nacheinander eingenommen werden. Ausgehend vom ersten Betriebsfall gemäß Fig. 3, wobei sich der zweite Teilanker 7 in der zweiten Ruheposition befindet, fließt in der Spule 3 ein

Überlaststrom. Die dadurch - im Verglich zum ersten Betriebsfall - gestiegenen

elektromagnetischen Kräfte übersteigen die auf den zweiten Teilanker 7 wirkende Federkraft der zweiten Feder 12 sowie die Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit, wodurch der zweite Teilanker 7 aus dessen zweiten Ruheposition in Bewegung versetzt wird, und sich in Richtung auf die Spule 3 bewegt. Die auf den ersten Teilanker 6 einwirkenden elektromagnetischen Kräfte reichen unterdessen noch nicht aus den ersten Teilanker 6 in Richtung zur Spule 3 zu bewegen. Die Federkraft der ersten Feder 9 hält den ersten Teilanker 6 weiterhin in dessen ersten Ruheposition. Fig. 4 zeigt eine Momentaufnahme dieses

Betriebsfalls. Aufgrund der Dämpfung durch die Flüssigkeit innerhalb des Auslöserohrs 4 erfolgt die Bewegung des zweiten Teilankers 7 zeitlich verlangsamt. Wir vorstehend dargelegt, ist daher bevorzugt vorgesehen, dass die Spule 3, das Joch 8, die zweite Feder 12, die Flüssigkeit und der zweite Teilanker 7 derart ausgebildet sind, dass - bei einem Stromfluss in der Spule 3 größer einem vorgegebenen Überlaststromfluss - eine auf den zweiten Teilanker 7 wirkende Federkraft der zweiten Feder 12 sowie eine

Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit kleiner sind als die auf den zweiten Teilanker 7 einwirkende elektromagnetische Kraft. Dadurch kommt es zu der vorstehend dargelegten Kraftwirkung auf den zweiten Teilanker 7, welche bei andauernder Wirkung zu einer Bewegung des zweiten Teilankers 7 führt.

Fig. 5 zeigt den Auslöser 1 in einem dritten Betriebsfall. Unter der weiterhin vorherrschenden Wirkung der durch die Spule 3 erzeugten elektromagnetischen Kräfte hat sich der zweite Teilanker 7 - ausgehend von Fig. 4 - weiter in Richtung erster Teilanker 6 bewegt und befindet sich bei der Darstellung gemäß Fig. 5 innerhalb der Spule 3. Dabei wird ein

Innenraum der Spule 3 im Wesentlichen von dem zweiten Teilanker 7 eingenommen. Die Zeitdauer, welche der zweite Teilanker 7 für die Bewegung von der zweiten Ruheposition in die Position innerhalb der Spule 3 benötigt, ist neben den gegenständlich dargelegten Ausgestaltungen des Auslösers 1, welche jedoch im Betrieb des Auslösers 1 nicht mehr veränderbar sind, nur mehr vom Stromfluss in der Spule 3 abhängig. Je höher dieser

Stromfluss ist, desto schneller wird der zweite Teilanker 7 bewegt. Durch die Positionsänderung des zweiten Teilankers 7 verändert sich auch der magnetische Kreis des Auslösers 1.

Fig. 5 zeigt eine Momentaufnahme des Auslösers 1 unmittelbar vor dem Auslösen. Durch die Anordnung des zweiten Teilankers 7 innerhalb der Spule 3 kommt es zu einer Führung der magnetischen Feldlinien in diesem Bereich durch den ersten und zweiten Teilanker 6, 7.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass in diesem Betriebsfall der erste Teilanker 6 an dem zweiten Teilanker 7 anliegt. Es ist daher vorzugsweise vorgesehen, dass der erste und der zweite Teilanker 6, 7 derart ausgebildet sind, dass ein Spalt zwischen diesen im gegenständlichen Betriebsfall gegen Null gehen kann.

Derart ausgebildet bezieht sich diesbezüglich insbesondere auf die Längen der beiden

Teilanker 6, 7, sowie auf das Vorsehen eines entsprechend langen Raums zur Unterbringung der komprimierten zweiten Feder 12. Die zweite Feder 12 kann beispielsweise auch innerhalb des zweiten Teilankers 7 aufgenommen werden. Bereits geringe Spalte in magnetischen Kreisen haben deutliche Auswirkungen auf den magnetischen Fluss, und führen zu einer Reduktion des magnetischen Flusses. Durch eine Abstimmung des magnetischen Systems, bei welchem erst beim Verschwinden eines Spalts zwischen den beiden Teilankern 6, 7 die Kraft ausreicht das Auslöserohr 4 zu bewegen, kann ein besonders sprunghaftes bzw. plötzliches Auslösen unterstützt werden.

In dem Zustand gemäß Fig. 5 übersteigen nunmehr die auf den ersten Teilanker 6

einwirkenden elektromagnetischen Kräfte die Federkraft der ersten Feder 9, wodurch der erste Teilanker 6 und mit diesem das Auslöserohr 4 in Richtung der Spule 3 bzw. der

Auslöserichtung 5 beschleunigt werden, und in den Zustand gemäß Fig. 6 überführt werden.

Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass die Spule 3, das Joch 8, der erste Teilanker 6, der zweite Teilanker 7 und die erste Feder 9 derart ausgebildet sind, dass - bei einem Stromfluss in der Spule 3 größer einem vorgegebenen Überlaststromfluss, und bei nächst dem ersten Teilanker 6 angeordnetem zweiten Teilanker 7 - eine auf den ersten Teilanker 6 wirkende elektromagnetische Kraft größer ist als eine Federkraft der ersten Feder 9. Dadurch kann ein Überstromaus löser gebildet werden, bei dem einfach die geforderten Auslösezeiten je nach Höhe des Überlaststromes umgesetzt werden können, und welcher im Kurzschlussfall einen hohen Schlagimpuls bereits stellen kann.

Ausgehend von dem sog. ersten Betriebsfall gemäß Fig. 3 verhält sich der gegenständlichen Auslöser 1 beim Auftreten eines Kurzschlussstromes anders, als beim Auftreten eines Überlaststromes.

Sobald in der Spule 3 ein Strom fließt, welcher höher ist als ein vorgegebener

Kurzschlussstrom reicht die durch die Spule 3 erzeugte elektromagnetische Kraft aus, um die Federkraft des ersten Feder 9 zu überwinden, und den ersten Teilanker 6 mit dem

angeschlossenen Auslöserohr 4 zu bewegen. Wenngleich die elektromagnetische Kraft auch in diesem Fall bestrebt ist, den zweiten Teilanker 7 zu bewegen, verbleibt dieser aufgrund der dämpfenden Wirkung der Flüssigkeit und der kurzen Zeitdauer der Wirkung der

elektromagnetischen Kraft, welche durch das erfolgreiche Auslösen des Auslösers 1 und der damit in der Regel verbundenen Unterbrechung des Stromflusses durch die Spule 3, zum erliegen kommt, im Wesentlichen in der zweiten Ruheposition. Insbesondere kann aufgrund der dämpfenden Eigenschaften der Flüssigkeit und der zweiten Feder, sowie der

Massenträgheit des zweiten Teilankers erreicht werden, dass diese während der abrupten Bewegung des Auslöserohrs 4 in deren Position relativ zum Auslöserohr 4 verbleiben.

Dadurch kann die volle Masse des Auslöserohrs 4 sowie der beiden Teilanker 6, 7 zur Erzeugung eines hohen Schlagimpulses beitragen. Dadurch kann eine starke Wirkung auf das Schaltschloss 24 ausgeübt werden.

Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass die Spule 3, das Joch 8, der erste Teilanker 6 und die erste Feder 9 derart ausgebildet sind, dass - bei einem Stromfluss in der Spule 3 größer einem vorgegebenen Kurzschlussstromfluss - eine auf den ersten Teilanker 6 wirkende

elektromagnetische Kraft größer ist als eine Federkraft der ersten Feder 9.

Zusammenfassend ist bei einer einzig als besonders bevorzugt dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auslösers bevorzugt vorgesehen, dass die Spule 3, das Joch 8, die erste Feder 9, der erste Teilanker 6, die zweite Feder 12, die Flüssigkeit und der zweite Teilanker 7 derart ausgebildet sind, dass

- bei einem Stromfluss in der Spule 3 kleiner einem vorgegebenen Überlaststromfluss - eine auf den zweiten Teilanker 7 wirkende Federkraft der zweiten Feder 12 sowie eine Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit größer sind als die auf den zweiten Teilanker 7 einwirkende elektromagnetische Kraft, und dass eine auf den ersten Teilanker 6 wirkende elektromagnetische Kraft kleiner ist als eine Federkraft der ersten Feder 9, und - bei einem Stromfluss in der Spule 3 größer einem vorgegebenen Überlaststromfluss - eine auf den zweiten Teilanker 7 wirkende Federkraft der zweiten Feder 12 sowie eine

Strömungswiderstandskraft innerhalb der Flüssigkeit kleiner sind als die auf den zweiten Teilanker 7 einwirkende elektromagnetische Kraft, und

- bei einem Stromfluss in der Spule 3 größer einem vorgegebenen Kurzschlussstromfluss - eine auf den ersten Teilanker 6 wirkende elektromagnetische Kraft größer ist als eine

Federkraft der ersten Feder 9, und

- bei einem Stromfluss in der Spule 3 größer einem vorgegebenen Überlaststromfluss, und bei nächst dem ersten Teilanker 6 angeordnetem zweiten Teilanker 7 - eine auf den ersten Teilanker 6 wirkende elektromagnetische Kraft größer ist als eine Federkraft der ersten Feder 9.

Wie vorstehend mehrfach dargelegt, ist gefordert, dass die Spule 3 und/oder das Joch 8 und/oder die erste Feder 9 und/oder der erste Teilanker 6 und/oder die zweite Feder 12 und/oder die Flüssigkeit und/oder der zweite Teilanker 7 entsprechend ausgebildet sind bestimmten vorstehend definierten Bedingungen zu genügen.

Die gegenständlichen Ausführungen stellen eine technische Handlungsanweisung dar, welche es dem Fachmanne ermöglicht die gegenständliche Erfindung vollständig umzusetzen.

Wenngleich davon ausgegangen wird, dass dem Fachmann klar ist, welche Merkmale der einzelnen Baugruppen im Sinne der vorstehenden Darlegungen zum Erlangen der angeführten Merkmale verändert werden sollen bzw. können, wird nachfolgend zu den einzelnen

Baugruppen Stellung genommen. Diese Stellungnahme stellt eine nicht abschließende Aufzählung von Einflussmöglichkeiten dar, welche sich im Rahmen der Umsetzung der gegenständlichen Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen haben.

Die Wirkung der Spule 3 kann durch deren Geometrie und vor allem deren Windungszahl verändert werden. Die Wirkung des Jochs 8 kann durch dessen Geometrie und Werkstoffwahl beeinflusst werden.

Die Wirkung der ersten Feder 9 und der zweiten Feder 12 kann durch die Federkonstante und die Windungsanzahl beeinflusst werden.

Die Wirkung des ersten Teilankers 6 kann durch die Formgebung, insbesondere die seitlich zur Längserstreckung der Spule gerichtete Ausdehnung des scheibenförmigen Bereichs, sowie durch die magnetischen Eigenschaften des Werkstoff beeinflusst werden.

Die Wirkung der Flüssigkeit kann durch die Wahl der Flüssigkeit im Hinblick auf deren Viskosität beeinflusst werden, wobei weitere Aspekte berücksichtigt werden können, etwa die Langzeitstabilität der relevanten Merkmale, sowie das Verhalten der Flüssigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen, Frostfestigkeit oder hoher Dampfdruck.

Die Wirkung des zweiten Teilankers 7 kann neben der Materialauswahl im Hinblick auf die magnetischen Eigenschaften vor allem durch die geometrische Formgebung beeinflusst werden. Durch eine hydrodynamische Formgebung kann etwa die Dämpfung der Bewegung des zweiten Teilankers 7 in der Flüssigkeit beeinflusst werden. Weiters kann hat sich die konstruktive Ausgestaltung des ersten und zweiten Teilankers 6, 7 in der Art als vorteilhaft herausgestellt, dass ein im Wesentlichen unmittelbares aneinander anliegen der beiden Teilanker, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, ermöglicht wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt umfasst die gegenständliche Erfindung weiters einen Schutzschalter 2 mit einem gegenständlichen Auslöser 1. Zur vereinfachten Anordnung eines Auslösers 1 in einem Schutzschalter kann vorgesehen sein, dass an dem Auslöser 1 weiters wenigstens ein Teil eines Kontaktapparats eines Schutzschalters 2 angeordnet ist. An dem in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Auslöser 1 ist ein als Festkontaktträger 19 bezeichneter Metallstreifen befestigt, welcher einen gehäusefesten elektrischen Schaltkontakt 18 trägt, und welcher in

gegenständlicher Ausführung, erkennbar durch die geschwungene Formgebung des

Festkontaktträgers 19, einen Teil einer sog. Lichtbogenlaufstrecke bildet. Dabei ist vorgesehen, dass - wie in den Schnittdarstellungen der Fig. 2 bis 7 nicht dargestellt - die Spule 3 mit dem Festkontaktträger 19 elektrisch leitend verbunden ist. Fig. 1 zeigt einen Leitungsschutzschalter als beispielhafte bzw. bevorzugte Ausführungsform eines Schutzschalters 2. Die Schaltkontakte 18, 21 sind dabei in geöffneter Stellung, wobei weiters gut das Schaltschloss 24 erkennbar ist, welches gegenüber dem Auslösestößel 16 angeordnet ist. Der Auslöser 1 ist dabei derart in dem Schutzschalter 2 angeordnet, dass das Auslöserohr 4 bei einer Bewegung in Auslöserichtung 5 das Schaltschloss 24 auslöst. Weiters ist der betreffende Schutzschalter 2 frei von weiteren Auslösern. Insbesondere ist der Schutzschalter 2 frei von separat aufgebauten Überstromauslösern, vor allem frei von Bimetallelementen.

Das Schaltschloss 24 des Schutzschalters ist derart ausgebildet, dass es zum Öffnen der Schaltkontakte bestimmte Bewegungen durchführt. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Auslöser bei dem Schutzschalter 2 gemäß Fig. 1 derart relativ zum Schaltschloss 24 des Schutzschalters 2 angeordnet ist, dass - im Fall einer Auslösung - das Auslöserohr 4 gegen einen Teil des Schaltschlosses 24 stößt, und derart Teile des

Schaltschlosses 24 in eine, die Öffnung von Schaltkontakten unterstützenden Richtung beschleunigt. Dadurch kann der Abschaltvorgang bzw. der Vorgang der Trennung der Schaltkontakte beschleunigt werden. Dadurch kann eine Trennung der Schaltkontakte unabhängig von der jeweils vorherrschenden Stromamplitude erzwungen werden, im

Gegensatz zu bekannten Nullpunktlöschern.

Nachfolgend werden zwei weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Auslösers beschrieben, welche jedoch nicht in den Figuren dargestellt sind. Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform eines Auslösers 1 ist vorgesehen, dass dieser weder über eine erste noch über eine zweite Feder 9, 12 verfügt. Ein derartiger Auslöser 1 ist lediglich für den Einsatz in einer bestimmten Betriebslage vorgesehen, wobei der zweite Teilanker 7 auf den Erdboden bzw. ein Gravitationszentrum weisend angeordnet ist. Alternativ kann auch der Einsatz in Umgebungen mit vorgegebener

Zentrifugalbeschleunigung, etwa Zentrifugen oder sich drehende Raumstationen, vorgesehen sein, wobei der zweite Teilanker 7 in diesem Fall durch die Zentrifugalbeschleunigung in dessen Lage gehalten wird.

Es ist vorgesehen, dass das Auslöserohr 4 durch eine Folie oder ein Papier in dessen Lage innerhalb des Auslösers 1 gehalten wird. Die Folie kann dabei etwa das Auslöserohr am Auslösefortsatz 17 umgreifen. Die Folie ist dabei derart ausgebildet, dass diese stark genug ist, das Auslöserohr in Fällen, in denen keine Auslösung erfolgen soll, siehe diesbezüglich die vorstehenden Erläuterungen, im Auslöser 1 festhält, und dass diese im Auslösefall vom Auslöserohr 4 durchstoßen werden kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, den ersten Teilanker mittels eines Abreiß fadens in dessen Lage zu sichern. Der Abreiß faden kann dabei etwa an einem Gehäuseteil des Schaltgeräts befestigt sein. Dadurch kann ein besonders einfacher einzelner Auslöser 1 für Überlast- wie auch Kurzschlussauslösung geschaffen werden, welcher - mit geringfügiger Beschränkung der Betriebslage - eine einzige Auslösung durchführen kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft beim Schutz elektrischer Anlagen, bei welchen eine erneute Inbetriebnahme, etwa durch Laien, verhindert werden soll. Schaltgeräte mit derartigen Auslösern 1 eignen sich als Ersatz für Schmelzsicherungen, und weisen gegenüber diesen die Vorteile einer deutlich präziseren Auslösung und einer geringen Alterung auf, da die Auslösecharakteristik nach dem wiederholten Auftreten geringfügiger Überströme, welche jedoch nicht zu einer Auslösung führten nicht verändert wird. Weiters weisen diese eine erhöhte Manipulationssicherheit, da diese nicht so einfach von Laien „geflickt" werden können, wie herkömmliche Schmelzsicherungen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Inneren des Auslöserohrs 4 die zweite Feder 12 angeordnet ist, welche auch als Auslöserohrmnenfeder bezeichnet werden kann. Dadurch kann der Auslöser 1 in unterschiedlichen Betriebslagen verwendet werden, und es besteht größere Freiheit hinsichtlich der Definition des Nichtauslösestroms.

Weitere Ausführungsformen weisen lediglich einen Teil der beschriebenen Merkmale auf, wobei jede Merkmalskombination, insbesondere auch von verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen, vorgesehen sein kann.