DE102011008833A1

DE102011008833A1 - Service switching device

Info

Publication number: DE102011008833A1
Application number: DE102011008833A
Authority: DE
Inventors: Joachim WENDEL; Roland Ritz; Dipl.-Ing. Becker Joachim
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: EP2479774A2; CN202259089U; DE102011008833B4; EP2479774A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsschaltgerät (1), mit einem Strompfad, der in einem Gehäuse (12) zwischen einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme (13, 14) verläuft, und der an wenigstens einer ein feststehendes (2) und ein bewegliches Kontaktstück (3) umfassenden Kontaktstelle (4) geöffnet und geschlossen werden kann, mit einem von dem Strom des Strompfades wenigstens teilweise durchflossenen Kontakthebel (5), der mit dem wenigstens einen beweglichen Kontaktstück (4) versehen ist, mit einem Überstromauslöser (7), der ein Schaltwerkbetätigungsglied (48) umfasst, das bei einer Überstromauslösung von einer Ruhestellung in eine Auslösestellung übergeht, und mit einem Schaltwerk (8), das einen zwischen einer Ruhelage und einer Auslösungslage verschwenkbaren Hebel (21) umfasst. Das Schaltwerkbetätigungsglied (48) des Überstromauslösers ist mit einem Überstrom-Magnetktigungsglied (48) wirkende Kraft durch das Magnetfeld des Überstromes hervorgerufen ist, wobei der Magnetkreis einen als zylinderförmigen Rotor ausgebildeten Permanentmagneten umfasst, wobei der Magnetkreis weiter einen rohrförmigen Stator umfasst, der Teil des Magnetkerns des Magnetkreises ist, und der zumindest teilweise von zumindest einer Windung eines den Strom führenden Leiters umgeben ist, wobei der Rotor drehbar im Innenbereich des rohrförmigen Stators gelagert ist, und wobei an dem Rotor als weitere Anbauteile ausgebildet sind: eine in der Mittelachse verlaufende Bohrung zur Aufnahme einer als Schaltwerkbetätigungsglied wirkenden Welle, an jeder Stirnseite eine Lagerplatte, eine Fesselfeder zur Einstellung der Überstrom-Auslöseschwelle, ein Kupferrohr, das als elektromagnetisches Dämpfungselement zur Einstellung der Auslöseverzögerungszeit wirkt, so dass der Rotor mit den Anbauteilen als vorfertigbare Baugruppe in den Innenraum des Stators einsetzbar ist.The invention relates to an electrical service switching device (1) having a current path which runs in a housing (12) between a first and a second connection terminal (13, 14) and which has at least one of a fixed (2) and a movable contact piece (2). 3) comprehensive contact point (4) can be opened and closed, with one of the current of the current path at least partially through contact lever (5) which is provided with the at least one movable contact piece (4), with an overcurrent release (7), the one Derailleur actuator (48), which merges in an overcurrent release from a rest position to a release position, and with a derailleur (8) which comprises a pivotable between a rest position and a release position lever (21). The derailleur actuator (48) of the overcurrent release is caused by an overcurrent magnetic actuator (48) acting force by the magnetic field of the overcurrent, wherein the magnetic circuit comprises a permanent magnet formed as a cylindrical rotor, wherein the magnetic circuit further comprises a tubular stator, the part of the magnetic core is the magnetic circuit, and which is at least partially surrounded by at least one turn of a current-carrying conductor, wherein the rotor is rotatably mounted in the inner region of the tubular stator, and being formed on the rotor as further attachments: a running in the central axis bore to Recording a acting as a rear derailleur actuator shaft, at each end face a bearing plate, a spring to adjust the overcurrent trip threshold, a copper tube, which acts as an electromagnetic damping element to set the tripping delay time, so that the rotor with the A Nested parts can be used as a prefabricated assembly in the interior of the stator.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsschaltgerät mit einem Strompfad, der in einem Gehäuse zwischen einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme verläuft, und der an wenigstens einer ein feststehendes und ein bewegliches Kontaktstück umfassenden Kontaktstelle geöffnet und geschlossen werden kann, mit einem von dem Strom des Strompfades wenigstens teilweise durchflossenen Kontakthebel, der mit dem wenigstens einen beweglichen Kontaktstück versehen ist, mit einem Überstromauslöser, der ein Schaltwerkbetätigungsglied umfasst, das bei einer Überstromauslösung von einer Ruhestellung in eine Auslösestellung übergeht, und mit einem Schaltwerk, das einen zwischen einer Ruhelage und einer Auslösungslage verschwenkbaren Hebel umfasst, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical service switching device having a current path which runs in a housing between a first and a second terminal, and which can be opened and closed at least one contact point comprising a fixed and a movable contact piece, with at least one of the current of the current path partially flowed through contact lever, which is provided with the at least one movable contact piece, with an overcurrent release, which includes a derailleur actuator, which merges in an overcurrent release from a rest position to a release position, and with a derailleur, which can pivot between a rest position and a release position lever comprises, according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Installationsschaltgeräte können beispielsweise Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter, Motorschutzschalter oder selektive Hauptleitungsschutzschalter sein.Generic installation switching devices may be, for example, circuit breaker, residual current device, motor protection switch or selective main line circuit breaker.

Ein gattungsgemäßer Leistungsschutzschalter ist beispielsweise in der DE 10 2008 006 863 A1 gezeigt. In einem solchen im Stand der Technik bekannten Leitungsschutzschalter erfolgt die Abschaltung eines Kurzschlussstromes mit Hilfe eines Schlagankers. Das Feld einer von dem Strom durchflossenen Magnetspule erregt den Magnetkreis innerhalb des elektromagnetischen Kurzschlussstromauslösers, durch elektrodynamische Wechselwirkung wird dadurch der Schlaganker bewegt. Mit dem Schlaganker ist ein Schlagstift gekoppelt, der den Kontakthebel aufschlägt, so dass die Kontaktstelle geöffnet wird, und der gleichzeitig auf das Schaltwerk einwirkt, was zur Entklinkung des Schaltwerks und damit zur dauerhaften Offenhaltung der Kontaktstelle führt, so lange, bis das Schaltwerk wieder verklinkt wird und die Kontaktstelle daraufhin erst wieder geschlossen werden kann.A generic circuit breaker is for example in the DE 10 2008 006 863 A1 shown. In such a circuit breaker known in the prior art, the disconnection of a short-circuit current by means of a percussion armature takes place. The field of a current flowing through the solenoid energizes the magnetic circuit within the electromagnetic short-circuit current release, by electrodynamic interaction of the impact armature is moved. With the impact armature a striker is coupled, which strikes the contact lever, so that the contact point is opened, and at the same time acts on the rear derailleur, which leads to the unlatching of the derailleur and thus for permanent keeping open the contact point, until the rear derailleur latched again and the contact point can then be closed again.

Die Überstromauslösung erfolgt bei bekannten Installationsschaltgeräten mit Hilfe eines thermomechanischen Auslöseelementes, meistens eines Streifens aus Thermobimetall. Der Überstrom verursacht eine Erwärmung des Thermobimetallstreifens und dessen daraus resultierende Ausbiegung. In ausgebogenem Zustand entklinkt der Thermobimetallstreifen über eine entsprechende Anbindung mittels eines Schaltwerkbetätigungsgliedes das Schaltwerk, worauf hin die Kontaktstelle ebenfalls dauerhaft geöffnet wird, so lange, bis das Schaltwerk wieder verklinkt wird und die Kontaktstelle daraufhin erst wieder geschlossen werden kann.The overcurrent release occurs in known service switching devices using a thermo-mechanical release element, usually a strip of bimetallic strip. The overcurrent causes heating of the bimetallic strip and its resulting deflection. In the bent state of the bimetallic strip unlatched via a corresponding connection by means of a Schaltwerksbetätigungsgliedes the switching mechanism, whereupon the contact point is also permanently open, until the rear derailleur is latched and the contact point can then be closed again.

Bei bekannten Installationsschaltgeräten mit den im Stand der Technik bekannten Thermobimetallauslösern verformt sich das Bimetall auch bei einer Änderung der Umgebungstemperatur, weshalb ein solcher Überstromauslöser nach dem Stand der Technik meistens mit einer Kompensationsvorrichtung gekoppelt sein muss.In known service switching devices with the known in the prior art Thermobimetallauslösern the bimetal deformed even with a change in ambient temperature, which is why such an overcurrent release according to the prior art usually has to be coupled with a compensation device.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät so weiterzubilden, dass bei einfachem und montagefreundlichem Aufbau der Überstromauslöser temperaturunabhängig ist.It is therefore an object of the present invention to develop a generic service switching device so that is simple and easy to assemble assembly of the overcurrent release temperature independent.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a generic service switching device with the characterizing features of claim 1.

Erfindungsgemäß also ist das Schaltwerkbetätigungsglied des Überstromauslösers mit einem Überstrom-Magnetkreis gekoppelt, so dass die auf das Schaltwerkbetätigungsglied wirkende Kraft durch das Magnetfeld des Überstromes hervorgerufen ist, wobei der Magnetkreis einen als zylinderförmigen Rotor ausgebildeten Permanentmagneten umfasst, wobei der Magnetkreis weiter einen rohrförmigen Stator umfasst, der Teil des Magnetkerns des Magnetkreises ist, und der zumindest teilweise von zumindest einer Windung eines den Strom führenden Leiters umgeben ist, wobei der Rotor drehbar im Innenbereich des rohrförmigen Stators gelagert ist, und wobei an dem Rotor als weitere Anbauteile ausgebildet sind

– eine in der Mittelachse verlaufende Bohrung zur Aufnahme einer als Schaltwerkbetätigungsglied wirkenden Welle,
– an jeder Stirnseite eine Lagerplatte,
– eine Fesselfeder zur Einstellung der Überstrom-Auslöseschwelle,
– ein Kupferrohr, das als elektromagnetisches Dämpfungselement zur Einstellung der Auslöseverzögerungszeit wirkt,

so dass der Rotor mit den Anbauteilen als vorfertigbare Baugruppe in den Innenraum des Stators einsetzbar ist.According to the invention, the derailleur actuating member of the overcurrent release is coupled to an overcurrent magnetic circuit, so that the force acting on the derailleur actuator force is caused by the magnetic field of the overcurrent, wherein the magnetic circuit comprises a permanent magnet formed as a cylindrical rotor, wherein the magnetic circuit further comprises a tubular stator, is the part of the magnetic core of the magnetic circuit, and which is at least partially surrounded by at least one turn of a current-carrying conductor, wherein the rotor is rotatably mounted in the inner region of the tubular stator, and being formed on the rotor as further attachments

A bore extending in the central axis for receiving a shaft acting as a derailleur operating member,
- At each end a bearing plate,
A restraining spring for setting the overcurrent release threshold,
A copper tube acting as an electromagnetic damping element for setting the tripping delay time,

so that the rotor can be used with the attachments as a prefabricated assembly in the interior of the stator.

Erfindungsgemäß wird die auf das Schaltwerkbetätigungsglied wirkende Kraft durch das Magnetfeld des Überstromes hervorgerufen, wobei das Schaltwerkbetätigungsglied zur Einstellung der Auslöseverzögerungszeit an ein elektromagnetisches Dämpfungselement gekoppelt ist, und wobei das Schaltwerkbetätigungsglied zur Einstellung der Überstrom-Auslöseschwelle mit einem Einstellglied gekoppelt ist. In dieser sehr vorteilhaften Ausführungsform ist auch die Überstromauslösung als magnetisches Auslösesystem realisiert. Dies hat den Vorteil, dass die Überstromauslösung temperaturunabhängig erfolgen kann. Denn bei den im Stand der Technik bekannten Thermobimetallauslösern verformt sich das Bimetall auch bei einer Änderung der Umgebungstemperatur, weshalb ein solcher Überstromauslöser nach dem Stand der Technik meistens mit einer Kompensationsvorrichtung gekoppelt sein muss. Der erfindungsgemäß in dem Installationsschaltgerät verwendete magnetische Überstromauslöser zeigt keine Temperaturabhängigkeit. Das elektromagnetische Dämpfungsglied ist unter Zuhilfenahme des Kupferrohres realisiert. In diesem Kupferrohr entstehen bei einer Rotation des Rotors Wirbelströme, die dem Magnetfeld des Rotors entgegenwirken und damit dämpfend wirken.According to the invention, the force acting on the derailleur actuator force is caused by the magnetic field of the overcurrent, wherein the derailleur actuator for adjusting the tripping delay time is coupled to an electromagnetic damping element, and wherein the derailleur actuator for adjusting the overcurrent trip threshold is coupled to an adjusting member. In this very advantageous embodiment, the overcurrent release is realized as a magnetic trip system. This has the advantage that the overcurrent release can be temperature independent. For in the known in the prior art Thermobimetallauslösern the bimetal deformed even with a change in the Ambient temperature, which is why such an overcurrent release according to the prior art usually has to be coupled with a compensation device. The magnetic overcurrent release used according to the invention in the service switching device shows no temperature dependence. The electromagnetic attenuator is realized with the aid of the copper tube. During rotation of the rotor, eddy currents, which counteract the magnetic field of the rotor and thus have a damping effect, are produced in this copper tube.

Das Schaltwerksbetätigungsglied ist erfindungsgemäß eine um ihre Längsachse rotierbar gelagerte Welle. Die Welle ist mit dem in etwa zylinderförmigen Rotor verbunden, der einen Permanentmagneten umfasst und der drehbar im Innenraum des ein etwa röhrenförmigen Stators gelagert ist, wobei der Stator Teil des Magnetkerns des Magnetkreises ist, und wobei wenigstens eine Windung des Leiters, der den Strom des Strompfades führt, den Stator umgibt. Im Falle eines Überstroms, bewirkt das Magnetfeld des Magnetkreises, induziert durch den Überstrom in dem Leiter, eine Verdrehung des Rotors, und damit des Schaltwerkbetätigungsgliedes. Die Ruhe- und die Auslösestellung des Schaltwerkbetätigungsgliedes sind somit durch unterschiedliche Winkellagen des Rotors bezogen auf den Stator festlegbar.The rear derailleur actuator is according to the invention a rotatably mounted about its longitudinal axis shaft. The shaft is connected to the approximately cylindrical rotor, which comprises a permanent magnet and which is rotatably mounted in the interior of an approximately tubular stator, wherein the stator is part of the magnetic core of the magnetic circuit, and wherein at least one turn of the conductor, the current of the Current paths that surrounds the stator. In the event of an overcurrent, the magnetic field of the magnetic circuit, induced by the overcurrent in the conductor causes a rotation of the rotor, and thus of the derailleur actuator. The rest and the release position of the rear derailleur operating member are thus fixed by different angular positions of the rotor relative to the stator.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Überstromauslösers ist er sehr montagefreundlich gestaltet. Die Rotorbaugruppe kann vorgefertigt und komplett in den Stator eingesetzt werden.Due to the inventive design of the overcurrent release, it is designed very easy to install. The rotor assembly can be prefabricated and fully inserted into the stator.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Stator aus zwei Halbschalen ausgebildet, so dass die Halbschalen nach Einsetzen der vorgefertigten Rotorbaugruppe in eine der Halbschalen zum Stator zusammengesetzt werden können.According to an advantageous embodiment of the invention, the stator is formed from two half shells, so that the half shells can be assembled after insertion of the prefabricated rotor assembly in one of the half shells to the stator.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an der Bohrung in dem Rotor zumindest bereichsweise eine Abflachung ausgebildet, so dass dadurch eine verdrehsichere Halterung der Welle erreicht werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, a flattening is at least partially formed on the bore in the rotor, so that thereby a rotationally secure mounting of the shaft can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Installationsschaltgerät auch noch mit einem elektromagnetischen Kurzschlussstromauslöser versehen, der einen Magnetkreis mit Luftspalt umfasst, und wobei der Kontakthebel zumindest teilweise in dem Luftspalt des Magnetkreises angeordnet ist, so dass im Kurzschlussfall aufgrund der Wechselwirkung des Stromflusses mit dem magnetischen Fluss innerhalb des Luftspaltes eine zu einer schnellen Öffnung der wenigstens einen Kontaktstelle führende elektrodynamische Kraftwirkung auf den Kontakthebel entstehen kann, und das Schaltwerk wirkt über eine erste Wirkverbindungslinie auf den Kontakthebel zum Öffnen und/oder Offenhalten der Kontaktstelle, und im Fall einer Überstromauslösung wirkt der Überstromauslöser über eine zweite Wirkverbindungslinie auf das Schaltwerk um Öffnen und Offenhalten der Kontaktstelle durch das Schaltwerk, und im Fall einer Kurzschlussauslösung wirkt der Kontakthebel über eine dritte Wirkverbindungslinie auf das Schaltwerk zum Offenhalten der Kontaktstelle.According to an advantageous embodiment of the invention, the service switching device is also provided with an electromagnetic short-circuit current release, which comprises a magnetic circuit with air gap, and wherein the contact lever is at least partially disposed in the air gap of the magnetic circuit, so that in the short circuit due to the interaction of the current flow with the magnetic Flow within the air gap can lead to a rapid opening of at least one contact point leading electrodynamic force action on the contact lever, and the derailleur acts via a first operative connection line on the contact lever to open and / or keep open the contact point, and in the case of overcurrent tripping, the overcurrent release via a second operative connection line on the derailleur to open and keep open the contact point through the rear derailleur, and in the case of a short-circuit release of the contact lever acts on a third Wirkve Linkage to the derailleur to keep the contact point open.

Ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät hat den Vorteil, dass die Kurzschlussstromabschaltung schneller erfolgt als bei einem herkömmlich bekannten Gerät, wobei die weiteren funktionalen Eigenschaften, wie die Überstromauslösung, die dauerhafte Offenhaltung der Kontaktstelle nach Entklinken des Schaltwerks, das Wiedereinschalten nach erneuter Verklinkung des Schaltwerks, etc., weiterhin wie gewohnt zur Verfügung stehen.An inventive installation switching device has the advantage that the short circuit current shutdown is faster than in a conventionally known device, the other functional characteristics, such as the overcurrent release, the permanent keeping open the contact point after unlatching the rear derailleur, the reconnection after re-latching the rear derailleur, etc., continue to be available as usual.

Die magnetische Kurzschlussstromauslösung wie in dem erfindungsgemäßen Installationsschaltgerät verwendet hat den Vorteil, dass eine direkte Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Fluss oder Feld des Magnetkreises und dem Kontakthebel stattfinden kann. Dadurch kann die Öffnung der Kontaktstelle sehr viel schneller erfolgen als bei im Stand der Technik in Leitungsschutzschaltern verwendeten Schlagankersystemen, bei denen ja, wie bereits erwähnt, aufgrund der mechanischen Trägheit der beteiligten beweglichen Komponenten, die Auslösegeschwindigkeit begrenzt ist. Bei der magnetischen Kurzschlussstromauslösung wie in dem erfindungsgemäßen Installationsschaltgerät verwendet wirkt auf den Kontakthebel eine Kraft, die auf der als Lorentz-Kraft bekannten Kraftwirkung eines magnetischen Feldes auf eine in dem Feld bewegte elektrische Ladung resultiert. Diese Kraftwirkung erfolgt unmittelbar, ohne Zwischenschaltung mechanischer Komponenten wie beweglicher Anker oder Schlagstift. Um eine dauerhafte Offenhaltung der Kontaktstelle zu gewährleisten, wirkt erfindungsgemäß der Kontakthebel selbst auf das Schaltwerk zu dessen Offenhaltung. Der Kontakthebel übernimmt erfindungsgemäß also eine zusätzliche Funktion, neben der des Tragens des beweglichen Kontaktes noch diejenige der Entklinkung des Schaltwerkes. Im Fall der Überstromauslösung erfolgt die Öffnung und Offenhaltung der Kontaktstelle wie bekannt über das Schaltwerk.The magnetic short-circuit current release as used in the service switching device according to the invention has the advantage that a direct interaction between the magnetic flux or field of the magnetic circuit and the contact lever can take place. Thus, the opening of the contact point can be done much faster than in the prior art used in circuit breakers Schlagankersystemen, in which yes, as already mentioned, due to the mechanical inertia of the participating moving components, the release speed is limited. When used in the magnetic short-circuit current trip as in the service switching device according to the invention acts on the contact lever, a force which results on the known as Lorentz force force of a magnetic field on an electric charge moved in the field. This force effect is immediate, without the interposition of mechanical components such as movable armature or striker. In order to ensure a permanent open position of the contact point, the contact lever acts according to the invention even on the rear derailleur to its open position. The contact lever thus assumes an additional function according to the invention, in addition to the carrying of the movable contact still that of the unlatching of the switching mechanism. In the case of overcurrent tripping the opening and keeping the contact point open as known about the rear derailleur.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Kontakthebel als bewegliche Kontaktbrücke ausgebildet, die mit zwei beweglichen Kontaktstücken versehen ist, welche mit zwei feststehenden Kontaktstücken zur Bildung zweier Kontaktstellen zusammenwirken. Damit ist eine Doppelkontaktstelle geschaffen, die den Vorteil hat, dass jede einzelne Teil-Kontaktstelle bei einer Kurzschlussstromabschaltung weniger stark belastet wird als bei einer einzigen Kontaktstelle.According to an advantageous embodiment of the invention, the contact lever is designed as a movable contact bridge, which is provided with two movable contact pieces, which cooperate with two fixed contact pieces to form two contact points. Thus, a double contact point is created, which has the advantage that each individual part contact point at a Short-circuit current cutoff is less heavily loaded than at a single contact point.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Schaltwerkbetätigungsglied an seinem freien Ende mit einem eine Steuerkurve aufweisenden Steuerkurvenkörper versehen, und der Schlaghebel stützt sich beim Übergang des Schaltwerkbetätigungsgliedes in die Auslösestellung, also beim Verdrehen des Rotors, an der Steuerkurve ab, so dass dadurch eine Verschwenkung des Schlaghebels in die Entklinkungslage bewirkt ist. Die zweite Wirkverbindungslinie zwischen dem Überstromauslöser und dem Schaltwerk verläuft über die Welle des Rotors, die Steuerkurve des Steuerkurvenkörpers auf den Schlaghebel.According to an advantageous embodiment of the invention, the rear derailleur actuator is provided at its free end with a control cam having cam body, and the hammer is based on the transition of the rear derailleur actuator in the release position, ie upon rotation of the rotor, on the control curve, thereby pivoting the impact lever is effected in the Entklinkungslage. The second operative connection line between the overcurrent release and the rear derailleur extends over the shaft of the rotor, the control cam of the control cam body on the hammer.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die Steuerkurve eine Rampenform mit einem ersten und einem zweiten Kurvenabschnitt, wobei die Rampensteigung in dem ersten Kurvenabschnitt flacher ist als in dem zweiten Kurvenabschnitt. Dadurch wird eine zu schnelle Auslösung verhindert und ein Toleranzausgleich für die Position der Achse der Welle mit der Rampe erzeugt. Die höhere Steigung zum Ende der Drehbewegung hin bewirkt vorteilhafterweise eine sichere Auslösung.According to an advantageous embodiment of the invention, the control cam has a ramp shape with a first and a second curved section, wherein the ramp gradient is flatter in the first curved section than in the second curved section. This prevents too fast tripping and creates a tolerance compensation for the position of the axis of the shaft with the ramp. The higher slope towards the end of the rotational movement advantageously causes a safe triggering.

Bezüglich der Anordnung der Funktionsbaugruppen im Inneren des Gehäuses eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass der Kurzschlussstromauslöser und der Überstromauslöser in Flussrichtung des Stromes durch den Strompfad gesehen hintereinander in dem Gehäuse angeordnet sind. Die ermöglicht eine besonders gute Raumausnutzung.With respect to the arrangement of the functional assemblies inside the housing of a service switching device according to the invention, a preferred embodiment provides that the short-circuit current release and the overcurrent release in the flow direction of the current through the current path are arranged one behind the other in the housing. This allows a particularly good use of space.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das Gehäuse in etwa die Form eines umgedrehten T, mit einer Frontseite, und ist an der Frontseite mit einem Betätigungshebel zur manuellen Betätigung des Schaltwerks versehen, wobei das Schaltwerk zwischen dem Kurzschlussstromauslöser und der Frontseite in dem Gehäuse angeordnet. In weiter vorteilhafter Ausführungsform ist das Schaltwerk im Bereich des Längsstegs der T-Form des Gehäuses angeordnet, und der Überstromauslöser und der Kurzschlussauslöser sind im Bereich des Querstegs der T-Form des Gehäuses angeordnet.According to an advantageous embodiment of the invention, the housing has approximately the shape of an inverted T, with a front side, and is provided on the front side with an actuating lever for manual operation of the derailleur, wherein the switching mechanism between the short-circuit current release and the front side arranged in the housing. In a further advantageous embodiment, the switching mechanism is arranged in the region of the longitudinal web of the T-shape of the housing, and the overcurrent release and the short-circuit release are arranged in the region of the transverse web of the T-shape of the housing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das Gehäuse eine der Frontseite gegenüber liegende Befestigungsseite, die mit Befestigungsmitteln zum Aufrasten des Gehäuses auf eine Normprofiltragschiene versehen ist. Ein solches Befestigungsmittel ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine in etwa U-förmige Aussparung, die von einer feststehenden Nase und einer an einem verschieblich gelagerten und federnd in Richtung auf die feststehende Nase hin beaufschlagten Schieber angebrachten beweglichen Nase begrenzt ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the housing has a front side opposite mounting side, which is provided with fastening means for locking the housing on a standard profile support rail. Such a fastener is in a preferred embodiment, an approximately U-shaped recess which is bounded by a fixed nose and attached to a displaceably mounted and resiliently acted upon in the direction of the fixed nose towards slide movable nose.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and improvements of the invention and further advantages can be taken from the subclaims.

Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Reference to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and further advantageous refinements and improvements of the invention will be explained and described in detail.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes, 1 a schematic view of a service switching device according to the invention,

2 eine Einsicht in das geöffnete Gehäuseunterteil eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes, 2 an insight into the open housing lower part of a service switching device according to the invention,

3 eine vergrößerte Teilansicht der Kopplungsstelle zwischen dem Schaltwerksbetätigungsglied und dem Schlaghebel gemäß der Ansicht von 2 3 an enlarged partial view of the coupling point between the rear derailleur actuator and the hammer in the view of 2

4 eine Ansicht des Überstromauslösers mit teilweise geöffnetem Stator, 4 a view of the overcurrent release with partially opened stator,

5 eine Detailansicht des Überstromauslösers. 5 a detailed view of the overcurrent release.

Es werde zunächst die 1 betrachtet. Diese zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes 1, hier eines Leitungsschutzschalters, mit einem Gehäuse 12, das eine Frontseite 15 und eine Befestigungsseite 17 hat. An der Befestigungsseite 17 hat das Gehäuse 12 eine U-förmige Aussparung, die von einer feststehenden Nase 18 und einer an einem verschieblich gelagerten und mittels einer Feder 30 federnd in Richtung auf die feststehende Nase 18 hin beaufschlagten Schieber 31 angebrachten beweglichen Nase 19 begrenzt ist, zum Aufrasten des Gehäuses 12 auf eine Normprofiltragschiene, in an sich bekannter Art und Weise.It will be the first 1 considered. This shows a schematic view of a service switching device according to the invention 1 , here a circuit breaker, with a housing 12 that a front 15 and a mounting side 17 Has. At the attachment side 17 has the case 12 a U-shaped notch, from a fixed nose 18 and one on a displaceably mounted and by means of a spring 30 resilient in the direction of the fixed nose 18 pushed slider 31 attached movable nose 19 is limited, for snapping the housing 12 on a standard profile support rail, in a conventional manner.

Zwischen einer ersten Anschlussklemme 13 an einer ersten Schmalseite und einer zweiten Anschlussklemme 14 an einer gegenüberliegenden zweiten Schmalseite des Gehäuses verläuft ein Strompfad, unter anderem über Leiterstücke 49, 49', 49'', durch das Gehäuse, der an einer Doppelkontaktstelle 4, 4' geöffnet und geschlossen werden kann. Dazu befindet sich im Strompfad ein als bewegliche Kontaktbrücke ausgebildeter Kontakthebel 5, der mit zwei beweglichen Kontaktstücken 3, 3' versehen ist, welche mit zwei feststehenden Kontaktstücken 2, 2' zur Bildung der Doppelkontaktstelle 4, 4' zusammenwirken.Between a first terminal 13 on a first narrow side and a second connection terminal 14 on an opposite second narrow side of the housing runs a current path, inter alia via conductor pieces 49 . 49 ' . 49 '' , through the housing, at a double contact point 4 . 4 ' can be opened and closed. For this purpose, located in the current path designed as a movable contact bridge contact lever 5 , which has two movable contact pieces 3 . 3 ' is provided, which with two fixed contact pieces 2 . 2 ' to form the double contact point 4 . 4 ' interact.

Der Kontakthebel 5 ist in einem magnetischen Kurzschlussauslöser 6 integriert, der einen Magnetkreis mit Luftspalt umfasst. Ein solcher magnetischer Kurzschlussauslöser ist beispielsweise aus der WO 2010/130414 A1 bekannt. Der Kontakthebel 5 ist dabei zumindest teilweise in dem Luftspalt des Magnetkreises angeordnet, so dass im Kurzschlussfall aufgrund der Wechselwirkung des Stromflusses mit dem magnetischen Fluss innerhalb des Luftspaltes eine elektrodynamische Kraftwirkung auf den Kontakthebel 5 entstehen kann, die den Kontakthebel 5 sehr schnell in Richtung auf die Befestigungsseite 17 hin beschleunigt und damit die beweglichen Kontaktstücke 3, 3' von den festen Kontaktstücken 2, 2' wegreißt und die Doppelkontaktstelle 4, 4' somit sehr schnell öffnet. Die Öffnung der Kontaktstellen 4, 4' kann hier in einer Zeit von unter einer Millisekunde erfolgen, was schneller ist, als es mit herkömmlichen elektromagnetischen Schlagankersystemen erreichbar wäre.The contact lever 5 is in a magnetic short circuit release 6 integrated, which includes a magnetic circuit with air gap. Such a magnetic short-circuit release is for example from WO 2010/130414 A1 known. The contact lever 5 is arranged at least partially in the air gap of the magnetic circuit, so that in the short circuit due to the interaction of the current flow with the magnetic flux within the air gap, an electrodynamic force on the contact lever 5 can arise that the contact lever 5 very fast towards the attachment side 17 accelerated and thus the moving contact pieces 3 . 3 ' from the fixed contact pieces 2 . 2 ' tears away and the double contact point 4 . 4 ' thus opens very quickly. The opening of the contact points 4 . 4 ' can be done in less than a millisecond time, which is faster than would be achievable with conventional electromagnetic impact armature systems.

Im Anschluss an den magnetischen Kurzschlussstromauslöser 6 verläuft der Strompfad durch einen Überstromauslöser 7, und von dort zu der Anschlussklemme 14. Der Überstromauslöser 7 ist ein magnetisch wirkender Überstromauslöser, wie er beispielsweise in der WO 2010/133346 A1 beschrieben ist.Following the magnetic short-circuit current release 6 the current path runs through an overcurrent release 7 , and from there to the terminal 14 , The overcurrent release 7 is a magnetically acting overcurrent release, as it is for example in the WO 2010/133346 A1 is described.

Wie man sieht, hat das Gehäuse 12 in etwa die Form eines auf dem Kopf stehenden T. Der Strompfad mit dem magnetischen Auslöser 6 und dem Überstromauslöser 7 verläuft im Wesentlichen im quer verlaufenden Steg der T-Form. In dem senkrechten Steg der T-Form befindet sich ein mechanisches Schaltwerk 8, das mit einem Betätigungshebel 16 versehen ist und mit diesem betätigt werden kann, wobei der Betätigungshebel 16 in einer gehäusefesten Achse 32 gelagert ist und von der Frontseite 15 heraussteht und von außerhalb des Gehäuses bedient werden kann. Das Schaltwerk 8 ist in Anlehnung an das in der DE 10 2008 006 863 A1 beschriebene Schaltwerk ausgeführt, wie auch in der 2 und insbesondere in der 3 deutlich wird. Es umfasst einen Auslösehebel 20 und einen Klinkenhebel 23, die zusammen eine Verklinkungsstelle bilden. Der Klinkenhebel 23 hat ein Langloch 24, in dem ein Bügel 25 geführt ist, dessen anderes Ende mit dem Betätigungshebel, hier in 2 auch als Schaltgriff 22 bezeichnet, gekoppelt ist. Ferner umfasst das Schaltwerk einen Zwischenhebel 26, dessen eines Ende mit dem Bügel 25 und dessen gegenüberliegendes andere Ende mit einem ersten Ende eines Verriegelungshebels 27 schwenkbar gekoppelt ist. Der Verriegelungshebel 27 ist in einer gehäusefesten Achse 33 schwenkbar gelagert. Eine als Schenkelfeder ausgeführte Schaltwerksfeder 34, deren einer Schenkel 35 gehäusefest abgestützt ist, beaufschlagt den Verriegelungshebel 27 mit einer Kraft, die ihn im Uhrzeigersinn um die Achse 33 drehen will. Das andere Ende 44 des Verriegelungshebels 27 trägt ein in etwa rechtwinklig angeformtes Ansatzteil 45, das eine Kunststoffauflage 46 trägt.As you can see, the case has 12 in the shape of an inverted T. The current path with the magnetic release 6 and the overcurrent release 7 runs essentially in the transverse web of the T-shape. In the vertical web of the T-shape is a mechanical rear derailleur 8th that with an operating lever 16 is provided and can be operated with this, wherein the actuating lever 16 in a housing-fixed axis 32 is stored and from the front 15 stands out and can be operated from outside the housing. The rear derailleur 8th is based on the in the DE 10 2008 006 863 A1 described derailleur executed, as well as in the 2 and in particular in the 3 becomes clear. It includes a release lever 20 and a latch lever 23 , which together form a latching point. The latch lever 23 has a slot 24 in which a hanger 25 is guided, the other end with the operating lever, here in 2 also as a switching handle 22 denotes, is coupled. Furthermore, the derailleur includes an intermediate lever 26 whose one end is with the hanger 25 and its opposite other end to a first end of a locking lever 27 is pivotally coupled. The locking lever 27 is in a housing-fixed axis 33 pivoted. A derailleur spring designed as a leg spring 34 , one of which is a thigh 35 is supported on the housing, acts on the locking lever 27 with a force turning it clockwise around the axis 33 wants to turn. The other end 44 of the locking lever 27 carries an approximately rectangular molded neck portion 45 that has a plastic overlay 46 wearing.

Weiterhin umfasst das Schaltwerk einen als Doppelarmhebel ausgeführten Schlaghebel 21, der um eine gehäusefeste Achse 36 verschwenkbar gelagert ist und mit seinem ersten Arm 37 bei Verschwenken im Uhrzeigersinn auf den Auslösehebel 20 einwirkt und diesen entgegen dem Uhrzeigersinn wegdrückt, so dass dann die Verklinkungsstelle entklinkt wird.Furthermore, the rear derailleur comprises a hammer designed as a double arm lever 21 , which is a housing-fixed axis 36 is pivoted and with his first arm 37 when pivoting clockwise on the release lever 20 acts and pushes it counterclockwise, so that then the Verklinkungsstelle is unlatched.

Im eingeschalteten Zustand wird der Kontakthebel 5 mittels einer Kontaktdruckfeder 38, in 1 nicht dargestellt, siehe aber in 2, in Richtung auf die Frontseite hin nach oben gedrückt, so dass die Doppelkontaktstelle 4, 4' geschlossen ist und Strom fließen kann. Dazu ist ein als Doppelarmhebel ausgeführter Übertragungshebel 39 vorgesehen, der um eine gehäusefeste Achse 40 verschwenkbar gelagert ist. Dessen erster Schenkel 41 ist an einen Ansatzarm 42 des Kontakthebels 5, der nach oben aus dem Kurzschlussstromauslöser 6 herausschaut, angekoppelt. Der zweite Schenkel 43 des Übertragungshebels ist von der Kontaktdruckfeder 38, hier eine Zylinderfeder, die mit ihrem anderen Ende gehäusefest abgestützt ist, beaufschlagt, und zwar entgegen dem Uhrzeigersinn. Daher versucht die Kontaktdruckfeder 38 im eingeschalteten Zustand, wie in den 1 bis 3 dargestellt ist, über den Übertragungshebel 39 den Kontakthebel 5 nach oben zu ziehen und damit die Kontaktstellen 4, 4' geschlossen zu halten.When switched on, the contact lever 5 by means of a contact pressure spring 38 , in 1 not shown, but see in 2 , pushed up towards the front, so that the double contact point 4 . 4 ' is closed and electricity can flow. This is done as a double arm lever transmission lever 39 provided, which is a housing-fixed axis 40 is pivotally mounted. Its first leg 41 is on a neck arm 42 of the contact lever 5 coming up from the short-circuit current release 6 looks out, coupled. The second leg 43 the transmission lever is from the contact pressure spring 38 , here a cylindrical spring, which is supported with its other end fixed to the housing, applied, in the counterclockwise direction. Therefore, the contact pressure spring tries 38 when switched on, as in the 1 to 3 is shown, via the transmission lever 39 the contact lever 5 to pull up and thus the contact points 4 . 4 ' to keep closed.

Im eingeschalteten Zustand ist die Verklinkungsstelle zwischen dem Auslösehebel 20 und dem Klinkenhebel 23 verklinkt und der Schaltgriff 22 befindet sich in der nach rechts verschwenkten Position. Über die Hebelkette Schaltgriff 22 – Bügel 25 – Zwischenhebel 26 wird jetzt der Verriegelungshebel 27 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so weit, dass die Kunststoffauflage 46 an seinem Ansatzteil 45 hinreichend weit von dem Ansatz 42 des Kontakthebels 5 entfernt ist, so dass der Kontakthebel 5 von dem Übertragungshebel 39 unter Einwirkung der Kontaktdruckfeder 38 zum Schließen der Kontaktstellen 4, 4' nach oben gezogen werden kann.When switched on, the latching point is between the release lever 20 and the latch lever 23 latched and the handle 22 is located in the pivoted to the right position. About the lever chain handle 22 - Hanger 25 - intermediate lever 26 now becomes the locking lever 27 pivoted counterclockwise, so far that the plastic pad 46 at his attachment part 45 sufficiently far from the approach 42 of the contact lever 5 is removed, leaving the contact lever 5 from the transmission lever 39 under the action of the contact pressure spring 38 to close the contact points 4 . 4 ' can be pulled up.

Wenn manuell ausgeschaltet werden soll, wird der Schaltgriff 22 aus seiner in der 1 gezeigten Einschaltstellung in die Ausschaltstellung nach links, also entgegen dem Uhrzeigersinn, verschwenkt. Dabei wird im Inneren des Schaltwerks 8 die Verklinkungsstelle zwischen dem Auslösehebel 20 und dem Klinkenhebel 23 entklinkt, indem der Auslösehebel unter Einwirkung des Schaltgriffes 22 nach rechts verschwenkt wird. Das hat zu Folge, dass die starre Hebelkette zusammenbricht, so dass der Zwischenhebel 26 frei kommt und nach rechts gleiten kann. Die rückstellende Kraft der Schaltwerksfeder 34 kann jetzt den Verriegelungshebel so im Uhrzeigersinn so verschwenken, dass er mit der Kunststoffauflage 46 an seinem Ansatzteil 45 die Kontaktbrücke 5 nach unten in ihre Öffnungslage drückt, entgegen der rückstellenden Kraft der Kontaktdruckfeder 34. Anschließend verklinkt sich die Verklinkungsstelle wieder und das Schaltwerk ist wieder zum Einschalten bereit.If you want to switch off manually, the control handle becomes 22 from his in the 1 shown in the off position to the left, ie counterclockwise, pivoted. This is inside the derailleur 8th the latching point between the release lever 20 and the latch lever 23 unlatched by the release lever under the action of the handle 22 is pivoted to the right. As a result, the rigid lever chain collapses, leaving the intermediate lever 26 comes free and can slide to the right. The restoring force of the transmission spring 34 can now pivot the locking lever clockwise so that it with the plastic pad 46 at his attachment part 45 the contact bridge 5 pushes down into its open position, against the restoring force of the contact pressure spring 34 , Then the Verklinkungsstelle verklinkt again and the rear derailleur is ready for switching back.

Zum manuellen Einschalten wird bei verklinkter Verklinkungsstelle der Schaltgriff 22 zurück in seine Einschaltstellung verschwenkt. Dabei wird die Verschwenkungsbewegung des Betätigungshebels 22 über die – im verklinkten Zustand wieder starre – Hebelkette in eine Schubbewegung nach links umgesetzt, die auf den Verriegelungshebel 27 wirkt und diesen entgegen der rückstellenden Kraft der Schaltwerksfeder 34 so verschwenkt, dass die Kunststoffauflage 46 an seinem Ansatzteil 45 die Kontaktbrücke 5 freigibt. Diese wird sogleich von dem Übertragungshebel 39 unter Einwirkung der Kontaktdruckfeder 38 wieder in ihre Ruheposition nach oben gedrückt. Die Doppelkontaktstelle 4, 4' ist wieder geschlossen.For manual switching on with latched Verklinkungsstelle the handle 22 pivoted back to its on position. In this case, the pivoting movement of the actuating lever 22 on the - again locked in the latched state - lever chain reacted in a pushing movement to the left, on the locking lever 27 acts and this against the restoring force of the transmission spring 34 so swung that the plastic pad 46 at his attachment part 45 the contact bridge 5 releases. This is immediately from the transmission lever 39 under the action of the contact pressure spring 38 pushed back to its rest position. The double contact point 4 . 4 ' is closed again.

In der 1 ist die soeben beschriebene Wirkverbindung zwischen dem Schaltwerk 8 und dem Kontakthebel 5 durch die erste Wirkverbindungslinie 9 angedeutet.In the 1 is the operative connection just described between the rear derailleur 8th and the contact lever 5 through the first operative connection line 9 indicated.

Im Falle einer Kurzschlussstromauslösung wird der Kontakthebel 5 sehr schnell nach unten in den Kurzschlussstromauslöser 6 hineingezogen, mit einer Kraft, die größer ist als die rückstellende Federkraft der Kontaktdruckfeder 38. Der Ansatz 42 des Kontakthebels 5 ist über einen Umlenkhebel 47, siehe 2, mit dem Schlaghebel 21 gekoppelt, und zwar derart, dass der Umlenkhebel den Schlaghebel im Uhrzeigersinn verschwenkt, wenn der Kontakthebel 5 nach unten in den Kern des Kurzschlussstromauslösers 6 hineingezogen wird. Das Verschwenken des Schlaghebels im Uhrzeigersinn bewirkt dessen Krafteinwirkung auf den Auslösehebel und ein verschwenken des Auslösehebels, so dass die Verklinkungsstelle des Schaltwerks entklinkt wird, was, wie oben beschrieben, zur Folge hat, dass der Kontakthebel 5 von dem Verriegelungshebel 27 in der geöffneten Stellung gehalten wird. Die Kontaktstelle 4, 4' ist durch den Kurzschlussstromauslöser 6 sehr schnell geöffnet worden, das Schaltwerk wurde entklinkt und bewirkt eine dauerhafte Offenhaltung der Kontaktstelle 4, 4', so lange, bis von Hand wieder eingeschaltet wird.In the case of a short-circuit current release, the contact lever 5 very fast down into the short-circuit current release 6 pulled in, with a force that is greater than the restoring spring force of the contact pressure spring 38 , The approach 42 of the contact lever 5 is over a lever 47 , please refer 2 , with the hammer 21 coupled, in such a way that the reversing lever pivots the hammer in a clockwise direction when the contact lever 5 down into the core of the short-circuit current release 6 is involved. The pivoting of the hammer in a clockwise direction causes its action on the release lever and a pivoting of the release lever, so that the Verklinkungsstelle the derailleur is unlatched, which, as described above, has the consequence that the contact lever 5 from the locking lever 27 held in the open position. The contact point 4 . 4 ' is through the short-circuit current release 6 opened very quickly, the rear derailleur was unlatched and causes a permanent open position of the contact point 4 . 4 ' until it is switched on again by hand.

Der Überstromauslöser 7 ist ein magnetisch wirkender Überstromauslöser, dessen grundsätzlicher Aufbau und essen grundsätzliche Funktionsweise in der WO 2010/133346 A1 beschrieben ist. An ihm ist ein Schaltwerkbetätigungsglied in Form einer um ihre Längsachse rotierbar gelagerten Welle 48 ausgebildet. Weiterhin umfasst der Überstromauslöser 7 ein Einstellglied 50 in Form einer Fesselfeder. Im Falle eines Überstromes übt der Magnetkreis des Überstromauslösers ein Drehmoment auf die Welle 48 aus und versucht, diese im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Dies wird erst geschehen, wenn das auf die Welle 48 wirkende Antriebsmoment das von der Fesselfeder auf die Welle 48 ausgeübte Fesselmoment übersteigt. Damit ist die Ansprechschwelle des Überstromauslösers 7 einstellbar.The overcurrent release 7 is a magnetically acting overcurrent release, its basic structure and eat basic functioning in the WO 2010/133346 A1 is described. On it is a rear derailleur actuator in the form of a shaft rotatably mounted about its longitudinal axis 48 educated. Furthermore, the overcurrent release includes 7 an adjusting member 50 in the form of a fetlock. In the case of an overcurrent, the magnetic circuit of the overcurrent release applies a torque to the shaft 48 and tries to turn it clockwise. This will happen only when that is on the shaft 48 acting torque from the restraining spring to the shaft 48 exceeds the applied restraint torque. This is the threshold of the overcurrent release 7 adjustable.

An dem freien Ende der Welle 48 ist ein Steuerkurvenkörper 51 ausgebildet. Dieser hat in etwa die Form eines Zylinders, der seitlich abschnittsweise aufgeschnitten ist. In dem Steuerkurvenkörper, in dem ausgeschnittenen Teil, ist eine Steuerkurve 52 ausgebildet. Der zweite Arm 53 des Schlaghebels 21 stützt sich an der Steuerkurve 52 ab. Die Steuerkurve 52 ist als dreidimensionale Fläche so geformt, dass sie beim Übergang der Welle 48 in die Auslösestellung, also beim Verdrehen der Welle 48 im Uhrzeigersinn, in der Art einer Rampe an dem zweiten Arm 53 des Schlaghebels 21 abläuft. Aufgrund der Rampensteigung wird der Schlaghebel beim Verdrehen der Welle 48 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass sein erster Arm auf den Auslösehebel 20 zur Entklinkung des Schaltwerkes und zur Öffnung der Kontaktstelle 4, 4' einwirken kann.At the free end of the shaft 48 is a cam body 51 educated. This has approximately the shape of a cylinder, which is partially cut laterally. In the control cam body, in the cut-out part, is a control cam 52 educated. The second arm 53 of the percussion lever 21 rests on the control curve 52 from. The control curve 52 is shaped as a three-dimensional surface so that it is at the transition of the shaft 48 in the release position, so when turning the shaft 48 clockwise, in the manner of a ramp on the second arm 53 of the percussion lever 21 expires. Due to the slope of the ramp, the hammer will turn when turning the shaft 48 pivoted clockwise, leaving his first arm on the release lever 20 for unlatching the derailleur and for opening the contact point 4 . 4 ' can act.

Die Steuerkurve 52 hat eine Rampenform mit einem ersten und einem zweiten Kurvenabschnitt, wobei die Rampensteigung in dem ersten Kurvenabschnitt flacher ist als in dem zweiten Kurvenabschnitt. Dadurch wird eine zu schnelle Auslösung verhindert und ein Toleranzausgleich für die Position der Achse der Welle 48 mit der Rampe der Steuerkurve 52 erzeugt. Die höhere Steigung zum Ende der Drehbewegung der Welle 48 hin bewirkt vorteilhafterweise eine sichere Entklinkung der Verklinkungsstelle und damit eine sichere Auslösung.The control curve 52 has a ramp shape with a first and a second curve portion, wherein the ramp slope is flatter in the first curve portion than in the second curve portion. This prevents too fast a tripping and a tolerance compensation for the position of the axis of the shaft 48 with the ramp of the control curve 52 generated. The higher slope to the end of the rotary motion of the shaft 48 Hin causes advantageously a secure unlatching of Verklinkungsstelle and thus a safe triggering.

Die Kontaktstelle 4, 4' ist im Falle eines Überstromes somit durch den Überstromauslöser 7 geöffnet worden, indem die Rotationsbewegung der Welle 48 des Überstromauslösers 7 mittels der Steuerkurve 52 in eine Verschwenkungsbewegung des Schlaghebels 21 umgesetzt wird, wodurch das Schaltwerk entklinkt wird und eine dauerhafte Offenhaltung der Kontaktstelle 4, 4' bewirkt ist, so lange, bis von Hand wieder eingeschaltet wird.The contact point 4 . 4 ' is in the case of an overcurrent thus by the overcurrent release 7 has been opened by the rotational movement of the shaft 48 of the overcurrent release 7 by means of the control curve 52 in a pivoting movement of the hammer 21 is implemented, whereby the rear derailleur is unlatched and a permanent open attitude of the contact point 4 . 4 ' is effected until it is switched on again by hand.

Es werden nun die 4 und 5 betrachtet.It will be the 4 and 5 considered.

Der magnetische Rotor 102 ist mit einer konzentrischen, an einer Stelle abgeflachten Bohrung versehen und wird auf die Achse 101 aufgesteckt, die Abflachung 111 ist in 5 zu sehen. Die Achse 101 ist aus einem nichtmagnetischen Metall, z. B. Messing, hergestellt. Die Achse 101 ist gleichwirkend zu dem in den 1 bis 3 als Welle bezeichneten Teil 48. Die Achse 101 wird mit der ersten Lagerplatte (links) 104 versehen. Auf die Lagerplatte 104 wird ein Kupferrohr 108 geschoben, in 5 transparent dargestellt, sowie eine Anschlagscheibe 109.The magnetic rotor 102 is provided with a concentric, flattened at one point bore and is on the axis 101 plugged, the flattening 111 is in 5 to see. The axis 101 is made of a non-magnetic metal, for. B. brass. The axis 101 is equivalent to that in the 1 to 3 part called wave 48 , The axis 101 comes with the first bearing plate (left) 104 Mistake. On the bearing plate 104 becomes a copper pipe 108 pushed, in 5 transparent, as well as a stop disc 109 ,

Die Anschlagscheibe 109 verhindert ein Verdrehen des Magneten 102 im Joch während des Zusammenbaus der Rotorbaugruppe. Die Rotorbaugruppe wird zusammen mit der Fesselfeder 106 montiert. In der WO 2010/133346 A1 ist beschrieben, dass das Magnetfeld des Magneten 102 und das Magnetfeld, das durch den Stromfluss im Leiter 49'' in dem Stator, also dem Joch 103, erzeugt wird, einen Winkel zwischen 10° und 40° bilden sollen. Die Vorspannung der Fesselfeder 106 würde ohne eine Arretierung des Magneten 102 während des Zusammenbaus den Magneten 102 in Richtung auf einen Winkel von 0° zwischen dem Magnetfeld des Magneten 102 und dem Magnetfeld, das durch den Stromfluss im Leiter 49'' in dem Stator, also dem Joch 103, erzeugt wird, verdrehen. Um den notwendigen Winkel während des Zusammenbaus einzuhalten, ist die Anschlagscheibe 109 vorgesehen. Sie ist so gestaltet, dass sie ein Verdrehen des Magneten 102 in Auslöserichtung, also in Richtung auf größere Winkel hin, zulässt, allerdings ein Zurückdrehen auf kleinere Winkel verhindert. Bezüglich der jeweiligen Winkelbereiche sei wieder auf die WO 2010/133346 A1 verwiesen.The stop disc 109 prevents twisting of the magnet 102 in the yoke during assembly of the rotor assembly. The rotor assembly is combined with the shackle spring 106 assembled. In the WO 2010/133346 A1 is described that the magnetic field of the magnet 102 and the magnetic field caused by the current flow in the conductor 49 '' in the stator, so the yoke 103 , is generated to form an angle between 10 ° and 40 °. The bias of the restraint spring 106 would be without a detent of the magnet 102 during assembly the magnet 102 in the direction of an angle of 0 ° between the magnetic field of the magnet 102 and the magnetic field caused by the flow of current in the conductor 49 '' in the stator, so the yoke 103 , is generated, twisting. In order to maintain the necessary angle during assembly, the stop disc is 109 intended. It is designed to twist the magnet 102 in the release direction, ie in the direction of larger angles, allows, however, prevents turning back to smaller angles. Regarding the respective angle ranges is again on the WO 2010/133346 A1 directed.

Dann erfolgt die Montage der zweiten Lagerplatte (rechts) 105. Danach erfolgt die Montage der Fesselfeder 106 und der Abdeckhülse 107. Diese Baugruppe wird dann komplett in das Joch 103, den Stator, eingesetzt. Durch die Arretierungen 141, 151 kann sich der Magnet 102 mit den Lagern 104, 105 im Joch nicht verdrehen und befindet sich in der korrekten Position. Der notwendige Winkel der Nord-Süd-Pole des Magneten 102 zur Jochachse ist damit definiert. Zum Schluss wird die obere Halbschale des Joches 103 montiert. Diese Anordnung ermöglicht auch die Montage der kompletten Rotorbaugruppe in ein einstückiges Joch.Then the second bearing plate is installed (right) 105 , Thereafter, the assembly of the fetlock spring takes place 106 and the cover sleeve 107 , This assembly is then completely in the yoke 103 , the stator, used. By the locks 141 . 151 can the magnet 102 with the camps 104 . 105 Do not twist in the yoke and is in the correct position. The necessary angle of the north-south pole of the magnet 102 to the yoke axis is defined. Finally, the upper half-shell of the yoke 103 assembled. This arrangement also allows the assembly of the complete rotor assembly in a one-piece yoke.

Das oben beschriebene Installationsschaltgerät ist besonders vorteilhaft einsetzbar zur Absicherung von Stromkreisen bei niedriger Nennspannung, beispielsweise von 60 V, AC oder DC, denn wegen der durch den elektrodynamischen Kurzschlussstromauslöser 6 bewirkten sehr schnellen Abschaltung eines Kurzschlussstromes ist keine Lichtbogenlöscheinrichtung erforderlich; da die Anoden-Kathodenspannung ist bereits so groß ist, dass sie die 60 V Nennspannung überschreitet, so dass damit der Strom unterbrochen wird; es wird keine zusätzliche Lichtbogenspannung benötigt, um der an den Klemmen anliegenden Spannung zur Abschaltung entgegenzuwirken. Ebenso vorteilhaft einsetzbar ist das oben beschriebene Installationsschaltgerät bei Anwendungen mit einer stark schwankenden Umgebungstemperatur, denn aufgrund des nach einem magnetischen Prinzip arbeitenden Überstromauslösers ist keine Temperaturkompensation des Überstromauslösers erforderlich.The installation switching device described above can be used particularly advantageously for protecting circuits at low nominal voltage, for example 60 V, AC or DC, because of the electrodynamic short-circuit current release 6 caused very rapid shutdown of a short-circuit current is no arc quenching required; since the anode-cathode voltage is already so large that it exceeds the 60 V rated voltage, so that the current is interrupted; no additional arc voltage is required to counteract the voltage applied to the terminals for disconnection. Just as advantageous is the installation switching device described above in applications with a strongly fluctuating ambient temperature, because due to working on a magnetic principle overcurrent release no temperature compensation of the overcurrent release is required.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch weitere beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen..The present invention also includes any other combinations of preferred embodiments as well as individual design features or refinements, unless they are mutually exclusive.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: elektrisches Installationsschaltgerätelectrical service switching device
2, 2'2, 2 ': feststehendes Kontaktstückfixed contact piece
3, 3'3, 3 ': bewegliches Kontaktstückmovable contact piece
4, 4'4, 4 ': Kontaktstellecontact point
55: Kontakthebelcontact lever
66: KurzschlussstromauslöserShort circuit current release
77: ÜberstromauslöserOvercurrent release
88th: Schaltwerkderailleur
99: erste Wirkverbindungsliniefirst operative connection line
1010: zweite Wirkverbindungsliniesecond operative connection line
1111: dritte Wirkverbindungsliniethird active connection line
1212: Gehäusecasing
1313: Anschlussklemmeterminal
1414: Anschlussklemmeterminal
1515: Frontseitefront
1616: Betätigungshebelactuating lever
1717: Befestigungsseitemounting side
1818: Befestigungsmittel, feste NaseFastener, fixed nose
1919: Befestigungsmittel, bewegliche NaseFastener, movable nose
2020: Auslösehebelsear
2121: Schlaghebelhammer
2222: Schaltgriffshifter
2323: Klinkenhebelratchet lever
2424: Langloch im KlinkenhebelSlot in the latch lever
2525: Bügelhanger
2626: Zwischenhebelintermediate lever
2727: Verriegelungshebellocking lever
3030: Federfeather
3131: Schieberpusher
3232: gehäusefeste Achsehousing-fixed axis
3333: gehäusefeste Achsehousing-fixed axis
3434: SchaltwerksfederDerailleur spring
3535: Schenkel der SchenkelfederThighs of thigh feather
3636: gehäusefeste Achsehousing-fixed axis
3737: erster Armfirst arm
3838: KontaktdruckfederContact pressure spring
3939: Übertragungshebeltransmission lever
4040: gehäusefeste Achsehousing-fixed axis
4141: erster Schenkel des Übertragungshebelsfirst leg of the transmission lever
4242: Ansatzapproach
43 43: zweiter Schenkel des Übertragungshebelssecond leg of the transmission lever
4444: anderes ende des Verriegelungshebelsother end of the locking lever
4545: Ansatzteilextension part
4646: KunststoffauflagePlastic finish
4747: UmlenkhebelUmlenkhebel
4848: Wellewave
49 49', 49''49 49 ', 49' ': LeiterstückeHead pieces
5050: Fesselfederrestraint spring
5151: SteuerkurvenkörperControl cam
5252: Steuerkurvecam
5353: zweiter Arm des Schlaghebelssecond arm of the percussion lever
101101: Messingachsebrass axis
111111: Abflachungflattening
102102: Magnetmagnet
103103: Jochyoke
104104: Lager linksStock left
105105: Lager rechtsWarehouse right
141141: Arretierung linksLocking on the left
151151: Arretierung rechtsLocking on the right
106106: Fesselfederrestraint spring
107107: Abdeckhülsecover sleeve
108108: Kupferrohrcopper pipe
109109: Anschlagscheibestop disc

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008006863 A1 [0003, 0035] DE 102008006863 A1 [0003, 0035]
WO 2010/130414 A1 [0033] WO 2010/130414 A1 [0033]
WO 2010/133346 A1 [0034, 0043, 0049, 0049] WO 2010/133346 A1 [0034, 0043, 0049, 0049]

Claims

Elektrisches Installationsschaltgerät (1), mit einem Strompfad, der in einem Gehäuse (12) zwischen einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme (13, 14) verläuft, und der an wenigstens einer ein feststehendes (2) und ein bewegliches Kontaktstück (3) umfassenden Kontaktstelle (4) geöffnet und geschlossen werden kann, mit einem von dem Strom des Strompfades wenigstens teilweise durchflossenen Kontakthebel (5), der mit dem wenigstens einen beweglichen Kontaktstück (4) versehen ist, mit einem Überstromauslöser (7), der ein Schaltwerkbetätigungsglied (48) umfasst, das bei einer Überstromauslösung von einer Ruhestellung in eine Auslösestellung übergeht, und mit einem Schaltwerk (8), das einen zwischen einer Ruhelage und einer Auslösungslage verschwenkbaren Hebel (21) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerkbetätigungsglied (48) des Überstromauslösers mit einem Überstrom-Magnetkreis gekoppelt ist, so dass die auf das Schaltwerkbetätigungsglied (48) wirkende Kraft durch das Magnetfeld des Überstromes hervorgerufen ist, wobei der Magnetkreis einen als zylinderförmigen Rotor ausgebildeten Permanentmagneten umfasst, wobei der Magnetkreis weiter einen rohrförmigen Stator umfasst, der Teil des Magnetkerns des Magnetkreises ist, und der zumindest teilweise von zumindest einer Windung eines den Strom führenden Leiters umgeben ist, wobei der Rotor drehbar im Innenbereich des rohrförmigen Stators gelagert ist, und wobei an dem Rotor als weitere Anbauteile ausgebildet sind – eine in der Mittelachse verlaufende Bohrung zur Aufnahme einer als Schaltwerkbetätigungsglied wirkenden Welle, – an jeder Stirnseite eine Lagerplatte, – eine Fesselfeder zur Einstellung der Überstrom-Auslöseschwelle, – ein Kupferrohr, das als elektromagnetisches Dämpfungselement zur Einstellung der Auslöseverzögerungszeit wirkt, so dass der Rotor mit den Anbauteilen als vorfertigbare Baugruppe in den Innenraum des Stators einsetzbar ist.Electrical service switching device ( 1 ), with a current path in a housing ( 12 ) between a first and a second terminal ( 13 . 14 ), and which at least one of a fixed ( 2 ) and a movable contact piece ( 3 ) ( 4 ) can be opened and closed, with one of the current of the current path at least partially flowed through the contact lever ( 5 ) connected to the at least one movable contact piece ( 4 ), with an overcurrent release ( 7 ), which is a derailleur actuator ( 48 ), which transitions from a rest position to a release position in the event of an overcurrent release, and with a switching mechanism ( 8th ), which pivotable between a rest position and a release position lever ( 21 ), characterized in that the derailleur actuator ( 48 ) of the overcurrent release is coupled to an overcurrent magnetic circuit, so that on the derailleur actuator ( 48 ) is caused by the magnetic field of the overcurrent, wherein the magnetic circuit comprises a permanent magnet formed as a cylindrical rotor, wherein the magnetic circuit further comprises a tubular stator which is part of the magnetic core of the magnetic circuit, and at least partially of at least one turn of the current surrounded, wherein the rotor is rotatably mounted in the inner region of the tubular stator, and wherein on the rotor as further attachments are formed - extending in the central axis bore for receiving a shaft acting as a rear derailleur actuator, - at each end face a bearing plate, a restraining spring for adjusting the overcurrent release threshold, - a copper tube, which acts as an electromagnetic damping element for setting the tripping delay time, so that the rotor with the add-on parts can be used as a prefabricated subassembly in the interior of the stator.

Elektrisches Installationsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator aus zwei Halbschalen ausgebildet ist, so dass die Halbschalen nach Einsetzen der vorgefertigten Rotorbaugruppe in eine der Halbschalen zum Stator zusammengesetzt werden können.Electrical service switching device according to claim 1, characterized in that the stator is formed of two half-shells, so that the half shells can be assembled after insertion of the prefabricated rotor assembly in one of the half shells to the stator.

Elektrisches Installationsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bohrung in dem Rotor zumindest bereichsweise eine Abflachung ausgebildet ist, so dass dadurch eine verdrehsichere Halterung der Welle erreicht werden kann.Electrical service switching device according to claim 1, characterized in that at least a portion of the bore in the rotor a flattening is formed so that thereby a rotationally secure mounting of the shaft can be achieved.

Elektrisches Installationsschaltgerät nach Anspruch 1, mit einem elektromagnetischen Kurzschlussstromauslöser (6), der einen Magnetkreis mit Luftspalt umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakthebel (5) zumindest teilweise in dem Luftspalt des Magnetkreises angeordnet ist, so dass im Kurzschlussfall aufgrund der Wechselwirkung des Stromflusses mit dem magnetischen Fluss innerhalb des Luftspaltes eine zu einer schnellen Öffnung der wenigstens einen Kontaktstelle (4) führende elektrodynamische Kraftwirkung auf den Kontakthebel (5) entstehen kann, dass das Schaltwerk (8) über eine erste Wirkverbindungslinie (9) auf den Kontakthebel (5) zum Öffnen und/oder Offenhalten der Kontaktstelle (4) wirkt, dass im Fall einer Überstromauslösung der Überstromauslöser (7) über eine zweite Wirkverbindungslinie (10) auf das Schaltwerk (8) zum Öffnen und Offenhalten der Kontaktstelle (4) durch das Schaltwerk (8) wirkt, und dass im Fall einer Kurzschlussauslösung der Kontakthebel (5) über eine dritte Wirkverbindungslinie (11) auf das Schaltwerk (8) wirkt zum Offenhalten der Kontaktstelle (4).Electrical service switching device according to claim 1, with an electromagnetic short-circuit current release ( 6 ), which comprises a magnetic circuit with an air gap, characterized in that the contact lever ( 5 ) is arranged at least partially in the air gap of the magnetic circuit, so that in case of short circuit due to the interaction of the current flow with the magnetic flux within the air gap to a rapid opening of the at least one contact point ( 4 ) leading electrodynamic force on the contact lever ( 5 ) may arise that the rear derailleur ( 8th ) via a first operative connection line ( 9 ) on the contact lever ( 5 ) for opening and / or keeping open the contact point ( 4 ) has the effect that, in the event of an overcurrent release, the overcurrent release ( 7 ) via a second operative connection line ( 10 ) on the rear derailleur ( 8th ) for opening and keeping open the contact point ( 4 ) through the rear derailleur ( 8th ) and, in the event of a short-circuit release, the contact lever ( 5 ) via a third active connection line ( 11 ) on the rear derailleur ( 8th ) acts to keep the contact point open ( 4 ).

Elektrisches Installationsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerkbetätigungsglied (48) an seinem freien Ende mit einem eine Steuerkurve (52) aufweisenden Steuerkurvenkörper (51) versehen ist, und dass der Schlaghebel (21) beim Übergang des Schaltwerkbetätigungsgliedes (48) in die Auslösestellung sich an der Steuerkurve (52) abstützt und dadurch eine Verschwenkung des Schlaghebels (21) in die Entklinkungslage bewirkt ist.Electrical service switching device according to claim 1, characterized in that the derailleur operating member ( 48 ) at its free end with a control cam ( 52 ) having cam body ( 51 ), and that the hammer ( 21 ) at the transition of the rear derailleur actuator ( 48 ) in the release position on the control cam ( 52 ) and thereby pivoting the hammer ( 21 ) is effected in the Entklinkungslage.

Elektrisches Installationsschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (52) eine Rampenform hat mit einem ersten und einem zweiten Kurvenabschnitt, wobei die Rampensteigung in dem ersten Kurvenabschnitt flacher ist als in dem zweiten KurvenabschnittElectrical service switching device according to claim 5, characterized in that the control cam ( 52 ) has a ramp shape with a first and a second curved portion, the ramp slope being flatter in the first curved portion than in the second curved portion

Überstromauslöser (7), zur Verwendung in einem elektrischen Installationsschaltgerät, der ein Schaltwerkbetätigungsglied (48) umfasst, das bei einer Überstromauslösung von einer Ruhestellung in eine Auslösestellung übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerkbetätigungsglied (48) des Überstromauslösers mit einem Überstrom-Magnetkreis gekoppelt ist, so dass die auf das Schaltwerkbetätigungsglied (48) wirkende Kraft durch das Magnetfeld des Überstromes hervorgerufen ist, wobei der Magnetkreis einen als zylinderförmigen Rotor ausgebildeten Permanentmagneten umfasst, wobei der Magnetkreis weiter einen rohrförmigen Stator umfasst, der Teil des Magnetkerns des Magnetkreises ist, und der zumindest teilweise von zumindest einer Windung eines den Strom führenden Leiters umgeben ist, wobei der Rotor drehbar im Innenbereich des rohrförmigen Stators gelagert ist, und wobei an dem Rotor als weitere Anbauteile ausgebildet sind – eine in der Mittelachse verlaufende Bohrung zur Aufnahme einer als Schaltwerkbetätigungsglied wirkenden Welle, – an jeder Stirnseite eine Lagerplatte, – eine Fesselfeder zur Einstellung der Überstrom-Auslöseschwelle, – ein Kupferrohr, das als elektromagnetisches Dämpfungselement zur Einstellung der Auslöseverzögerungszeit wirkt, so dass der Rotor mit den Anbauteilen als vorfertigbare Baugruppe in den Innenraum des Stators einsetzbar ist.Overcurrent release ( 7 ), for use in an electrical service switching device comprising a derailleur actuator ( 48 ), which transitions from a rest position to a release position in the event of an overcurrent release, characterized in that the derailleur operating member ( 48 ) of the overcurrent release is coupled to an overcurrent magnetic circuit, so that on the derailleur actuator ( 48 ) is caused by the magnetic field of the overcurrent, wherein the magnetic circuit comprises a permanent magnet formed as a cylindrical rotor, wherein the magnetic circuit further comprises a tubular stator which is part of the magnetic core of the magnetic circuit, and at least partially of at least one turn of the current surrounded the rotor, wherein the rotor is rotatably mounted in the inner region of the tubular stator, and being formed on the rotor as further attachments A bore extending in the central axis for receiving a shaft acting as a derailleur operating member, a bearing plate at each end, a catch spring for adjusting the overcurrent trip threshold, a copper tube acting as an electromagnetic damping element for adjusting the trip delay time, so that the rotor can be used with the attachments as prefabricated assembly in the interior of the stator.