DE69837032T2

DE69837032T2 - Magnetothermic control device and equipped with such a device circuit breaker

Info

Publication number: DE69837032T2
Application number: DE69837032T
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Jacquet; Jean-Yves Amblard; Philippe Schuster
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: FR2772980A1; EP0926694A1; FR2772980B1; DE69837032D1; ATE353470T1; EP0926694B1

Abstract

As the heater elements and bimetallic strip are separate, the switch can be adapted to the circuit breaker caliber. The unit can be separated into two parts.

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetothermische Auslöseeinrichtung, insbesondere für einen Leistungsschalter, welche Einrichtung einen Magnetauslöser, der in der Lage ist, bei einem sprunghaften Anstieg des Stroms als Folge eines Kurzschlusses eine Auslösung des Schaltmechanismus' des Leistungsschalters zu bewirken, sowie einen thermischen Auslöser mit Bimetall umfasst, der in der Lage ist, eine Auslösung des Schaltmechanismus' des Leistungsschalters bei einer Überlast und einem daraus folgenden langsamen Anstieg des Stroms zu bewirken.The The invention relates to a magneto-thermal tripping device, in particular for a circuit breaker, which device with a magnetic release, which is able to a sudden increase in the current as a result of a short circuit one release the switching mechanism of the To cause circuit breaker, as well as a thermal release with Bimetallic capable of triggering the switching mechanism of the circuit breaker in case of overload and a consequent slow increase in the current.

Eine Einrichtung der beschriebenen Art ist aus der Druckschrift DE 3 637 275 bekannt. In dieser Druckschrift ist ein Auslöser angegeben, der magnetische Auslösemittel und thermische Auslösemittel vereinigt. Die magnetischen Auslösemittel umfassen eine Spule, die auf einem gut wärmeleitenden Tragkörper gelagert ist, welcher an einem seiner Enden verschlossen ist und in dem einerseits ein im Tragkörper festgesetzter Kern und andererseits ein verschiebbar im Tragkörper gelagerter Anker montiert sind, wobei zwischen Kern und Anker eine Feder eingesetzt ist. Ein Stößel ist verschiebbar im Kern gelagert und weist ein Ende, das sich am Anker abstützt sowie ein anderes Ende auf, das dazu dient, mit dem Auslösemechanismus zusammenzuwirken. So hat bei einem sprunghaften Anstieg des Stroms im Kurzschlussfall das von der Spule erzeugte Magnetfeld eine Verschiebung des Ankers und somit des Stößels zur Folge, der die Auslösung des Mechanismus' bewirkt.A device of the type described is from the document DE 3 637 275 known. In this document, a trigger is given, which combines magnetic release means and thermal release agents. The magnetic release means comprise a coil which is mounted on a good heat-conducting support body which is closed at one end and in which on the one hand fixed in the support body core and on the other hand mounted slidably mounted in the supporting body anchor, wherein between the core and anchor a spring is used. A plunger is slidably mounted in the core and has an end which is supported on the anchor and another end which serves to cooperate with the trigger mechanism. Thus, in the event of a sudden increase in the current in the event of a short circuit, the magnetic field generated by the coil results in a displacement of the armature and thus of the tappet, which causes the mechanism to be triggered.

Die thermischen Auslösemittel umfassen ein Bimetall, das zwischen einem aufgeweiteten Ende des genannten Tragkörpers und einem Deckel gelagert ist, welches Bimetall von dem genannten Stößel durchdrungen wird und mit einer Verdickung des Stößels zusammenwirkt, so dass der genannte Stößel bei Auftreten eines Überlaststroms verschoben wird.The thermal release agent include a bimetal that extends between a flared end of the said support body and a lid is mounted, which bimetal of said Pestle penetrated is and cooperates with a thickening of the plunger, so that the said plunger at Occurrence of an overload current is moved.

Bei dieser Lösung erfolgt die Erwärmung des als Schnappscheibe ausgebildeten Bimetalls über die Spule, die zunächst den aus Aluminium bestehenden Tragkörper sowie den aus Stahl bestehenden Kern erwärmen muss, die dann wiederum ihre Wärme auf die Bimetall-Schnappscheibe übertragen, so dass sich eine lange Ansprechzeit des Bimetalls ergibt. Darüber hinaus lassen sich bei dieser Ausführung die elektromagnetische und die thermische Einrichtung aufgrund ihrer wechselseitigen Abhängigkeit nur schwer voneinander trennen.at this solution the heating takes place of the snap-formed bimetal on the coil, the first of the Aluminum supporting body as well as the steel core, which in turn has to heat up their heat transferred to the bimetallic snap disk, so that results in a long response time of the bimetal. Furthermore can be with this version the electromagnetic and the thermal device due to their mutual dependence only difficult to separate from each other.

Des Weiteren ist aus der Druckschrift EP-A-0 603 663 ein Leistungsschalter der genannten Art mit einem Heizelement bekannt, das von dem zu überwachenden Strom durchflossen wird und in der Lage ist, jede Temperaturerhöhung, die einer Änderung des über das Heizelement fließenden Stroms entspricht, an das Bimetall zu übertragen.Of Further, from the document EP-A-0 603 663 a circuit breaker of the type mentioned with a heating element to be monitored by the Electricity is flowing through and is able to withstand any temperature increase a change of the over the Heating element flowing Current corresponds to transfer to the bimetal.

Die vorliegende Erfindung löst die beschriebenen Probleme und schlägt eine magnetothermische Auslöseeinrichtung vor, die einen einfachen Aufbau und eine kurze Ansprechzeit aufweist sowie eine einfache Anpassung des Ansprechwerts und eine Trennung der beiden Einheiten erlaubt.The present invention solves the problems described and proposes a magneto-thermal tripping device ago, which has a simple structure and a short response time as well as a simple adjustment of the threshold value and a separation the two units allowed.

Zu diesem Zweck liegt der Erfindung eine Anordnung gemäß dem Patentanspruch 1 zugrunde.To For this purpose, the invention is an arrangement according to the claim 1 basis.

Nach einem besonderen kennzeichnenden Merkmal ist die Form des Heizelements an die Form des Bimetalls angepasst.To a special characteristic feature is the shape of the heating element adapted to the shape of the bimetal.

Nach einer besonderen Ausgestaltung ist bei Ausbildung des Bimetalls als konkave Scheibe das genannte Heizelement ebenfalls als konkave Scheibe ausgebildet.To a particular embodiment is in formation of the bimetal as a concave disc said heating element also as a concave Disc trained.

Nach einem besonderen kennzeichnenden Merkmal besteht das genannte Heizelement aus einem elektrisch leitenden Material mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand.To a special characterizing feature consists of said heating element of an electrically conductive material with a high specificity electrical resistance.

Nach einem weiteren kennzeichnenden Merkmal sind die Form und die Dicke des Heizelements an den Nennstrom und/oder die Normwerte des Schaltgeräts angepasst.To Another characteristic feature is the shape and the thickness of the heating element adapted to the rated current and / or the standard values of the switching device.

Nach einem weiteren kennzeichnenden Merkmal ist im genannten Heizelement ein Ausschnitt ausgebildet und die Form des Ausschnitts und/oder die Dicke des genannten Heizelements sind so ausgelegt, dass sie dem genannten Heizelement eine an die jeweiligen Nennstrom- oder Normwerte des Schaltgeräts angepasste Impedanz verleihen.To Another characteristic feature is in said heating element formed a cutout and the shape of the cutout and / or the thickness of said heating element are designed to be the said heating element to the respective Nennstrom- or Standard values of the switching device give matched impedance.

Es ist ersichtlich, dass dadurch das Material und die Form des Heizelements so gewählt werden können, dass das Heizelement eine Impedanz erhält, die an die jeweiligen Nennströme und Normwerte des Schaltgeräts angepasst ist. Des Weiteren können aufgrund der unabhängigen Funktionsweise des Heizelements die beiden Auslöser, d.h. der magnetische Auslöser und der thermische Auslöser in einem großen Relativabstand zueinander angeordnet werden.It it can be seen that thereby the material and the shape of the heating element so chosen can be that the heating element receives an impedance which corresponds to the respective rated currents and standard values of the switching device is adjusted. Furthermore, due to the independent one Operation of the heating element, the two triggers, i. the magnetic trigger and the thermal trigger in a big one Relative distance to each other are arranged.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung anzugeben, welche die genannten kennzeichnenden Merkmale einzeln oder in Kombination aufweist.A Another object of the invention is to provide a device which said characteristic features individually or in combination having.

Zum besseren Verständnis ist die Erfindung in den beigefügten Zeichnungen beispielhaft dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Merkmale und Vorteile näher erläutert. Dabei zeigenFor a better understanding, the invention is illustrated by way of example in the accompanying drawings and in the following description below Specification of further features and advantages explained in more detail. Show

1 und 2 axiale Schnittansichten durch zwei senkrechte Ebenen des magnetothermischen bzw. des thermischen Auslösers in der Ruhestellung, 1 and 2 axial sectional views through two vertical planes of the magnetothermic and the thermal release in the rest position,

3 eine perspektivische explodierte Ansicht der genannten Einrichtung, 3 a perspective exploded view of said device,

4 und 5 zwei zu 1 und 2 ähnliche Ansichten in der magnetischen Auslösestellung der Einrichtung, 4 and 5 two too 1 and 2 similar views in the magnetic release position of the device,

6 und 7 zwei zu 1 und 2 ähnliche Ansichten in der thermischen Auslösestellung der Einrichtung, 6 and 7 two too 1 and 2 similar views in the thermal release position of the device,

8, 9 und 10 perspektivische Ansichten von drei verschiedenen Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen, so genannten Bimetallheizelements. 8th . 9 and 10 perspective views of three different embodiments of a so-called bimetallic according to the invention.

Die 1 bis 7 zeigen einen magnetothermischen Auslöser D, der dazu dient, in einem Niederspannung-Leistungsschalter (nicht dargestellt) eingesetzt zu werden, um einen elektrischen Stromkreis gegen Überlastströme und Kurzschlüsse zu schützen. Dieser Leistungsschalter umfasst im Wesentlichen auf eine an sich bekannte Art und Weise zwei, als feststehender und als beweglicher Kontakt ausgebildete trennbare Kontakte, einen über einen Betätigungshebel angetriebenen Schaltmechanismus zum Ausschalten und Einschalten des Leistungsschalters, einen elektromagnetischen Auslöser E, der dazu dient, bei Auftreten eines Kurzschlussstroms den Schaltmechanismus des Leistungsschalters auszulösen und so das Öffnen der Kontakte zu bewirken, sowie einen thermischen Auslöser T, der dazu dient, den Schaltmechanismus bei Auftreten eines Überlaststroms auszulösen.The 1 to 7 show a magneto-thermal trip D, which serves to be used in a low-voltage circuit breaker (not shown) to protect an electrical circuit against overload currents and short circuits. This circuit breaker essentially comprises, in a manner known per se, two separable contacts formed as fixed and movable contacts, an actuating lever driven switching mechanism for switching off and switching on the circuit breaker, and an electromagnetic release device E, which acts on occurrence of a Short-circuit current to trigger the switching mechanism of the circuit breaker, thus causing the opening of the contacts, and a thermal release T, which serves to trigger the switching mechanism in the event of an overload current.

Bei der in den Figuren, insbesondere in 3 gezeigten Ausgestaltung umfasst der elektromagnetische Auslöser E einen Flansch 1, an dem ein feststehender Kern 2 befestigt ist, einen mit Presssitz auf den feststehenden Kern 2 geschobenen Kunststofftragkörper 3, eine auf dem Tragkörper 3 gelagerte Spule 4 mit einem an den Flansch 1 angeschweißten Ende 4a, einen die Spule 4 umgreifenden U-förmigen Rahmen 5, in dessen Boden eine Öffnung 6 ausgebildet ist, um die Durchführung und Verschiebung eines beweglichen Kerns 7 zu ermöglichen, wobei der genannte Rahmen 5 darüber hinaus eine um die Öffnung 6 geführte, ringförmige Ausnehmung 8 aufweist, die dazu dient, eines 3b der Enden des genannten Tragkörpers 3 aufzunehmen, und
mit dem freien Ende 5a eines seiner Schenkel an den Flansch 1 angeschweißt ist. Der genannte bewegliche Kern 7 ist über sein im Tragkörper 3 angeordnetes Ende 7a mit einem der Enden 9a eines Schlagstifts 9 verbunden, der im feststehenden Kern 2 gleitend gelagert ist und dessen gegenüberliegendes Ende 9b dazu dient, mit einem Schlaghebel 10 (siehe 1 und 2) zusammenzuwirken, der in der Lage ist, den Schaltmechanismus auszulösen und eine Schlagwirkung auf den beweglichen Kontakt auszuüben. Im feststehenden Kern 2 ist eine Ausnehmung 13 ausgebildet (siehe 1), die dazu dient, ein Ende 12b einer um den Schlagstift 9 geführten Feder 12 aufzunehmen, deren anderes Ende 12a sich am beweglichen Kern 7 abstützt. Es sei darauf hingewiesen, dass der genannte Schlagstift 9 zur Vermeidung von unerwünschten Spielen in eine Öffnung 7b des beweglichen Kerns 7 fest eingesteckt ist. Die genannte Feder 12 dient dazu, den bewegliche Kern 7 entsprechend der Darstellung 1 und 2 in Richtung der Ruhestellung zu beaufschlagen. Die aus dem Tragkörper 3, der Spule 4 und den beiden Kernen 2 und 7 bestehende Einheit ist in einem Rahmen 5 montiert, der an einem seiner Enden eine Durchführungsöffnung 6 für den beweglichen Kern 7 aufweist und an seinem gegenüberliegenden Ende durch einen Flansch 1 verschlossen ist, welcher Flansch 1 einerseits mit der Spule 4 und andererseits mit dem Heizelement 16 der Spule elektrisch verbunden ist.In the in the figures, in particular in 3 In the embodiment shown, the electromagnetic release E comprises a flange 1 at which a fixed core 2 is attached, one with a press fit on the fixed core 2 pushed plastic carrier body 3 , one on the support body 3 stored coil 4 with one to the flange 1 welded end 4a , one the coil 4 encompassing U-shaped frame 5 , in whose bottom an opening 6 is designed to carry out and move a movable core 7 to allow, with the said frame 5 in addition, one around the opening 6 guided, annular recess 8th which serves to one 3b the ends of said support body 3 to record, and
with the free end 5a one of his thighs to the flange 1 is welded. The named moving core 7 is about to be in the carrier 3 arranged end 7a with one of the ends 9a a punch 9 connected in the fixed core 2 is slidably mounted and its opposite end 9b Serve with a hammer 10 (please refer 1 and 2 ), which is capable of triggering the switching mechanism and exerting a striking effect on the movable contact. In the fixed core 2 is a recess 13 trained (see 1 ), which serves to an end 12b one around the striker 9 guided spring 12 to pick up the other end 12a at the moving core 7 supported. It should be noted that the said striker 9 to avoid unwanted games in an opening 7b of the moving core 7 is firmly inserted. The named spring 12 serves to the moving core 7 as shown 1 and 2 in the direction of the rest position. The from the supporting body 3 , the coil 4 and the two nuclei 2 and 7 existing unit is in a frame 5 mounted, at one of its ends a passage opening 6 for the moving core 7 and at its opposite end by a flange 1 is closed, which flange 1 on the one hand with the coil 4 and on the other hand with the heating element 16 the coil is electrically connected.

Die thermische Einheit T des magnetothermischen Auslösers umfasst eine so genannte obere Kapsel 14 mit einer Ausnehmung 14a zur Aufnahme eines so genannten Schnappbimetalls 15, das aus einer Scheibe besteht, die in der Ruhestellung in Richtung der der Kapsel abgewandten Seite gewölbt ist, und ein so genanntes Heizelement 16 umfasst eine Scheibe, deren eine Seite 16a (siehe 3) eine an die gewölbte Form des Bimetalls 15 angepasste gewölbte Form aufweist, welches Heizelement 16 darüber hinaus einen Radialspalt 17, dessen Funktion nachstehend beschrieben wird, sowie zwei Fahnen 18, 19 aufweist, die sich annähernd senkrecht zur Ebene der genannten Scheibe, in zwei entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Der thermische Auslöser umfasst darüber hinaus eine plattenförmige, so genannte untere Kapsel 20, die dazu dient, mit einer ihrer Seiten am Heizelement 16 befestigt zu werden, und eine Mittelöffnung 20a aufweist, in die der dem feststehenden Kern 2 zugeordnete Vorsprung 2a mit Presssitz eingepasst ist, um die thermische Einheit auf der magnetischen Einheit zu befestigen. Insbesondere aus der 1 und 2 ist ersichtlich, dass sowohl das Bimetall als auch das Heizelement zwischen der das Heizelement 16 tragenden unteren Kapsel 20 und der die Ausnehmung 14a aufweisenden oberen Kapsel 14 eingeschlossen ist, wobei die genannte Ausnehmung 14a einen umlaufenden Rand 14b aufweist und das genannte Bimetall 15 zwischen diesem umlaufenden Rand 14b und dem umlaufenden Rand 16b des Heizelements 16 gehalten wird.The thermal unit T of the magneto-thermal trigger comprises a so-called upper capsule 14 with a recess 14a for receiving a so-called Schnappbimetalls 15 , which consists of a disc which is curved in the rest position in the direction of the capsule side facing away, and a so-called heating element 16 includes a disc whose one side 16a (please refer 3 ) one to the domed shape of the bimetal 15 adapted curved shape, which heating element 16 beyond a radial gap 17 , whose function will be described below, as well as two flags 18 . 19 which extend approximately perpendicular to the plane of said disc, in two opposite directions. The thermal release also includes a plate-shaped, so-called lower capsule 20 that serves with one of its sides on the heating element 16 to be fastened, and a central opening 20a in which the the fixed core 2 assigned lead 2a is press fitted to secure the thermal unit to the magnetic unit. In particular from the 1 and 2 It can be seen that both the bimetal and the heating element between the heating element 16 carrying lower capsule 20 and the recess 14a having upper capsule 14 is included, said recess 14a a circumferential edge 14b and said bimetal 15 between this circumferential edge 14b and the surrounding edge 16b of the heating element 16 supported will be.

Wie inbesondere aus 2 hervorgeht, ist die zur Auflage auf dem Bimetall 15 bestimmte Seite 16a des Heizelements 16 an die zugeordnete Seite des Bimetalls 15 angepasst, so dass in der Ruhestellung des Auslösers das Bimetall mit seiner gesamten Fläche auf dem Heizelement aufliegt. Auf an sich bekannte Art und Weise besteht die das Bimetall 15 bildende Scheibe aus einem gut wärmeleitenden Material, so dass sich die Form des Bimetalls bei Temperatureinwirkung verändert. Dadurch kehrt sich die Auswölbungsrichtung der Scheibe bei Erreichen einer so genannten Auslösetemperatur um.As in particular 2 shows that is to rest on the bimetal 15 particular page 16a of the heating element 16 to the associated side of the bimetal 15 adjusted so that in the rest position of the trigger the bimetal rests with its entire surface on the heating element. In a known manner, there is the bimetal 15 forming disc of a highly thermally conductive material, so that the shape of the bimetal changes when exposed to temperature. As a result, the bulging direction of the disc reverses when a so-called triggering temperature is reached.

Es ist ebenfalls erkennbar, dass im Heizelement 16, im Bimetall 15 und in der oberen Kapsel 14 Öffnungen 17 bzw. 15a ausgebildet sind, die dazu dienen, die Durchführung des Schlagstifts 9 sowie dessen Verschiebung durch die genannten Teile hindurch zu ermöglichen.It is also recognizable that in the heating element 16 , in bimetal 15 and in the upper capsule 14 openings 17 respectively. 15a are formed, which serve to carry out the striker 9 and to allow its displacement through said parts therethrough.

Wie aus 8 bis 10 ersichtlich, kann im Heizelement 16 ein Ausschnitt 17 (Öffnung) ausgebildet sein, dessen Größe in Abhängigkeit vom Nennstrom des Leistungsschalters bestimmt wird. Die Form des Heizelements 16 sowie seine Abmessungen und das Material, aus dem es besteht, können nämlich so gewählt werden, dass das Element eine bestimmte Impedanz aufweist, die an den verschiedenen Nennströme und Normwerte der Schaltgeräte angepasst ist. So weist das in 8 dargestellte Heizelement 16 eine längliche Öffnung 17 auf, die sich annähernd vom Mittelpunkt bis zur äußeren Umfangslinie der Scheibe erstreckt und deren Breite annähernd dem Abstand zwischen den beiden Fahnen 18, 19 entspricht. Der Widerstand des Heizelements 16 ist nämlich proportional zur Länge der Strombahn zwischen den beiden Anschlüssen 18, 19 sowie zum Widerstand des Materials, jedoch umgekehrt proportional zur Breite I der Bahn. Die in 9 dargestellte Scheibe weist eine Öffnung 17 auf, die sich radial vom Außenrand der Scheibe über den halben Radius erstreckt, und deren Breite auf der Umfangslinie der Scheibe annähernd der halben Breite aus 8 entspricht. Die in 10 dargestellte Scheibe weist lediglich eine Mittelöffnung zur Durchführung des Schlagstifts auf. So ergibt sich ein Widerstandswert des ersten Heizelements gemäß 8, der kleiner ist als der Widerstandswert des zweiten Heizelements gemäß 9, welcher seinerseits kleiner ist als der Widerstandswert des Heizelements aus 10.How out 8th to 10 can be seen in the heating element 16 a section 17 (Opening) whose size is determined depending on the rated current of the circuit breaker. The shape of the heating element 16 as well as its dimensions and the material of which it is made, namely can be chosen so that the element has a certain impedance, which is adapted to the different nominal currents and standard values of the switching devices. This is how the in 8th illustrated heating element 16 an elongated opening 17 which extends approximately from the center to the outer circumferential line of the disc and whose width approximately the distance between the two flags 18 . 19 equivalent. The resistance of the heating element 16 is in fact proportional to the length of the current path between the two terminals 18 . 19 as well as the resistance of the material, but inversely proportional to the width I of the web. In the 9 shown disc has an opening 17 on, which extends radially from the outer edge of the disc over half the radius, and whose width on the circumferential line of the disc approximately half the width 8th equivalent. In the 10 shown disc has only a central opening for the implementation of the striker. This results in a resistance value of the first heating element according to 8th which is smaller than the resistance value of the second heating element according to FIG 9 , which in turn is smaller than the resistance value of the heating element 10 ,

Das Bimetall 15 und der Schlagstift 9 wirken jeweils mit einem von zwei senkrecht zueinander angeordneten Armen 10b, 110a eines auf die Auslösewelle des Leistungsschalters wirkenden Umlenkhebels 10 zusammen, wobei der mit dem Bimetall 15 zusammenwirkende Arm 10b die obere Kapsel 14 durchragt.The bimetal 15 and the pen 9 each act with one of two mutually perpendicular arms 10b . 110a a deflecting lever acting on the tripping shaft of the circuit breaker 10 together, with the bimetal 15 cooperating arm 10b the upper capsule 14 projects through.

Nachstehend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Auslöseeinrichtung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.below the operation of the tripping device according to the invention with reference to the figures described.

In 1 und 2 befindet sich die Auslöseeinrichtung in der Ruhestellung entsprechend dem normalen Betriebszustand des Schaltgeräts, in dem der Strom (I in 3) über die Spule 4, den Flansch 1, das Heizelement 16 und einen 18 seiner Anschlüsse 18, 19 zum anderen Anschluss 19 des Heizelements fließt, wobei er den Ausschnitt 17 umfließt und anschließend in den beweglichen Kontakt eintritt, der eine elektrische Kontaktverbindung zum feststehenden Kontakt aufweist (nicht dargestellt).In 1 and 2 In the rest position, the tripping device is in accordance with the normal operating state of the switching device in which the current (I in 3 ) over the coil 4 , the flange 1 , the heating element 16 and one 18 its connections 18 . 19 to the other connection 19 of the heating element flows, with the cutout 17 flows around and then enters the movable contact having an electrical contact connection to the fixed contact (not shown).

Zunächst soll unter Bezugnahme auf 1, 2, 4 und 5 die Funktionsweise der Einrichtung bei einer magnetischen Auslösung beschrieben werden.First of all, referring to 1 . 2 . 4 and 5 the operation of the device will be described in a magnetic trip.

Bei einem sprunghaften Anstieg des Stroms als Folge eines Kurzschlusses wird durch die Spule 4 ein Magnetfeld erzeugt. Überschreitet der Strom einen bestimmten Schwellwert, wird ein magnetischer Ansprechwert erreicht, was die Verschiebung des beweglichen Kerns 7 in Richtung des feststehenden Kerns 2 entsprechend der Darstellung in 4 und 5 bewirkt. Die aus Kern und Schlagstift bestehende Anordnung beaufschlagt daraufhin den Umlenkhebel 10, der nach einem bestimmten Hebelweg zunächst auf die Auslösewelle wirkt, um die Auslösung des Schaltmechanimsus' zu steuern, und anschließend nach einem zusätzlichen Hebelweg den beweglichen Kontakt beaufschlagt, um die schlagartige Öffnung der Kontakte herbeizuführen. Auf diese Weise erfüllt der Schlagstift erfindungsgemäß zwei Funktionen, da er einerseits auf den Auslösemechanismus wirkt und andererseits eine Schlagwirkung auf den beweglichen Kontakt ausübt, um diesem eine große Kurzschluss-Ausschaltkraft zu verleihen.With a sudden increase of the current as a result of a short circuit is through the coil 4 generates a magnetic field. If the current exceeds a certain threshold value, a magnetic response value is reached, which is the displacement of the movable core 7 towards the fixed core 2 as shown in 4 and 5 causes. The existing core and striker arrangement then acts on the lever 10 which acts after a certain lever travel first on the trigger shaft to control the triggering of the Schaltmechanimsus', and then applied to an additional lever travel the movable contact to bring about the sudden opening of the contacts. In this way, the striker according to the invention fulfills two functions, since it acts on the one hand on the trigger mechanism and on the other hand exerts a striking effect on the movable contact, to give this a large short-circuit breaking.

Nachstehend wird die Funktionsweise der Einrichtung bei einer thermischen Auslösung beschrieben.below the operation of the device is described in a thermal tripping.

Bei einem langsamen Anstieg des Stroms in Folge einer Überlast erwärmt sich das von diesem Strom durchflossene so genannte Heizelement 16 und überträgt diesen Temperaturanstieg auf das Schnapp-Bimetall 15, auf dem es direkt aufliegt. Da der Strom unmittelbar auf das mit dem Bimetall in Berührung stehende Teil 16 übergeht, verringert sich die Ansprechzeit dieses Bimetalls deutlich. Sobald das Bimetall seine Umschnapptemperatur erreicht, schnappt es wie aus 6 und 7 ersichtlich schlagartig um, d.h. es geht von einer Stellung mit Auswölbung in Richtung der Spule 4 in eine Stellung mit Auswölbung in Richtung des Umlenkhebels 10 über.A slow rise in current due to an overload heats the so-called heating element through which the current flows 16 and transfers this temperature rise to the snap-on bimetal 15 on which it rests directly. Since the current is directly on the part in contact with the bimetal 16 goes over, the response time of this bimetal decreases significantly. As soon as the bimetal reaches its snap-in temperature, it snaps 6 and 7 seen abruptly, ie it goes from a position with bulge in the direction of the coil 4 in a position with bulge in the direction of the reversing lever 10 above.

Bei diesem Umschnappen schlägt das Bimetall direkt gegen den Umlenkhebel 10, der die Auslösewelle des Leistungsschalters beaufschlagt und die Auslösung des Schaltmechanismus bewirkt.In this snap the bimetal beats directly against the lever 10 , which acts on the tripping shaft of the circuit breaker and causes the triggering of the switching mechanism.

Es sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der Anordnung des Bimetalls 15 und des Heizelements 16 in einer Kapsel diese Baueinheit weniger abhängig von äußeren Wärmequellen durch die Spule 4, den feststehenden Kontakt oder den beweglichen Kontakt ist.It should be noted that due to the arrangement of the bimetal 15 and the heating element 16 in a capsule, this assembly less dependent on external heat sources through the coil 4 , the fixed contact or the moving contact.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Heizelement 16 aus einer elektrisch leitenden Speziallegierung mit hohem spezifischen Widerstand wie z.B. Edelstahl besteht, während die untere und die obere Kapsel vorteilhaft aus Kunststoff bestehen. Der Isolierstoff-Tragkörper kann aus Kunststoff bestehen.It should be noted that the heating element 16 consists of an electrically conductive special alloy with high resistivity such as stainless steel, while the lower and upper capsules are advantageously made of plastic. The insulating material support body may consist of plastic.

Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass das Heizelement nicht unbedingt direkt mit dem Bimetall in Berührung stehen muss, sondern dass sich zwischen Bimetall und Heizelement eine Luftschicht befinden kann.It It should also be noted that the heating element is not necessarily directly in contact with the bimetal must stand, but that is between bimetal and heating element an air layer can be located.

Claims

Magnetothermische Auslöseeinrichtung, insbesondere für einen Leistungsschalter, welche Einrichtung einen Magnetauslöser E, der in der Lage ist, bei einem sprunghaften Anstieg des Stroms, beispielsweise als Folge eines Kurzschlusses eine Auslösung des Schaltmechanismus' des Leistungsschalters D zu bewirken, sowie einen thermischen Auslöser T mit Bimetall umfasst, der in der Lage ist, eine Auslösung des Schaltmechanismus' des Leistungsschalters bei einer Überlast und einem daraus folgenden langsamen Anstieg des Stroms zu bewirken, welcher thermische Auslöser T ein Heizelement (16) zur Erwärmung des Bimetalls (15) umfasst, das von dem zu überwachenden Strom durchflossen wird und in der Lage ist, jede einem Anstieg des Stroms im Heizelement (16) entsprechende Erhöhung der Temperatur auf das Bimetall (15) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Heizelement (16) vom Magnetauslöser unabhängig sowie austauschbar ist, um über seine Impedanz an den Nennstrom und/oder die Normwerte des Schaltgeräts angepasst werden zu können.Magneto-thermal tripping device, in particular for a circuit breaker, which device is a magnetic release E, which is able to cause a triggering of the switching mechanism of the circuit breaker D, as a result of a sudden increase in the current, as well as a thermal release T with bimetal which is capable of causing a tripping of the switching mechanism of the circuit breaker in the event of an overload and a consequent slow increase of the current, which thermal release T is a heating element ( 16 ) for heating the bimetal ( 15 ), which is traversed by the current to be monitored and is capable of any increase in the current in the heating element ( 16 ) corresponding increase in the temperature on the bimetal ( 15 ), characterized in that said heating element ( 16 ) is independent of the magnetic release as well as replaceable, in order to be able to be adapted via its impedance to the nominal current and / or the standard values of the switching device.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall (15) direkt auf dem Heizelement (16) aufliegt oder durch eine Luftschicht vom Heizelement (16) getrennt ist.Device according to claim 1, characterized in that the bimetal ( 15 ) directly on the heating element ( 16 ) or by an air layer from the heating element ( 16 ) is disconnected.

Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Bimetalls (15) an die Form des Heizelements (16) angepasst ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the shape of the bimetal ( 15 ) to the shape of the heating element ( 16 ) is adjusted.

Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des Bimetalls (15) als konkave Scheibe das genannte Heizelement (16) annähernd die Form einer konkaven Scheibe mit zwei Anschlussfahnen (18, 19) aufweist.Device according to claim 3, characterized in that when the bimetal is formed ( 15 ) as a concave disc said heating element ( 16 ) approximately the shape of a concave disk with two terminal lugs ( 18 . 19 ) having.

Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Heizelement (16) aus einem elektrisch leitenden Material mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand besteht.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said heating element ( 16 ) consists of an electrically conductive material having a high electrical resistivity.

Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (16) bezüglich seiner Form und seiner Dicke an den Nennstrom und/oder die Normwerte des Schaltgeräts angepasst ist.Device according to claim 5, characterized in that the heating element ( 16 ) is adapted in terms of its shape and its thickness to the rated current and / or the standard values of the switching device.

Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im genannten Heizelement (16) ein Ausschnitt (17) ausgebildet ist und dass die Form des Ausschnitts (17) und/oder die Dicke des genannten Heizelements (16) so ausgelegt sind, dass sie dem genannten Heizelement (16) eine an die jeweiligen Nennstrom- oder Normwerte des Schaltgeräts angepasste Impedanz verleihen.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that in said heating element ( 16 ) a section ( 17 ) and that the shape of the cutout ( 17 ) and / or the thickness of said heating element ( 16 ) are designed so that they the said heating element ( 16 ) give an impedance adapted to the respective nominal current or standard values of the switching device.

Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausführung des Magnetauslösers mit einen Schlagstift (9), der in der Lage ist, bei einem schnellen Anstieg des Stroms die Auslösung des Schaltmechanismus' zu bewirken, das Heizelement (16) und das Bimetall (15) zwei einander gegenüberliegende Öffnungen (17, 15a) aufweisen, welche die Durchführung des Schlagstifts (9) erlauben, wobei der genannte Schlagstift (9) in der Lage ist, mit einem die Auslösung des Schaltmechanismus' steuernden Hebel (10) oder ähnlichen Teil zusammenzuwirkenDevice according to any one of the preceding claims, characterized in that when the magnetic release is carried out with a striking pin ( 9 ) capable of causing the switching mechanism to be triggered in the event of a rapid increase in the current, the heating element ( 16 ) and the bimetal ( 15 ) two opposing openings ( 17 . 15a ), which the implementation of the striker ( 9 ), whereby said striker ( 9 ) is capable of operating with a lever controlling the triggering of the switching mechanism ( 10 ) or similar part

Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall (15) bei Auftreten einer Überlast direkt auf einen Umlenkhebel (10) wirkt, der die Auslösewelle des Leistungsschalters betätigt.Device according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that the bimetal ( 15 ) when an overload occurs directly on a lever ( 10 ), which actuates the tripping shaft of the circuit breaker.

Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall (15) und das Heizelement (16) zwischen einer, das Heizelement (16) tragenden unteren Kapsel (20) und einer, eine Ausnehmung (14a) aufweisenden oberen Kapsel (14) eingeschlossen sind, wobei die genannte Ausnehmung einen umlaufenden Rand (14b) aufweist und das genannte Bimetall (15) zwischen diesem umlaufenden Rand (14b) und dem umlaufenden Rand (16b) des Heizelements (16) gehalten wird.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the bimetal ( 15 ) and the heating element ( 16 ) between one, the heating element ( 16 ) carrying lower capsule ( 20 ) and one, a recess ( 14a ) having upper capsule ( 14 ), said recess having a peripheral edge ( 14b ) and said bimetal ( 15 ) between this peripheral edge ( 14b ) and the peripheral edge ( 16b ) of the heating element ( 16 ) is held.

Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine von dem zu überwachenden Strom durchflossene und auf einem Tragkörper (3) gehalterte Spule (4), einen im Tragkörper (3) befestigten, feststehenden Kern (2) sowie einen im Tragkörper (3) gleitend gelagerten und mit einem Ende eines Schlagstifts (9) fest verbundenen beweglichen Kern (7) umfasst, wobei der genannte Schlagstift (9) den feststehenden Kern (2) gleitend durchragt und dazu ausgelegt ist, als Folge einer Änderung des von der Spule erzeugten Magnetfelds durch den beweglichen Kern geradlinig verschoben zu werden, und die genannte Spule mit dem genannten Heizelement (16) elektrisch verbunden ist.Device according to any of the above Henden claims, characterized in that they are traversed by the current to be monitored and on a supporting body ( 3 ) held coil ( 4 ), one in the supporting body ( 3 ) fixed core ( 2 ) as well as in the supporting body ( 3 ) slidingly mounted and with one end of a striking pin ( 9 ) fixedly connected movable core ( 7 ), said striking pin ( 9 ) the fixed core ( 2 ) is slidably projected and adapted to be displaced in a straight line as a result of a change in the magnetic field generated by the coil by the movable core, and said coil with said heating element ( 16 ) is electrically connected.

Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Spule (4), dem Tragkörper (3) und den beiden Kernen (2, 7) bestehende Einheit in einem Rahmen (5) montiert ist, der an einem seiner Enden eine Durchführungsöffnung (6) für den beweglichen Kern (7) aufweist und an seinem gegenüberliegenden Ende durch einen Flansch (1) verschlossen ist, welcher Flansch (1) einerseits mit der Spule (4) und andererseits mit dem Heizelement (16) der Spule (4) elektrisch verbunden ist.Device according to claim 11, characterized in that the from the coil ( 4 ), the supporting body ( 3 ) and the two cores ( 2 . 7 ) existing unit in a framework ( 5 ) is mounted, which at one of its ends a passage opening ( 6 ) for the mobile core ( 7 ) and at its opposite end by a flange ( 1 ), which flange ( 1 ) on the one hand with the coil ( 4 ) and on the other hand with the heating element ( 16 ) of the coil ( 4 ) is electrically connected.

Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Heizelement (16) zwei Fahnen (18, 19) ausgebildet sind, die annähernd rechtwinklig zur Ebene des Heizelements (16) in jeweils entgegengesetzter Richtung verlaufen, welche Fahnen mit dem Flansch (1) bzw. mit dem beweglichen Kontakt elektrisch verbunden sind.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that on the heating element ( 16 ) two flags ( 18 . 19 ) are formed approximately at right angles to the plane of the heating element ( 16 ) in each opposite direction, which flags with the flange ( 1 ) or are electrically connected to the movable contact.

Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall (15) und der Schlagstift (9) mit zwei, annähernd senkrecht zueinander stehenden Armen (10a bzw. 10b) eines die Auslösung des Leistungsschalters steuernden Umlenkhebels (10) zusammenwirken, wobei der mit dem Bimetall (15) zusammenwirkende Arm (10b) die obere Kapsel (14) durchragt.Device according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the bimetal ( 15 ) and the striker ( 9 ) with two approximately perpendicular arms ( 10a respectively. 10b ) of a triggering of the circuit breaker controlling lever ( 10 ), wherein the with the bimetal ( 15 ) cooperating arm ( 10b ) the upper capsule ( 14 ).

Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall bei Auftreten eines Überlaststroms umschnappt und dadurch eine Schlagwirkung auf den Umlenkhebel (10) ausübt, während der Schlagstift bei Auftreten eines Kurzschlusses den Unlenkhebel (10) schlägt, der in einer ersten Phase den Schaltmechanismus auslöst und in einer zweiten Phase auf den beweglichen Kontakt wirkt, um diesen mit einer großen Kurzschluss-Ausschaltkraft zu beaufschlagen.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the bimetal snaps over on occurrence of an overload current and thereby a striking effect on the reversing lever ( 10 ), while the striker pin in the event of a short circuit, the lever ( 10 ), which in a first phase triggers the switching mechanism and acts in a second phase on the movable contact to apply this to a large short-circuit breaking force.

Leistungsschalter mit einer magnetischen Auslöseeinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15.Circuit breaker with a magnetic tripping device according to any one of claims 1 to 15.