EP1096528A1 - Protective electrical circuit-breaker - Google Patents

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EP1096528A1
EP1096528A1 EP00117608A EP00117608A EP1096528A1 EP 1096528 A1 EP1096528 A1 EP 1096528A1 EP 00117608 A EP00117608 A EP 00117608A EP 00117608 A EP00117608 A EP 00117608A EP 1096528 A1 EP1096528 A1 EP 1096528A1
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EP
European Patent Office
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switching device
magnet armature
protective switching
electrical protective
receiving body
Prior art date
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Granted
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EP00117608A
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German (de)
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EP1096528B1 (en
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Manfred Faust
Klaus Dauer
Lothar Winzen
Günter Baujan
Rudolf Baumeister
Volker Blechacz
Peter Willerscheidt
Hartmut Kamp
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Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Moeller GmbH
Kloeckner Moeller GmbH
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Publication date
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Publication of EP1096528A1 publication Critical patent/EP1096528A1/en
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Publication of EP1096528B1 publication Critical patent/EP1096528B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H2071/249—Electromagnetic mechanisms with part of the magnetic circuit being in the normal current path in the circuit breaker, e.g. yoke, fixed contact and arc-runner are made out of one single conductive element
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    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2409—Electromagnetic mechanisms combined with an electromagnetic current limiting mechanism

Definitions

  • the invention relates to an electrical protective switching device, in particular Motor protection switch, according to the preamble of claim 1.
  • Such a switching device is already known from DE 42 08 716 C2.
  • This protective switching device also has an insulating housing with a Switching device and a tripping unit with a short-circuit sensitive electromagnetic quick release.
  • Known protective switching devices have a rotationally symmetrical one Magnetic anchor for the quick release. It is also known that Apply a preload to the magnet armature by a a spring acting head piece of the armature is generated.
  • the invention has for its object a generic switching device to create, which is so improved in its structure that a space-saving and compact design of the device is possible.
  • the individual parts such as Spring elements or areas of the release bridge, relatively closely arranged and can be installed in a simple manner without the magnetic Properties of the quick release are adversely changed.
  • the design of a protective switching device can be made very compact.
  • the magnetic armature has two interfaces for e.g. a Armature torsion spring and a release bridge only one interface.
  • FIG. 1 shows an electrical protective switching device 1, in particular Motor protection switch, with a rotary drive and a rotary head 11 for on and Switch off and display the trip in the event of overload or short circuit and with a housing 12 which is divided into three housing parts 13, 14, 15.
  • the middle one Housing part 14 has cable entry openings 16 with cable clamps 17.
  • the 2 shows the release unit of the invention Circuit breaker in an exploded view.
  • The includes Trigger unit a parts carrier 5 to which a connector 6 can be attached.
  • the parts carrier 5 advantageously consists of a thermoplastic.
  • the connector 6 is made of copper and is L-shaped, the lower outward leg 18 being provided as a contact tap for the cable clamp 17.
  • the parts carrier 5 has a fixing pin 23 which projects into a corresponding recess on the lower leg 18 of the connector 6.
  • the upper leg 21 is with a connecting zone 19 for connecting one Overcurrent or bimetallic release 9 provided.
  • the heating conductor 22 is in a known manner placed spirally around a bimetal 8 and at its other free end, preferably also by means of a plasma or Inert gas welding connection, connected to the bimetal 8.
  • the heating element 22 is on the passive side of the bimetal 8 welded on.
  • the passive side of the bimetal 8 is well suited for welding because only the active side consists of one Alloy is made that is relatively difficult or not weldable.
  • the lower end of the bimetal 8 is vertically connected to a yoke plate 28 on an outwardly bent tongue 33.
  • the yoke plate 28 consists of an essentially U-shaped area with two parallel side legs 29, 31 and a cross leg 30 connecting them which hold the quick release 10, a fastening section 32 which is integrally connected at right angles to the second leg 31 and a tongue 33.
  • a fixing tab is arranged, which in a elongated, provided with fixing knobs, locking opening of the parts carrier 5 intervenes. As a result, the yoke plate 28 is fastened in the parts carrier 5.
  • the trigger coil 38 of the quick release 10 is one end of the coil the contact element 7 and with its other coil end with the yoke plate 28 connected to the fastening section 32.
  • the connection is also made preferably by inert gas or plasma welding.
  • the parallel to the mounting portion 32 leg portion of the Contact element 7 is partially provided with recesses in order to Parts of the yoke plate 28 interlock. This will be extreme built to save space.
  • the trigger unit only fixed by gluing in the housing 12 (i.e. without Screwing, locking, bracing or the like).
  • glue points have extensions on the live ones Share proven.
  • the current flow in the parts arranged on the parts carrier 5 is from the lower leg of the connector 6 to the weld Connection zone 19 / heating element 22, then into heating element 22 up to the welded connection heating element 22 / bimetal 8, then via the bimetal 8 up to the weld joint bimetal 8 / yoke plate 28, then over the fastening portion 32 of the yoke plate 28 to the Welded connection fastening section 32 / tripping coil 38, then over the winding of the trip coil 38 to the welded joint Tripping coil 38 / contact element 7 in the contact element 7 for Continuation of the current via that with the contact element 7 interacting movable contact element.
  • FIG. 3a shows a preassembled unit with a receiving body 60, a Magnetic armature 62 and a spring element 64 in an exploded view.
  • the magnet armature 62 has a first part MA 1 , a second part MA 2 , and a third part MA 3 , the second part MA 2 being arranged between the first part MA 1 and the third part MA 3 .
  • the magnet armature 62 is essentially rod-shaped, with its lower part MA 1 having an almost square cross-section and its upper part MA 2 being designed as a pin-shaped extension with a significantly smaller and in particular circular cross-section.
  • the upper part MA 2 is advantageously not arranged centrally, but offset from the center axis of the armature 62. At its free end, the upper part MA 2 is expanded by a preferably plate-like head piece 63.
  • the magnet armature 62 consists of a magnetizable material.
  • the receiving body 60 consists of insulating material and serves to receive the Magnet armature 62 and the spring element 64.
  • the magnet armature 62 is longitudinally movable in the, essentially tubular, Mounted body 60.
  • the spring element 64 which is preferably designed as a torsion spring and also in, respectively is arranged on the receiving body 60, the magnet armature 62 is opposite its direction of release movement (here: downward) with a spring force acted upon.
  • the torsion spring is supported with one free end from an abutment 66 of the receiving body 60. With her other free At the end, the torsion spring engages behind the head piece 63 of the armature 62 and hereby applies a spring force against it Release direction of movement.
  • the end of the spring element 64 which engages on the head piece 63 engages in a free area 80 of the second part MA 2 in the vicinity of the center axis of the magnet armature 62.
  • a trigger element 81 of a trigger bridge is arranged in the free area 80 of the second part MA 2 in the vicinity of the axis center of the magnet armature 62.
  • the trigger element 81 is hook-shaped.
  • the receiving body 60 consists essentially of a lower, tubular section I and a head section II.
  • the section I serves in its upper part I 1 for guiding the magnet armature 62 and in its lower part I 2 for fastening within the quick release device 10.
  • the receiving body 60 has an adaptation to the lower part MA 2 of the magnet armature 62 the wall cross-sections narrowing (according to FIG. 3b).
  • the receptacle body 60 is designed in its interior to match the cross section of the magnet armature 62, in particular circular (FIG. 3 c).
  • the magnet armature 62 is inserted with its head piece 63 first, from below into the lower part I 2 of the receptacle body 60.
  • the magnet armature 62 is biased within the receiving body 60 by a free end of the torsion spring which engages under the head piece 63 of the magnet armature 62, counter to the direction of release movement.
  • the magnet armature 62 is limited in its displacement against the direction of release movement by the transition plane MA Ü formed between the upper and lower part of the magnet armature 62, which interacts with an in particular annular abutment inside the receiving body 60.
  • the magnet armature 62 mounted in the preassembled unit (60, 62, 64) is movably mounted between the described rest position and a release position located in the direction of the release movement.
  • the trigger position is reached when a certain magnetic field strength and thus at a certain short-circuit current level is reached in that the magnet armature 62, which is mounted in a longitudinally movable manner, and the fixed magnetic core 68 are magnetized by the generated magnetic field and attract each other by the magnetic effect.
  • the displacement path of the magnet armature 62 that can be achieved at a specific current strength and the spring force with which the magnet armature 62 is biased against the direction of the movement of the release movement interact.
  • the receiving body 60 for attachment to the quick release 10 with its lower open end of section I through an opening 29a of the side leg 29 on the magnetic core 68 of the quick release 10 detachably attached (non-positive).
  • This will make it easy Interchangeability of the preassembled unit consisting of a holder 60, armature 62 and spring element 64 guaranteed.
  • This has one easier assembly and a simplified dimensioning of the Switching devices with regard to their response values for short-circuit currents. So that the unit 60, 62, 64 is fixed against rotation in the short-circuit release 10, have the receiving body 60 and the side leg 29 corresponding Anti-rotation means 70, 71.
  • the receiving body 60 preferably with a circumferentially arranged outward Fixation process formed while the side leg 29 in its Opening 29a cooperates with the fixation extension Has recess.

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Abstract

A magnetized cutout blade has first (MA1), second (MA2) and third (MA3) parts. The second part fits between the first and third parts, acts as a pin-shaped extension and does not fit centrally but offset from the center axis of the cutout blade. The third part forms a headpiece for supporting a spring fitted partially next to the second part.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schutzschaltgerät, insbesondere Motorschutzschalter, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electrical protective switching device, in particular Motor protection switch, according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 42 08 716 C2 ist bereits ein derartiges Schaltgerät bekannt. Dieses Schutzschaltgerät weist ebenfalls ein Isolierstoffgehäuse mit einer Schaltvorrichtung und einer Auslöseeinheit mit einem kurzschlußempfindlichen elektromagnetischen Schnellauslöser auf.Such a switching device is already known from DE 42 08 716 C2. This protective switching device also has an insulating housing with a Switching device and a tripping unit with a short-circuit sensitive electromagnetic quick release.

Bekannte Schutzschaltgeräte weisen einen rotationssymmetrischen Magnetanker für den Schnellauslöser auf. Bekannt ist es auch, den Magnetanker mit einer Vorspannung zu beaufschlagen, die durch eine an einem Kopfstück des Magnetankers wirkende Feder erzeugt wird.Known protective switching devices have a rotationally symmetrical one Magnetic anchor for the quick release. It is also known that Apply a preload to the magnet armature by a a spring acting head piece of the armature is generated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Schaltgerät zu schaffen, welches in seinem Aufbau derart verbessert ist, daß eine platzsparende und kompakte Bauweise des Gerätes möglich wird.The invention has for its object a generic switching device to create, which is so improved in its structure that a space-saving and compact design of the device is possible.

Ausgehend von einem Schutzschaltgerät der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.Starting from a protective switching device of the type mentioned at the beginning Task according to the characterizing features of independent claim solved during the dependent claims advantageous developments of the invention can be found.

Durch die Geometrie des Magnetankers können die einzelnen Teile, wie Federelemente oder Bereiche der Auslösebrücke, relativ eng angeordnet und in einfacher Weise montiert werden, ohne daß die magnetischen Eigenschaften des Schnellauslösers nachteilig verändert werden. Die Bauweise eines Schutzschaltgerätes kann sehr kompakt ausgeführt werden. Due to the geometry of the magnet armature, the individual parts, such as Spring elements or areas of the release bridge, relatively closely arranged and can be installed in a simple manner without the magnetic Properties of the quick release are adversely changed. The The design of a protective switching device can be made very compact.

Der Magnetanker hat anstelle von zwei Schnittstellen für z.B. eine Ankerdrehfeder und eine Auslösebrücke nur noch eine Schnittstelle.The magnetic armature has two interfaces for e.g. a Armature torsion spring and a release bridge only one interface.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Figur 1:
ein Schutzschaltgerät gemäß der Erfindung in Perspektivansicht;
Figur 2:
die Auslöseeinheit des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes in Explosionsdarstellung;
Figur 3a:
einen auswechselbaren Aufnahmekörper mit Magnetanker und Federelement in Explosionsdarstellung;
Figur 3b:
eine Schnittdarstellung des Aufnahmekörpers entlang der Linie A-A in Fig. 3a;
Figur 3c:
eine Schnittdarstellung des Aufnahmekörpers entlang der Linie B-B in Fig. 3a;
Figur 4:
eine vormontierte Auslöseeinheit mit separatem vormontierten Aufnahmekörper;
Figur 5:
ein Schaltgerätegehäuseteil mit eingebauter Auslöseeinheit und separatem vormontierten Aufnahmekörper;
Figur 6:
eine Darstellung des Magnetankers von einer Seite;
Figur 7:
eine Darstellung des Magnetankers von einer anderen Seite;
Figur 8:
eine Schnittdarstellung des Magnetankers;
Figur 9:
eine andere Schnittdarstellung des Magnetankers;
Figur 10:
eine Schnittdarstellung des Schnellauslösers.
Further details and advantages of the invention result from the subclaims and the following exemplary embodiment explained with reference to figures. Show it
Figure 1:
a protective switching device according to the invention in perspective view;
Figure 2:
the release unit of the protective switching device according to the invention in an exploded view;
Figure 3a:
an exchangeable receiving body with magnetic armature and spring element in an exploded view;
Figure 3b:
a sectional view of the receiving body along the line AA in Fig. 3a;
Figure 3c:
a sectional view of the receiving body along the line BB in Fig. 3a;
Figure 4:
a preassembled release unit with a separate preassembled receiving body;
Figure 5:
a switchgear housing part with built-in trip unit and separate pre-assembled receiving body;
Figure 6:
a representation of the armature from one side;
Figure 7:
a representation of the magnet armature from another side;
Figure 8:
a sectional view of the magnet armature;
Figure 9:
another sectional view of the magnet armature;
Figure 10:
a sectional view of the quick release.

Die Fig. 1 zeigt ein elektrisches Schutzschaltgerät 1, insbesondere Motorschutzschalter, mit einem Drehantrieb und einen Drehkopf 11 zum Ein- und Ausschalten und Anzeigen der Auslösung bei Überlast oder Kurzschluß und mit einem Gehäuse 12, das in drei Gehäuseteile 13, 14, 15 unterteilt ist. Der mittlere Gehäuseteil 14 weist Kabeleinführungsöffnungen 16 mit Kabelklemmen 17 auf.1 shows an electrical protective switching device 1, in particular Motor protection switch, with a rotary drive and a rotary head 11 for on and Switch off and display the trip in the event of overload or short circuit and with a housing 12 which is divided into three housing parts 13, 14, 15. The middle one Housing part 14 has cable entry openings 16 with cable clamps 17.

Die Fig. 2 zeigt die Auslöseeinheit des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes in einer Explosionsdarstellung. Dabei umfaßt die Auslöseeinheit einen Teileträger 5, an dem ein Anschlußstück 6 befestigbar ist. Der Teileträger 5 besteht mit Vorteil aus einem Thermoplastkunststoff.2 shows the release unit of the invention Circuit breaker in an exploded view. The includes Trigger unit a parts carrier 5 to which a connector 6 can be attached. The parts carrier 5 advantageously consists of a thermoplastic.

Das Anschlußstück 6 besteht aus Kupfer und ist L-förmig, wobei der untere nach außen gerichtete Schenkel 18 als Kontaktabgriff für die Kabelklemme 17 vorgesehen ist.
Der Teileträger 5 weist einen Fixierungszapfen 23 auf, der in eine entsprechende Vertiefung am unteren Schenkel 18 des Anschlußstückes 6 ragt.The connector 6 is made of copper and is L-shaped, the lower outward leg 18 being provided as a contact tap for the cable clamp 17.
The parts carrier 5 has a fixing pin 23 which projects into a corresponding recess on the lower leg 18 of the connector 6.

Der obere Schenkel 21 ist mit einer Verbindungszone 19 zum Anschluß eines Überstrom- beziehungsweise Bimetallauslösers 9 versehen. Dabei ist ein Heizleiter 22, insbesondere mittels einer Plasma- oder Schutzgasschweißverbindung, über die Verbindungszone 19 mit dem Anschlußstück 6 verbunden. Hierfür ist der Heizleiter 22 in bekannter Weise spiralförmig um ein Bimetall 8 gelegt und an seinem anderen freien Ende, vorzugsweise ebenfalls mittels einer Plasma- oder Schutzgasschweißverbindung, mit dem Bimetall 8 verbunden. The upper leg 21 is with a connecting zone 19 for connecting one Overcurrent or bimetallic release 9 provided. There is one Heating conductor 22, in particular by means of a plasma or Inert gas welding connection, via the connection zone 19 with the Connector 6 connected. For this purpose, the heating conductor 22 is in a known manner placed spirally around a bimetal 8 and at its other free end, preferably also by means of a plasma or Inert gas welding connection, connected to the bimetal 8.

Durch die Schutzgasschweißverbindung zwischen dem Kupfer und der Bimetall 8, die sich nur sehr schwer schweißen läßt, wird eine sichere Verbindung hergestellt, wodurch Qualitätsprobleme in dieser Hinsicht beseitigt werden. Mit der Schutzgas- bzw. Plasmaschweißung wird das Heizelement 22 an der passiven Seite des Bimetalls 8 angeschweißt. Die passive Seite des Bimetalls 8 ist zum Schweißen gut geeignet, weil nur die aktive Seite aus einer Legierung besteht, die sich relativ schwer bzw. nicht schweißen läßt.Through the inert gas welding connection between the copper and the bimetal 8, which is very difficult to weld, becomes a secure connection manufactured, which eliminates quality problems in this regard. With the shielding gas or plasma welding, the heating element 22 is on the passive side of the bimetal 8 welded on. The passive side of the bimetal 8 is well suited for welding because only the active side consists of one Alloy is made that is relatively difficult or not weldable.

Das untere Ende des Bimetalls 8 ist mit einem Jochblech 28 an einer nach außen gebogenen Zunge 33 senkrecht verbunden.
Das Jochblech 28 besteht aus einem im wesentlichen U-förmigen Bereich mit zwei parallelen Seitenschenkeln 29, 31 und einem diese verbindenden Querschenkel 30 die den Schnellauslöser 10 halten, einem an dem zweiten Schenkel 31 rechtwinkelig einstückig verbunden Befestigungsabschnitt 32 und einer Zunge 33.The lower end of the bimetal 8 is vertically connected to a yoke plate 28 on an outwardly bent tongue 33.
The yoke plate 28 consists of an essentially U-shaped area with two parallel side legs 29, 31 and a cross leg 30 connecting them which hold the quick release 10, a fastening section 32 which is integrally connected at right angles to the second leg 31 and a tongue 33.

An dem Befestigungsabschnitt 32 ist eine Fixierlasche angeordnet, die in eine längliche, mit Fixiernoppen versehene, Rastöffnung des Teileträgers 5 eingreift. Hierdurch wird das Jochblech 28 in dem Teileträger 5 befestigt.On the fastening section 32, a fixing tab is arranged, which in a elongated, provided with fixing knobs, locking opening of the parts carrier 5 intervenes. As a result, the yoke plate 28 is fastened in the parts carrier 5.

Zu dem Befestigungsabschnitt 32 des Jochbleches 28 ist ein, im wesentlichen L-förmig ausgebildetes Kontaktelement 7 mit einem seiner Schenkelteile parallel verlaufend angeordnet.To the fastening section 32 of the yoke plate 28 is a, substantially L-shaped contact element 7 with one of its leg parts arranged in parallel.

Die Auslösespule 38 des Schnellauslösers 10 ist ihrem einen Spulenende mit dem Kontaktelement 7 und mit ihrem anderen Spulenende mit dem Jochblech 28 am Befestigungsabschnitt 32 verbunden. Die Verbindung erfolgt ebenfalls vorzugsweise durch Schutzgas- oder Plasmaschweißen.The trigger coil 38 of the quick release 10 is one end of the coil the contact element 7 and with its other coil end with the yoke plate 28 connected to the fastening section 32. The connection is also made preferably by inert gas or plasma welding.

Das parallel zum Befestigungsabschnitt 32 verlaufende Schenkelteil des Kontaktelementes 7 ist bereichsweise mit Aussparungen versehen um mit Teilen des Jochbleches 28 ineinanderzugreifen. Hierdurch wird äußerst platzsparend gebaut. The parallel to the mounting portion 32 leg portion of the Contact element 7 is partially provided with recesses in order to Parts of the yoke plate 28 interlock. This will be extreme built to save space.

Im unteren Bereich des Teileträgers 5 wird ein Slotmotor 47 vormontiert.A slot motor 47 is preassembled in the lower region of the parts carrier 5.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Auslöseeinheit ausschließlich durch Verklebung im Gehäuse 12 fixiert (d.h. ohne Verschraubung, Verrastung, Verspannung oder dergleichen). Als besonders geeignete Klebestellen haben sich Fortsätze an den spannungführenden Teilen erwiesen. In der dargestellten Ausführungsform sind mindestens ein erster Klebefortsatz K1 an der Verbindungszone 19 des Anschlußstückes 6, ein zweiter Klebefortsatz K2 an der mit dem Jochblech 28 verbundenen Zunge 33 und ein dritter und vierter Klebefortsatz K3, K4 am Jochblech 28 selbst, im Eckbereich von Seitenschenkel 29 und Querschenkel 30, angeordnet.In a particularly preferred embodiment, the trigger unit only fixed by gluing in the housing 12 (i.e. without Screwing, locking, bracing or the like). As special Suitable glue points have extensions on the live ones Share proven. In the illustrated embodiment, there are at least one first adhesive extension K1 on the connecting zone 19 of the connector 6, a second adhesive extension K2 on the tongue connected to the yoke plate 28 33 and a third and fourth adhesive extension K3, K4 on the yoke plate 28 itself, in Corner area of side leg 29 and cross leg 30, arranged.

Der Stromfluß in den, an dem Teileträger 5 angeordneten Teilen erfolgt von dem unteren Schenkel des Anschlußstückes 6 bis zu der Schweißverbindung Verbindungszone 19 / Heizelement 22, anschließend in das Heizelement 22 bis zu der Schweißverbindung Heizelement 22 / Bimetall 8, anschließend über das Bimetall 8 bis zu der Schweißverbindung Bimetall 8 / Jochblech 28, anschließend über den Befestigungsabschnitt 32 des Jochblechs 28 bis zu der Schweißverbindung Befestigungsabschnitt 32 / Auslösespule 38, anschließend über die Wicklung der Auslösespule 38 bis zu der Schweißverbindung Auslösespule 38 / Kontaktelement 7 in das Kontaktelement 7 zur Weiterführung des Stromes über das mit dem Kontaktelement 7 zusammenwirkende bewegliche Kontaktelement.The current flow in the parts arranged on the parts carrier 5 is from the lower leg of the connector 6 to the weld Connection zone 19 / heating element 22, then into heating element 22 up to the welded connection heating element 22 / bimetal 8, then via the bimetal 8 up to the weld joint bimetal 8 / yoke plate 28, then over the fastening portion 32 of the yoke plate 28 to the Welded connection fastening section 32 / tripping coil 38, then over the winding of the trip coil 38 to the welded joint Tripping coil 38 / contact element 7 in the contact element 7 for Continuation of the current via that with the contact element 7 interacting movable contact element.

Fig.3a zeigt eine vormontierbare Einheit mit einem Aufnahmekörper 60, einem Magnetanker 62 und einem Federelement 64 in einer Explosionsdarstellung.3a shows a preassembled unit with a receiving body 60, a Magnetic armature 62 and a spring element 64 in an exploded view.

Der Magnetanker 62 weist ein erstes Teil MA1, ein zweites Teil MA2, und ein drittes Teil MA3 auf, wobei das zweite Teil MA2 zwischen dem ersten Teil MA1 und dem dritten Teil MA3 angeordnet ist.
Der Magnetanker 62 ist im wesentlichen stabförmig ausgebildet, wobei sein unterer Teil MA1 einen nahezu quadratischen Querschnitt aufweist und sein oberer Teil MA2 als stiftförmiger Fortsatz deutlich geringeren und insbesondere kreisrunden Querschnitts ausgebildet ist. Dabei ist der obere Teil MA2 mit Vorteil nicht zentrisch, sondern aus der Achsmitte des Ankers 62 versetzt angeordnet. An seinem freien Ende ist der obere Teil MA2 durch ein vorzugsweise plattenartiges Kopfstück 63 erweitert. Der Magnetanker 62 besteht aus einem magnetisierbaren Material.
Der Magnetankerkörper (mit Ausnahme des Kopfstückes 63) kann z.B. auf einfache Weise aus einem Vierkantprofil gedreht werden. Dabei kann durch Zentrierung des Materials in der Mittelachse des Vierkantprofils, der untere Teil MA1 und bei Zentrierung des Materials aus der Profilmitte versetzt, der obere Teil MA2 gefertigt (z.B. durch Drehen auf einer Drehbank) werden.The magnet armature 62 has a first part MA 1 , a second part MA 2 , and a third part MA 3 , the second part MA 2 being arranged between the first part MA 1 and the third part MA 3 .
The magnet armature 62 is essentially rod-shaped, with its lower part MA 1 having an almost square cross-section and its upper part MA 2 being designed as a pin-shaped extension with a significantly smaller and in particular circular cross-section. The upper part MA 2 is advantageously not arranged centrally, but offset from the center axis of the armature 62. At its free end, the upper part MA 2 is expanded by a preferably plate-like head piece 63. The magnet armature 62 consists of a magnetizable material.
The magnet armature body (with the exception of the head piece 63) can, for example, be rotated in a simple manner from a square profile. By centering the material in the central axis of the square profile, the lower part MA 1 and, when centering the material from the center of the profile, the upper part MA 2 can be manufactured (eg by turning on a lathe).

Der Aufnahmekörper 60 besteht aus Isolierstoff und dient der Aufnahme des Magnetankers 62 und des Federelementes 64. Dabei ist der Magnetanker 62 längsbeweglich in dem, im wesentlichen röhrenförmig ausgebildeten, Aufnahmekörper 60 gelagert. Durch das Federelement 64, welches vorzugsweise als Drehfeder ausgebildet ist und ebenfalls in, beziehungsweise an, dem Aufnahmekörper 60 angeordnet ist, ist der Magnetanker 62 entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung (hier: nach unten) mit einer Federkraft beaufschlagt. Hierfür stützt sich die Drehfeder mit ihrem einen freien Ende an einem Widerlager 66 des Aufnahmekörpers 60 ab. Mit ihrem anderen freien Ende hintergreift die Drehfeder das Kopfstück 63 des Magnetankers 62 und beaufschlagt diesen hierdurch mit einer Federkraft entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung.The receiving body 60 consists of insulating material and serves to receive the Magnet armature 62 and the spring element 64. The magnet armature 62 is longitudinally movable in the, essentially tubular, Mounted body 60. By the spring element 64, which is preferably designed as a torsion spring and also in, respectively is arranged on the receiving body 60, the magnet armature 62 is opposite its direction of release movement (here: downward) with a spring force acted upon. For this, the torsion spring is supported with one free end from an abutment 66 of the receiving body 60. With her other free At the end, the torsion spring engages behind the head piece 63 of the armature 62 and hereby applies a spring force against it Release direction of movement.

Das an dem Kopfstück 63 greifende Ende des Federelementes 64 greift auf einen freien Bereich 80 des zweiten Teils MA2 in der Nähe der Achsmitte des Magnetankers 62. Auf den freien Bereich 80 des zweiten Teils MA2, in der Nähe der Achsmitte des Magnetankers 62 ist auch ein Auslöseelement 81 einer Auslösebrücke angeordnet. Das Auslöseelement 81 ist hakenförmig.The end of the spring element 64 which engages on the head piece 63 engages in a free area 80 of the second part MA 2 in the vicinity of the center axis of the magnet armature 62. In the free area 80 of the second part MA 2 , in the vicinity of the axis center of the magnet armature 62 also a trigger element 81 of a trigger bridge is arranged. The trigger element 81 is hook-shaped.

Der Aufnahmekörper 60 besteht im wesentlichen aus einem unteren, rohrförmigen Abschnitt I und einem Kopfabschnitt II. The receiving body 60 consists essentially of a lower, tubular section I and a head section II.

Der Abschnitt I dient in seinem oberen Teil I1 der Führung des Magnetankers 62 und in seinem unteren Teil I2 der Befestigung innerhalb des Schnellauslösers 10. In seinem oberen Teil I1 weist der Aufnahmekörper 60 in Anpassung an den unteren Teil MA2 des Magnetankers 62 den Kreisquerschnitt verengende Wandungsbereiche auf (gemäß Fig. 3b). In seinem unteren randoffenen Teil I2 ist der Aufnahmekörper 60 in seinem Inneren in Anpassung an den Querschnitt des Magnetankers 62, insbesondere kreisrund, ausgebildet (Fig.3c).The section I serves in its upper part I 1 for guiding the magnet armature 62 and in its lower part I 2 for fastening within the quick release device 10. In its upper part I 1 the receiving body 60 has an adaptation to the lower part MA 2 of the magnet armature 62 the wall cross-sections narrowing (according to FIG. 3b). In its lower part I 2 , which is open at the edge, the receptacle body 60 is designed in its interior to match the cross section of the magnet armature 62, in particular circular (FIG. 3 c).

Für die Montage des Magnetankers 62 in dem Aufnahmekörper 60 wird der Magnetanker 62 mit seinem Kopfstück 63 voran, von unten in den unteren Teil I2 des Aufnahmekörpers 60 eingeführt. In einer vormontierten Ruheposition wird der Magnetanker 62 innerhalb des Aufnahmekörpers 60 durch ein freies, unter das Kopfstück 63 des Magnetankers 62 greifendes, Ende der Drehfeder entgegen der Auslösebewegungsrichtung vorgespannt. Hierbei wird der Magnetanker 62 durch die zwischen oberem und unteren Teil des Magnetankers 62 gebildete Übergangsebene MAÜ, die mit einem insbesondere kreisringförmigen Widerlager im Inneren des Aufnahmekörpers 60 zusammenwirkt in seinem Verschiebeweg entgegen der Auslösebewegungsrichtung begrenzt. Auf diese Weise ist der in der vormontierten Einheit (60, 62, 64) gelagerte Magnetanker 62 zwischen der beschrieben Ruheposition und einer in Auslösebewegungsrichtung befindlichen Auslöseposition beweglich gelagert. Die Auslöseposition wird bei Auftreten einer bestimmten Magnetfeldstäke und damit bei einer bestimmten Kurzschlußstromhöhe erreicht, indem der längsbeweglich gelagerte Magnetanker 62 und der feststehende Magnetkern 68 durch das erzeugte Magnetfeld magnetisiert werden und sich durch die magnetische Wirkung anziehen. Der bei einer bestimmten Stromstärke erreichbare Verschiebeweg des Magnetankers 62 und die Federkraft, mit der der Magnetanker 62 entgegen der Auslösebewegungsrichtung vorgespannt ist, stehen in Wechselwirkung. So ist durch die Dimensionierung der Drehfeder der Grenzstrom einstellbar, bei dem der Schnellauslöser 10 auslösen soll. Für den Auslösevorgang wirkt (schlägt) der Magnetanker 62 auf einen, bereichsweise im Magnetkern 68 geführten, Schlaganker 69.For the assembly of the magnet armature 62 in the receptacle body 60, the magnet armature 62 is inserted with its head piece 63 first, from below into the lower part I 2 of the receptacle body 60. In a preassembled rest position, the magnet armature 62 is biased within the receiving body 60 by a free end of the torsion spring which engages under the head piece 63 of the magnet armature 62, counter to the direction of release movement. Here, the magnet armature 62 is limited in its displacement against the direction of release movement by the transition plane MA Ü formed between the upper and lower part of the magnet armature 62, which interacts with an in particular annular abutment inside the receiving body 60. In this way, the magnet armature 62 mounted in the preassembled unit (60, 62, 64) is movably mounted between the described rest position and a release position located in the direction of the release movement. The trigger position is reached when a certain magnetic field strength and thus at a certain short-circuit current level is reached in that the magnet armature 62, which is mounted in a longitudinally movable manner, and the fixed magnetic core 68 are magnetized by the generated magnetic field and attract each other by the magnetic effect. The displacement path of the magnet armature 62 that can be achieved at a specific current strength and the spring force with which the magnet armature 62 is biased against the direction of the movement of the release movement interact. The dimensioning of the torsion spring allows the limit current at which the quick release 10 is to be triggered to be adjustable. For the triggering process, the magnet armature 62 acts (strikes) on an impact armature 69, which is guided in regions in the magnet core 68.

Gemäß Fig.4 wird der Aufnahmekörper 60 zur Befestigung am Schnellauslöser 10 mit seinem unteren offenen Ende des Abschnittes I durch eine Öffnung 29a des Seitenschenkels 29 auf den Magnetkern 68 des Schnellauslösers 10 lösbar aufgesteckt (kraftschlüssig). Hierdurch wird eine einfache Austauschbarkeit der vormontierbaren Einheit bestehend aus Aufnahmekörper 60, Magnetanker 62 und Federelement 64 gewährleistet. Dies hat eine erleichterte Montage sowie eine vereinfachte Dimensionierung der Schaltgeräte bezüglich ihrer Ansprechwerte für Kurzschlußströme zur Folge. Damit die Einheit 60, 62, 64 verdrehsicher im Kurzschlußauslöser 10 fixiert ist, weisen der Aufnahmekörper 60 und der Seitenschenkel 29 entsprechende Verdrehsicherungsmittel 70, 71 auf. Hierfür ist der Aufnahmekörper 60 vorzugsweise mit einem umfänglich angeordneten nach außen gerichteten Fixierungsfortsatz ausgebildet, während der Seitenschenkel 29 in seiner Öffnung 29a eine mit dem Fixierungsfortsatz zusammenwirkende Ausnehmung aufweist.According to Figure 4, the receiving body 60 for attachment to the quick release 10 with its lower open end of section I through an opening 29a of the side leg 29 on the magnetic core 68 of the quick release 10 detachably attached (non-positive). This will make it easy Interchangeability of the preassembled unit consisting of a holder 60, armature 62 and spring element 64 guaranteed. This has one easier assembly and a simplified dimensioning of the Switching devices with regard to their response values for short-circuit currents. So that the unit 60, 62, 64 is fixed against rotation in the short-circuit release 10, have the receiving body 60 and the side leg 29 corresponding Anti-rotation means 70, 71. For this purpose, the receiving body 60 preferably with a circumferentially arranged outward Fixation process formed while the side leg 29 in its Opening 29a cooperates with the fixation extension Has recess.

Desweiteren erstreckt sich der Gegenstand der Erfindung auch auf andere Schutzschaltgeräte wie Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter oder dergleichen. Auch gehören alle in der Zeichnung gezeigten Merkmale zur Erfindung, insbesondere Geometrie, wie dargestellt. Furthermore, the subject matter of the invention extends to others Circuit breakers such as circuit breakers or circuit breakers or the like. Also all features shown in the drawing belong to Invention, especially geometry, as shown.

BezugszeichenlisteReference list

SchaltgerätSwitchgear
11
TeileträgerParts carrier
55
AnschlußstückConnector
66
KontaktelementContact element
77
BimetallBimetal
88th
ÜberstromauslöserOvercurrent release
99
SchnellauslöserQuick release
1010th
DrehkopfTurret
1111
Gehäusecasing
1212th
GehäuseteileHousing parts
13, 14, 1513, 14, 15
Kabeleinführungs-ÖffnungenCable entry openings
1616
KabelklemmeCable clamp
1717th
unterer Schenkellower leg
1818th
VerbindungszoneConnection zone
1919th
oberer Schenkelupper leg
2121
HeizelementHeating element
2222
FixierungszapfenFixing pin
2323
JochblechYoke sheet
2828
SeitenschenkelSide thighs
29, 3129, 31
QuerschenkelCross leg
3030th
BefestigungsabschnittFastening section
3232
Zungetongue
3333
AuslöserspuleTrigger coil
3838
AufnahmekörperReceiving body
6060
MagnetankerMagnetic anchor
6262
KopfstückHeadpiece
63 63
FederelementSpring element
6464
WiderlagerAbutment
6666
MagnetkernMagnetic core
6868
SchlagankerImpact anchor
6969
Verdrehsicherungs-MittelAnti-rotation device
70, 7170, 71
freien Bereichfree area
8080
AuslöseelementRelease element
8181

Claims (17)

Elektrisches Schutzschaltgerät (1), insbesondere Motorschutzschalter, mit einem Gehäuse (12) aus Isolierstoff, einer Schaltkontaktanordnung, und einer Auslöseeinheit mit einem elektromagnetischen Schnellauslöser (10) umfassend eine Auslöserspule (38), einen Magnetkern (68), einen Magnetanker (62) aus magnetisierbaren Material, einem Federelement (64) für den Schnellauslöser (10), und einen Schlaganker (69), wobei der Magnetanker (62) längsbeweglich in einem Aufnahmekörper (60) gelagert dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (62) ein erstes Teil (MA1), ein zweites Teil (MA2), und ein drittes Teil (MA3) aufweist, daß das zweite Teil (MA2) zwischen dem ersten Teil (MA1) und dem dritten Teil (MA3) angeordnet ist, daß das zweite Teil (MA2) als stiftförmiger Fortsatz mit deutlich geringerem Querschnitt als das erste Teil (MA1) ausgebildet ist, daß das zweite Teil (MA2) nicht zentrisch, sondern aus der Achsmitte des Magnetankers (62) versetzt angeordnet ist, daß das dritte Teil (MA3) als Kopfstück (63) ausgebildet ist, an dem sich das Federelement (64) abstützt und daß das Federelement (64) zumindest teilweise im Bereich des zweiten Teils (MA2) angeordnet ist. Electrical protection switching device (1), in particular motor protection switch, with a housing (12) made of insulating material, a switch contact arrangement, and a release unit with an electromagnetic quick release (10) comprising a release coil (38), a magnetic core (68), a magnet armature (62) made of magnetizable material, a spring element (64) for the quick release (10), and an impact anchor (69), wherein the magnet armature (62) is longitudinally movable in a receiving body (60), characterized in that the magnet armature (62) has a first part (MA 1 ), a second part (MA 2 ), and a third part (MA 3 ) that the second part (MA 2 ) is arranged between the first part (MA 1 ) and the third part (MA 3 ), that the second part (MA 2 ) is designed as a pin-shaped extension with a significantly smaller cross section than the first part (MA 1 ) is that the second part (MA 2 ) is not arranged centrally, but offset from the center of the axis of the magnet armature (62), that the third part (MA 3 ) is designed as a head piece (63) on which the spring element (64) supports and that the spring element (64) for at least partially in the area of the second part (MA 2 ). Elektrisches Schutzschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (62) unverdrehbar in dem Aufnahmekörper (60) geführt ist.Electrical protective switching device according to claim 1, characterized in that the magnet armature (62) is guided non-rotatably in the receiving body (60). Elektrisches Schutzschaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (MA1) ein verdrehsicheren Querschnitt aufweist.Electrical protective switching device according to claim 2, characterized in that the first part (MA 1 ) has a non-rotatable cross section. Elektrisches Schutzschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (MA1) ein Vierkantprofil aufweist. Electrical protective switching device according to claim 3, characterized in that the first part (MA 1 ) has a square profile. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Teil (MA3) als plattenartiges Kopfstück (63) ausgebildet ist.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the third part (MA 3 ) is designed as a plate-like head piece (63). Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erstes Teil (MA1), das zweite Teil (MA2), und das dritte Teil (MA3) zu einem einzigen Magnetankerkörper einstückig verbunden sind.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first part (MA 1 ), the second part (MA 2 ) and the third part (MA 3 ) are integrally connected to form a single magnet armature body. Elektrisches Schutzschaltgerät Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (MA2) des Magnetankerkörpers aus einem Vierkantprofil in der Weise gedreht wird, daß bei der Zentrierung die Mittelachse des Vierkantprofils aus der Profilmitte versetzt angeordnet ist.Electrical protective switching device claim 6, characterized in that the second part (MA 2 ) of the magnet armature body is rotated from a square profile in such a way that the center axis of the square profile is offset from the center of the profile during centering. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (64) eine Drehfeder ist.Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring element (64) is a torsion spring. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (64) in oder an dem Aufnahmekörper (60) angeordnet ist, wobei der Magnetanker (62) entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, wobei sich das Federelement (64) mit seinem freien Ende an einem Widerlager (66) des Aufnahmekörpers (60) abstützt, und daß das Federelement (64) mit seinem anderen freien Ende das Kopfstück (63) des Magnetankers (62) greift und der Magnetanker (62) hierdurch mit einer Federkraft entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung beaufschlagt wird.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring element (64) is arranged in or on the receptacle body (60), the magnetic armature (62) acting against its direction of release movement with a spring force, the spring element (64 ) with its free end on an abutment (66) of the receiving body (60), and that the spring element (64) with its other free end engages the head piece (63) of the magnet armature (62) and the magnet armature (62) thereby with one Spring force is applied against its direction of release movement. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Kopfstück (63) greifende Ende des Federelementes (64) auf einen freien Bereich (80) des zweiten Teils (MA2) in der Nähe der Achsmitte des Magnetankers (62) greift. Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the end of the spring element (64) which engages on the head piece (63) on a free area (80) of the second part (MA 2 ) in the vicinity of the center axis of the magnet armature ( 62) engages. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen freien Bereich (80) des zweiten Teils (MA2), in der Nähe der Achsmitte des Magnetankers (62) ein Auslöseelement (81) einer Auslösebrücke angeordnet ist.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a tripping element (81) of a tripping bridge is arranged on a free area (80) of the second part (MA 2 ), near the center of the axis of the magnet armature (62). Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Auslöseelement (81) hakenförmig ist.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the trigger element (81) is hook-shaped. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) in einer Öffnung (29a) eines U-förmig ausgebildeten Jochbleches (28) des Schnellauslösers (10) angeordnet ist, daß der Aufnahmekörper (60) mit seinem einem Magnetankerkopf abgekehrten Ende auf den Magnetkern (68) aufsteckbar ist, und daß der Aufnahmekörper (60) und das Jochblech (28) Verdrehsicherungsmittel (70, 71) aufweisen, die eine Unverdrehbarkeit des Aufnahmekörpers (60) gewährleisten.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the receiving body (60) is arranged in an opening (29a) of a U-shaped yoke plate (28) of the quick-release device (10), that the receiving body (60) with its an end facing away from a magnet armature head can be plugged onto the magnetic core (68), and that the receiving body (60) and the yoke plate (28) have anti-rotation means (70, 71) which ensure that the receiving body (60) cannot be rotated. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) Mittel zur Änderung der Vorspannung des Federmittels (64) aufweist.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the receiving body (60) has means for changing the bias of the spring means (64). Elektrisches Schutzschaltgerät nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als Widerlager für die Aufnahme eines Federarmendes der Drehfeder ausgebildet sind.Electrical protective switching device according to the preceding claim, characterized in that the means are designed as abutments for receiving a spring arm end of the torsion spring. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) eine axiale Länge aufweist, die größer ist, als die Länge des Magnetankers (62) zuzüglich seines Verschiebeweges.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the receiving body (60) has an axial length which is greater than the length of the magnet armature (62) plus its displacement path. Elektrisches Schutzschaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (62) in seinem unteren Teil (MA1) und der Aufnahmekörper (60) in seinem, den unteren Teil (MA1) führenden Teil I1 in Anpassung aneinander derart ausgebildet sind, daß der Magnetanker (62) unverdrehbar im Aufnahmekörper (60) geführt ist.Electrical protective switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the magnet armature (62) in its lower part (MA1) and the receiving body (60) in its part I1 guiding the lower part (MA1) are designed to match one another that the magnet armature (62) is guided non-rotatably in the receiving body (60).
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