DE102009057093B4 - Installation switching device with an arc quenching device - Google Patents
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Abstract
Installationsschaltgerät (10) mit einem Isolierstoffgehäuse (11) und einer Lichtbogenlöscheinrichtung (12), umfassend ein Lichtbogenlöschblechpaket und eine durch wenigstens eine Vorkammerplatte (14) begrenzte Vorkammer, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (11) im Vorkammerbereich einen Haltestift (15) trägt, dass die Vorkammerplatte (14) mit einer Halteöffnung (16) versehen ist, dass der Haltestift (15) in die Halteöffnung (16) eingreift und dadurch die Vorkammerplatte (14) an der Gehäuseinnenwand (11) gehalten ist.Installation switching device (10) with an insulating housing (11) and an arc quenching device (12), comprising an arc splitter stack and an at least one pre-chamber plate (14) limited antechamber, characterized in that the Isolierstoffgehäuse (11) in Vorkammerbereich a holding pin (15), in that the prechamber plate (14) is provided with a holding opening (16), that the holding pin (15) engages in the holding opening (16) and thereby the prechamber plate (14) is held on the housing inner wall (11).
Description
Die Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät mit einem Isolierstoffgehäuse und einer Lichtbogenlöscheinrichtung, umfassend ein Lichtbogenlöschblechpaket und eine durch wenigstens eine Vorkammerplatte begrenzte Vorkammer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an installation switching device having an insulating material housing and an arc-quenching device, comprising an arc splitter stack and an antechamber bounded by at least one antechamber plate, according to the preamble of claim 1.
Ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät kann beispielsweise ein Leitungsschutzschalter oder ein Leistungsschalter sein. Leistungsschalter sowie Leitungsschutzschalter sind dazu vorgesehen, im Störungsfall elektrische Leitungen, die mit Überströmen hoher Stromstarke belastet sind, vom speisenden Netz zu trennen. Hierzu sind typischerweise ein festes und ein bewegliches Kontaktstück vorgesehen, die mit den jeweiligen Anschlussklemmen verbunden sind. Beim Öffnen des Schaltkontaktes, d. h. beim Abheben des beweglichen Kontaktstückes, entsteht ein Schaltlichtbogen, welcher in einer hierzu vorgesehenen Löscheinrichtung gelöscht wird.A generic service switching device may be, for example, a circuit breaker or a circuit breaker. Circuit-breakers and miniature circuit breakers are designed to disconnect electrical lines in the event of a fault from the power supply network, which are overloaded with high-current overcurrents. For this purpose, a fixed and a movable contact piece are typically provided, which are connected to the respective terminals. When opening the switching contact, d. H. when lifting the movable contact piece, a switching arc, which is deleted in a designated extinguishing device.
Eine solche Löscheinrichtung, die nach dem Prinzip der erzwungenen Löschung arbeitet, besteht vorzugsweise aus einer Vorkammer, die den Lichtbogen einengt und auf eine günstige Länge bringt, sowie aus einem sich daran anschließenden Löschblechstapel, der den Lichtbogen in Teillichtbögen unterteilt. Zur Begrenzung der Vorkammer werden häufig eingelegte Bleche oder Platten aus Keramik oder einem gasabgebenden Material verwendet. Derartige Teile werden vorzugsweise durch entsprechende Ausformungen der Gehäusewandungen von außen abgestützt. Eine innere Begrenzung des Vorkammerraumes wird meist durch entsprechende Anordnung der Lichtbogenlaufschienen erreicht.Such extinguishing device, which operates on the principle of forced extinction, preferably consists of an antechamber, which narrows the arc and brings to a convenient length, as well as from a subsequent splitter stack, which divides the arc in partial arcs. To limit the pre-chamber often inserted sheets or plates made of ceramic or a gas-emitting material are used. Such parts are preferably supported by corresponding formations of the housing walls from the outside. An inner boundary of the pre-chamber space is usually achieved by appropriate arrangement of the arc runners.
Insbesondere bei Schaltersystemen, die stark kurzschlußstrombegrenzend wirken, ist die Löscheinrichtung von Bedeutung. Voraussetzung für eine intensive Kurzschlußstrombegrenzung ist eine schnelle und weite Kontaktöffnung bei anstehendem Kurzschluß. Der dabei gezogene Lichtbogen kommutiert von den Kontakten auf die Lichtbogenleitschienen, um sich anschließend in der Deion-Löschkammer, das ist der Löschblechstapel, zu unterteilen. Dort wird eine hohe Lichtbogenspannung zur Strombegrenzung erzeugt, so dass der Lichtbogen erlischt.In particular, in switch systems that act strong short-circuit current limiting, the extinguishing device is important. Prerequisite for an intensive short-circuit current limit is a fast and wide contact opening pending short circuit. The drawn arc commutes from the contacts on the arc guide rails, to then subdivide in the deion-quenching chamber, which is the quenching plate stack. There, a high arc voltage is generated to limit the current, so that the arc goes out.
Zwischen den Außenseiten der Vorkammerplatte und der inneren Gehäusewand des Schaltgerätes ist häufig ein Spalt vorgesehen, der eine Zurückführung des Überdruckes aus dem Löschblechstapel gestattet, ohne die Entwicklung des Lichtbogens zu stören. Die rückströmende Druckwelle dient zum Ausgleich des Unterdruckes und zur Entionisierung im Kontaktbereich.Between the outer sides of the Vorkammerplatte and the inner housing wall of the switching device, a gap is often provided which allows a reduction of the excess pressure from the quenching plate stack, without disturbing the development of the arc. The backflowing pressure wave compensates for the negative pressure and for deionization in the contact area.
Bei bekannten Anordnungen von Vorkammerplatten, die einen Rückführspalt mit der Gehäusewand bilden, und die in entsprechende Ausformungen der Gehäusewand eingelegt werden, besteht oft die Gefahr, dass die Vorkammerplatten bei der Montage oder in montiertem Zustand aufgrund einer elektrisch oder magnetisch bedingten Krafteinwirkung herausfallen oder sich im Gerät verschieben. Um das zu vermeiden, ist in der
Die
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Installationsschaltgerät zu schaffen, bei dem die Vorkammer vereinfacht aufgebaut ist und die Vorkammerplatten, gegebenenfalls unter Ausbildung eines Rückführspaltes, fest mit der Gehäusewand verbindbar sind, wobei die Ausgestaltung der Vorkammer für eine einfache und automatisierte Montage geeignet ist.It is therefore an object of the present invention to provide a service switching device in which the prechamber is constructed simplified and the Vorkammerplatten, optionally with the formation of a Return gap, fixed to the housing wall are connectable, the design of the antechamber is suitable for easy and automated assembly.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Installationsschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by an installation switching device having the features of claim 1.
Erfindungsgemäß also trägt das Isolierstoffgehäuse im Vorkammerbereich einen Haltestift, die Vorkammerplatte ist mit einer Halteöffnung versehen, der Haltestift greift in die Halteöffnung ein, und dadurch ist die Vorkammerplatte an der Gehäuseinnenwand gehalten. Ein Herausfallen der Vorkammerplatte ist somit auf einfache Art und Weise verhindert, der Festsitz der Vorkammerplatte an der Gehäuseinnenwand ist gewährleistet, eine Schwächung der Gehäusewand findet nicht statt, und es kann jede Vorkammerplatte einzeln eingelegt und mit dem Haltestift durch einfaches Andrücken verbunden werden, so dass die Montage auch für eine automatiserte Schnellmontage geeignet ist. Der Haltestift kann in bevorzugter Ausführungsform im wesentlich als zylindrischer Körper ausgeführt sein, der fest mit der Gehäuseinnenwand verbunden ist, beispielsweise bei der Herstellung des Gehäuses als Kunststoffformteil im selben Arbeitsgang mit angeformt worden ist.Thus, according to the invention, the insulating material casing in the prechamber region carries a holding pin, the prechamber plate is provided with a holding opening, the holding pin engages in the holding opening, and thereby the prechamber plate is held on the housing inner wall. Falling out of the Vorkammerplatte is thus prevented in a simple manner, the tight fit of Vorkammerplatte on the housing inner wall is guaranteed, a weakening of the housing wall does not take place, and it can be inserted each Vorkammerplatte individually and connected to the retaining pin by simply pressing, so that the assembly is also suitable for an automated quick assembly. The retaining pin may be performed in a preferred embodiment substantially as a cylindrical body which is fixedly connected to the housing inner wall, for example, in the manufacture of the housing has been formed as a plastic molding in the same operation with.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist an der Vorkammerplatte eine kranzförmige Plattenanformung angebracht, deren Innenraum die Halteöffnung bildet. Dadurch ist vorteilhafterweise auch eine Schwächung der Vorkammerplatte vermieden, da eine Durchbrechung der Vorkammerplatte zur Schaffung der Halteöffnung nicht erforderlich ist. Der kranzförmige Rand, der die Halteöffnung somit umgibt, kann gleichzeitig als Abstandshalter wirken, um einen Rückführspalt zwischen der Vorkammerplatte und der Gehäuseinnenwand herzustellen und dauerhaft offen zu halten.According to an advantageous embodiment, a ring-shaped Plattenanformung is attached to the Vorkammerplatte whose interior forms the retaining opening. This advantageously also a weakening of the pre-chamber plate is avoided because an opening of the pre-chamber plate to create the retaining opening is not required. The annular rim, which thus surrounds the holding opening, can simultaneously act as a spacer to produce a return gap between the Vorkammerplatte and the housing inner wall and to keep permanently open.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform trägt die Wandung der kranzförmigen Plattenanformung wenigstens einen Schlitz, der in Richtung auf die Oberfläche der Vorkammerplatte durchgreift. Durch den wenigstens einen Schlitz wird eine Materialausdehnung der die Halteöffnung umgebenden Wand ermöglicht, sowie die Flexibilität erhöht. Die geschlitzte Wandung der Plattenanformung lässt sich zusammendrücken. Es entsteht gewissermaßen eine Art Quetschhülse. Insbesondere vorteilhafterweise können mehr als ein Schlitz eingebracht sein, beispielsweise 2 oder 3 oder 4 Schlitze, wodurch die Flexibilität der Quetschhülsenwand weiter erhöht wird.According to an advantageous embodiment, the wall of the coronal Plattenanformung at least one slot which engages in the direction of the surface of the pre-chamber plate. By means of the at least one slot, a material expansion of the wall surrounding the holding opening is made possible, and the flexibility is increased. The slotted wall of the Plattenanformung can be compressed. It creates a kind of squeeze sleeve. Particularly advantageously, more than one slot can be introduced, for example 2 or 3 or 4 slots, whereby the flexibility of the crimp sleeve wall is further increased.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Haltestift von einer kranzförmigen Gehäuseanformung umgeben, deren Innendurchmesser so bemessen ist, dass die kranzförmige Plattenanformung darin Aufnahme findet. Die in Art einer Quetschhülse gestaltete Quetschhülsenwand der kranzförmigen Plattenanformung kann vorteilhafterweise in der kranzförmigen Gehäuseanformung gehalten und somit zwischen dem Außenmantel des Haltestifts und der inneren Umfangswand der kranzförmigen Gehäusewandung eingepresst oder eingequetscht sein, wodurch sich eine besonders feste Halterung der Vorkammerplatte an der Gehäuseinnenwand ergibt.According to an advantageous embodiment, the retaining pin is surrounded by a coronal Gehäuseanformung whose inner diameter is dimensioned so that the coronal Plattenanformung finds in it. The designed in the manner of a ferrule crimp sleeve wall of the coronal Plattenanformung can be advantageously held in the coronal Gehäuseanformung and thus pressed or squeezed between the outer shell of the retaining pin and the inner peripheral wall of the annular housing wall, resulting in a particularly strong support the Vorkammerplatte on the housing inner wall.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Außendurchmesser des Haltestifts wenigstens in einem umlaufenden Teilbereich seiner Mantelfläche größer als der Innendurchmesser der kranzförmigen Plattenanformung, so dass bei Eingriff des Haltestifts in die Plattenanformung eine Quetschverbindung zwischen der Vorkammerplatte und dem Haltestift entsteht. Die Verbindung ist dann nach Art einer Presspassung gestaltet, es kann sich zwischen der Quetschhülse und dem Haltestift ein Reibschluss und/oder Kraftschluss und/oder Formschluss ausbilden. Der den Haltestift umgebende Kranz verhindert dabei ein Ausweichen der Wandung der Quetschhülse nach außen. Die Verbindung erfolgt in Art einer Druckknopfverbindung.According to an advantageous embodiment, the outer diameter of the retaining pin is at least in a peripheral portion of its lateral surface greater than the inner diameter of the annular Plattenanformung, so that upon engagement of the retaining pin in the Plattenanformung a crimp connection between the Vorkammerplatte and the retaining pin is formed. The connection is then designed in the manner of an interference fit, it may form a frictional engagement and / or adhesion and / or positive engagement between the ferrule and the retaining pin. The ring surrounding the retaining pin prevents the wall of the ferrule from escaping to the outside. The connection takes place in the manner of a push-button connection.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform trägt der Haltestift an seinem freien Ende einen Hinterschnitt. Durch den Hinterschnitt ist eine Umfangsvergrößerung des Haltestifts gebildet. Beim Herstellen der Quetschverbindung kann das Material der kranzförmigen Plattenanformung den Hinterschnitt umfließen und die Verbindung dabei weiter stärken.According to an advantageous embodiment, the retaining pin carries at its free end an undercut. By the undercut a circumferential enlargement of the retaining pin is formed. When making the crimp, the material of the coronal Plattenanformung can flow around the undercut and further strengthen the connection.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Material der kranzförmigen Plattenanformung weicher als das Material des Haltestifts und der kranzförmigen Gehäuseanformung. Beispielsweise kann das Gehäuse mit dem Haltestift aus einem Duroplast geformt sein, und die Vorkammerplatte mit der angeformten Quetschhülse kann aus einem Thermoplast bestehen. Die Vorkammerplatte kann auch einen Metallkern – aus Eisen oder Ferrit beispielsweise – aufweisen und von Thermoplast umspritzt sein, unter Ausbildung einer Quetschhülse an den äußeren Breitseiten. Das Material der Quetschhülse umfließt dann bei der erfindungsgemäßen Gestaltung von Haltestift und Quetschhülse den Haltestift und wird in die Kontur der kranzförmigen Gehäuseanformung in den Raum des Hinterschnitts hineingedrückt. Dies führt zu einem Form- und Kraftschluss bei der Verbindung zwischen der Vorkammerplatte und der Gehäuseinnenseite.According to an advantageous embodiment, the material of the coronal Plattenanformung is softer than the material of the retaining pin and the annular Gehäuseanformung. For example, the housing may be formed with the retaining pin of a thermosetting plastic, and the Vorkammerplatte with the molded ferrule may consist of a thermoplastic. The Vorkammerplatte may also have a metal core - of iron or ferrite, for example - and be encapsulated by thermoplastic, forming a ferrule on the outer broad sides. The material of the ferrule then flows around in the inventive design of retaining pin and ferrule the retaining pin and is pressed into the contour of the coronal Gehäuseanformung in the space of the undercut. This leads to a positive and frictional connection in the connection between the Vorkammerplatte and the inside of the housing.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform trägt die Vorkammerplatte an ihren beiden Breitseiten jeweils wenigstens eine diesseitige und eine jenseitige kranzförmige Plattenanformung, welche symmetrisch zur Breitseite der Vorkammerplatte angeordnet sind. An einer erfindungsgemäßen Vorkammerplatte sind also einander bezüglich der Breitseite der Vorkammerplatte symmetrisch sich gegenüberliegende zwei Quetschhülsen angeformt. Damit ist es möglich, die Vorkammerplatte sowohl in die Ober- als auch in die Unterseite eines in Schalenbauform aufgebauten Gehäuses einzusetzen. Es wird nur eine Ausgestaltungsvariante der Vorkammerplatte benötigt, welche für beide Seiten des Vorkammerraumes geeignet ist. Die Montage des Gerätes wird dadurch vereinfacht, denn es muss nur eine Art von Vorkammerplatte dem Montageautomaten zugeführt werden, die Montage der Vorkammerplatte erfolgt einfach durch Eindrücken auf die Innenwand der Vorkammer und den dort befindlichen Haltestift. According to an advantageous embodiment, the prechamber plate carries at its two broad sides in each case at least one this side and an otherworldly coronal Plattenanformung, which are arranged symmetrically to the broad side of the Vorkammerplatte. On an antechamber plate according to the invention, therefore, two mutually opposite compression sleeves are integrally formed relative to one another with respect to the broad side of the prechamber plate. This makes it possible to use the Vorkammerplatte both in the top and in the bottom of a built-up shell shell. Only one design variant of the prechamber plate is needed, which is suitable for both sides of the prechamber space. The assembly of the device is thereby simplified because it only one kind of pre-chamber plate must be supplied to the automatic assembly machine, the assembly of the pre-chamber plate is done simply by pressing on the inner wall of the antechamber and the retaining pin located there.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and improvements of the invention and further advantages can be taken from the subclaims.
Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Reference to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and further advantageous refinements and improvements of the invention will be explained and described in detail.
Es zeigen:Show it:
In den Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.In the figures, identical or equivalent components or elements are designated by the same reference numerals.
An der Innenseite der Gehäusebreitseite
Im Vorkammerbereich ist an der Innenseite der Breitseite
Die Halteöffnung
In entsprechender Weise ist der Haltestift
Der Außendurchmesser des Haltestifts
Durch das Anbringen des Haltestifts
Durch die Hinterschneidung
Es gibt auch Installationsschaltgeräte in sogenannter Sockelbauweise, bei denen ein trogförmiger Gehäusesockel die meisten der Baugruppen und Komponenten des Gerätes trägt und mit einem daraufgesetzten Deckel abgedeckt ist. Auch für solcherart ausgebildete Gehäuse lässt sich die erfindungsgemäße Befestigungsart von Vorkammerplatte und Gehäusewand anwenden.There are also installation switchgear in so-called base construction, in which a trough-shaped housing base carries most of the modules and components of the device and is covered with a lid attached thereto. Even for such a trained housing, the mounting method of the invention Vorkammerplatte and housing wall can be applied.
Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden veranschaulichenden Ausführungsform beschränkt ist, und dass die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen ausgeführt werden kann, ohne dass von wesentlichen Attributen derselben abgewichen wird, und es ist daher erwünscht, dass die vorliegenden Ausführungsformen in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nichtbeschrankend betrachtet werden, wobei auf die beigefügten Ansprüche mehr als auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird, und es ist daher beabsichtigt, dass alle Variationen, die innerhalb des Sinns und Bereichs der Äquivalenz der Ansprüche liegen, darin eingeschlossen sind. Bezugszeichenliste
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Effective date: 20120316 |
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