DE102011079593B4

DE102011079593B4 - Electromechanical circuit breaker

Info

Publication number: DE102011079593B4
Application number: DE102011079593.6A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Leitl; Thomas Rieger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2021-09-02
Anticipated expiration: 2031-07-22
Also published as: DE102011079593A1

Abstract

Elektromechanisches Schutzschaltgerät (1), insbesondere ein Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter, mit- einer ersten Auslöseeinrichtung (2) zur Erfassung und Abschaltung eines Kurzschlusses,- einer zweiten Auslöseeinrichtung (3) zur Erfassung und Abschaltung eines Überlastzustandes,- einem Schaltkontakt (6), welcher einen Festkontakt (7) sowie einen relativ dazu beweglichen Bewegkontakt (8) aufweist,- einem Auslösehebel (10), welcher mit der ersten Auslöseeinrichtung (2) sowie mit der zweiten Auslöseeinrichtung (3) derart gekoppelt ist, dass bei Auslösen der ersten Auslöseeinrichtung (2) und/oder der zweiten Auslöseeinrichtung (3) der Auslösehebel (10) betätigt und der Schaltkontakt (6) geöffnet wird,- dass der Auslösehebel (10) ein erstes Hebelelement (11) aufweist, welches mit der ersten Auslöseeinrichtung (2) gekoppelt ist, um den Schaltkontakt (6) im Falle eines Kurzschlusses zu öffnen, wobei- der Auslösehebel (10) ein zweites Hebelelement (12) aufweist, welches mit der zweiten Auslöseeinrichtung (3) gekoppelt ist, um den Schaltkontakt (6) im Falle eines Überlastzustandes zu öffnen,- das zweite Hebelelement (12) unabhängig vom ersten Hebelelement (11) mittels der zweiten Auslöseeinrichtung (3) bewegbar ist, und- bei Betätigung des ersten Hebelelements (11) mittels der ersten Auslöseeinrichtung (2) das zweite Hebelelement (12) mitbewegt wird,- derAuslösehebel (10) über eine Schaltmechanik (20) des Schutzschaltgerätes (1) mit dem Bewegkontakt (8) in einer Wirkverbindung steht,- das zweite Hebelelement (12) einen Kontaktbereich zum Zusammenwirken mit der Schaltmechanik (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich als Verklinkungskante (13) ausgebildet ist, welche zum Zusammenwirken mit einer Klinke (21) der Schaltmechanik (20) ausgebildet ist.Electromechanical protective switching device (1), in particular a circuit breaker or circuit breaker, with - a first triggering device (2) for detecting and disconnecting a short circuit, - a second triggering device (3) for detecting and disconnecting an overload condition, - a switching contact (6) which has a Has a fixed contact (7) and a moving contact (8) that is movable relative to it, - a release lever (10) which is coupled to the first release device (2) and to the second release device (3) in such a way that when the first release device (2 ) and / or the second release device (3) the release lever (10) is actuated and the switching contact (6) is opened, - that the release lever (10) has a first lever element (11) which is coupled to the first release device (2) to open the switching contact (6) in the event of a short circuit, the release lever (10) having a second lever element (12), which with the two iten release device (3) is coupled to open the switching contact (6) in the event of an overload condition, - the second lever element (12) can be moved independently of the first lever element (11) by means of the second release device (3), and - when the first lever element (11) by means of the first release device (2), the second lever element (12) is moved along with it, - the release lever (10) is in an operative connection with the moving contact (8) via a switching mechanism (20) of the protective switching device (1), - the second lever element (12) has a contact area for interaction with the switching mechanism (20), characterized in that the contact area is designed as a latching edge (13) which is designed for interaction with a pawl (21) of the switching mechanism (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Schutzschaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter, mit einer ersten Auslöseeinrichtung zur Erfassung und Abschaltung eines Kurzschlusses, einer zweiten Auslöseeinrichtung zur Erfassung und Abschaltung eines Überlastzustandes, einem Schaltkontakt, welcher einen Festkontakt sowie einen relativ dazu beweglichen Bewegkontakt aufweist, sowie einem Auslösehebel, welcher mit der ersten Auslöseeinrichtung sowie mit der zweiten Auslöseeinrichtung derart gekoppelt ist, dass bei Auslösen der ersten Auslöseeinrichtung und/oder der zweiten Auslöseeinrichtung der Auslösehebel betätigt und der Schaltkontakt geöffnet wird.The invention relates to an electromechanical circuit breaker, in particular a circuit breaker or circuit breaker, with a first triggering device for detecting and disconnecting a short circuit, a second triggering device for detecting and disconnecting an overload condition, a switching contact which has a fixed contact and a moving contact that is movable relative to it, as well as a Release lever which is coupled to the first release device and to the second release device in such a way that when the first release device and / or the second release device is triggered, the release lever is actuated and the switching contact is opened.

Derartige Schutzschaltgeräte, wie beispielsweise Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter, werden insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energieversorgungsnetzen eingesetzt. Leistungsschalter sind speziell für hohe Ströme ausgelegt. Ein Leitungsschutzschalter ist eine Überstromschutzeinrichtung in der Elektroinstallation und wird insbesondere im Bereich von Niederspannungsnetzen eingesetzt. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast. Sie schützen beispielsweise Leitungen vor Beschädigung durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes und sind dazu ausgebildet, den zu überwachenden Stromkreis im Falle eines Kurzschlusses oder bei Auftreten einer Überlast selbsttätig abzuschalten und damit vom Leitungsnetz zu trennen.Such protective switching devices, such as circuit breakers or line circuit breakers, are used in particular as switching and safety elements in electrical power supply networks. Circuit breakers are specially designed for high currents. A line circuit breaker is an overcurrent protection device in electrical installations and is used in particular in the area of low-voltage networks. Circuit breakers and miniature circuit breakers guarantee safe shutdown in the event of a short circuit and protect consumers and systems from overload. For example, they protect lines from damage caused by excessive heating as a result of an excessively high electrical current and are designed to automatically switch off the circuit to be monitored in the event of a short circuit or an overload and thus disconnect it from the line network.

Derartige Schutzschaltgeräte weisen in der Regel ein Schaltkontaktpaar mit einem feststehenden Schaltkontakt, oder kurz: Festkontakt, sowie einem relativ dazu bewegbaren Schaltkontakt, oder kurz: Bewegkontakt, auf. Zur Durchleitung eines elektrischen Stromes kontaktiert der bewegliche Schaltkontakt den Festkontakt. Zur Trennung des Stromflusses wird der Bewegkontakt von dem Festkontakt wegbewegt. Das Unterbrechen des Stromflusses führt bei jedem Schutzschaltgerät zumindest kurzzeitig zu einem Spannungsüberschlag zwischen dem feststehenden Schaltkontakt und dem beweglichen Schaltkontakt, da der Abstand während des Trennvorganges der Schaltkontakte zur Isolation noch nicht ausreicht. Befindet sich ein Gas zwischen den beiden Schaltkontakten, so wird dieses bei entsprechend hoher Spannungsdifferenz zwischen den Schaltkontakten durch den Überschlag ionisiert und es bildet sich aufgrund der Gasentladung ein Lichtbogen aus.Such circuit breakers generally have a pair of switching contacts with a fixed switching contact, or in short: fixed contact, as well as a switching contact that can be moved relative thereto, or in short: moving contact. The movable switching contact makes contact with the fixed contact in order to conduct an electrical current. To separate the current flow, the moving contact is moved away from the fixed contact. The interruption of the current flow leads, at least for a short time, to a voltage flashover between the fixed switching contact and the moving switching contact in each protective switching device, since the distance during the separation process of the switching contacts is not yet sufficient for isolation. If there is a gas between the two switch contacts, it is ionized by the flashover if there is a correspondingly high voltage difference between the switch contacts and an arc is formed due to the gas discharge.

Aus der Patentschrift DE 10 2004 040 288 B4 ist ein Schutzschalter bekannt, welcher eine erste Auslöseeinrichtung zur Erfassung und Abschaltung eines Kurzschlusses sowie eine zweite Auslöseeinrichtung zur Erfassung und Abschaltung eines Überlastzustandes aufweist. Weiterhin weist der Schutzschalter einen Schaltkontakt mit einem Festkontakt und einem relativ dazu beweglichen Bewegkontakt sowie einen Auslösehebel auf, der mit der ersten Auslöseeinrichtung sowie mit der zweiten Auslöseeinrichtung derart gekoppelt ist, dass bei Auslösen der ersten Auslöseeinrichtung und/oder der zweiten Auslöseeinrichtung der Auslösehebel betätigt und der Schaltkontakt geöffnet wird.From the patent specification DE 10 2004 040 288 B4 a circuit breaker is known which has a first triggering device for detecting and disconnecting a short circuit and a second triggering device for detecting and disconnecting an overload condition. Furthermore, the circuit breaker has a switching contact with a fixed contact and a moving contact that is movable relative to it, as well as a release lever which is coupled to the first release device and to the second release device in such a way that when the first release device and / or the second release device is triggered, the release lever is actuated and the switching contact is opened.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 008 032 A1 ist ferner eine Auslöseeinheit zur Auslösung eines elektrischen Schalters bekannt, welche mindestens zwei Auslöseeinrichtungen aufweist, die derart ausgebildet sind, dass die bei Belastung mit jeweils unterschiedlichen bestimmten Belastungskennwerten eine Auslösebewegung zur Initiierung der Schalterauslösung ausführen. Die erste Auslöseeinrichtung steht dabei mit einem ersten Übertragungselement zur Übertragung der Auslösebewegung auf ein Schalterschloss zur Schalterauslösung in Wirkverbindung, die zweite Auslöseeinrichtung steht mit einem zweiten Übertragungselement zur Übertragung der Auslösebewegung auf das Schalterschloss zur Schalterauslösung in Wirkverbindung, wobei die beiden Übertragungselemente derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass das erste Übertragungselement bei Ausrührung seiner Auslösebewegung ebenfalls die Auslösebewegung des zweiten Übertragungsslements bewirkt, indem es das zweite Übertragungselement bei seiner Bewegung mitnimmt.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2008 008 032 A1 a triggering unit for triggering an electrical switch is also known, which has at least two triggering devices which are designed such that they execute a triggering movement to initiate the triggering of the switch when exposed to different specific load parameters. The first triggering device is operatively connected to a first transmission element for transmitting the triggering movement to a switch lock for triggering the switch, the second triggering device is operatively connected to a second transmission element for transmitting the triggering movement to the switch lock for triggering the switch, the two transmission elements being designed and arranged in this way that the first transmission element also causes the triggering movement of the second transmission element when it executes its triggering movement by taking the second transmission element with it during its movement.

Leistungsschalter beziehungsweise Leitungsschutzschalter sind daher so konstruiert, dass der beim Öffnen der Schaltkontakte entstehende Lichtbogen gelöscht und damit der Stromfluss unterbrochen wird. Hierzu weisen diese Schutzschaltgeräte ein magnetisches Auslösesystem mit einer Spule und einer relativ dazu beweglichen Anker-Stößel-Einheit auf, über die der Strom, oder auch nur ein Teil des Stroms, der zu den Schaltkontakten fließt, geleitet wird. Bei einem schnellen Anstieg des Stroms, beispielsweise im Falle eines Kurzschlusses, zieht die Spule den Anker an, wodurch der Stößel auf einen Auslösehebel trifft, wodurch eine Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes freigegeben wird. Infolgedessen wird das Schutzschaltgerät ausgelöst und der Stromfluss über das Schaltkontaktpaar unterbrochen. Magnetische Auslösesysteme werden eingesetzt, um bei höheren Stromstärken das Verschmelzen der stromführenden Kontaktflächen zu verhindern und ein sicheres Abschalten des Schutzschaltgerätes zu gewährleisten, wenn ein entstandener Lichtbogen das Schutzschaltgerät beschädigen könnte. Hierfür sind kurze Auslösezeiten vorteilhaft, insbesondere deshalb, weil der Einsatzbereich des Schutzschalters durch eine zu lange Auslösezeit eingeschränkt werden kann. Da die Getriebekette der Schaltmechanik jedoch vergleichsweise träge reagiert, werden auch Kurzschluss-Auslösesysteme eingesetzt, welche darüber hinaus auch direkt, d.h. ohne Verwendung der Schaltmechanik, auf den Bewegkontakt einwirken und diesen direkt und unmittelbar um einen vordefinierten Abstand, den sogenannten Schlagöffnungsabstand, vom Festkontakt wegbewegen. Die Schlagöffnung bzw. der Schlagöffnungsabstand ist somit der Kontaktabstand zwischen Festkontakt und Bewegkontakt, der bei einer Überstromauslösung, beispielsweise bei Auftreten eines Kurzschlusses, im Zeitpunkt des mechanischen direkten Schlages des Kurzschluss-Auslösesystems auf den Bewegkontakt erzielt werden kann. Die endgültige, vollständige Kontaktöffnung wird anschließend über die nach ihrer Auslösung zur Ruhe gekommene Schaltmechanik bewirkt. Ein ausreichend großer Schlagöffnungsabstand beschleunigt den Lichtbogenlauf und dessen Löschung und ist daher sowohl für das Schaltvermögen des Schutzschaltgerätes als auch für dessen Lebensdauer maßgeblich.Circuit breakers or miniature circuit breakers are therefore designed in such a way that the arcing that occurs when the switching contacts are opened is extinguished and the flow of current is interrupted. For this purpose, these protective switching devices have a magnetic release system with a coil and an armature-tappet unit that is movable relative to it and through which the current, or even only part of the current that flows to the switching contacts, is conducted. In the event of a rapid rise in the current, for example in the event of a short circuit, the coil attracts the armature, as a result of which the plunger hits a release lever, whereby a switching mechanism of the protective switching device is released. As a result, the protective switching device is triggered and the current flow through the switching contact pair is interrupted. Magnetic tripping systems are used to prevent the current-carrying contact surfaces from melting together at higher currents and to ensure that the protective switching device is switched off safely if an arc that has occurred could damage the protective switching device. Short tripping times are advantageous for this, especially because the area of application of the circuit breaker is too long Trigger time can be limited. However, since the gear chain of the switching mechanism reacts relatively slowly, short-circuit release systems are also used, which also act directly, i.e. without using the switching mechanism, on the moving contact and move it directly and immediately away from the fixed contact by a predefined distance, the so-called impact opening distance . The impact opening or the impact opening distance is thus the contact distance between the fixed contact and the moving contact that can be achieved in the event of an overcurrent release, for example when a short circuit occurs, at the time of the mechanical direct impact of the short-circuit release system on the moving contact. The final, complete contact opening is then brought about by the switching mechanism, which has come to rest after it has been triggered. A sufficiently large opening distance accelerates the arc process and its extinction and is therefore decisive both for the switching capacity of the protective switching device and for its service life.

Weiterhin weisen derartige Schutzschaltgeräte eine weitere Auslöseeinrichtung zur Erfassung und Abschaltung eines Überlastzustandes auf. Diese werden üblicher Weise durch ein direkt oder indirekt von dem zu überwachenden Strom beheiztes Bimetall realisiert und reagieren hinsichtlich ihrer Auslösung etwas verzögert auf den detektierten Überlastzustand. Ab einem bestimmten, vordefinierten Verformungszustand des Bimetalls wird wiederum die Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes aktiviert, wodurch wiederum die Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes ausgelöst und der Stromfluss über das Schaltkontaktpaar unterbrochen wird. Die Wirkverbindung des Bimetallelements zur Schaltmechanik kann beispielsweise durch Zug- oder Druckkräfte übertragende Bauelemente realisiert werden.Furthermore, such protective switching devices have a further triggering device for detecting and switching off an overload condition. These are usually implemented by a bimetal heated directly or indirectly by the current to be monitored and react somewhat delayed to the detected overload condition with regard to their triggering. From a certain, predefined deformation state of the bimetal, the switching mechanism of the protective switching device is activated, which in turn triggers the switching mechanism of the protective switching device and the flow of current via the switching contact pair is interrupted. The operative connection of the bimetal element to the switching mechanism can be realized, for example, by components that transmit tensile or compressive forces.

Um ein reibungsloses, d.h. definiertes Auslösen der Überlast-Auslöseeinrichtung zu gewährleisten, muss der Abstand zwischen dem Auslösehebel und dem Bewegkontakt einerseits einen Mindestwert aufweisen. Andererseits ist, um einen möglichst großen Schlagöffnungsabstand realisieren zu können, ein möglichst geringer Abstand zwischen dem Auslösehebel und dem Bewegkontakt in seiner geschlossenen Kontaktstellung zu wählen. Mit anderen Worten: Für die erwünschte große Schlagöffnung ist dieser Abstand vorzugsweise möglichst klein zu halten, für ein sicheres Auslösen der Überlastauslöse-Einrichtung ist allerdings ein Mindestwert dieses Abstandes erforderlich. Die für die Auslegung des Schutzschaltgerätes gewählten Maße sind darüber hinaus auch an allen anderen möglichen Schalterstellungen, in verschiedenen Toleranzfällen, in unterschiedlichen Einbaulagen, im Zustand abgenutzter Kontakte, sowie unter den verschiedensten klimatischen Einflüssen wie beispielsweise hohe Luftfeuchtigkeit, trockene Hitze, Quellen oder Schwinden, sicherzustellen.In order to ensure a smooth, i.e. defined release of the overload release device, the distance between the release lever and the moving contact must have a minimum value on the one hand. On the other hand, in order to be able to realize the largest possible opening distance, the smallest possible distance between the release lever and the moving contact in its closed contact position should be selected. In other words: this distance should preferably be kept as small as possible for the desired large impact opening, but a minimum value of this distance is necessary for reliable triggering of the overload release device. The dimensions chosen for the design of the protective switching device must also be ensured for all other possible switch positions, in different tolerance cases, in different installation positions, in the state of worn contacts, and under the most varied of climatic influences such as high humidity, dry heat, sources or shrinkage .

Dabei kann es beim konstruktiven Optimieren der einzelnen Funktionsmaße des Schutzschaltgerätes bei herkömmlichem Geräteaufbau aufgrund der Geometrie der Schaltkinematik, aufgrund auftretender Toleranzen oder aufgrund klimatischer Einflüsse wie Quellen oder Schwinden zu derartigen Verschiebungen der benötigten Minimal- und Maximalwerte des Abstandes zwischen dem Auslösehebel und dem Bewegkontakt kommen, dass funktionsrelevante Mindestwerte wesentlicher Funktionsmaße des Schutzschaltgerätes nicht mehr eingehalten werden können. Der Optimierung dieser Funktionsmaße sind somit unter den allgemein vorgegebenen Randbedingungen, wie beispielsweise ein hohes Schaltvermögen bei gleichzeitig kompakter Bausweise, konstruktiv enge Grenzen gesetzt.During the constructive optimization of the individual functional dimensions of the protective switching device with conventional device construction due to the geometry of the switching kinematics, due to tolerances or due to climatic influences such as swelling or shrinking, such shifts in the required minimum and maximum values of the distance between the release lever and the moving contact can occur, that functionally relevant minimum values of essential functional dimensions of the protective switching device can no longer be complied with. The optimization of these functional dimensions is therefore subject to strict structural limits under the generally specified boundary conditions, such as a high switching capacity with a compact design at the same time.

Soll das Schaltvermögen des Schutzschaltgerätes weiter verbessert werden, ohne den Schlagöffnungsabstand geometrisch vergrößern zu können, so müsste dies beispielsweise durch hochwertigere, maßstabilere Gehäuse-Materialien, welche eine geringere Neigung zum Quellen oder Schwinden aufweisen, oder durch hochwertigere Materialien im Bereich der Schaltkinematik kompensiert werden, was höhere Materialkosten zur Folge hat. Darüber hinaus wären diese Teile genauer, d.h. mit engeren Toleranzgrenzen, zu fertigen, wodurch sich die Fertigungskosten erhöhen würden. Alternativ müsste die Schaltmechanik mit entsprechendem Zeit- und Kostenaufwand umkonstruiert werden.If the switching capacity of the protective switching device is to be further improved without being able to geometrically increase the gap opening distance, this would have to be compensated for by higher quality, dimensionally stable housing materials that have a lower tendency to swell or shrink, or by higher quality materials in the area of the switching kinematics, for example. which results in higher material costs. In addition, these parts would have to be manufactured more precisely, i.e. with tighter tolerance limits, which would increase manufacturing costs. Alternatively, the switching mechanism would have to be redesigned with a corresponding expenditure of time and money.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektromechanisches Schutzschaltgerät bereitzustellen, welches die oben genannte Problematik überwindet und ein sicheres Auslösen in allen Betriebszuständen gewährleistet.It is therefore the object of the present invention to provide an electromechanical protective switching device which overcomes the above-mentioned problems and ensures reliable tripping in all operating states.

Diese Aufgabe wird durch das elektromechanische Schutzschaltgerät gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the electromechanical protective switching device according to independent claim 1. Advantageous configurations are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße elektromechanische Schutzschaltgerät, insbesondere ein Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter, weist eine erste Auslöseeinrichtung zur Erfassung und Abschaltung eines Kurzschlusses, eine zweite Auslöseeinrichtung zur Erfassung und Abschaltung eines Überlastzustandes, einen Schaltkontakt mit einem Festkontakt sowie einen relativ dazu beweglichen Bewegkontakt, sowie einen Auslösehebel auf, welcher mit der ersten Auslöseeinrichtung sowie mit der zweiten Auslöseeinrichtung derart gekoppelt ist, dass bei Auslösen der ersten Auslöseeinrichtung und/oder der zweiten Auslöseeinrichtung der Auslösehebel betätigt und der Schaltkontakt geöffnet wird. Weiterhin weist der Auslösehebel ein erstes Hebelelement auf, welches mit der ersten Auslöseeinrichtung gekoppelt ist, um den Schaltkontakt im Falle eines Kurzschlusses zu öffnen, sowie ein zweites Hebelelement, welches mit der zweiten Auslöseeinrichtung gekoppelt ist, um den Schaltkontakt im Falle eines Überlastzustandes zu öffnen. Dabei ist das zweite Hebelelement unabhängig vom ersten Hebelelement mittels der zweiten Auslöseeinrichtung bewegbar, wohingegen bei einer Betätigung des ersten Hebelelements mittels der ersten Auslöseeinrichtung das zweite Hebelelement mitbewegt wird, wobei der Auslösehebel über eine Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes mit dem Bewegkontakt in einer Wirkverbindung steht. Das zweite Hebelelement weist dabei einen Kontaktbereich zum Zusammenwirken mit der Schaltmechanik auf, welcher als Verklinkungskante (13) ausgebildet ist, die wiederum zum Zusammenwirken mit einer Klinke (21) der Schaltmechanik (20) ausgebildet ist.The electromechanical circuit breaker according to the invention, in particular a line circuit breaker or circuit breaker, has a first triggering device for detecting and disconnecting a short circuit, a second triggering device for detecting and disconnecting an overload state, a switching contact with a fixed contact and a moving contact that is movable relative to it, and a trigger lever which is coupled to the first release device and to the second release device in such a way that when the first release device and / or the second release device is triggered, the release lever is actuated and the switching contact is opened. Farther the release lever has a first lever element which is coupled to the first release device to open the switch contact in the event of a short circuit, and a second lever element which is coupled to the second release device to open the switch contact in the event of an overload condition. The second lever element can be moved independently of the first lever element by means of the second triggering device, whereas when the first lever element is actuated by means of the first triggering device, the second lever element is moved along with it, the triggering lever being in operative connection with the moving contact via a switching mechanism of the protective switching device. The second lever element has a contact area for interaction with the switching mechanism, which acts as a latching edge ( 13th ) is designed, which in turn interacts with a pawl ( 21 ) the switching mechanism ( 20th ) is trained.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen elektromechanischen Schutzschaltgerätes wird eine durch die zweite Auslöseeinrichtung initiierte Überlastauslösung von einer durch die erste Auslöseeinrichtung initiierten Kurzschlussauslösung kinematisch entkoppelt. Dadurch ist einerseits ohne aufwändige, konstruktive Änderungen des Schutzschaltgerätes ein ausreichend großer Schlagöffnungsabstand realisierbar. Andererseits wird ein zuverlässiges Öffnen des Schaltkontaktes mit vordefinierten Öffnungsparametern sowohl bei einer Überlastauslösung als auch bei einer Kurzschlussauslösung gewährleistet. Damit wird sowohl eine Stabilisierung als auch eine Verbesserung des Schaltvermögens des Schutzschaltgerätes erreicht. Weiterhin kann durch diese vergleichsweise geringen konstruktiven Änderungen der Entwicklungsaufwand sowohl hinsichtlich der benötigten Zeit als auch der hierfür anfallenden Kosten reduziert werden.With the aid of the electromechanical protective switching device according to the invention, an overload release initiated by the second release device is kinematically decoupled from a short-circuit release initiated by the first release device. As a result, on the one hand, a sufficiently large opening distance can be achieved without complex, constructive changes to the protective switching device. On the other hand, reliable opening of the switching contact with predefined opening parameters is guaranteed both in the event of an overload release and in the event of a short-circuit release. This achieves both a stabilization and an improvement in the switching capacity of the protective switching device. Furthermore, these comparatively small structural changes can reduce the development effort both in terms of the time required and the costs incurred for this.

Im Falle einer durch die erste Auslöseeinrichtung initiierten Kurzschlussauslösung kann durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung der Wirkflächen des Auslösehebels, d.h. derjenigen Bereiche, mit denen der Auslösehebel mit der ersten Auslöseeinrichtung bzw. mit dem Bewegkontakt zusammenwirkt, eine optimierte Schlagöffnung bei gleichzeitig optimierter unverzögerter Auslösung über die Schaltmechanik des Schutzschaltgerätes erreicht werden.In the event of a short-circuit triggering initiated by the first triggering device, an appropriate structural design of the active surfaces of the triggering lever, i.e. those areas with which the triggering lever interacts with the first triggering device or with the moving contact, enables an optimized opening with an optimized instantaneous triggering via the switching mechanism of the protective switching device can be achieved.

Die Verwendung einer Schaltmechanik, welche zum Öffnen eines Schaltkontaktes durch die erste oder die zweite Auslöseeinrichtung ausgelöst werden kann, stellt eine einfache Möglichkeit dar, um die für das Öffnen des Schaltkontaktes erforderlichen Kräfte bereitzustellen. Durch den am zweiten Hebelelement ausgebildeten Kontaktbereich ergibt sich der Vorteil, dass die Schaltmechanik über diesen Kontaktbereich sowohl bei einer durch die zweite Auslöseeinrichtung initiierten Überlastauslösung als auch bei einer über die erste Auslöseeinrichtung initiierten Kurzschlussauslösung, bei der das zweite Hebelelement durch das erste Hebelelement mitbewegt wird, ausgelöst werden kann. Eine Klinke, welche sich zur Abstützung und Stabilisierung der einzelnen Elemente der Schaltmechanik an einer Verklinkungskante abstützt, stellt eine einfach zu realisierende Möglichkeit dar, um die für das Öffnen des Schaltkontaktes erforderlichen Kräfte bereitzustellen.The use of a switching mechanism, which can be triggered to open a switching contact by the first or the second triggering device, represents a simple way of providing the forces required to open the switching contact. The contact area formed on the second lever element has the advantage that the switching mechanism via this contact area both in the event of an overload release initiated by the second release device and in the event of a short-circuit release initiated via the first release device in which the second lever element is moved by the first lever element, can be triggered. A pawl, which is supported on a latching edge to support and stabilize the individual elements of the switching mechanism, is an easy-to-implement option for providing the forces required to open the switching contact.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes sind das erste Hebelelement und das zweite Hebelelement in einem Gehäuse des Schutzschaltgerätes drehbeweglich gelagert. Drehbewegungen sind in der Regel einfacher zu realisieren sind als Linearbewegungen. Das erste und zweite Hebelelement stellen somit drehbeweglich gelagerte Wippelemente dar.In an advantageous development of the protective switching device, the first lever element and the second lever element are rotatably mounted in a housing of the protective switching device. Rotary movements are generally easier to implement than linear movements. The first and second lever elements thus represent tilting elements mounted in a rotatable manner.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes sind das erste Hebelelement und das zweite Hebelelement um eine gemeinsame Drehachse drehbeweglich gelagert. Durch die Lagerung der beiden Hebelelemente auf einer gemeinsamen Drehachse kann die konstruktive Gestaltung des Schutzschaltgerätes vereinfacht werden.In a further advantageous development of the protective switching device, the first lever element and the second lever element are mounted such that they can rotate about a common axis of rotation. By mounting the two lever elements on a common axis of rotation, the structural design of the circuit breaker can be simplified.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes weist die erste Auslöseeinrichtung eine Spule und einen relativ dazu beweglichen Stößel zum Betätigen des ersten Hebelelements auf. Der Stößel ist dabei Teil einer Anker-Stößel-Baugruppe, welche relativ zur Spule verschiebbar gelagert ist. Wird die Spule mit einem Kurzschlussstrom beaufschlagt, so wird der Anker durch das von der Spule erzeugte elektromagnetische Feld angezogen, wodurch der Stößel bewegt wird, um auf eine Wirkfläche des ersten Hebelelements einzuwirken. Derartige Magnetauslöser stellen eine gängige Bauform für eine Kurzschluss-Auslöseeinrichtung dar.In a further advantageous development of the protective switching device, the first triggering device has a coil and a plunger that is movable relative to it for actuating the first lever element. The tappet is part of an armature-tappet assembly, which is mounted displaceably relative to the coil. If a short-circuit current is applied to the coil, the armature is attracted by the electromagnetic field generated by the coil, as a result of which the plunger is moved in order to act on an active surface of the first lever element. Such magnetic releases represent a common design for a short-circuit release device.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes weist die zweite Auslöseeinrichtung ein Bimetallelement auf. Die Verwendung eines Bimetallelements stellt eine gängige Ausführungsform für eine Überlast-Auslöseeinrichtung dar.In a further advantageous development of the protective switching device, the second triggering device has a bimetallic element. The use of a bimetal element is a common embodiment for an overload release device.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes weist das erste Hebelelement eine Mitnehmerkontur auf, um das zweite Hebelelement bei einer Bewegung in einer ersten Bewegungsrichtung mitzubewegen. Der mechanische Mitnehmer des ersten Hebelelements stellt in einer Bewegungsrichtung, d.h. bei Betätigen des ersten Hebelelements aufgrund einer von der ersten Auslöseeinrichtung initiierten Kurzschlussauslösung, eine formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Hebelelement her, so dass dieses in der ersten Bewegungsrichtung mitbewegt wird. Bei einer Bewegung des ersten Hebelelements zurück in seine ursprüngliche Ausgangslage wird das zweite Hebelelement nicht mitbewegt. Aufgrund des dadurch realisierten Freiheitsgrades des zweiten Hebelelements ist dieses unabhängig vom ersten Hebelelement betätigbar, beispielsweise aufgrund einer durch die zweite Auslöseeinrichtung initiierten Überlastauslösung.In a further advantageous development of the protective switching device, the first lever element has a driver contour in order to move the second lever element along with it when it moves in a first direction of movement. The mechanical driver of the first lever element provides a positive connection with the second in one direction of movement, ie when the first lever element is actuated due to a short-circuit release initiated by the first release device Lever element so that it is moved along in the first direction of movement. When the first lever element moves back into its original starting position, the second lever element is not moved along with it. Because of the degree of freedom of the second lever element that is realized in this way, it can be actuated independently of the first lever element, for example due to an overload release initiated by the second release device.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes ist die zweite Auslöseeinrichtung über einen Zugbügel mit dem zweiten Hebelelement gekoppelt. Ein Zugbügel stellt eine einfache Möglichkeit zur mechanischen Kopplung des zweiten Hebelelements an die zweite Auslöseeinrichtung dar.In a further advantageous development of the protective switching device, the second triggering device is coupled to the second lever element via a pull yoke. A tension yoke is a simple way of mechanically coupling the second lever element to the second release device.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Schutzschaltgerätes unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:

1A und 1B schematische Darstellungen eines Auslösemechanismus eines elektromechanischen Schutzschaltgerätes gemäß dem Stand der Technik;
2 eine schematische Darstellung eines Auslösehebels des Auslösemechanismus gemäß Stand der Technik;
3A bis 3C schematische Darstellungen eines Auslösehebels des erfindungsgemäßen elektromechanischen Schutzschaltgerätes;
4A und 4B schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen elektromechanischen Schutzschaltgerätes in mehreren Betriebszuständen.

An exemplary embodiment of the electromechanical protective switching device is explained in more detail below with reference to the accompanying figures. In the figures are:

1A and 1B schematic representations of a tripping mechanism of an electromechanical protective switching device according to the prior art;
2 a schematic representation of a release lever of the release mechanism according to the prior art;
3A until 3C schematic representations of a release lever of the electromechanical protective switching device according to the invention;
4A and 4B schematic representations of the electromechanical protective switching device according to the invention in several operating states.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.In the various figures of the drawing, the same parts are always provided with the same reference numerals. The description applies to all drawing figures in which the corresponding part can also be recognized.

In den 1A und 1B ist ein Auslösemechanismus eines elektromagnetischen Schutzschaltgerätes 1 gemäß dem Stand der Technik in mehreren Betriebszuständen schematisch dargestellt. Das Schutzschaltgerät 1 weist einen Schaltkontakt 6 mit einem Festkontakt 7 und einen relativ dazu beweglichen Bewegkontakt 8 auf. Der Bewegkontakt 8 ist dabei an einem unteren Ende eines beweglich gelagerten Bewegkontaktträgers 24 montiert, so dass der Schaltkontakt 6 durch Wegbewegen des Bewegkontaktes 8 vom Festkontakt 7 geöffnet werden kann. Zum Betätigen des Bewegkontaktträgers 24 weist das Schutzschaltgerät 1 eine Schaltmechanik 20 auf. Diese weist eine Klinke 21 auf, welche über einen Bügel 23 mit dem Bewegkontaktträger 24 mechanisch gekoppelt ist. Weiterhin ist die Klinke 21 über einen weiteren Bügel 22 mit einem Betätigungselement 9 zur manuellen Betätigung des Schutzschaltgerätes 1 mechanisch gekoppelt. Beim Einschalten des Schutzschaltgerätes 1, d.h. beim Bewegen des Betätigungselements 9 in Richtung einer EINStellung stützt sich zunächst die Klinke 21 an einer an einem Auslösehebel 10' ausgebildeten Verklinkungskante 13 ab, wodurch die Schaltmechanik stabilisiert wird. Bei einer weiterführenden Bewegung des Betätigungselements 9 in die EINStellung wird dann der Schaltkontakt 6 durch den an die Klinke 21 gekoppelten Bewegkontaktträger 24 geschlossen.In the 1A and 1B is a tripping mechanism of an electromagnetic protective switching device 1 shown schematically according to the prior art in several operating states. The circuit breaker 1 has a switch contact 6th with a fixed contact 7th and a moving contact that is movable relative to it 8th on. The moving contact 8th is at a lower end of a movably mounted moving contact carrier 24 mounted so that the switch contact 6th by moving away the moving contact 8th from fixed contact 7th can be opened. For actuating the moving contact carrier 24 instructs the circuit breaker 1 a switching mechanism 20th on. This has a latch 21 on which via a bracket 23 with the moving contact carrier 24 is mechanically coupled. Furthermore, the latch is 21 via another bracket 22nd with an actuator 9 for manual operation of the circuit breaker 1 mechanically coupled. When switching on the circuit breaker 1 , ie when moving the actuator 9 in the direction of an ON position, the pawl is initially supported 21 on one on a release lever 10 ' trained latching edge 13th which stabilizes the switching mechanism. In the event of a further movement of the actuating element 9 The switching contact is then in the ON position 6th through the to the handle 21 coupled moving contact carrier 24 closed.

Zur Erfassung und Abschaltung eines Kurzschlusses weist das Schutzschaltgerät 1 eine erste Auslöseeinrichtung 2 auf, welche ihrerseits eine Spule 17 sowie einen relativ dazu beweglichen Stößel 19 aufweist. Der Stößel 19 bildet mit einem Anker 18 eine so genannte Anker-Stößel-Baugruppe, welche innerhalb des Spulenkörpers 17 beweglich gelagert ist und bei einer Bestromung der Spule 17 aufgrund der auf den Anker 18 wirkenden elektromagnetischen Kräfte in einer Längserstreckungsrichtung der Spule bewegbar ist. Im Falle eines Kurzschlusses trifft der Stößel 19 auf den drehbeweglich gelagerten Auslösehebel 10', der dadurch um seine Drehachse D im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Der Auslösehebel 10' trifft dabei zum einen direkt auf den Bewegkontaktträger 24, so dass der Bewegkontakt 8 vom Festkontakt 7 wegbewegt wird und der Schaltkontakt 6 unmittelbar ein Stück weit geöffnet wird. Der dabei erreichbare Abstand zwischen dem Festkontakt 7 und dem Bewegkontakt 8 wird als Schlagöffnungsabstand bezeichnet und ist in 1B dargestellt. Zum anderen wird durch die Drehbewegung des Auslösehebels 10' die Verklinkung mit der Klinke 21 gelöst. Die Klinke kann sich nicht mehr an der Verklinkungskante 13 abstützen, die Schaltmechanik 20 fällt, durch Federn (nicht dargestellt) angetrieben, in sich zusammen. Durch eine Übertragung der Bewegung über den Bügel 23 auf den Bewegkontaktträger 24 wird der Schaltkontakt 6 aufgerissen. Ferner wird das Betätigungselement 9 über den Bügel 22 zurück in eine AUS-Stellung bewegt.To detect and switch off a short circuit, the protective switching device 1 a first trigger device 2 on which in turn a coil 17th and a plunger that is movable relative to it 19th having. The plunger 19th forms with an anchor 18th a so-called armature-tappet assembly, which is located inside the bobbin 17th is movably mounted and when the coil is energized 17th due to the anchor 18th acting electromagnetic forces is movable in a longitudinal direction of extension of the coil. In the event of a short circuit, the plunger hits 19th on the rotatably mounted release lever 10 ' , which thereby rotates around its axis of rotation D. turned counterclockwise. The release lever 10 ' on the one hand, meets the moving contact carrier directly 24 so that the moving contact 8th from fixed contact 7th is moved away and the switch contact 6th is immediately opened a little. The distance that can be achieved between the fixed contact 7th and the moving contact 8th is called the opening distance and is in 1B shown. On the other hand, the rotation of the release lever 10 ' the latch with the latch 21 solved. The latch can no longer be on the latch edge 13th support the switching mechanism 20th collapses, driven by springs (not shown). By transmitting the movement via the bracket 23 on the moving contact carrier 24 becomes the switch contact 6th torn open. Furthermore, the actuating element 9 over the hanger 22nd moved back to an OFF position.

Zur Erfassung und Abschaltung eines Überlastzustandes weist das Schutzschaltgerät 1 eine zweite Auslöseeinrichtung 3 auf. Diese besteht im Wesentlichen aus einem Bimetallelement 15, welches über einen Zugbügel 16 an den Auslösehebel 10' gekoppelt ist. Ist der zu überwachende Strom dauerhaft zu hoch, so wird das Bimetallelement 15 aufgrund der daraus resultierenden Erwärmung verformt. Über den Zugbügel 16 wird diese Verformungsbewegung auf den Auslösehebel 10' übertragen, der dadurch wiederum in eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn versetzt wird. Dadurch wird wiederum die Verklinkung mit der Klinke 21 gelöst, so dass die Schaltmechanik 20 wie oben beschrieben in sich zusammenfällt und den Schaltkontakt 6 öffnet. Durch das Auslösen der zweiten Auslöseeinrichtung 3 aufgrund eines Überlastzustandes wird der Schaltkontakt 6 also nur mittelbar über die Schaltmechanik 20 geöffnet, wohingegen bei einer Kurzschlussauslösung sowohl die mittelbare Öffnung des Schaltkontakts 6 über die Schaltmechanik 20, als auch dessen unmittelbare Öffnung über die Schlagöffnung bewirkt werden.The protective switching device 1 a second release device 3 on. This essentially consists of a bimetal element 15th , which has a pulling yoke 16 to the release lever 10 ' is coupled. If the current to be monitored is permanently too high, the bimetal element becomes 15th deformed due to the resulting heating. About the drawbar 16 this deformation movement will affect the release lever 10 ' transmitted, which in turn is set in a counterclockwise rotation. This in turn makes the latch with the pawl 21 solved so that the switching mechanism 20th as described above collapses and the switching contact 6th opens. By triggering the second triggering device 3 due to an overload condition, the switch contact 6th so only indirectly via the switching mechanism 20th open, whereas in the event of a short-circuit release, both the indirect opening of the switching contact 6th via the switching mechanism 20th , as well as its immediate opening can be effected via the flap opening.

Ferner weist das Schutzschaltgerät 1 eine Eingangsklemme 4, ihrerseits aufweisend einen Klemmrahmen 28 sowie eine Klemmschraube 29 zum Klemmen, d. h. zum mechanischen Anschließen eines elektrischen Eingangsleiters (nicht dargestellt), sowie eine Ausgangsklemme 5, ausweisend eine weitere Klemmschraube 29 und einem weiteren Klemmrahmen 28 zum Anschließen eines elektrischen Ausgangsleiters (nicht dargestellt) auf. Die Eingangsklemme 4 ist dabei mit der ersten Auslöseeinrichtung 2, die Ausgangsklemme 5 ist mit der zweiten Auslöseeinrichtung elektrisch leitend verbunden.Furthermore, the protective switching device 1 an input terminal 4th , in turn having a clamping frame 28 as well as a clamping screw 29 for clamping, ie for mechanically connecting an electrical input conductor (not shown), as well as an output terminal 5 , showing another clamping screw 29 and another clamp frame 28 for connecting an electrical output conductor (not shown). The input terminal 4th is with the first release device 2 , the output terminal 5 is electrically connected to the second triggering device.

2 zeigt schematisch einen Auslösehebel 10' des in den 1A und 1B dargestellten Auslösemechanismus nach dem Stand der Technik. Der aus dem Stand der Technik bekannte Auslösehebel 10' ist zur Unterscheidung von dem erfindungsgemäßen Auslösehebel 10 durch ein nachgestelltes Hochkomma gekennzeichnet. Selbes gilt auch für die weitern Merkmale. Der Auslösehebel 10' weist einen Grundkörper 30 auf, an dem ein erster Arm 31' sowie ein zweiter Arm 32' angeformt sind. Über eine Lagerbohrung 33', welche in dem Grundkörper 30 ausgebildet ist, ist der Auslösehebel 10' um eine Drehachse D' drehbeweglich auf einem Lagerzapfen (nicht dargestellt) des Schutzschaltgerätes 1 lagerbar. Am ersten Arm 31' ist die Verklinkungskante 13' ausgebildet, welche zum Verklinken der Klinke 21 dient. An einem Ende des zweiten Armes 32' ist eine erste Wirkfläche 34' ausgebildet, welche zum Zusammenwirken mit dem Stößel 19 (siehe 1A und 1B) der Anker-Stößel-Einheit und damit zum Zusammenwirken mit der ersten Auslöseeinrichtung 2 (siehe 1A und 1B) ausgebildet ist. Weiterhin ist am Ende des zweiten Armes 32' eine zweite Wirkfläche 35' ausgebildet, welche der ersten Wirkfläche 34' im Wesentlichen gegenüber liegt, und zum Zusammenwirken mit dem Bewegkontaktträger 24 (siehe 1A und 1B) ausgebildet ist. Ferner ist am Ende des zweiten Armes 32' noch eine Koppelbohrung 37' zur Aufnahme des Zugbügels 16 der zweiten Auslöseeinrichtung 3 vorgesehen. 2 shows schematically a release lever 10 ' des in the 1A and 1B illustrated trigger mechanism according to the prior art. The release lever known from the prior art 10 ' is to distinguish it from the release lever according to the invention 10 marked by a trailing apostrophe. The same applies to the other features. The release lever 10 ' has a base body 30 on which a first arm 31 ' as well as a second arm 32 ' are molded. Via a bearing bore 33 ' , which is formed in the base body 30, is the release lever 10 ' rotatable about an axis of rotation D 'on a bearing journal (not shown) of the circuit breaker 1 storable. On the first arm 31 ' is the latching edge 13 ' designed, which for latching the pawl 21 serves. At one end of the second arm 32 ' is a first effective area 34 ' designed to interact with the plunger 19th (please refer 1A and 1B) the armature-tappet unit and thus to interact with the first triggering device 2 (please refer 1A and 1B) is trained. Furthermore is at the end of the second arm 32 ' a second effective surface 35 ' formed, which of the first effective area 34 ' is substantially opposite, and to interact with the moving contact carrier 24 (please refer 1A and 1B) is trained. Also at the end of the second arm 32 ' another coupling hole 37 ' to accommodate the drawbar 16 the second release device 3 intended.

Schlägt der Stößel 19 bei einer Kurzschlussauslösung auf die erste Wirkfläche 34', so wird der Auslösehebel 10' um die Drehachse D' im Gegenuhrzeigersinn bewegt, wobei die zweite Wirkfläche 35' auf dem Bewegkontaktträger 24 derart einwirkt, dass der daran angeordnete Bewegkontakt 8 vom Festkontakt 7 wegbewegt wird. Der Schaltkontakt 6 (siehe 1A und 1B) wird dadurch geöffnet, wobei der Bewegkontakt 8 zum Festkontakt 7 den eingangs beschriebenen Schlagöffnungsabstand einnimmt.Strikes the plunger 19th in the event of a short-circuit release on the first effective surface 34 ' so will the release lever 10 ' Moved counterclockwise about the axis of rotation D ', the second effective surface 35 ' on the moving contact carrier 24 acts in such a way that the moving contact arranged thereon 8th from fixed contact 7th is moved away. The switch contact 6th (please refer 1A and 1B) is thereby opened, whereby the moving contact 8th to permanent contact 7th assumes the opening distance described above.

In den 3A bis 3C ist ein Auslösehebel 10 des erfindungsgemäßen elektromechanischen Schutzschaltgerätes 1 schematisch dargestellt. Der Auslösehebel 10 besteht dabei aus einem ersten Hebelelement 11 sowie einem zweiten Hebelelement 12, welche jeweils eine Lagerbohrung 33 zur drehbeweglichen Lagerung um eine Drehachse D aufweisen. An einem Ende des zweiten Hebelelements 12 ist dabei wiederum die Verklinkungskante 13 zur Verklinkung mit der Klinke 21 der Schaltmechanik 20 des Schutzschaltgerätes 1 ausgebildet. Am anderen Ende weist das zweite Hebelelement 12 eine Wirkkontur 36 zum Zusammenwirken mit der zweiten Auslöseeinrichtung 3 für die thermische Auslösung auf. Im Bereich der Lagerbohrung 33 ist das zweite Hebelelement 12 U-förmig ausgebildet, derart, dass das erste Hebelelement 11 im Bereich seiner Lagerbohrung 33 zwischen zwei Schenkeln des zweiten Hebelelements 12 in Richtung der Drehachse D gehaltert und um die Drehachse D drehbar gelagert ist. Das erste Hebelelement 11 weist eine erste Wirkfläche 34 auf, welche zum Zusammenwirken mit dem Stößel 19 der ersten Auslöseeinrichtung 2 für den Fall einer Kurzschlussauslösung ausgebildet ist. Weiterhin weist das erste Hebelelement 11 eine zweite Wirkfläche 35 auf, welche zum Zusammenwirken mit dem Bewegkontaktträger 24 ausgebildet ist. Ferner ist an das erste Hebelelement 11 eine Mitnehmerkontur 14 angeformt, derart, dass bei einer Betätigung des ersten Hebelelements 11 durch den Stößel 19, welche das erste Hebelelement 11 in eine Drehung um die Drehachse D entgegen dem Uhrzeigersinn versetzt, das zweite Hebelelement 12 in einer Bewegungsrichtung B entgegen dem Uhrzeigersinn mitbewegt wird. Bei einer Rückstellbewegung des ersten Hebelelements 11 entgegen der Bewegungsrichtung B weist das zweite Hebelelement 12 einen Freiheitsgrad auf und wird vom ersten Hebelelement 11 nicht mitbewegt. Das zweite Hebelelement 12 ist ferner durch die zweite Auslöseeinrichtung 3 in der Bewegungsrichtung B unabhängig vom ersten Hebelelement 11 bewegbar.In the 3A until 3C is a release lever 10 of the electromechanical protective switching device according to the invention 1 shown schematically. The release lever 10 consists of a first lever element 11 and a second lever element 12th , which each have a bearing bore 33 for rotatable mounting around an axis of rotation D. exhibit. At one end of the second lever element 12th is in turn the latching edge 13th for latching with the latch 21 the switching mechanism 20th of the circuit breaker 1 educated. The second lever element has at the other end 12th an effective contour 36 to interact with the second release device 3 for thermal release. In the area of the bearing bore 33 is the second lever element 12th U-shaped in such a way that the first lever element 11 in the area of its bearing bore 33 between two legs of the second lever element 12th in the direction of the axis of rotation D. supported and around the axis of rotation D. is rotatably mounted. The first lever element 11 has a first active surface 34 on which to interact with the plunger 19th the first release device 2 is designed for the event of a short-circuit release. Furthermore, the first lever element 11 a second effective surface 35 on which to interact with the moving contact carrier 24 is trained. Furthermore, on the first lever element 11 a driver contour 14th integrally formed in such a way that upon actuation of the first lever element 11 through the plunger 19th , which is the first lever element 11 in a rotation around the axis of rotation D. offset counterclockwise, the second lever element 12th in one direction of movement B. is moved counterclockwise. In the event of a return movement of the first lever element 11 against the direction of movement B. has the second lever element 12th a degree of freedom and is from the first lever element 11 not moved. The second lever element 12th is also through the second triggering device 3 in the direction of movement B. independent of the first lever element 11 moveable.

In den 4A und 4B ist das erfindungsgemäße elektromechanische Schutzschaltgerät 1 in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen schematisch dargestellt. Hinsichtlich seines prinzipiellen Aufbaus entspricht das in den 4A und 4B dargestellte erfindungsgemäße Schutzschaltgerät 1 dem aus dem Stand der Technik bekannten Schutzschaltgerät gemäß den Darstellungen der 1A und 1B. Als wesentlicher Unterschied ist hierbei der aus dem Stand der Technik gemäß 2 bekannte Auslösehebel 10' durch den erfindungsgemäßen Auslösehebel 10 gemäß den 3A bis 3C, welcher ein erstes Hebelelement 11 sowie ein zweites Hebelelement 12 aufweist, ersetzt.In the 4A and 4B is the electromechanical protective switching device according to the invention 1 shown schematically in two different operating states. In terms of its basic structure, this corresponds to 4A and 4B illustrated protection switching device according to the invention 1 the circuit breaker known from the prior art as shown in FIG 1A and 1B . The essential difference here is that from the prior art 2 known release lever 10 ' by the release lever according to the invention 10 according to the 3A until 3C , which is a first lever element 11 and a second lever element 12th has, replaced.

4A zeigt dabei das Schutzschaltgerät 1 im Augenblick der thermischen Auslösung mit bereits entkoppeltem Auslösehebel 10. Die Klinke 21 kann sich dabei nicht mehr an der Verklinkungskante 13 des Auslösehebels 10 abstützen, so dass die Schaltmechanik 20 des Schutzschaltgerätes 1 entklinkt ist. Aufgrund der thermischen Überlastsituation hat sich das Bimetallelement 15 verformt und über den Zugbügel 16 das zweite Hebelelement 12 des Auslösehebels 10 um die Drehachse D im Gegenuhrzeigersinn gedreht, was die thermische Auslösung bewirkt hat. Das erste Hebelelement 11 des Auslösehebels 10 bleibt dabei unbeaufschlagt in seiner bisherigen Position. Die zweite Wirkfläche 35 des ersten Hebelelements 11 wirkt folglich nicht auf den Bewegkontaktträger 24 ein, weswegen der Schaltkontakt 6 im dargestellten Zeitpunkt der thermischen Auslösung noch geschlossen ist und erst in Folge der gelösten Verklinkung, bei der sich die Klinke 21 nicht mehr gegen die Verklinkungskante 13 abstützen kann, durch das Zusammenfallen der Schaltmechanik 20 geöffnet wird. 4A shows the circuit breaker 1 at the moment of thermal release with the release lever already decoupled 10 . The handle 21 can no longer be attached to the latching edge 13th of the release lever 10 support so that the switching mechanism 20th of the circuit breaker 1 is unlatched. Due to the thermal overload situation, the bimetal element 15th deformed and over the drawbar 16 the second lever element 12th of the release lever 10 around the axis of rotation D. turned counterclockwise, which caused the thermal trip. The first lever element 11 of the release lever 10 remains unaffected in its previous position. The second effective surface 35 of the first lever element 11 consequently does not act on the moving contact carrier 24 one, which is why the switch contact 6th at the time shown, the thermal release is still closed and only as a result of the released latch, in which the pawl is 21 no longer against the latching edge 13th can support, by the collapse of the switching mechanism 20th is opened.

4B zeigt die Schaltmechanik 20 des Schutzschaltgerätes 10 zum Zeitpunkt der magnetischen Auslösung. Auch hier ist der Auslösehebel 10 an der Verklinkungsstelle mit der Klinke 21 entkoppelt, weswegen sich die Klinke 21 nicht mehr an der Verklinkungskante 13 des Auslösehebels 10 abstützen kann. Aufgrund der magnetischen Auslösung wirkt jedoch der Stößel 19 auf das erste Hebelelement 11 ein und bewegt dieses im Gegenuhrzeigersinn um die Drehachse D. Das zweite Hebelelement 12 wird dabei ebenfalls mitbewegt, so dass die Verklinkungskante 13 unter der Klinke 21 weggezogen wird und die Verklinkung gelöst wird. Weiterhin wird durch die Bewegung des ersten Hebelelementes 11 über die in den 3A bis 3C dargestellte zweite Wirkfläche 35 der Bewegkontaktträger 24 derart betätigt, dass der Schaltkontakt 6 um den Schlagöffnungsabstand geöffnet wird. Der Bewegkontakt 8 weist somit relativ zum Festkontakt 7 unmittelbar nach der Auslösung durch die erste Auslöseeinrichtung den Schlagöffnungsabstand auf. Die Schlagbewegung des Stößels 19 wirkt somit auch unmittelbar auf den Bewegkontaktträger 24 und damit auf den Schaltkontakt 6. Sobald die Schaltmechanik 20 aufgrund der gelösten Verklinkung vollständig in sich zusammenfällt, wird der Bewegkontaktträger 24 weiter bewegt, so dass der Schaltkontakt 6 vollständig geöffnet wird. 4B shows the switching mechanism 20th of the circuit breaker 10 at the time of the magnetic trip. Here, too, is the release lever 10 at the latch point with the latch 21 decoupled, which is why the latch 21 no longer at the latching edge 13th of the release lever 10 can support. However, due to the magnetic release, the plunger works 19th on the first lever element 11 and moves it counterclockwise around the axis of rotation D. . The second lever element 12th is also moved, so that the latching edge 13th under the handle 21 is pulled away and the latch is released. Furthermore, the movement of the first lever element 11 about those in the 3A until 3C illustrated second effective area 35 the moving contact carrier 24 operated in such a way that the switch contact 6th opened by the opening distance. The moving contact 8th thus points relative to the fixed contact 7th immediately after the triggering by the first triggering device on the opening distance. The striking movement of the ram 19th thus also acts directly on the moving contact carrier 24 and thus on the switching contact 6th . As soon as the switching mechanism 20th completely collapses due to the released latching, the moving contact carrier 24 moves further so that the switch contact 6th is fully opened.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SchutzschaltgerätCircuit breaker
22: erste Auslöseeinrichtungfirst release device
33: zweite Auslöseeinrichtungsecond release device
44th: EingangsklemmeInput terminal
55: AusgangsklemmeOutput terminal
66th: SchaltkontaktSwitch contact
77th: FestkontaktFixed contact
88th: BewegkontaktMoving contact
99: BetätigungselementActuator
10, 10'10, 10 ': AuslösehebelRelease lever
1111: erstes Hebelelementfirst lever element
1212th: zweites Hebelelementsecond lever element
13, 13'13, 13 ': VerklinkungskanteLatching edge
1414th: MitnehmerkonturDriver contour
1515th: BimetallelementBimetal element
1616: ZugbügelDrawbar
1717th: SpuleKitchen sink
1818th: Ankeranchor
1919th: StößelPlunger
2020th: SchaltmechanikSwitching mechanism
2121: Klinkepawl
2222nd: Bügelhanger
2323: Bügelhanger
2424: BewegkontaktträgerMoving contact carrier
2828: KlemmrahmenClamping frame
2929: KlemmschraubeClamping screw
30'30 ': GrundkörperBase body
31, 31'31, 31 ': erster Armfirst arm
32, 32'32, 32 ': zweiter Armsecond arm
33, 33'33, 33 ': LagerbohrungBearing bore
34, 34'34, 34 ': erste Wirkflächefirst effective surface
35, 35'35, 35 ': zweite Wirkflächesecond effective area
3636: WirkkonturKnitting contour
37'37 ': KoppelbohrungCoupling hole
BB.: BewegungsrichtungDirection of movement
D, D'D, D ': DrehachseAxis of rotation

Claims

Electromechanical protective switching device (1), in particular a circuit breaker or circuit breaker, with - a first triggering device (2) for detecting and disconnecting a short circuit, - a second triggering device (3) for detecting and disconnecting an overload condition, - a switching contact (6) which has a Has a fixed contact (7) and a moving contact (8) that is movable relative to it, - a release lever (10) which is coupled to the first release device (2) and to the second release device (3) in such a way that when the first release device (2 ) and / or the second release device (3) the release lever (10) is actuated and the switching contact (6) is opened, - that the release lever (10) has a first lever element (11) which is coupled to the first release device (2) , in order to open the switching contact (6) in the event of a short circuit, wherein - the release lever (10) has a second lever element (12), which with d the second release device (3) is coupled to open the switching contact (6) in the event of an overload condition, - the second lever element (12) can be moved independently of the first lever element (11) by means of the second release device (3), and - upon actuation the second lever element (12) is moved along with the first lever element (11) by means of the first release device (2), - the release lever (10) is in an operative connection with the moving contact (8) via a switching mechanism (20) of the protective switching device (1), - the second lever element (12) has a contact area for interaction with the switching mechanism (20), characterized in that the contact area is designed as a latching edge (13) which is designed for interaction with a pawl (21) of the switching mechanism (20).

Circuit breaker (1) Claim 1 , characterized in that the first lever element (11) and the second lever element (12) are rotatably mounted in a housing of the circuit breaker (1).

Circuit breaker (1) Claim 2 , characterized in that the first lever element (11) and the second lever element (12) are rotatably mounted about a common axis of rotation (D).

Protective switching device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first triggering device (2) has a coil (17) and a plunger (19) movable relative thereto for actuating the first lever element.

Protective switching device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second triggering device has a bimetal element (15).

Circuit breaker (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first lever element (11) has a driver contour (14) in order to move the second lever element (12) with it when it moves in a first direction of movement (B).

Protective switching device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second triggering device (3) is coupled to the second lever element (12) via a tension bracket (16).