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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsschaltgerät mit einem zwei Gehäusehälften umfassenden Gehäuse mit Anschlussmitteln zur elektrischen Verbindung mit Stromschienen und/oder Stromleitungen, mit mindestens einem elektrischen Schaltkontakt, an dem bei einer Trennung des elektrischen Kontaktes ein Lichtbogen in einer Lichtbogenvorkammer entsteht, wobei benachbart zu dieser eine Lichtbogenlöscheinheit zur Löschung des Lichtbogens vorgesehen ist, wobei die Lichtbogenvorkammer durch zwei in seitlicher Richtung an den Vorkammerraum angrenzende Vorkammerplatten begrenzt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann beispielsweise bei Leitungsschutzschaltern und Motorschutzschaltern verwendet werden.
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Ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät hat ein zwei Gehäusehälften umfassendes Gehäuse mit Anschlussmitteln zur elektrischen Verbindung mit Stromschienen und/oder Stromleitungen.
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Gattungsgemäße elektrische Installationsschaltgeräte sind häufig als mechanisch wirkende Leitungsschutzschalter ausgeführt, die dazu dienen, im Störungsfall elektrische Leitungen, die mit Überströmen hoher Stromstärke belastet sind, vom speisenden Netz zu trennen. Hierzu sind üblicherweise ein festes und ein bewegliches Kontaktstück in einer Lichtbogenvorkammer vorgesehen, die mit den jeweiligen Anschlussklemmen verbunden sind. Beim Öffnen des Schaltkontaktes, d. h. beim Abheben des beweglichen Kontaktstückes vom feststehenden Kontaktstück, entsteht ein Schaltlichtbogen, welcher in einer hierzu vorgesehenen Lichtbogenlöscheinrichtung gelöscht wird. Der gezogene Lichtbogen kommutiert von den geöffneten Kontaktstücken auf Lichtbogenleitschienen, um sich anschließend in einem Lichtbogenlöschblechpaket, auch als Lichtbogenlöschkammer bezeichnet, zu unterteilen. Dort wird eine hohe Lichtbogenspannung zur Strombegrenzung erzeugt, so dass der Lichtbogen erlischt.
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Aus der
DE 102 42 310 A1 ist eine Lichtbogenlöschanordnung für ein elektrisches Installationsschaltgerät bekannt, die eine Löschkammer, in der bei einer Schalthandlung zwischen einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktstück ein Lichtbogen erzeugt wird, und ein mehrere Lichtbogenlöschbleche aufweisendes Lichtbogenlöschblechpaket umfasst, in das der Lichtbogen über Leitschienen hineingeführt wird.
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Der Bereich zwischen der Kontaktstelle und der Löschkammer wird als Vorkammer oder auch als Lichtbogenvorkammer bezeichnet. Die Vorkammer ist üblicherweise an beiden Seiten von Platten begrenzt, den sogenannten Vorkammerplatten. Die Vorkammerplatten begrenzen seitlich die Vorkammer, hindern den Lichtbogen am seitlichen Ausbrechen und unterstützen die Hinführung des Lichtbogens in die Lichtbogenlöschvorrichtung hinein. Vorkammerplatten sind üblicherweise aus Keramik oder einem Thermoplast-Material.
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Bei anderen gattungsgemäßen Installationsschaltgeräten ist eine AC-Blaseinrichtung vorhanden, welche zwei in seitlicher Richtung an den Vorkammerraum angrenzende Eisenplatten umfasst. Der Begriff „Eisenplatten“ ist hier stellvertretend zur Bezeichnung von Platten, welche ferromagnetische Eigenschaften haben, gebraucht. Es können dies neben Platten aus Eisen auch Platten aus einem anderen ferromagnetischen Material sein, oder Platten aus einem Verbundmaterial mit ferromagnetischem Anteil, oder auch kunststoffumspritzte Eisenplatten oder kunststoffumspritzte Platten aus einem anderen Material mit ferromagnetischen Eigenschaften.
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Die Verwendung von zwei Eisenplatten in der Vorkammerwandbegrenzung ist allerdings aufwändig und teuer.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Installationsschaltgerät so zu verbessern, dass bei Gewährleistung eines schnellen Lichtbogenlaufs Kosten gespart und die Montage vereinfacht werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Installationsschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß also hat der Vorkammerraum eine einseitige Einlage aus einem Material mit ferromagnetischen Eigenschaften. Dieses Material kann Eisen sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht nur eine erste der beiden Vorkammerplatten aus einem Material mit ferromagnetischen Eigenschaften, und die zweite der beiden Vorkammerplatten besteht aus einem Material mit nicht ferromagnetischen Eigenschaften.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Vorkammerplatte mit Eisen gebildet ist, und die zweite Vorkammerplatte ist ohne Eisen gebildet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Vorkammerplatte durch eine kunststoffummantelte Eisenplatte gebildet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Vorkammerplatte durch eine Kunststoffplatte oder eine Keramikplatte gebildet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Einlage aus ferromagnetischem Material in einem an die Vorkammer angrenzenden Bereich einer der Breitseiten des Gehäuses gebildet. In vorteilhafter Ausführungsform kann dabei eine Platte aus ferromagnetischem Material, beispielsweise eine Eisenplatte, in einer der Breitseiten, angrenzend an den Vorkammerraum, eingelassen sein.
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In weiter vorteilhafter Ausführungsform kann die Platte aus ferromagnetischem Material, beispielsweise eine Eisenplatte, an der Innenseite einer der Breitseiten, angrenzend an den Vorkammerraum, eingelassen sein.
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In weiter vorteilhafter Ausführungsform kann die Platte aus ferromagnetischem Material, beispielsweise eine Eisenplatte, an der Außenseite einer der Breitseiten, angrenzend an den Vorkammerraum, eingelassen sein.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnungen, in der drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigt:
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1 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät gemäß einer ersten Ausführungsform,
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2 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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3 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät gemäß einer dritten Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Elemente oder Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
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In der
1 ist ein Teilschnitt durch ein Installationsschaltgerät gemäß einer ersten dargestellt. Zum Aufbau eines derartigen auf einer Hutprofiltragschiene montierbaren elektrischen Installationsschaltgerätes wird auf die eingangs erwähnte
DE 102 42 310 A1 hingewiesen. Ein solches Schaltgerät weist in einem schmalen, quaderförmigen Gehäuse
1, welches eine vordere und hintere Frontseite (wegen des Teilschnitts nicht zu sehen), zwei Schmalseiten
2,
3, eine Befestigungsseite (wegen des Teilschnitts nicht zu sehen) sowie die Schmalseiten verbindende Breitseiten
17,
18 besitzt, an mindestens einer Schmalseite
2,
3 Anschlussmittel zur Verbindung mit Stromschienen und/oder Anschlussleitungen, so genannte Eingangs – und Ausgangsanschlüsse, einen elektromagnetischen Auslöser zur Abschaltung von Kurzschlussströmen, einen thermischen Auslöser zur Abschaltung von Überströmen, ein Schaltschloss, einen Schaltknebel an der vorderen Frontseite des Gehäuses, mindestens einen Schaltkontakt mit mindestens einem feststehenden und mindestens einem beweglichen Schaltkontaktstück, Lichtbogenleitschienen zur Führung eines Lichtbogens auf, wobei der Lichtbogen angedeutet ist durch den Kreis mit dem Bezugszeichen
25. Der Lichtbogen wird von einem Lichtbogen-Vorkammerraum
6 in eine strombegrenzende Lichtbogenlöscheinrichtung geführt. An der Befestigungsseite des Gehäuses sind Montagemittel zur Befestigung auf einer Hutprofiltragschiene vorgesehen. Das Montagemittel ist beispielsweise eine feststehende Nase, die mit einer gegenüberliegenden beweglichen Nase die freien Schenkel der Hutprofiltragschiene rastend hinter greift. Falls mehr als ein Schaltkontakt vorgesehen ist, sind selbstverständlich auch Lichtbogenlöscheinrichtung inklusive Lichtbogenleitschienen entsprechend mehrfach vorhanden.
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Das Installationsschaltgerät – ein Leitungsschutzschalter oder ein Motorschutzschalter – weist ein üblicherweise aus zwei Hälften 11, 12, die an einer Verbindungsfuge 13 zusammengefügt sind, zusammengesetztes Gehäuse 1 aus einem isolierenden Kunststoffmaterial auf. Die beiden Gehäusehälften 11, 12 sind derart aufeinander gebracht, dass durch die schalenartigen Gehäusehälften ein Einbauraum für die Komponenten der elektrischen Schalteinrichtung, also für den elektromagnetischen und den thermischen Auslöser, ein Anschlussraum zur Aufnahme einer Anschlussklemme, sowie der Lichtbogen-Vorkammerraum 6 und ein Raum zur Aufnahme der strombegrenzenden Lichtbogenlöscheinrichtung 7 geschaffen werden. Die Teilungsebene der schalenartigen Gehäusehälften 11, 12 ist durch die Verbindungsfuge 13 angedeutet.
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Bei der Lichtbogenlöscheinrichtung 7 handelt es sich um eine Stapelanordnung von ferromagnetischen Lichtbogenlöschblechen 19, die durch eine Haltevorrichtung 16 auf Abstand zueinander gehalten sind, und die an der Einlaufseite des Lichtbogens eine V-förmige Ausnehmung 20 aufweisen.
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An den beiden Breitseiten 17, 18 des Lichtbogen-Vorkammerraums 6 sind Vorkammerplatten 21, 23 derart angeordnet, dass sie die räumliche Ausdehnung des Lichtbogen-Vorkammerraums 6 an die Öffnungsgeometrie der V-förmigen Ausnehmung 20 anpassen. Dadurch wird die Führung des Lichtbogens 25 von seiner Kommutierungsstelle hin zu der Einlaufseite der Lichtbogenlöscheinrichtung 7 unterstützt.
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Bei der ersten der beiden Vorkammerplatten 22 handelt es sich um mit einem Kunststoffmantel 23 umgebene Eisenplatten 24.
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Bei der zweiten der beiden Vorkammerplatten 21 handelt es sich um eine Platte aus Kunststoff oder Keramik, ohne Eisenplatte, mit nicht-ferromagnetischen Eigenschaften.
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Damit ist zweierlei erreicht. Erstens ist die dem Lichtbogen 25 zugewandte Innenseite des Lichtbogen-Vorkammerraums 6 aus Isolierstoff gebildet, was unerlässlich ist für eine Führung des Lichtbogens 25. Zweitens kann durch magnetische Wechselwirkung zwischen dem Lichtbogen 25, wenn es sich um einen Wechselstrom-Lichtbogen handelt, und der Eisenplatte 24 ein magnetisches Blasfeld entstehen, welches zu einer beschleunigten Führung des Lichtbogens 25 hin in die Lichtbogenlöscheinrichtung 7 beiträgt.
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Es ist jedoch nur eine Eisenplatte nötig, um den Vorteil eines beschleunigten Lichtbogenlaufs zu erreichen. Dadurch werden gegenüber dem Stand der Technik Kosten gespart.
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Das Installationsschaltgerät gemäß der Erfindung wie in 1 dargestellt hat einen Vorkammerraum mit einseitiger Eiseneinlage, wobei die Eiseneinlage durch eine als kunststoffumspritzte Eisenplatte ausgebildete Vorkammerplatte gebildet ist. Auf welcher der beiden Seiten sich die Eiseneinlage vorteilhafter Weise befinden soll, kann durch jeweils vorzunehmende Versuche ermittelt werden.
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Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied zu der Ausführungsform nach 1 besteht darin, dass die Einlage 24‘ aus ferromagnetischem Material in einem an die Vorkammer 6 angrenzenden Bereich der Breitseite 17 des Gehäuses 1 gebildet ist. Dazu ist hier im Beispiel eine Platte aus ferromagnetischem Material in der Breitseite 17, angrenzend an den Vorkammerraum 6 eingelassen. Die Platte aus ferromagnetischem Material ist in einer Vertiefung 26 an der Innenseite der Breitseite 17, angrenzend an den Vorkammerraum 6, eingelassen. Die beiden Vorkammerplatten 21‘, 22‘ bestehen dabei aus nicht-ferromagnetischem Material, aus Kunststoff oder Keramik.
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Die
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied zu der Ausführungsform nach
1 besteht darin, dass die Einlage
24‘‘ aus ferromagnetischem Material in einem an die Vorkammer
6 angrenzenden Bereich der Breitseite
17 des Gehäuses
1 gebildet ist. Dazu ist eine Platte aus ferromagnetischem Material in der Breitseite
17, angrenzend an den Vorkammerraum
6 eingelassen. Die Platte
24‘‘ aus ferromagnetischem Material ist in einer Vertiefung
27 an der Außenseite der Breitseite
17, angrenzend an den Vorkammerraum
6, eingelassen. Die beiden Vorkammerplatten
21‘‘,
22‘‘ bestehen dabei aus nicht-ferromagnetischem Material, aus Kunststoff oder Keramik. Bezugszeichenliste
| 1 | Gehäuse |
| 2 | Schmalseite |
| 3 | Schmalseite |
| 4 | Schaltknebel |
| 6 | Lichtbogenvorkammerraum |
| 7 | Lichtbogenlöscheinrichtung |
| 11 | Erste Gehäusehälfte |
| 12 | Zweite Gehäusehälfte |
| 13 | Verbindungsfuge |
| 16 | Haltevorrichtung |
| 17 | Breitseite |
| 18 | Breitseite |
| 19 | Lichtbogenlöschblech |
| 20 | V-förmige Ausnehmung |
| 21 | Vorkammerplatte |
| 21‘ | Vorkammerplatte |
| 21‘‘ | Vorkammerplatte |
| 22 | Vorkammerplatte |
| 22‘ | Vorkammerplatte |
| 22‘‘ | Vorkammerplatte |
| 23 | Kunststoffmantel |
| 24 | Eisenplatte |
| 24‘ | Eisenplatte |
| 24‘‘ | Eisenplatte |
| 25 | Lichtbogen |
| 26 | Vertiefung |
| 27 | Vertiefung |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10242310 A1 [0004, 0025]
