DE4318196A1

DE4318196A1 - Electromagnetic switching device

Info

Publication number: DE4318196A1
Application number: DE19934318196
Authority: DE
Inventors: Ralph Kriechel
Original assignee: Kloeckner Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-12-08

Abstract

The invention relates to an electromagnetically driven switching device which is able to switch load currents and also to limit excessive currents, mainly short-circuit currents. The problem to be solved comprises the avoidance of tilting moments and transverse forces while movement is being transmitted from the drive elements to the contact system. To this end, the magnetic release (60) is arranged above the contact links (24) and the magnetic drive (40) is arranged underneath a link support (26) which supports the contact links (24), a symmetric transmission part (50) connecting the magnetic drive (40) to the link support (26), and the movement axes of the magnetic release (40) and of the contact links (24) on the one hand, as well as the movement axes of the magnetic drive (40), the transmission part (50) and the link support (26) on the other hand coinciding. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein elektromagnetisch angetriebenes Schütz, das in der Lage ist, Lastströme zu schalten sowie überhohe Ströme, haupt sächlich Kurzschlußströme, zu begrenzen.The invention relates to an electromagnetic switching device the preamble of claim 1. In particular, the Invention an electromagnetically driven contactor that in the Is able to switch load currents as well as excessive currents at all limit short-circuit currents.

Aus der Offenlegungsschrift DE 41 04 533 A1 ist ein elektrischer Schalter bekannt, der im wesentlichen aus zwei feststehenden Kontaktträgern mit je einem feststehenden Kontaktstück, aus einer durch eine Kontaktdruckfeder beaufschlagten beweglichen Kontaktbrücke mit einem Paar beweglicher Kontaktstücke, die in und außer Verbindung mit den feststehenden Kontaktstücken bring bar sind, aus einem Magnetantrieb, der einen feststehenden Eisenkern (Antriebsjoch), einen beweglichen Antriebsanker und eine von den feststehenden Kontaktträgern isolierte Antriebs spule enthält, aus einem Übertragungsteil für die Bewegungsüber tragung des Antriebsankers, aus einem Magnetauslöser, der einen feststehenden Eisenkern (Auslöserjoch), einen beweglichen Schlaganker und eine mit einem der feststehenden Kontaktträger seriell verbundene Auslösespule enthält, sowie aus einen Schlag stift zur Bewegungsübertragung des Schlagankers auf die Kontakt brücke besteht. Als asymmetrisches Bindeglied zur Bewegungsüber tragung von dem Übertragungsteil auf die Kontaktbrücke dient ein Betätigungsstab, in dem eine in der Bewegungsachse der Kontakt brücke verlaufende Durchgangsbohrung, in welcher der Schlagstift teilweise geführt wird, vorgesehen ist. Der Magnetantrieb und der Magnetauslöser sind im Unterteil des den Schalter aufnehmen den Formgehäuses in der Weise angeordnet, daß sie sich unterhalb der Kontaktbrücke befinden, wobei die Bewegungsachsen von Schlaganker und Kontaktbrücke zusammenfallen. Der Nachteil die ses bekannten Schaltgerätes besteht darin, daß bei der Bewe gungsübertragung vom Antriebsanker auf die Kontaktbrücke Kipp momente und damit Querkräfte sowie zusätzliche Reibungsverluste auftreten, welche sowohl die mechanische als auch die elektri sche Lebensdauer des Schaltgerätes herabsetzen. Es ist nahelie gend, derartige Schalter in einem Formgehäuse zu einem mehrpoli gen elektromagnetisch angetriebenen Schaltgerät zu vereinigen, wobei sich allerdings die beschriebenen Nachteile noch stärker auswirken.From the published patent application DE 41 04 533 A1 is an electrical Known switch, which consists essentially of two fixed Contact carriers, each with a fixed contact piece a movable by a contact pressure spring Contact bridge with a pair of movable contact pieces, which in and bring out of connection with the fixed contact pieces are from a magnetic drive that has a fixed Iron core (drive yoke), a movable drive anchor and a drive isolated from the fixed contact carriers contains coil, from a transmission part for the movement over Carrying the drive armature, from a magnetic release that one fixed iron core (release yoke), a movable one Impact anchors and one with one of the fixed contact carriers contains serially connected trigger coil, as well as from one stroke pin for transmitting motion of the impact anchor to the contact bridge exists. As an asymmetrical link to the movement Transfer from the transmission part to the contact bridge is used Operating rod in which one in the axis of movement of the contact bridge through hole in which the striker is partially performed, is provided. The magnetic drive and The magnetic triggers are located in the lower part of the switch the mold housing arranged in such a way that it is below the contact bridge, the axes of movement of Anchor and contact bridge coincide. The downside Ses known switching device is that in the Bewe transmission from the drive anchor to the contact bridge Kipp moments and thus lateral forces as well as additional friction losses occur, which both the mechanical and the electri Reduce the lifespan of the switchgear. It is near Gend, such switches in a molded housing to a multipole unite against electromagnetically driven switching device, although the disadvantages described are even more pronounced impact.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei magnetisch auslösbaren und elektromagnetisch angetriebenen Schaltgeräten Kippmomente und Querkräfte bei der Antriebsübertragung zu ver meiden.The invention is therefore based on the object at magnetic triggerable and electromagnetically driven switching devices Tipping torques and shear forces during drive transmission avoid.

Ausgehend von einem Schaltgerät der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die jeweils in einer Wirkungs linie liegenden Bewegungsachsen der Schlaganker, der Schlag stifte und der Kontaktbrücken einerseits sowie der ebenfalls in einer Wirkungslinie liegenden Bewegungsachsen des Antriebsan kers, des Übertragungsteiles und des Brückenträgers sowie dem Zusammenfallen dieser Wirkungslinien in einer Wirkungsebene anderseits erfolgen die Bewegungsübertragungen bei ordnungsgemä ßer Lagerung dieser Bewegungselemente unter Ausschluß von Kipp momenten und Querkräften mit deren oben aufgezeigten negativen Folgen.Starting from a switching device of the type mentioned the task according to the invention by the characteristic features of claim 1 solved. By each in one effect linear axes of movement of the impact anchor, the impact pins and the contact bridges on the one hand and also in axes of motion of the drive kers, the transmission part and the bridge girder and the These lines of action coincide in one plane of action on the other hand, the movements are carried out properly ßer storage of these movement elements to the exclusion of tipping moments and transverse forces with their negative shown above Consequences.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schaltgerätes sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ein Über tragungsteil in symmetrischer, den Magnetantrieb umgreifender Form bietet eine besonders vorteilhafte Ausführung zur Errei chung der vorgenannten Vorteile. Die Ausführung der Magnetauslö ser als entfernbare und bzw. oder austauschbare Module ergibt zusätzliche Vorteile dadurch, daß die so integrierten Kurz schlußauslöser in einfacher Weise nachgerüstet oder gegen kom patible Ein- bzw. Aufsätze mit Hilfsschaltern, Signalisierungs einrichtungen, einer mechanischen Verriegelung oder anderen Zusatzeinrichtungen ausgetauscht werden können. Dies kann auch durch den Anwender und gegebenenfalls sogar bei montiertem und verdrahtetem Schaltgerät vorgenommen werden.Further advantageous embodiments of the invention Switchgear can be found in the subclaims. An over support part in symmetrical, encompassing the magnetic drive Form offers a particularly advantageous version for errei chung the aforementioned advantages. The execution of the magnetic release results as removable and / or replaceable modules additional advantages in that the so integrated short final release easily upgraded or against com Patible inserts or attachments with auxiliary switches, signaling facilities, a mechanical lock or other Additional devices can be replaced. This can also be the case by the user and, if necessary, even when the and wired switching device.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel, aus dem weitere Einzelheiten und Vorteile zu ersehen sind, näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment which further details and advantages can be seen are explained. In the accompanying drawing shows

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schaltgerät in einer vereinfach ten, zu den Anschlußebenen parallelen Schnittdarstel lung; Figure 1 shows a switching device according to the invention in a simplified th, parallel to the connection planes sectional representation.

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung entlang der Linie A bis D in Fig. 1. FIG. 2 shows a simplified sectional illustration along the line A to D in FIG. 1.

Das elektromechanische Schaltgerät ist gemäß Fig. 1 und Fig. 2 mit einem Formgehäuse 10 umgeben, das aus einem Unterteil 11, einem Oberteil 12, einer abnehmbaren Haube 13 und einem inneren Formteil 14 besteht. Im mittleren Teil des Oberteiles 12 ist ein dreipoliges Kontaktsystem 20 gelagert. Das Kontaktsystem 20 besitzt für jeden Pol ein Paar feststehender Kontaktträger 21A, 21B mit je einem zugehörigen feststehenden Kontaktstück 23A, 23B sowie eine bewegliche Kontaktbrücke 24 mit einem Paar bewegli cher Kontaktstücke 25A, 25B. Zugehörige Lichtbogenlöschkammern sind nicht dargestellt. Die Kontaktbrücken 24 sind in einem Brückenträger 26 verschieblich gelagert und stützen sich gegen die nach oben gerichtete Federkraft je einer Kontaktdruckfeder 27 ab. Für jeden Pol ist eine zugehende und eine abgehende An schlußklemme 31A bzw. 31B vorgesehen, wobei letztere über einen ersten Anschlußleiter 33B direkt mit dem in Fig. 1 rechts gele genen Kontaktträger 21B verbunden ist.The electromechanical switching device according to FIG. 1 and surrounded Fig. 2 with a mold housing 10 which consists of a base 11, a top 12, a detachable hood 13 and an inner mold part 14. A three-pole contact system 20 is mounted in the middle part of the upper part 12 . The contact system 20 has a pair of fixed contact carriers 21 A, 21 B for each pole, each with an associated fixed contact piece 23 A, 23 B and a movable contact bridge 24 with a pair of movable contact pieces 25 A, 25 B. Associated arc quenching chambers are not shown. The contact bridges 24 are slidably mounted in a bridge support 26 and are supported against the upward spring force of one contact compression spring 27 each. For each pole, an incoming and an outgoing terminal 31 A or 31 B is provided, the latter being connected directly via a first connecting conductor 33 B to the contact carrier 21 B shown in FIG. 1 on the right.

Unterhalb des Kontaktsystems 20 befindet sich ein Magnetantrieb 40, der aus einem feststehenden Antriebsjoch 41, einem darunter befindlichen Antriebsanker 42 und aus einer mit dem Antriebsjoch 41 verbundenen Antriebsspule 43 besteht. Die Anschlüsse der von den Polen isolierten Antriebsspule 43 sind nicht dargestellt. Below the contact system 20 there is a magnetic drive 40 , which consists of a fixed drive yoke 41 , a drive armature 42 located underneath and a drive coil 43 connected to the drive yoke 41 . The connections of the drive coil 43 insulated from the poles are not shown.

Bei Erregung der Antriebsspule 43 wird der Antriebsanker 42 entgegen der Rückstellkraft einer Antriebsrückstellfeder 44 nach oben in Richtung des Antriebsjoches 41 getrieben. Die Antriebs bewegung des Antriebsankers 42 wird durch ein Übertragungsteil 50 auf den Brückenträger 26 übertragen, so daß die beweglichen Kontaktstücke 25A, 25B unter Einwirkung der Vorspannkräfte der Kontaktdruckfedern 27 mit den feststehenden Kontaktstücken 23A, 23B in Verbindung gebracht werden. Das Übertragungsteil 50 be steht aus zwei zueinander symmetrischen Schenkeln 51C und 51D, die jeweils mit ihrem oberen, geraden Schenkelteil 52C bzw. 52D beidseitig am Brückenträger 26 befestigt sind und mit ihrem unteren, nach innen abgewinkelten Schenkelteil 53G bzw. 53D von außen in eine durchgehende Ausnehmung 45 des Antriebsankers 42 eingreifen. Der Brückenträger 26 sowie die geraden Schenkelteile 52G, 52D des Übertragungsteiles 50 werden im Oberteil 12 und der Antriebsanker 42 im Unterteil 11 des Formgehäuses 10 geführt.When the drive coil 43 is excited , the drive armature 42 is driven upward in the direction of the drive yoke 41 against the restoring force of a drive return spring 44 . The drive movement of the drive armature 42 is transmitted through a transmission part 50 to the bridge support 26 so that the movable contact pieces 25 A, 25 B are brought into contact with the fixed contact pieces 23 A, 23 B under the action of the biasing forces of the contact pressure springs 27 . The transmission part 50 be consists of two mutually symmetrical legs 51 C and 51 D, each of which is fastened on both sides to the bridge support 26 with its upper, straight leg part 52 C and 52 D and with its lower, inwardly angled leg part 53 G and 53 D engage from the outside in a continuous recess 45 of the drive armature 42 . The bridge support 26 and the straight leg parts 52 G, 52 D of the transmission part 50 are guided in the upper part 12 and the drive armature 42 in the lower part 11 of the molded housing 10 .

Oberhalb des Kontaktsystems 20 ist für jeden Pol ein Magnetaus löser 60 vorgesehen. Jeder Magnetauslöser 60 besteht aus einer in dem Formteil 14 gehalterten Auslösespule 61 und einem Schlag anker 62, der ebenfalls in dem Formteil 14 geführt gelagert ist. Die Spulenenden 63, 64 der Auslösespule 61 sind jeweils einer seits über einen zweiten Anschlußleiter 33A mit der zugehenden Anschlußklemme 31A und andererseits mit dem zugehörigen Kontakt träger 21A verbunden. Wird einer der Pole mit einem sehr hohen Überstrom, d. h. einem Kurzschlußstrom, beaufschlagt, dann wird durch die Erregung der betreffenden Auslösespule 61 der zugehö rige Schlaganker 62 schlagartig entgegen der Rückstellkraft einer Auslöserückstellfeder 65 in die Auslösespule 61 hineinge zogen. Diese Bewegung wird mittel eines Schlagstifts 66, der mit dem unteren Ende des Schlagankers 62 verbunden ist und durch eine Öffnung 28 im oberen Teil des Brückenträgers 26 greift, auf die betreffende Kontaktbrücke 24 übertragen, wodurch die paar weise Verbindung der zugehörigen feststehenden und beweglichen Kontaktstücke 23A, 25A bzw. 23B, 25B schlagartig aufgerissen wird. Above the contact system 20 , a Magnetaus solver 60 is provided for each pole. Each magnetic trigger 60 consists of a trigger coil 61 held in the molded part 14 and an impact armature 62 , which is also guided in the molded part 14 . The coil ends 63 , 64 of the trip coil 61 are each connected on the one hand via a second connecting conductor 33 A with the incoming terminal 31 A and on the other hand with the associated contact carrier 21 A. If one of the poles of a very high overcurrent, that is, a short-circuit current, applied, then the trip coil in question 61 the zugehö membered impact armature 62 abruptly against the restoring force of a trigger return spring subjected to 65 hineinge in the trip coil 61 through the excitation. This movement is transmitted by means of an impact pin 66 , which is connected to the lower end of the impact anchor 62 and engages through an opening 28 in the upper part of the bridge girder 26 , on the relevant contact bridge 24 , whereby the pair-wise connection of the associated fixed and movable contact pieces 23 A, 25 A or 23 B, 25 B is suddenly torn open.

Das elektromagnetische Schaltgerät besitzt außer der Funktion eines Schaltschützes noch die des Kurzschlußschutzes. Die vor teilhafte Vereinigung beider Funktionen geschieht unter Vermei dung der Nachteile des Standes der Technik in der Weise, daß durch die nichtversetzte Anordnung der Magnetauslöser 60, des Kontaktsystems 20 und des Magnetantriebes 40 zueinander und zusammen mit dem symmetrischen Übertragungsteil 50 die Bewe gungsachsen dieser Organe in die gleiche Wirkungsebene fallen, in der auch die Mittellinie 70 des Schaltgerätes liegt.In addition to the function of a contactor, the electromagnetic switching device also has the function of short-circuit protection. The before partial combination of both functions is done avoiding the disadvantages of the prior art in such a way that by the non-offset arrangement of the magnetic trigger 60 , the contact system 20 and the magnetic drive 40 to each other and together with the symmetrical transmission part 50, the movement axes of these organs in fall the same level of action in which the center line 70 of the switching device lies.

Die Magnetauslöser 60 und das Formteil 14 sind als Modul ausge führt, das nach Lösen und Abnehmen der Haube 13 nachträglich eingesetzt oder entfernt, aber auch durch Module gleicher Art, jedoch mit einer anderen Auslösecharakteristik, oder durch Modu le anderer Art, beispielsweise Hilfsschalter, ersetzt werden kann.The magnetic trigger 60 and the molded part 14 are out as a module, which is subsequently inserted or removed after loosening and removing the hood 13 , but also by modules of the same type, but with a different triggering characteristic, or replaced by modules of a different type, for example auxiliary switches can be.

Claims

1. Electromagnetic switching device, with a molded housing ( 10 ) and containing for each pole to be switched

- a pair of fixed contact carriers ( 21 A; 21 B), each with a fixed contact piece ( 23 A; 23 B),
- A loaded with a contact pressure spring ( 27 ) movable union bridge ( 24 ) with a pair of movable con tact pieces ( 25 A; 25 B) which can be brought into and out of connection with the fixed contact pieces ( 23 A; 23 B),
- A magnetic release ( 60 ), which contains an impact anchor ( 62 ), one with one of the fixed contact carriers ( 21 A) serially connected release coil ( 61 ) and, if necessary, a fixed iron core, and
- an impact pin ( 66 ) transmitting the movement of the impact anchor ( 62 ) onto the contact bridge ( 24 ),
- The axes of movement of the impact anchor ( 62 ), the impact pin ( 66 ) and the contact bridge ( 24 ) coincide,
characterized in that
- The contact bridges ( 24 ) are arranged side by side and displaceably in a bridge support ( 26 ) which is in turn guided in the mold housing ( 10 ).
- The magnetic releases ( 60 ) are arranged above the contact bridges ( 24 ),
- A magnetic drive ( 40 ), the drive yoke from a fixed ( 41 ), a drive armature ( 42 ) and one of the fixed contact carriers ( 21 A; 21 B) isolated drive coil ( 43 ) below the bridge girder ( 26 ) is ordered
- A symmetrically designed transmission part ( 50 ) is operatively connected on the one hand to the drive armature ( 42 ) and on the other hand to the bridge girder ( 26 ) and
- The axes of movement of the drive armature ( 42 ), transmission part ( 50 ) and bridge girder ( 26 ) coincide.

2. Electromagnetic switching device according to claim 1, characterized in that the transmission part ( 50 ) is connected on the one hand to the bridge support ( 26 ), the drive yoke ( 41 ) on both sides laterally and the end with its inwardly angled leg parts ( 53 C; 53 D) engages in the drive armature ( 42 ).

3. Electromagnetic switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic release ( 60 ) as under a removable hood ( 13 ) of the molded housing ( 10 ) insertable and removable and / or replaceable modules are designed.

4. Electromagnetic switching device according to claim 3, characterized in that the magnetic release ( 60 ) are designed as together with the hood ( 13 ) to be used and removed and / or exchangeable modules.