EP0026804A1 - Hermetically closed release mechanism with permanent magnet for protective fault current switch - Google Patents

Hermetically closed release mechanism with permanent magnet for protective fault current switch Download PDF

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EP0026804A1
EP0026804A1 EP80102022A EP80102022A EP0026804A1 EP 0026804 A1 EP0026804 A1 EP 0026804A1 EP 80102022 A EP80102022 A EP 80102022A EP 80102022 A EP80102022 A EP 80102022A EP 0026804 A1 EP0026804 A1 EP 0026804A1
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Horst Zielasko
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Felten and Guilleaume Energietechnik AG
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
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    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
    • H01H71/325—Housings, assembly or disposition of different elements in the housing
    • H01H71/326—Sealed housings

Definitions

  • the invention relates to a permanent magnetic release for residual current circuit breakers according to the preamble of claim 1.
  • the invention is therefore based on the object of providing a trigger with a housing which is fully functional regardless of atmospheric influences.
  • the advantages achieved by the invention are that the inclusion of the trigger system in a hermetically sealed housing prevents the unfavorable influence of the atmosphere, and with the aid of the force transmission zone as a link between the armature inside the housing and the corresponding transmission lever outside the housing the trigger system is fully functional.
  • claims 2 to 6 relate to the design and special features of the power transmission zone, claim 7 the interior of the housing, claims 8 to 11 the various possibilities of a hermetically sealed housing which can be provided with a protective gas filling if necessary. Finally, claim 13 describes the measures to be taken for the connecting lines of the coil winding.
  • a trigger relay 1 in a housing 2.
  • the housing is pot-shaped and is hermetically sealed with a cover (not shown) after inserting the trigger relay.
  • the trigger relay 1 has a U-shaped yoke 11 and an armature 12. One of the legs of the yoke is surrounded by a coil winding 13, the ends of which are guided as connecting lines through the housing wall. A permanent magnet 14 is located below the yoke.
  • the housing 2 has a power transmission zone 21 which establishes the link between the armature 12 and a transmission lever 22 which is rotatably attached to the outside of the housing.
  • the force transmission zone has a thinner wall than the other housing walls and is provided with reinforcing elements 23, such as reinforcing cams or pin-like attachments, on both sides at the level of the point of attack of the armature. Beads 24 are concentric with the reinforcing elements 23. Such a design of the force transmission zone allows this area to be expanded on both sides.
  • the transmission lever also has a reinforcement cam 25 in this area, which can also be made adjustable.
  • the trigger relay is held in the housing by holding devices 26, such as holding cams, guide slots or webs.
  • the armature In the idle state of the trip relay, as shown in Fig. 1, the armature is held by the force of the permanent magnet on the pole pieces of the yoke. In the event of tripping, the force of the permanent magnet is canceled by the force of the magnetic field of the coil winding and the armature can lift off the pole pieces.
  • a hinged anchor FIG. 2
  • it performs a rotary movement and its end, which projects over the tilting edge of the pole piece, strikes one of the reinforcing elements of the force transmission zone.
  • the force transmission zone gives way due to the rotary movement of the armature and is pushed outwards.
  • the outer reinforcement element of the power transmission zone meets a reinforcement cam on the transmission lever, which is now moved about its fastening axis from its rest position.

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Abstract

The object consists of producing a release mechanism with a housing which is fully operational irrespective of atmospheric influences. The solution consists essentially in that the release mechanism relay (1) is hermetically enclosed in the housing (2), in that the housing (2) has a force transmission zone (21), and in that a transmission lever (21) is mounted in a moving manner outside the housing, corresponding with the armature via the force transmission zone (21) of the housing (2). The invention is used mainly in fault current protection switches which are used in regions of high atmospheric humidity. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen permanentmagnetischen Auslöser für Fehlerstrom-Schutzschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a permanent magnetic release for residual current circuit breakers according to the preamble of claim 1.

Es ist allgemein üblich, Auslöser der eingangs geschilderten Art in einem Gehäuse unterzubringen. Derartige Gehäuse haben hierbei die Aufgabe zu erfüllen, die Halterung und Abdeckung der Auslöser zu übernehmen. Es ist aber auch möglich, daß die Gehäuse für Auslöser derart gestaltet sind, daß sie die Funktionen der Auslöser aktiv unterstützen. Ein derartiges Gehäuse für ein Auslöserrelais ist aus der DE-PS 20 29 607 bekannt. Die Vielfältigkeit der Gehäuse für diese kleinen elektrischen Geräte wird weitgehend durch die gedrängte Bauweise, die diesen Geräten meistens zu eigen ist, bestimmt. Die Schutzfünktion der bekannten Gehäuse beschränkt sich im wesentlichen auf die Abdeckung nach außen, um Einflüsse durch Staub und Verschmutzung weitgehend auszuschalten. Einflüsse der umgebenden Atmosphäre lassen sich bei den bekannten Gehäusen jedoch nicht verhindern, so daß die Funktionssicherheit der in diesen Gehäusen befindlichen Geräte nicht immer gewährleistet ist. Besonders kritisch ist hierbei eine hohe Luftfeuchtigkeit.It is common practice to house triggers of the type described in the introduction in a housing. Such housings have the task of carrying out the mounting and covering of the triggers. But it is also possible that the housing for triggers are designed such that they actively support the functions of the triggers. Such a housing for a trigger relay is known from DE-PS 20 29 607. The diversity of the housings for these small electrical devices is largely determined by the compact construction, which is common to these devices. The protective function of the known housing is essentially limited to the cover to the outside in order to largely eliminate the effects of dust and dirt. Influences of the surrounding atmosphere cannot be prevented in the known housings, so that the functional safety of the devices located in these housings is not always guaranteed. High air humidity is particularly critical.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Auslöser mit Gehäuse zu schaffen, der unabhängig von atmosphärischen Einflüssen voll funktionsfähig ist.The invention is therefore based on the object of providing a trigger with a housing which is fully functional regardless of atmospheric influences.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.This object is achieved by the constructive measures specified in the characterizing part of claim 1.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch den Einschluß des Auslösersystems in .ein hermetisch dichtes Gehäuse der ungünstige Einfluß der Atmosphäre verhindert wird, und mit Hilfe der Kraftübertragungszone als Bindeglied zwischen dem Anker innerhalb des Gehäuses und des hierzu korrespondierenden Übertragungshebels außerhalb des Gehäuses die volle Arbeitsfähigkeit des Auslösersystems hergestellt wird.The advantages achieved by the invention are that the inclusion of the trigger system in a hermetically sealed housing prevents the unfavorable influence of the atmosphere, and with the aid of the force transmission zone as a link between the armature inside the housing and the corresponding transmission lever outside the housing the trigger system is fully functional.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 can be found in the subclaims.

So betreffen die Ansprüche 2 bis 6 die Ausgestaltung und Besonderheiten der Kraftübertragungszone, der Anspruch 7 das Innere des Gehäuses, die Ansprüche 8 bis 11 die verschiedenen Möglichkeiten eines hermetisch geschlossenen Gehäuses, das nach Anspruch 12 erforderlichenfalls mit einer Schutzgasfüllung versehen werden kann. Schließlich beschreibt der Anspruch 13 die zu treffenden Maßnahmen für die Anschlußleitungen der Spulenwicklung.Thus claims 2 to 6 relate to the design and special features of the power transmission zone, claim 7 the interior of the housing, claims 8 to 11 the various possibilities of a hermetically sealed housing which can be provided with a protective gas filling if necessary. Finally, claim 13 describes the measures to be taken for the connecting lines of the coil winding.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen hermetisch geschlossenen permanentmagnetischen Auslöser in Ruhestellung, in Seitenansicht, teilweise im Schnitt
  • Fig. 2 diesen Auslöser im ausgelösten Zustand
  • Fig. 3 eine Kraftübertragungszone in Seitenansicht, im Ausschnitt
  • Fig. 4 diese Kraftübertragungszone in Draufsicht, im Ausschnitt.
An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below. Show it:
  • Fig. 1 shows a hermetically closed permanent magnetic release in the rest position, in side view, partly in section
  • Fig. 2 this trigger in the triggered state
  • Fig. 3 shows a power transmission zone in side view, in the detail
  • Fig. 4, this power transmission zone in plan view, in the detail.

Nach den Fig. 1 und 2 befindet sich ein Auslöserrelais 1 in einem Gehäuse 2. Das Gehäuse ist topfartig ausgebildet und wird nach Einsetzen des Auslöserrelais mit einem Deckel (nicht dargestellt) hermetisch verschlossen.1 and 2 there is a trigger relay 1 in a housing 2. The housing is pot-shaped and is hermetically sealed with a cover (not shown) after inserting the trigger relay.

Das Auslöserrelais 1 weist ein U-förmiges Joch 11 und einen Anker 12 auf. Einer der Schenkel des Jochs ist von einer Spulenwicklung 13 umgeben, deren Enden als Anschlußleitungen durch die Gehäusewand geführt sind. Unterhalb des Jochs befindet sich ein Permanentmagnet 14.The trigger relay 1 has a U-shaped yoke 11 and an armature 12. One of the legs of the yoke is surrounded by a coil winding 13, the ends of which are guided as connecting lines through the housing wall. A permanent magnet 14 is located below the yoke.

Das Gehäuse 2 besitzt eine Kraftübertragungszone 21, die das Bindeglied zwischen dem Anker 12 und einem Übertragungshebel 22 herstellt, der drehbeweglich außen am Gehäuse befestigt ist. Die Kraftübertragungszone ist dünnwandiger als die übrigen Gehäusewände gestaltet und in Höhe des Angriffspunktes des Ankers beidseitig mit Verstärkungselementen 23, wie Verstärkungsnocken bzw. stiftartigen Ansätzen, ausgestattet. Konzentrisch zu den Verstärkungselementen 23 befinden sich Sicken 24. Eine derartige Gestaltung der Kraftübertragungszone gestattet eine Expansion dieses Bereichs nach beiden Seiten. Der Übertragungshebel besitzt in diesem Bereich gleichfalls einen Verstärkungsnocken 25, der zusätzlich einstellbar gemacht werden kann. Das Auslöserrelais ist im Gehäuse durch Haltevorrichtungen 26, wie Haltenocken, Führungsschlitze oder Stege, gehaltert.The housing 2 has a power transmission zone 21 which establishes the link between the armature 12 and a transmission lever 22 which is rotatably attached to the outside of the housing. The force transmission zone has a thinner wall than the other housing walls and is provided with reinforcing elements 23, such as reinforcing cams or pin-like attachments, on both sides at the level of the point of attack of the armature. Beads 24 are concentric with the reinforcing elements 23. Such a design of the force transmission zone allows this area to be expanded on both sides. The transmission lever also has a reinforcement cam 25 in this area, which can also be made adjustable. The trigger relay is held in the housing by holding devices 26, such as holding cams, guide slots or webs.

Im Ruhezustand des Auslöserrelais, wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Anker durch die Kraft des Permanentmagneten auf den Polschuhen des Jochs gehalten. Im Auslösefall wird die Kraft des Permanentmagneten durch die Kraft des magnetischen Feldes der Spulenwicklung aufgehoben und der Anker kann von den Polschuhen abheben. Im Fall eines Klappankers (Fig. 2) vollführt er eine Drehbewegung und stößt mit seinem über die Kippkante des Polschuhes ragenden Ende an eines der Verstärkungselemente der Kraftübertragungszone. Durch die Drehbewegung des Ankers gibt die Kraftübertragungszone nach und wird nach außen gedrückt. Das außenliegende Verstärkungselement der Kraftübertragungszone trifft auf einen Verstärkungsnocken am Übertragungshebel, der nun aus seiner Ruhestellung um seine Befestigungsachse bewegt wird.In the idle state of the trip relay, as shown in Fig. 1, the armature is held by the force of the permanent magnet on the pole pieces of the yoke. In the event of tripping, the force of the permanent magnet is canceled by the force of the magnetic field of the coil winding and the armature can lift off the pole pieces. In the case of a hinged anchor (FIG. 2), it performs a rotary movement and its end, which projects over the tilting edge of the pole piece, strikes one of the reinforcing elements of the force transmission zone. The force transmission zone gives way due to the rotary movement of the armature and is pushed outwards. The outer reinforcement element of the power transmission zone meets a reinforcement cam on the transmission lever, which is now moved about its fastening axis from its rest position.

In den Fig. 3 und 4 sind die Verstärkungselemente 23 und die hierzu konzentrischen Sicken 24 zu ersehen.3 and 4, the reinforcing elements 23 and the beads 24 concentric therewith can be seen.

Claims (13)

1. Permanentmagnetischer Auslöser für Fehlerstrom-Schutzschalter mit einem Auslöserrelais, bestehend aus Joch, Anker, Spulenwicklung und Permanentmagnet, und einem das Auslöserrelais umgebenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöserrelais (1) im Gehäuse (2) hermetisch eingeschlossen ist, daß das Gehäuse eine Kraftübertragungszone (21) aufweist und daß außerhalb des Gehäuses ein mit dem Anker über die Kraftübertragungszone des Gehäuses korrespondierender Übertragungshebel (22) beweglich befestigt ist.1. Permanent magnetic release for residual current circuit breaker with a release relay consisting of a yoke, armature, coil winding and permanent magnet, and a housing surrounding the release relay, characterized in that the release relay (1) in the housing (2) is hermetically sealed that the housing has a force transmission zone (21) and that a transmission lever (22) corresponding to the armature via the force transmission zone of the housing is movably attached outside the housing. 2. Auslöer mit Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungszone (21) des Gehäuses (2) im wesentlichen kreisförmig gestaltet ist und einen gegenüber den übrigen Gehäusewänden verminderten Querschnitt aufweist.2. Trigger with housing according to claim 1, characterized in that the power transmission zone (21) of the housing (2) is designed essentially circular and has a reduced cross-section compared to the other housing walls. 3. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftübertragungszone (21) des Gehäuses (2) an den Kraftübertragungspunkten von Anker (12) und Übertragungshebel (22) mit beidseitigen Verstärkungselementen (23), wie Verstärkungsnocken oder stiftartigen Ansätzen versehen ist.3. Trigger with housing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the force transmission zone (21) of the housing (2) at the force transmission points of armature (12) and transmission lever (22) with reinforcement elements (23) on both sides, such as reinforcement cams or pin-like approaches is provided. 4. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (22) an der mit den Verstärkungselementen (23) versehenen Seite einen hierzu korrespondierenden Nocken (25) aufweist.4. Trigger with housing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transmission lever (22) on the side provided with the reinforcing elements (23) has a corresponding cam (25). 5. Auslöser mit Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (25) einstellbar ist.5. Trigger with housing according to claim 4, characterized in that the cam (25) is adjustable. 6. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungszone (21) mit konzentrisch zu den Ver- stärkungselementen (23) angeordneten Sicken (24) versehen ist.6. Actuator with housing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the force transfer zone (21) concentrically to the Ver - is provided reinforcing elements (23) arranged corrugations (24). 7. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Gehäuses (2) mehrere Haltevorrichtungen (26), wie Haltenocken, Führungsschlitze oder Stege für das Joch (11) und die Führung des Ankers (12) angeformt sind.7. Trigger with housing according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the interior of the housing (2) a plurality of holding devices (26), such as holding cams, guide slots or webs for the yoke (11) and the guide of the armature (12) are molded. 8. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) und seine Kraftübertragungszone (21) aus Teilen bestehen, die miteinander verschweißt oder verklebt sind.8. trigger with housing according to one of claims 1 to 3, 6 and 7, characterized in that the housing (2) and its power transmission zone (21) consist of parts which are welded or glued together. 9. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) aus einem gasdicht metallisierten Thermoplast mit angeformter Kraftübertragungszone (21) besteht.9. trigger with housing according to one of claims 1 to 3, 6 and 7, characterized in that the housing (2) consists of a gas-tight metallized thermoplastic with integrally formed power transmission zone (21). 10. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) aus Metall mit einer geklebten oder geschweißten Kraftübertragungszone (21) besteht.10. Trigger with housing according to one of claims 1 to 3, 6 and 7, characterized in that the housing (2) consists of metal with a glued or welded power transmission zone (21). 11. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) aus Glas mit einer geklebten oder geschweißten Kraftübertragungszone (21) besteht.11. Trigger with housing according to one of claims 1 to 3, 6 and 7, characterized in that the housing (2) consists of glass with a glued or welded power transmission zone (21). 12. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit Schutzgas gefüllt ist.12. Trigger with housing according to one of claims 8 to 11, characterized in that the housing (2) is filled with protective gas. 13. Auslöser mit Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen der Spulenwicklung (13) in die Wand des Gehäuses (2) gasdicht eingepreßt, eingeschweißt oder eingeklebt sind.13. Trigger with housing according to one of claims 1 to 12, characterized in that the connecting lines of the coil winding (13) in the wall of the housing (2) are pressed gas-tight, welded or glued.
EP80102022A 1979-10-06 1980-04-15 Hermetically closed release mechanism with permanent magnet for protective fault current switch Withdrawn EP0026804A1 (en)

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