EP0295162B1 - Magnetothermische Auslöseeinheit für Lastschalter oder Differentiallastschalter - Google Patents

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EP0295162B1
EP0295162B1 EP88401197A EP88401197A EP0295162B1 EP 0295162 B1 EP0295162 B1 EP 0295162B1 EP 88401197 A EP88401197 A EP 88401197A EP 88401197 A EP88401197 A EP 88401197A EP 0295162 B1 EP0295162 B1 EP 0295162B1
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EP
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support
magnetothermal
elongate arm
orifice
arm
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EP88401197A
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Jean-Marie Roiatti
Denis Deckert
Michel Fuchs
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Hager Electro SAS
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Hager Electro SAS
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Publication date
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/40—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms
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    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
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    • H01H71/74—Means for adjusting the conditions under which the device will function to provide protection
    • H01H71/7427—Adjusting only the electrothermal mechanism
    • H01H71/7436—Adjusting the position (or prestrain) of the bimetal
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    • H01H71/74—Means for adjusting the conditions under which the device will function to provide protection
    • H01H71/7463—Adjusting only the electromagnetic mechanism

Definitions

  • the present invention relates to a magnetothermal circuit breaker assembly for circuit breakers or differential circuit breakers.
  • Circuit breakers for example circuit breakers or differential devices arranged in a modular box and used for the protection of electrical installations, such as for example living space installations, include a more or less complex closing and opening mechanism of contact.
  • This mechanism can be actuated, for a sudden opening of the contacts, by an electromagnetic device comprising a coil sensitive to a sudden overcurrent and a plunger core, made of magnetic material such as mild steel, suddenly displaced in the event of an overcurrent, this core being provided with a striker acting on the mechanism to cause the opening and rapid and complete separation of the contacts.
  • These devices also have a bimetallic strip thermostatic flow through the same current as the coil and whose deformation is such, when the intensity exceeds the nominal value, that it causes the opening of the contact (s) by also acting on the mechanism.
  • patent application FR-A-2 038 288, which served to formulate the preamble of claim 1, describes a magnetic circuit breaker release associated with a bimetallic strip.
  • the magnetic yoke is made up of two parts, one of which simultaneously forms an arc guide plate and the other, a mounting plate for a switch mechanism.
  • the bimetallic strip straight, is fixed on the cylinder head or in the vicinity thereof, on a metallic connecting piece so that the free end of the bimetallic strip moves away from the cylinder head, and therefore from the part of the mechanism close to the striker.
  • a quick release device comprising a magnetic release and a bimetallic strip.
  • the latter is directly fixed to the cylinder head body and has a complex shape with a main U-shaped part, making it possible to bring the free end of the bimetallic strip closer to the cylinder head but with less control of the deformations of the bimetallic strip due to its complicated shape.
  • the invention proposes to remedy these drawbacks and to provide a magnetothermal circuit breaker with a small footprint and which consists of an extremely small number of parts.
  • Another objective of the invention is to channel the magnetic fluxes in the device.
  • Another object of the invention is to provide such an assembly which is particularly easy to assemble and mount in an apparatus.
  • Another objective of the invention is to produce such an assembly at an extremely low manufacturing price.
  • the subject of the invention is a circuit breaker magnetothermal assembly for circuit breakers or differential circuit breakers, comprising a thermal part provided with a bimetallic strip arranged in cantilever and the free end of which is intended to cooperate with an opening mechanism. contacts, and a magnetic part with an induction coil in series with the bimetallic strip and associated with a support or armature, two opposite faces of which are each provided with an orifice aligned along the same axis, the support or armature carrying, at one of the orifices, a fixed pole piece and being associated with the other orifice with a plunger core provided with a striker, said plunger core being movable along said axis with return to the rest position by an elastic return member and cooperating at its front end, forming a movable pole piece, with the fixed pole piece, characterized in that the support or frame is obtained in one piece by cutting e t folding of a flat metal part so as to give the support or frame a cage shape, two opposite faces of which bear said aligne
  • the first elongated arm which is the bimetallic strip arm preferably comes from a return of the cage remote from the part of the cage having the orifice associated with the pole piece, this last part advantageously being able to be extended to form the second elongated arm parallel to the first and provided at its end with the adjusting member.
  • the support has, from one free end to the other, the second elongated, straight arm, the lower part of which forms one of said two opposite faces of the cage, pierced with said associated orifice to the pole piece, this pole piece can be either fixed for example by crimping, at the level of the orifice, or even obtained directly by local stamping of the support, this face continuing by means of a 90 ° bend, by a first branch continuing itself, after another 90 ° bend, by the other of said two opposite faces also provided with an orifice aligned with the aforementioned orifice, after which a new 90 ° bend determines a second branch parallel to the first branch, the whole thus forming the rectangular cage receiving the winding, the guide piece and the plunger, said second branch being offset from the mean plane of the assembly so as to follow, after a new bend, by said first elongated arm parallel to said second elongated arm, and the free end of which cooperates with said second elongated arm so as to
  • the electrical connection between the coil and the support takes place at the level of said second branch, that is to say at a location close to the first elongated arm carrying the bimetallic strip so as to shorten the electrical path in the support.
  • the assembly shown in the drawing is intended to be contained in a modular circuit-breaker or differential circuit-breaker box, of which a few housing elements 1 are simply seen. It comprises a support made of mild steel and obtained by stamping and bending from the unfolded blank shown in Figure 4. This support comprises a straight arm 2 whose lower end 3 forms a sidewall (one face) of cage provided with an orifice 4 bordered by a stamped bead 5 on which is crimped a piece polar 6 with its polar surface 7.
  • the flank 3 continues with a first branch 8 perpendicular to the arm 2 and which, after a second bend, continues by a new flank 9 parallel to the flank 3 and also provided with a passage of larger diameter aligned with the axis of the orifice 4.
  • the support decreases in width and, after a new bend , it forms a second branch 10, parallel to the branch 8 and offset from the mean plane of the assembly so as to be able to pass in front of the arm 2.
  • it then forms a second arm 11 which extends from first parallel to the arm 2 then presents, towards its end, an oblique direction 12 making it possible to move its end 13 proper from the free end of the arm 2.
  • the end 13 has, in its plane, a reference which brings it in front of the end of the arm 2.
  • a screw 15, screwed into the end of the arm 2 presses on the arm 11 and allows d '' move the end 13 of the arm 2 more or less by pivoting the arm 11 around the elbow which connects it to the branch 10. This makes it possible to tilt the rest position of the bimetallic strip more or less and to ensure the adjustment of the device relative to an element 28 of the lock release mechanism.
  • a tubular guide sleeve 16 made of insulating material in which a plunger core 17 made of mild steel can move, traversed by a striker 18 in the form of a light alloy rod and the l end can spring out of the orifice 4 surrounded by the pole piece 6 when the core approaches it until it contacts its front pole surface 19 with the surface 7 of the pole piece 6.
  • a hairpin spring one of the branches 21 of which cooperates with the end piece 20 and the other branch of which 22 can be blocked by one or more adjustment pads 23.
  • the tubular sleeve 16 is surrounded by the turns of the winding 24, of a usual type, one end of which is connected to a contact of the circuit breaker and the other of which, 25, is welded to the branch 10 at a short distance from the arm 11 to ensure the passage of current to the bimetallic strip 14 by limiting the heating.

Claims (9)

  1. Magnetothermische Auslöseeinheit für Lastschalt- oder Differenziallastschalteinrichtungen mit einem mit einem Bimetall (14) versehenen thermischen Teil, das einseitig befestigt angeordnet ist und dessen freies Ende dazu bestimmt ist, mit einem Mechanismus zum Öffnen eines Kontaktes zusammenzuwirken, und mit einem magnetischen Teil, das eine Induktionsspule (24) in Reihe zum Bimetall aufweist und mit einer Halterung oder Armierung in Verbindung steht, dessen zwei gegenüberliegende Flächen (3, 9) jeweils mit einer auf einer gemeinsamen Achse liegenden Öffnungen versehen sind, wobei die Halterung oder Armierung in einer der Öffnungen ein feststehendes Polteil (6) enthält und an der anderen Öffnung über einen mit einem Bolzen (18) versehenem Tauchmagnetanker (17) in Verbindung steht, wobei der Tauchmagnetanker (17) durch elastische Rückführmittel (21, 22) auf der Achse zurück zur Ruhestellung verschiebbar ist und dessen ein bewegliches Polteil bildendes vorstehende Ende mit dem feststehenden Polteil (6) zusammenwirkt,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung oder Armierung durch Stanzen aus einem Stück und Biegen eines flachen Metallstücks derart gebildet ist, daß es als Halterung oder Armierung dient, und mit einer Gehäuseform, dessen zwei gegenüberliegende Flächen (3, 9) die ausgerichteten Öffnungen enthalten und von der aus sich diese parallel zu den gegenüberliegenden Flächen (3, 9) erstreckt, wobei ein erster Längsarm (11) ein Bestandteil der Halterung oder Armierung bildet und an seinem freien Ende das Bimetall (14) derart trägt, daß das letztere sich darüber hinaus in die gleiche Richtung wie der erste Längsarm (11) erstrecken kann, und daß sich der erste Längsarm (11) parallel zu einem zweiten auch vom Gehäuse ausgehenden Längsarm (2) erstreckt und auch ein Bestandteil der Halterung oder Armierung bildet, wobei Einstellmittel (15) auf die beiden Arme (2, 11) einwirken, um diese mehr oder weniger entgegen ihrer elastischen Tendenz sich anzunähern gegenseitig zu spreizen, um die Position des ersten das Bimetall (14) tragenden Längsarmes (11) in Bezug auf den zweiten Längsarm (2) und ein mechanisches Element (28) einzustellen.
  2. Magnetothermische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Längsarm (11) von einer Rückseite des Gehäuses ausgeht, das vom Teil des Gehäuses, das die mit dem feststehenden Polteil (6) in Verbindung stehende Öffnung aufweist, entfernt ist.
  3. Magnetothermische Auslöseeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die mit dem feststehenden Polteil (6) in Verbindung stehende Öffnung aufweisende Teil des Gehäuses selbst verlängert ist, um den zweiten Längsarm (2), an dessen Ende die Einstellmittel (15) angebracht wird, zu bilden.
  4. Magnetothermische Auslöseeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Polteil (6) durch die Halterung gebildet ist.
  5. Magnetothermische Auslöseeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Polteil (6) unmittelbar durch Verformung in der Halterung gebildet ist.
  6. Magnetothermische Auslöseeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Polteil (6) durch eine Quetschverbindung in Höhe der Gehäuseöffnung befestigt ist, welche mit ihm über eine in der Halterung enthaltenen Wulst (5) in Verbindung steht.
  7. Magnetothermische Auslöseeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung von einem freien Ende zum anderen den zweiten Längsarm (2) aufweist, der abgewinkelt ist und dessen unteres Teil (3) eines der zwei gegenüberliegenden Flächen (3, 9) des Gehäuses bildet, in welches die mit dem feststehenden Polteil (6) in Verbindung stehende Öffnung (4) gebohrt ist, wobei sich die Fläche (3) in einem Winkel von 90° in einem ersten Zweig (8) fortsetzt, welcher sich in einem weiteren Winkel von 90° zur anderen (9) der beiden gegenüberliegenden Flächen (3, 9) fortsetzt, die mit der anderen zu der mit dem feststehendem Polteil (6) in Verbindung stehenden Öffnung (4) ausgerichteten Öffnung versehen ist, worauf ein weiterer Winkel von 90° einen zweiten Zweig (10) parallel zum ersten (8) festlegt, wobei die Einheit das rechtwinklige Gehäuse bildet und der zweite Zweig (10) zur Mittelebene der Einheit derart verschoben ist, daß er sich in einem weiteren Winkel parallel zum zweiten Längsarm (2) hin zum ersten Längsarm (11) fortsetzt und im Bezug auf die Einheit an dessen Außenseite liegt und dessen freies das Bimetall tragende Ende (13) mit dem zweiten Längsarm (2) so zusammenwirkt, daß es im Vergleich dazu parallel und in einer kurzen Distanz zu diesem angeordnet ist, um mit einer Einstellschraube (15) zusammenzuwirken.
  8. Magnetothermische Auslöseeinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen der Induktionsspule (24) und der Halterung sich aus der kurzen Entfernung des ersten Längsarmes (11), der das Bimetall (14) trägt, ergibt, um den elektrischen Weg in der Halterung zu verkürzen und ein Erwärmen in Grenzen zu halten.
  9. Magnetothermische Auslöseeinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine rohrförmige Hülse (16) koaxial um die zwei ausgerichteten Öffnungen und das feststehende Polteil (6) erstreckt, wobei die Hülse (16) den Tauchmagnetanker (17) aufnimmt und von der Induktionsspule (24) umgeben ist.
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