EP1226599B1 - Elektrisches schutzschaltgerät - Google Patents

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EP1226599B1
EP1226599B1 EP00964170A EP00964170A EP1226599B1 EP 1226599 B1 EP1226599 B1 EP 1226599B1 EP 00964170 A EP00964170 A EP 00964170A EP 00964170 A EP00964170 A EP 00964170A EP 1226599 B1 EP1226599 B1 EP 1226599B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching device
holding body
armature
magnet armature
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00964170A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1226599A1 (de
Inventor
Klaus Dauer
Lothar Winzen
Günter Baujan
Rudolf Baumeister
Volker Blechacz
Peter Willerscheidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Moeller GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moeller GmbH filed Critical Moeller GmbH
Publication of EP1226599A1 publication Critical patent/EP1226599A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1226599B1 publication Critical patent/EP1226599B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H2071/249—Electromagnetic mechanisms with part of the magnetic circuit being in the normal current path in the circuit breaker, e.g. yoke, fixed contact and arc-runner are made out of one single conductive element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • 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 invention relates to an electrical circuit breaker, in particular Motor protection switch, according to the preamble of claim 1.
  • WO-A-9748113 describes a generic protective switching device. This comprises a tripping unit with a magnetic anchor device, which in the trip unit can be used.
  • the separate magnet armature device consists of a sleeve-shaped insulating material, which has a movable armature, a pressed-in insulating material Magnetkem and a coil spring, the movable armature through Support applied to the magnetic core with a spring force.
  • a Push rod available which is supported on one side of the armature and the through the coil spring and a bore of the magnetic core through from the Magnet core protrudes outwards.
  • the movable armature is means bow-shaped Wegbegrenzungsmittel held in the sleeve.
  • This protective switching device also has an insulating material housing with a Switching device and a trip unit with a short circuit sensitive electromagnetic quick release on.
  • the invention is based on the object, a generic switching device to create, which is so simplified in its construction that a more comfortable mounting of the device is possible and the thresholds for the quick release are easier to adjust.
  • a replaceable Unit created for the quick release of a protective device.
  • the unit from the front side (side of the actuator) of the switching device forth in particular can be inserted perpendicular to the front surface of the device, can be fixed in the device.
  • the inventive design is advantageous for devices with at least partially glued in the housing trip units. In a preferred embodiment of the invention, the trip unit is exclusive fixed by gluing in the housing.
  • Fig. 1 shows an electrical circuit breaker 1, in particular Motor protection switch, with a rotary drive and a rotary head 11 for on and Switching off and displaying tripping in case of overload or short circuit and with a housing 12 which is divided into three housing parts 13, 14, 15.
  • the middle one Housing part 14 has cable entry openings 16 with cable clamps 17.
  • Fig. 2 shows the trip unit of the invention Protective switching device in an exploded view. It includes the Tripping unit a parts carrier 5, to which a connecting piece 6 can be fastened.
  • the parts carrier 5 is advantageously made of a thermoplastic plastic.
  • the connecting piece 6 is made of copper and is L-shaped, wherein the lower outwardly directed leg 18 is provided as a contact tapping for the cable clamp 17.
  • the parts carrier 5 has a fixing pin 23 which projects into a corresponding recess on the lower leg 18 of the connecting piece 6.
  • the upper leg 21 is provided with a connection zone 19 for connection of an overcurrent or bimetallic release 9.
  • a heating conductor 22 in particular by means of a plasma or inert gas welding connection, connected via the connection zone 19 with the connecting piece 6.
  • the heating element 22 is placed in a known manner spirally around a bimetal 8 and at its other free end, preferably also by means of a plasma or inert gas welding connection, connected to the bimetal 8.
  • the inert gas welding connection between the copper and the bimetal 8 which is very difficult to weld, establishes a secure connection, thereby eliminating quality problems in this respect.
  • the heating element 22 is welded to the passive side of the bimetal 8.
  • the passive side of the bimetal 8 is well suited for welding because only the active side is made of an alloy that is relatively difficult or impossible to weld.
  • the lower end of the bimetal 8 is connected to a yoke plate 28 at an outwardly bent tongue 33 perpendicular.
  • the yoke plate 28 consists of a substantially U-shaped region with two parallel side limbs 29, 31 and a transverse leg 30 connecting them holding the quick release 10, one at the second leg 31 at right angles integrally connected mounting portion 32 and a tongue 33rd
  • a fixing tab is arranged, which in a elongated, provided with Fixiernoppen, latching opening of the parts carrier. 5 intervenes. As a result, the yoke plate 28 is fastened in the part carrier 5.
  • the trip coil 38 of the quick release 10 is its one coil end with the contact element 7 and with its other coil end to the yoke plate 28 connected to the attachment portion 32.
  • the connection also takes place preferably by inert gas or plasma welding.
  • the parallel to the attachment portion 32 extending leg portion of the Contact element 7 is partially provided with recesses to Parts of the yoke plate 28 in contact with each other without contact and head side to be connected to a coil end of the trigger coil. hereby is built extremely space-saving.
  • a slot motor 47 is pre-assembled.
  • the trip unit fixed only by gluing in the housing 12 (i.e. Screwing, locking, bracing or the like).
  • gluing in the housing 12 i.e. Screwing, locking, bracing or the like.
  • special Suitable splices have extensions on the voltage-carrying Share proved.
  • the flow of current in the arranged on the parts carrier 5 parts is made by the lower leg of the connector 6 to the weld Connecting zone 19 / heating element 22, then in the heating element 22nd up to the welded joint heating element 22 / bimetal 8, then via the bimetal 8 up to the welded joint bimetal 8 / yoke plate 28, then over the attachment portion 32 of the yoke plate 28 to the Weld joint attachment portion 32 / trigger coil 38, then over the winding of the trigger coil 38 to the Welded connection trip coil 38 / contact element 7 in the Contact element 7 to continue the flow over the with the Contact element 7 cooperating movable contact element.
  • 3a shows a preassemblable unit with a receiving body 60, a Magnetic armature 62 and a spring element 64 in an exploded view.
  • the armature 62 is formed substantially rod-shaped, with its lower part MA 1 has a nearly square cross-section and its upper part MA 2 is formed as a pin-shaped extension significantly smaller and in particular circular cross-section.
  • the upper part MA 2 is advantageously not centric, but arranged offset from the center of the armature 62.
  • the upper part MA 2 is expanded by a preferably plate-like head piece 63.
  • the magnet armature 62 is made of a magnetizable material.
  • the magnet armature body (with the exception of the head piece 63) can for example be easily rotated from a square profile. It can be made by centering the material in the central axis of the square profile, the lower part MA 1 and centering of the material from the center of the profile, the upper part MA 2 manufactured (eg by turning on a lathe).
  • the receiving body 60 is made of insulating material and serves to accommodate the Magnetic armature 62 and the spring element 64.
  • the armature 62 nd longitudinally movable in the, substantially tubular, Receiving body 60 stored.
  • the spring element 64 which is preferably designed as a torsion spring and also in, respectively on, the receiving body 60 is arranged, the armature 62 is opposite its triggering movement direction (here: down) with a spring force applied.
  • the torsion spring supports with its one free end an abutment 66 of the receiving body 60. With her other free End behind the torsion spring engages behind the head 63 of the armature 62 and acts on this by a spring force against his Triggering movement direction.
  • the receiving body 60 consists essentially of a lower, tubular section I and a head section II.
  • the section I serves in its upper part I 1 of the guide of the armature 62 and in its lower part I 2 of the attachment within the quick release 10.
  • the receiving body 60 in adaptation to the lower part MA 2 of the armature 62th the wall area narrowing the circular cross-section (according to FIG. 3b).
  • the receiving body 60 in its interior in adaptation to the cross section of the magnet armature 62, in particular circular, formed ( Figure 3c).
  • the armature 62 For the mounting of the armature 62 in the receiving body 60 of the armature 62 is preceded by its head 63, introduced from below into the lower part I 2 of the receiving body 60. In a preassembled rest position of the armature 62 is biased within the receiving body 60 by a free, under the head piece 63 of the armature 62 cross, end of the torsion spring against the Ausl Harborschulsraum. In this case, the armature 62 is limited by the formed between the upper and lower part of the armature 62 transition plane MA Ü , which cooperates with a particular annular abutment in the interior of the receiving body 60 in its displacement against the tripping direction.
  • mounted armature 62 is movably mounted between the described rest position and a tripping in the direction of release position.
  • the triggering position is achieved upon the occurrence of a certain magnetic field and thus at a certain short-circuit current level by the longitudinally mounted armature 62 and the fixed magnetic core 68 are magnetized by the generated magnetic field and attract by the magnetic effect.
  • the achievable at a certain current displacement of the armature 62 and the spring force with which the armature 62 is biased against the release movement direction interact.
  • the armature 62 acts on a percussion armor 69, which is guided in regions in the magnetic core 68.
  • the receiving body 60 for attachment to the quick release 10 with its lower open end of section I through an opening 29a of the side leg 29 on the magnetic core 68 of the quick release 10th releasably attached (force-fit).
  • This will be a simple Interchangeability of the preassemblable unit consisting of receiving body 60, armature 62 and spring element 64 guaranteed.
  • This has one facilitated assembly and a simplified dimensioning of Switching devices with respect to their thresholds for short-circuit currents result.
  • the unit 60, 62, 64 is secured against rotation in the short-circuit release 10, have the receiving body 60 and the side legs 29 corresponding Anti-rotation means 70, 71 on.
  • the receiving body 60 preferably with a circumferentially arranged outwardly directed Fixation formed during the side legs 29 in his Opening 29a one cooperating with the fixation process Has recess.
  • the parts carrier is made of thermoplastic and is glued into the housing, which consists of duroplastic, or a housing part, as the other parts carrier of the other phases also.
  • the gluing is done without an additional connection, such as screw or bracing and the like.
  • Adhesive pockets are present on the housing, which are filled with a quantity of approximately 0.010 g of adhesive material.
  • the first pins, or pin pairs, are each formed on the yoke plate while the second pins are formed on the connector. Furthermore, third pins are integrally formed on the yoke plate.
  • pins Glued only metal extensions of sheets, which are referred to here as pins.
  • the pins are spatially distributed to ensure a good stop. There are twelve pins in total. This eliminates any glands. Due to the permanently fixed connection is achieved in a simple manner that the bimetallic position remains stable. Thermal and mechanical stresses are also significantly reduced by the use of the thermoplastic by gluing, while the heat and dimensional stability is ensured.
  • the pre-assembled parts carrier is in the housing in existing for this Chambers inserted.
  • the receiving body (60) Have means for changing the bias of the spring means (64).
  • these means are used as an abutment for the Receiving a spring arm of the torsion spring formed so that these in different postions guarantees different biases.
  • the subject matter of the invention also extends to others Protection devices such as circuit breakers or circuit breakers or like. Also, all features shown in the drawing belong to the Invention, in particular geometry, as shown.

Abstract

Ein elektrisches Schutzschaltgerät (1), insbesondere Motorschutzschalter, mit einem Gehäuse (12) aus Isolierstoff, einer Schaltkontaktanordnung, und einer Auslöseeinheit mit einem elektromagnetischen Schnellauslöser (10) umfassend eine Auslöserspule (38), einen Magnetkern (68), einen Magnetanker (62) und einen Schlaganker (69) soll in seinem Aufbau derart vereinfacht werden, daß eine komfortablere Montage des Gerätes ermöglicht wird und die Ansprechwerte für den Schnellauslöser einfacher einstellbar sind.Dies wird dadurch erreicht, daß der Magnetanker (62) in einem Aufnahmekörper (60) aus Isolierstoff axial beweglich gelagert ist, der Aufnahmekörper (60) ein Federelement (64) aufnimmt, welches den Magnetanker (62) entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, und der so bestückte Aufnahmekörper (60) tauschbar in der Auslöseeinheit montierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schutzschaltgerät, insbesondere Motorschutzschalter, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die WO-A-9748113 beschreibt ein gattungsgemäßes Schutzschaltgerät. Dieses umfasst eine Auslöseeinheit mit einer Magnetankereinrichtung, die in die Auslöseeinheit einsetzbar ist. Die separate Magnetankereinrichtung besteht aus einem hülsenförmigen Isolierstoffgehäuse, welches einen beweglichen Magnetanker, einen im Isolierstoffgehäuse eingepressten Magnetkem sowie eine Spiralfeder, die den beweglichen Magnetanker durch Abstützung am Magnetkern mit einer Federkraft beaufschlagt. Ferner ist eine Schubstange vorhanden, die sich einseitig am Magnetanker abstützt und die durch die Spiralfeder und eine Bohrung des Magnetkems hindurch aus dem Magnetkern nach außen heraus ragt. Der bewegliche Magnetanker wirdmittels bügelartiger Wegbegrenzungsmittel in der Hülse gehalten.
Aus der DE 42 08 716 C2 ist bereits ein derartiges Schaltgerät bekannt. Dieses Schutzschaltgerät weist ebenfalls ein Isolierstoffgehäuse mit einer Schaltvorrichtung und einer Auslöseeinheit mit einem kurzschlußempfindlichen elektromagnetischen Schnellauslöser auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Schaltgerät zu schaffen, welches in seinem Aufbau derart vereinfacht ist, daß eine komfortablere Montage des Gerätes ermöglicht wird und die Ansprechwerte für den Schnellauslöser einfacher einstellbar sind.
Ausgehend von einem Schutzschaltgerät der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.
Durch die Bildung eines separaten Modules, umfassend einen Aufnahmekörper mit einem Magnetanker und einem Federelement, welches tauschbar, insbesondere über eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Magnetkern des Schnellauslösers verbindbar ist, wird eine austauschbare Einheit für den Schnellauslöser eines Schutzschaltgerätes geschaffen. Durch Austausch dieser erfindungsgemäßen Einheit kann auf einfache Weise der Auslösewert eines Schutzschaltgerätes verändert werden. Aufwendige Einstellarbeiten auf engstem Raum erübrigen sich. Mit Vorteil ist die Einheit von der Frontseite (Seite des Betätigers) des Schaltgerätes her, insbesondere senkrecht zur Frontfläche des Gerätes einsteckbar, im Gerät fixierbar. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich mit Vorteil für Geräte mit zumindest teilweise im Gehäuse verklebten Auslöseeinheiten. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Auslöseeinheit ausschließlich durch Verklebung im Gehäuse fixiert.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
Figur 1:
ein Schutzschaltgerät gemäß der Erfindung in Perspektivansicht;
Figur 2:
die Auslöseeinheit des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes in Explosionsdarstellung;
Figur 3a:
einen auswechselbaren Aufnahmekörper mit Magnetanker und Federelement in Explosionsdarstellung;
Figur 3b:
eine Schnittdarstellung des Aufnahmekörpers entlang der Linie A-A in Fig. 3a;
Figur 3c:
eine Schnittdarstellung des Aufnahmekörpers entlang der Linie B-B in Fig. 3a;
Figur 4:
eine vormontierte Auslöseeinheit mit separatem vormontierten Aufnahmekörper; und
Figur 5:
ein Schaltgerätegehäuseteil mit eingebauter Auslöseeinheit und separatem vormontierten Aufnahmekörper.
Die Fig. 1 zeigt ein elektrisches Schutzschaltgerät 1, insbesondere Motorschutzschalter, mit einem Drehantrieb und einen Drehkopf 11 zum Ein- und Ausschalten und Anzeigen der Auslösung bei Überlast oder Kurzschluß und mit einem Gehäuse 12, das in drei Gehäuseteile 13, 14, 15 unterteilt ist. Der mittlere Gehäuseteil 14 weist Kabeleinführungsöffnungen 16 mit Kabelklemmen 17 auf.
Die Fig. 2 zeigt die Auslöseeinheit des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes in einer Explosionsdarstellung. Dabei umfaßt die Auslöseeinheit einen Teileträger 5, an dem ein Anschlußstück 6 befestigbar ist. Der Teileträger 5 besteht mit Vorteil aus einem Thermoplastkunststoff.
Das Anschlußstück 6 besteht aus Kupfer und ist L-förmig, wobei der untere nach außen gerichtete Schenkel 18 als Kontaktabgriff für die Kabelklemme 17 vorgesehen ist.
Der Teileträger 5 weist einen Fixierungszapfen 23 auf, der in eine entsprechende Vertiefung am unteren Schenkel 18 des Anschlußstückes 6 ragt.
Der obere Schenkel 21 ist mit einer Verbindungszone 19 zum Anschluß eines Überstrom- beziehungsweise Bimetallauslösers 9 versehen. Dabei ist ein Heizleiter 22, insbesondere mittels einer Plasma- oder Schutzgasschweißverbindung, über die Verbindungszone 19 mit dem Anschlußstück 6 verbunden. Hierfür ist der Heizleiter 22 in bekannter Weise spiralförmig um ein Bimetall 8 gelegt und an seinem anderen freien Ende, vorzugsweise ebenfalls mittels einer Plasma- oder Schutzgasschweißverbindung, mit dem Bimetall 8 verbunden.
Durch die Schutzgasschweißverbindung zwischen dem Kupfer und der Bimetall 8, die sich nur sehr schwer schweißen läßt, wird eine sichere Verbindung hergestellt, wodurch Qualitätsprobleme in dieser Hinsicht beseitigt werden.
Mit der Schutzgas- bzw. Plasmaschweißung wird das Heizelement 22 an der passiven Seite des Bimetalls 8 angeschweißt. Die passive Seite des Bimetalls 8 ist zum Schweißen gut geeignet, weil nur die aktive Seite aus einer Legierung besteht, die sich relativ schwer bzw. nicht schweißen läßt.
Das untere Ende des Bimetalls 8 ist mit einem Jochblech 28 an einer nach außen gebogenen Zunge 33 senkrecht verbunden.
Das Jochblech 28 besteht aus einem im wesentlichen U-förmigen Bereich mit zwei parallelen Seitenschenkeln 29, 31 und einem diese verbindenden Querschenkel 30 die den Schnellauslöser 10 halten, einem an dem zweiten Schenkel 31 rechtwinkelig einstückig verbunden Befestigungsabschnitt 32 und einer Zunge 33.
An dem Befestigungsabschnitt 32 ist eine Fixierlasche angeordnet, die in eine längliche, mit Fixiernoppen versehene, Rastöffnung des Teileträgers 5 eingreift. Hierdurch wird das Jochblech 28 in dem Teileträger 5 befestigt.
Zu dem Befestigungsabschnitt 32 des Jochbleches 28 ist ein, im wesentlichen L-förmig ausgebildetes Kontaktelement 7 mit einem seiner Schenkelteile parallel verlaufend angeordnet.
Die Auslösespule 38 des Schnellauslösers 10 ist ihrem einen Spulenende mit dem Kontaktelement 7 und mit ihrem anderen Spulenende mit dem Jochblech 28 am Befestigungsabschnitt 32 verbunden. Die Verbindung erfolgt ebenfalls vorzugsweise durch Schutzgas- oder Plasmaschweißen.
Das parallel zum Befestigungsabschnitt 32 verlaufende Schenkelteil des Kontaktelementes 7 ist bereichsweise mit Aussparungen versehen um mit Teilen des Jochbleches 28 berührungslos ineinanderzugreifen und kopfseitig mit einem Spulenende der Auslöserspule verbunden zu werden. Hierdurch wird äußerst platzsparend gebaut.
Im unteren Bereich des Teileträgers 5 wird ein Slotmotor 47 vormontiert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Auslöseeinheit ausschließlich durch Verklebung im Gehäuse 12 fixiert (d.h. ohne Verschraubung, Verrastung, Verspannung oder dergleichen). Als besonders geeignete Klebestellen haben sich Fortsätze an den spannungführenden Teilen erwiesen. In der dargestellten Ausführungsform sind mindestens ein erster Klebefortsatz K1 an der Verbindungszone 19 des Anschlußstückes 6, ein zweiter Klebefortsatz K2 an der mit dem Jochblech 28 verbundenen Zunge 33 und ein dritter und vierter Klebefortsatz K3, K4 am Jochblech 28 selbst, im Eckbereich von Seitenschenkel 29 und Querschenkel 30, angeordnet.
Der Stromfluß in den, an dem Teileträger 5 angeordneten Teilen erfolgt von dem unteren Schenkel des Anschlußstückes 6 bis zu der Schweißverbindung Verbindungszone 19 / Heizelement 22, anschließend in das Heizelement 22 bis zu der Schweißverbindung Heizelement 22 / Bimetall 8, anschließend über das Bimetall 8 bis zu der Schweißverbindung Bimetall 8 / Jochblech 28, anschließend über den Befestigungsabschnitt 32 des Jochblechs 28 bis zu der Schweißverbindung Befestigungsabschnitt 32 / Auslöserspule 38, anschließend über die Wicklung der Auslöserspule 38 bis zu der Schweißverbindung Auslösespule 38 / Kontaktelement 7 in das Kontaktelement 7 zur Weiterführung des Stromes über das mit dem Kontaktelement 7 zusammenwirkende bewegliche Kontaktelement.
Fig.3a zeigt eine vormontierbare Einheit mit einem Aufnahmekörper 60, einem Magnetanker 62 und einem Federelement 64 in einer Explosionsdarstellung.
Der Magnetanker 62 ist im wesentlichen stabförmig ausgebildet, wobei sein unterer Teil MA1 einen nahezu quadratischen Querschnitt aufweist und sein oberer Teil MA2 als stiftförmiger Fortsatz deutlich geringeren und insbesondere kreisrunden Querschnitts ausgebildet ist. Dabei ist der obere Teil MA2 mit Vorteil nicht zentrisch, sondern aus der Achsmitte des Ankers 62 versetzt angeordnet. An seinem freien Ende ist der obere Teil MA2 durch ein vorzugsweise plattenartiges Kopfstück 63 erweitert. Der Magnetanker 62 besteht aus einem magnetisierbaren Material.
Der Magnetankerkörper (mit Ausnahme des Kopfstückes 63) kann z.B. auf einfache Weise aus einem Vierkantprofil gedreht werden. Dabei kann durch Zentrierung des Materials in der Mittelachse des Vierkantprofils, der untere Teil MA1 und bei Zentrierung des Materials aus der Profilmitte versetzt, der obere Teil MA2 gefertigt (z.B. durch Drehen auf einer Drehbank) werden.
Der Aufnahmekörper 60 besteht aus Isolierstoff und dient der Aufnahme des Magnetankers 62 und des Federelementes 64. Dabei ist der Magnetanker 62 längsbeweglich in dem, im wesentlichen röhrenförmig ausgebildeten, Aufnahmekörper 60 gelagert. Durch das Federelement 64, welches vorzugsweise als Drehfeder ausgebildet ist und ebenfalls in, beziehungsweise an, dem Aufnahmekörper 60 angeordnet ist, ist der Magnetanker 62 entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung (hier: nach unten) mit einer Federkraft beaufschlagt. Hierfür stützt sich die Drehfeder mit ihrem einen freien Ende an einem Widerlager 66 des Aufnahmekörpers 60 ab. Mit ihrem anderen freien Ende hintergreift die Drehfeder das Kopfstück 63 des Magnetankers 62 und beaufschlagt diesen hierdurch mit einer Federkraft entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung.
Der Aufnahmekörper 60 besteht im wesentlichen aus einem unteren, rohrförmigen Abschnitt I und einem Kopfabschnitt II.
Der Abschnitt I dient in seinem oberen Teil I1 der Führung des Magnetankers 62 und in seinem unteren Teil I2 der Befestigung innerhalb des Schnellauslösers 10. In seinem oberen Teil I1 weist der Aufnahmekörper 60 in Anpassung an den unteren Teil MA2 des Magnetankers 62 den Kreisquerschnitt verengende Wandungsbereiche auf (gemäß Fig. 3b). In seinem unteren randoffenen Teil I2 ist der Aufnahmekörper 60 in seinem Inneren in Anpassung an den Querschnitt des Magnetankers 62, insbesondere kreisrund, ausgebildet (Fig.3c).
Für die Montage des Magnetankers 62 in dem Aufnahmekörper 60 wird der Magnetanker 62 mit seinem Kopfstück 63 voran, von unten in den unteren Teil I2 des Aufnahmekörpers 60 eingeführt. In einer vormontierten Ruheposition wird der Magnetanker 62 innerhalb des Aufnahmekörpers 60 durch ein freies, unter das Kopfstück 63 des Magnetankers 62 greifendes, Ende der Drehfeder entgegen der Auslösebewegungsrichtung vorgespannt. Hierbei wird der Magnetanker 62 durch die zwischen oberem und unteren Teil des Magnetankers 62 gebildete Übergangsebene MAÜ, die mit einem insbesondere kreisringförmigen Widerlager im Inneren des Aufnahmekörpers 60 zusammenwirkt in seinem Verschiebeweg entgegen der Auslösebewegungsrichtung begrenzt. Auf diese Weise ist der in der vormontierten Einheit (60, 62, 64) gelagerte Magnetanker 62 zwischen der beschrieben Ruheposition und einer in Auslösebewegungsrichtung befindlichen Auslöseposition beweglich gelagert. Die Auslöseposition wird bei Auftreten einer bestimmten Magnetfeldstäke und damit bei einer bestimmten Kurzschlußstromhöhe erreicht, indem der längsbeweglich gelagerte Magnetanker 62 und der feststehende Magnetkern 68 durch das erzeugte Magnetfeld magnetisiert werden und sich durch die magnetische Wirkung anziehen. Der bei einer bestimmten Stromstärke erreichbare Verschiebeweg des Magnetankers 62 und die Federkraft, mit der der Magnetanker 62 entgegen der Auslösebewegungsrichtung vorgespannt ist, stehen in Wechselwirkung. So ist durch die Dimensionierung der Drehfeder der Grenzstrom einstellbar, bei dem der Schnellauslöser 10 auslösen soll. Für den Auslösevorgang wirkt (schlägt) der Magnetanker 62 auf einen, bereichsweise im Magnetkern 68 geführten, Schlaganker 69.
Gemäß Fig.4 wird der Aufnahmekörper 60 zur Befestigung am Schnellauslöser 10 mit seinem unteren offenen Ende des Abschnittes I durch eine Öffnung 29a des Seitenschenkels 29 auf den Magnetkern 68 des Schnellauslösers 10 lösbar aufgesteckt (kraftschlüssig). Hierdurch wird eine einfache Austauschbarkeit der vormontierbaren Einheit bestehend aus Aufnahmekörper 60, Magnetanker 62 und Federelement 64 gewährleistet. Dies hat eine erleichterte Montage sowie eine vereinfachte Dimensionierung der Schaltgeräte bezüglich ihrer Ansprechwerte für Kurzschlußströme zur Folge. Damit die Einheit 60, 62, 64 verdrehsicher im Kurzschlußauslöser 10 fixiert ist, weisen der Aufnahmekörper 60 und der Seitenschenkel 29 entsprechende Verdrehsicherungsmittel 70, 71 auf. Hierfür ist der Aufnahmekörper 60 vorzugsweise mit einem umfänglich angeordneten nach außen gerichteten Fixierungsfortsatz ausgebildet, während der Seitenschenkel 29 in seiner Öffnung 29a eine mit dem Fixierungsfortsatz zusammenwirkende Ausnehmung aufweist.
Der Teileträger besteht aus Thermoplast und wird in das Gehäuse, das aus Duroplast besteht, bzw. einem Gehäuseteil verklebt, wie die anderen Teileträger der anderen Phasen auch.
Das Kleben erfolgt ohne eine zusätzliche Verbindung, wie Schraubverbindung oder Verspannen und dergleichen.
An dem Gehäuse sind, Klebetaschen vorhanden, die mit einer Menge von ca. 0,010 g Klebematerial gefüllt werden.
In die Klebetaschen tauchen Stifte der Auslöseeinheit ein, die dort verklebt werden.
Die ersten Stifte, bzw. Stiftpaare, sind jeweils an das Jochblech angeformt während die zweiten Stiften an das Anschlußstück angeformt sind. Ferner sind dritte Stifte an das Jochblech angeformt.
Geklebt werden nur Metallfortsätze von Blechen, die hier als Stifte bezeichnet sind. Die Stifte sind räumlich verteilt, um einen guten halt zu gewährleisten. Insgesamt sind zwölf Stifte vorhanden.
Hierdurch entfallen jegliche Verschraubungen. Durch die dauerhaft feste Verbindung wird in einfacher Weise erreicht daß die Bimetallposition stabil bleibt. Thermische und mechanische Spannungen werden auch durch die Verwendung des Thermoplast durch das Kleben erheblich gemindert, während die Wärme- und Formstabilitat gewährleistet wird.
Der vormontierte Teileträger wird in das Gehäuse in hierfür vorhandene Kammern eingeschoben.
Zusätzlich kann eine Dimensionierung des Schnellauslösers (10) anstelle des Austausches der gesamten Einheit (60, 62, 64) auch durch eine Veränderbarkeit der Federvorspannung erreicht werden. Hierfür kann der Aufnahmekörper (60) Mittel zur Änderung der Vorspannung des Federmittels (64) aufweisen. In einer möglichen Ausführungsform sind diese Mittel als Widerlager für die Aufnahme eines Federarms der Drehfeder ausgebildet, so daß diese in verschiedenen Postionen verschiedene Vorspannungen gewährleistet. Desweiteren erstreckt sich der Gegenstand der Erfindung auch auf andere Schutzschaltgeräte wie Leistungsschalter oder Leitungsschutzschalter oder dergleichen. Auch gehören alle in der Zeichnung gezeigten Merkmale zur Erfindung, insbesondere Geometrie, wie dargestellt.
Bezugszeichenliste
Schaltgerät
1
Teileträger
5
Anschlußstück
6
Kontaktelement
7
Bimetall
8
Überstromauslöser
9
Schnellauslöser
10
Drehkopf
11
Gehäuse
12
Gehäuseteile
13, 14, 15
Kabeleinführungsöffnungen
16
Kabelklemme
17
unterer Schenkel
18
Verbindungszone
19
oberer Schenkel
21
Heizelement
22
Fixierungszapfen
23
Jochblech
28
Seitenschenkel
29, 31
Querschenkel
30
Befestigungsabschnitt
32
Zunge
33
Auslöserspule
38
Aufnahmekörper
60
Magnetanker
62
Kopfstück
63
Federelement
64
Widerlager
66
Magnetkern
68
Schlaganker
69
Verdrehsicherungsmittel
70, 71

Claims (12)

  1. Elektrisches Schutzschaltgerät (1), insbesondere Motorschutzschalter, mit
    einem Gehäuse (12) aus Isolierstoff,
    einer Schaltkontaktanordnung, und
    einer Auslöseeinheit mit einem elektromagnetischen Schnellauslöser (10) umfassend eine Auslöserspule (38), einen Magnetkern (68), einen Magnetanker (62) und einen Schlaganker (69), wobei
    der Magnetanker (62) in einem Aufnahmekörper (60) aus Isolierstoff axial beweglich gelagert ist,
    der Aufnahmekörper (60) ein Federelement (64) aufnimmt, welches den Magnetanker (62) entgegen seiner Auslösebewegungsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, und
    der so bestückte Aufnahmekörper (60) tauschbar in der Auslöseeinheit montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Magnetkem (68) feststehender Bestandteil des Schnellauslösers (10) ist und
    der bestückte Aufnahmekörper (60) lösbar auf dem Magnetkern (68) aufgesteckt ist.
  2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und einen unteren umfänglich geschlossenen, mit einem offenen Ende versehenen Teil (I) aufweist, in welchem der Magnetanker (62) bereichsweise geführt ist und einen oberen umfänglich bereichsweise offenen Teil (II) aufweist, in welchem der Magnetanker (62) mit dem Federelement (64) zusammenwirkt.
  3. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) in einer Öffnung (29a) eines U-förmig ausgebildeten Jochbleches (28) des Schnellauslösers (10) angeordnet ist.
  4. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) mit seinem dem Magnetankerkopf abgekehrten Ende auf den Magnetkern (68) aufsteckbar ist.
  5. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) und das Jochblech (28) Verdrehsicherungsmittel (70, 71) aufweisen, die eine Unverdrehbarkeit des Aufnahmekörpers (60) gewährleisten.
  6. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (64) eine Drehfeder ist.
  7. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) Mittel zur Änderung der Vorspannung des Federmittels (64) aufweist.
  8. Schaltgerät nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als Widerlager für die Aufnahme eines Federarmendes der Drehfeder ausgebildet sind.
  9. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinheit ausschließlich durch Verklebung im Gehäuse (12) fixiert ist.
  10. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) aus einem Duroplastmaterial besteht.
  11. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (60) eine axiale Länge aufweist, die größer ist, als die Länge des Magnetankers (62) zuzüglich seines Verschiebeweges.
  12. Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (62) in seinem unteren Teil MA1 und der Aufnahmekörper (60) in seinem, den unteren Teil MA1 führenden Teil I1 in Anpassung aneinander derart ausgebildet sind, daß der Magnetanker (62) unverdrehbar im Aufnahmekörper (60) geführt ist.
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