EP1929500A1 - Electrical service device - Google Patents

Electrical service device

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Publication number
EP1929500A1
EP1929500A1 EP06791794A EP06791794A EP1929500A1 EP 1929500 A1 EP1929500 A1 EP 1929500A1 EP 06791794 A EP06791794 A EP 06791794A EP 06791794 A EP06791794 A EP 06791794A EP 1929500 A1 EP1929500 A1 EP 1929500A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact lever
arm
contact
lever
switching device
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.)
Withdrawn
Application number
EP06791794A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Patrick Claeys
Joachim Becker
Ralf Weber
Richard Kommert
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.)
ABB AG Germany
Original Assignee
ABB AG Germany
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 ABB AG Germany filed Critical ABB AG Germany
Publication of EP1929500A1 publication Critical patent/EP1929500A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
    • H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
    • H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
    • 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
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
    • H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
    • H01H77/06—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electromagnetic opening
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/12—Shape memory
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/034—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H using magnetic shape memory [MSM] also an austenite-martensite transformation, but then magnetically controlled

Definitions

  • the invention relates to an electrical installation device according to the preamble of claim 1.
  • Circuit breaker, motor protection switch, circuit breaker and residual current circuit breaker have a contact point, which can also be designed as a double contact point, which must be permanently opened in the event of a fault current, overcurrent and / or short-circuit current.
  • a circuit breaker, circuit breaker or motor protection switch has a thermal release responsive to an overcurrent and is generally formed as a bimetallic strip, and a solenoid system which opens the contact point when a short circuit current occurs. Both the thermal and the magnetic release act on a Verklinkungsstelle within a switching mechanism, which is coupled to a movable contact carrier for a movable contact piece, so that due to the Ent- latching the Verklinkungsstelle the contact point is permanently opened.
  • Verklinkungsstelle In a residual current circuit breaker, an electromagnetic release is provided which unlatches due to a fault current via a plunger a Verklinkungsstelle, so that here the contact point is permanently opened.
  • Verklinkungsstelle usually has two elements which cooperate with each other and are pressed against each other under the pressure of a spring.
  • the bimetallic strip for example via a slide or the like, acts on the thermostatic bimetal, the other element itself pivot and thereby releases the contact carrier, so that a cooperating with this spring spends the movable contact carrier in the off position.
  • the object of the invention is to provide an electrical switching device in which a Verklinkungsstelle is avoided.
  • a movable part of the trigger element of a shape memory alloy which undergoes a change in length or at least a change in shape under the influence of an electromagnetic field.
  • the particular advantage of using the shape memory alloy is that with mechanical coupling of the actuator with the contact lever of the Kon- clock lever can be easily returned to the on position, namely on the one hand by a current pulse on the trigger, which generates a restoring electromagnetic field through the coil, and on the other hand, by hand, wherein the shape memory alloy is deformed by mechanical force.
  • This trigger acts on the formed as a double arm lever contact carrier, the trigger can serve both as a thermal release and as an electromagnetic release.
  • FIG. 2 is a perspective view of a switch knob
  • Fig. 3 is a plan view of the switch knob of FIG. 2 and
  • Fig. 4 is a schematic representation of a supplement.
  • An electrical circuit breaker by which the invention is to be shown, is housed in a housing and has next to terminals and further components a contact point 10 with a fixed contact piece 11 and a so-called movable contact piece 12.
  • This movable contact piece is attached to a contact lever 13 which is rotatably mounted at its bearing point 14.
  • a double-arm lever is formed, with a first arm 15 on which the movable contact piece 12 is arranged or attached, and a second arm 16, at the free end of an L-shaped bend 17 is provided.
  • a compression spring 18 which serves in the position shown in FIG. 1 thick solid position as a contact pressure spring, between the arm 15 and the contact pressure spring 18 an obtuse angle, which opens away from the contact point 11 is, is formed.
  • the circuit breaker has one formed as a spindle 19 of a material that changes in shape under the influence of an electromagnetic field, here its length changes, formed actuator 18.
  • the electromagnetic field is generated by a coil 20, within which the spindle 19 is arranged is thus exposed to the magnetic field generated by the coil 20.
  • the spindle 19 is aligned with its longitudinal axis approximately perpendicular to the arm 15 and fixed at the arm 15 remote from the end fixed at 21, so that the spindle 19 extends under the influence of an electromagnetic field in one direction only, namely in the direction of arrow Pi.
  • the circuit breaker further has a switching knob 22 with a control handle 23 which is rotatably mounted in a rotation axis 24 and is acted upon in a manner not shown by a spring in the direction of arrow P 2 .
  • a first actuating arm 26 and a second actuating arm 27 is integrally formed on the hub-shaped portion 25, which extend parallel to each other and parallel to the control handle 23.
  • the spindle 19 has at its free end a latching hook 19 a, which is coupled to the contact lever 13.
  • the latching hook 19 a may for example be formed by a recess 19 c, which is formed for example by a cutout or the like.
  • the recess 19 c is limited to the latching hook 19 a opposite side by an end face 19 b and in this recess extends the double arm 15 of the contact lever thirteenth As can be seen from Fig.
  • the actuating arm 26 is integrally formed on the hub body 25, whereas the actuating arm 27 is connected via a living hinge 28 with the hub body 25, which opens into the hub body in extension of the longitudinal edge 29 of the second arm, so that on the actuating arm 26 opposite side between the actuating arm 27 and the peripheral surface of the hub body 25, a gap 30 is located.
  • the actuating arm 27 can be pivoted against the arrow direction P 2 , ie in the direction of arrow P 3 to the living hinge 28, but not in the direction of arrow P 2 , because the hub body 25 facing front edge of the actuating arm 27 against the peripheral surface of the hub body 25 applies.
  • the actuating arms 26 and 27 are arranged offset relative to one another with respect to the central axis 24 of the hub body 25 so that the actuating arm 27 can pivot in the direction of the arrow P 3 without being obstructed by the actuating arm 26.
  • the actuating arm 27 pivots, in the representation shown in FIG. 2, under the actuating arm 26 in the direction of arrow P 3 .
  • the free end of the actuating arm 27 is provided with a circular arc-shaped groove 31, whose task will be explained below.
  • Fig. 1 shows, as shown above, the significant components of the invention in closed position. If, for example, due to a short circuit, the spindle 19 of magnetic shape memory alloy extends in the direction of arrow P 1 , as shown in phantom 19 ', beats the end face 19 b of the spindle 19 on the arm 15 and pivots the arm 15 about the pivot point 14, whereby the Arm 15 together with the spring reaches and exceeds a dead center line T, whereby the spring 18, the contact lever 13 is suddenly and suddenly pivoted into the dashed switch-off position 13 '.
  • the bend 17 moves on a circular arc B 1 to the pivot bearing 14, whereas the free end of the actuating arm 27 pivots on a circular arc B 2 about the axis of rotation 24.
  • the rotational movement of the actuating arm 27 can extend only in the direction of arrow P 3 , but not in the opposite direction, transmits the longitudinal edge 29 of the actuating arm 27, at least in the region of the intersection of the sheets B 1 and B 2 on the switching knob or handle 23 exercised Hand force on the bend 17 and moves the contact lever 13 back into the position which is pulled out thick in Fig. 1, ie in the closed position, but at least until the dead center line T, from where the contact lever 13 snaps into the closed position.
  • the circular arc-shaped groove 31 serves to allow the angled portion 17 to slide past the actuating arm 27.
  • the clear distance between the latching hook 19 a and the end face 19 b is dimensioned so that when the contact lever 13 exceeds the dead center T and is pivoted to the open position, this pivoting movement is not hindered by the latching hook 19 a and 19 a ' ,
  • connection terminal 41 is connected at the connection point 44, which is also the case in the embodiment according to FIG. 1, via a stranded conductor 40.
  • the fixed contact piece 11, which cooperates with the movable contact piece 12 and thus forms the contact point 10, is attached to a conductor section 43 which extends parallel to the contact lever 13 (in closed position) to about the pivot point 14 and the free end of a Stranded conductor 15 is connected to the coil 20.
  • Characterized flows in the on state by the coil 20, the stranded conductor 45, the conductor section 43, the contact point 10, the first arm 15 and the stranded conductor 40, a current I, which forms a U-shape, the U-bottom through the contact point 10th is formed. Now, if a tube short circuit occurs, then exerts the U-shape of the current I from a force on the contact arm 15, which moves it in the Ausschalttraum.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

The invention proposes an electrical switching device, comprising a contact lever (13), which is mounted approximately centrally such that it can rotate, wherein a movable contact piece (12) is arranged at the free end of the first arm (15), and the free end of the second arm (16) is coupled to a rotatable toggle switch (22). A contact pressure spring (18) acts on the free end of the first arm (15) approximately in the direction of the longitudinal extent of the contact lever (13). An actuator (19) is provided which acts on the contact lever (13) so as to open it in the region between the axis of rotation (14) of the contact lever (13) and the moveable contact piece (16) and which may be mechanically coupled to the moveable contact lever (13) or the moveable contact piece (16).

Description

Elektrisches Installationsqerät Electrical installation device
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electrical installation device according to the preamble of claim 1.
Leitungsschutzschalter, Motorschutzschalter, Leistungsschalter und Fehlerstromschutzschalter besitzen eine Kontaktstelle, die auch als Doppelkontaktstelle ausgebildet sein kann, welche im Falle eines Fehlerstromes, Überstromes und/oder Kurzschlußstromes dauerhaft geöffnet werden muss. Zu diesem Zweck besitzt ein Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter oder Motorschutzschalter einen thermischen Auslöser, der auf einen Überstrom anspricht und im allgemeinen als Thermobimetallstreifen ausgebildet ist, und ein Elektromagnetsystem, welches bei Auftreten eines Kurzschlußstromes die Kontaktstelle öffnet. Sowohl der thermische als auch der magnetische Auslöser wirken auf eine Verklinkungsstelle innerhalb eines Schaltschlosses, welche mit einem beweglichen Kontaktträger für ein bewegliches Kontaktstück gekoppelt ist, so dass aufgrund der Ent- klinkung der Verklinkungsstelle die Kontaktstelle bleibend geöffnet wird. Bei einem Fehlerstromschutzschalter ist ein elektromagnetischen Auslöser vorgesehen, der aufgrund eines Fehlerstromes über einen Stößel eine Verklinkungsstelle entklinkt, so dass auch hier die Kontaktstelle bleibend geöffnet wird. Eine solche Verklinkungsstelle besitzt normalerweise zwei Elemente, die miteinander zusammenwirken und unter dem Druck einer Feder gegeneinander gedrückt sind. Sobald aufgrund eines Überstroms oder Kurzschlußstromes oder eines Fehlerstromes eines der beiden Teile aus der Stellung, in der sich beide berühren, entfernt wird, beispielsweise durch das Thermobimetall, zum Beispiel über einen Schieber oder dergleichen, auf den das Thermobimetall wirkt, kann das andere Element sich verschwenken und gibt dadurch den Kontaktträger frei, so dass eine mit diesem zusammenwirkende Feder den beweglichen Kontaktträger in Ausschaltstellung verbringt.Circuit breaker, motor protection switch, circuit breaker and residual current circuit breaker have a contact point, which can also be designed as a double contact point, which must be permanently opened in the event of a fault current, overcurrent and / or short-circuit current. For this purpose, a circuit breaker, circuit breaker or motor protection switch has a thermal release responsive to an overcurrent and is generally formed as a bimetallic strip, and a solenoid system which opens the contact point when a short circuit current occurs. Both the thermal and the magnetic release act on a Verklinkungsstelle within a switching mechanism, which is coupled to a movable contact carrier for a movable contact piece, so that due to the Ent- latching the Verklinkungsstelle the contact point is permanently opened. In a residual current circuit breaker, an electromagnetic release is provided which unlatches due to a fault current via a plunger a Verklinkungsstelle, so that here the contact point is permanently opened. Such Verklinkungsstelle usually has two elements which cooperate with each other and are pressed against each other under the pressure of a spring. As soon as due to an overcurrent or short-circuit current or a fault current of the two parts from the position in which touch both, is removed, for example by the bimetallic strip, for example via a slide or the like, acts on the thermostatic bimetal, the other element itself pivot and thereby releases the contact carrier, so that a cooperating with this spring spends the movable contact carrier in the off position.
Beispielsweise bei dem Leitungsschutzschalter S2 der Firma ABB Stotz-Kontakt GmbH, Heidelberg ist dies der Fall. Das Schaltschloss mit einem Klinkenhebel und einem Auslösehebel befindet sich zwischen zwei Platinen und zwischen dem Auslösehebel und dem Klinkenhebel ist die Verklinkungsstelle vorgesehen, die von einem Thermobimetall und dem Anker eines elektromagnetischen Auslösers mittels eines Schiebers entklinkt wird.This is the case, for example, with the circuit breaker S2 from ABB Stotz-Kontakt GmbH, Heidelberg. The switch lock with a latch lever and a release lever is located between two boards and between the release lever and the latch lever is provided the Verklinkungsstelle, which is unlatched by a bimetallic strip and the armature of an electromagnetic release by means of a slider.
Da zwei Elemente aufeinander bewegt werden und somit während des Entklinkungs- vorganges eine Reibkraft zu überwinden ist, benötigt man eine relativ große Kraft, mit der der elektromagnetische Auslöser und der thermische Auslöser und darüber hinaus auch der Auslöser des Fehlerstromschutzschalters auf die Verklinkungsstelle einwirken.Since two elements are moved towards each other and thus frictional force has to be overcome during the unlatching operation, a relatively large force is required with which the electromagnetic release and the thermal release and, in addition, the trigger of the residual current circuit breaker act on the latching point.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Schaltgerät zu schaffen, bei dem eine Verklinkungsstelle vermieden ist.The object of the invention is to provide an electrical switching device in which a Verklinkungsstelle is avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1.This object is achieved by the features of claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere Verbesserungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention and further improvements can be found in the dependent claims.
In besonders vorteilhafter weise wird als bewegliches Teil des Auslösers ein Element aus einer Formgedächtnislegierung verwendet, die unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes eine Längenänderung oder wenigstens eine Formänderung erfährt. Der besondere Vorteil der Verwendung der Formgedächtnislegierung besteht darin, dass bei mechanischer Kopplung des Aktuators mit dem Kontakthebel der Kon- takthebel ohne weiteres wieder in Einschaltstellung verbracht werden kann, nämlich einerseits durch einen Stromimpuls auf den Auslöser, der ein rückstellendes elektromagnetisches Feld durch die Spule erzeugt, und andererseits von Hand, wobei die Formgedächtnislegierung durch mechanische Kraft verformt wird.In a particularly advantageous manner is used as a movable part of the trigger element of a shape memory alloy, which undergoes a change in length or at least a change in shape under the influence of an electromagnetic field. The particular advantage of using the shape memory alloy is that with mechanical coupling of the actuator with the contact lever of the Kon- clock lever can be easily returned to the on position, namely on the one hand by a current pulse on the trigger, which generates a restoring electromagnetic field through the coil, and on the other hand, by hand, wherein the shape memory alloy is deformed by mechanical force.
Dieser Auslöser wirkt auf den als Doppelarmhebel ausgebildeten Kontaktträger, wobei der Auslöser sowohl als thermischer Auslöser als auch als elektromagnetischer Auslöser dienen kann.This trigger acts on the formed as a double arm lever contact carrier, the trigger can serve both as a thermal release and as an electromagnetic release.
Bei einer derartigen Ausgestaltung des Schaltwerkes für ein elektrisches Schaltgerät besteht weiterhin die Möglichkeit, dass parallel zu dem Kontakthebel ein Leiterteilstück vorgesehen ist, welches mit dem Kontakthebel elektrisch leitend verbunden ist, dergestalt, dass durch den Kontakthebel und das Leiterteilstück ein Strom in einer U-Form fließt. Damit wird erreicht, dass bei sehr hohen Strömen auf den Kontakthebel eine Zusatzkraft durch die U-förmige Schleife bzw. die beiden parallel verlaufenden Leiterabschnitte erzeugt wird, wodurch der Kontakthebel in die Ausschaltstellung zusätzlich beschleunigt wird.In such an embodiment of the switching mechanism for an electrical switching device, there is also the possibility that a conductor section is provided parallel to the contact lever, which is electrically conductively connected to the contact lever, such that through the contact lever and the conductor section a current in a U-shape flows. This ensures that at very high currents to the contact lever an additional force is generated by the U-shaped loop or the two parallel conductor sections, whereby the contact lever is additionally accelerated to the off position.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Reference to the drawing, in which an embodiment of the invention are shown, the invention and further advantageous refinements and improvements of the invention will be explained and described in detail.
Es zeigenShow it
Fig. 1 Teile eines elektrischen Leitungsschutzschalters in Ein- und Ausschaltstellung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Schaltknebels,1 parts of an electrical circuit breaker in the on and off position, Fig. 2 is a perspective view of a switch knob,
Fig. 3 eine Aufsicht auf den Schaltknebel gemäß Fig. 2. undFig. 3 is a plan view of the switch knob of FIG. 2 and
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ergänzung.Fig. 4 is a schematic representation of a supplement.
Ein elektrischer Leitungsschutzschalter, anhand dessen die Erfindung dargestellt werden soll, ist in einem Gehäuse untergebracht und besitzt neben Anschlußklemmen und weiteren Komponenten eine Kontaktstelle 10 mit einem feststehenden Kontaktstück 11 und einem so genannten beweglichen Kontaktstück 12. Dieses bewegliche Kontaktstück ist an einem Kontakthebel 13 angebracht, der an seiner Lagerstelle 14 drehbar gelagert ist. Dadurch wird ein Doppelarmhebel gebildet, mit einem ersten Arm 15, an dem das bewegliche Kontaktstück 12 angeordnet bzw. befestigt ist, und einem zweiten Arm 16, an dessen freiem Ende eine L-förmige Abwinklung 17 vorgesehen ist. Gegen den Kontakthebel 13 im Bereich des beweglichen Kontaktstückes 12 greift eine Druckfeder 18 an, die in der in Fig. 1 dick ausgezogenen Stellung als Kontaktdruckfeder dient, wobei zwischen dem Arm 15 und der Kontaktdruckfeder 18 ein stumpfer Winkel, der von der Kontaktstelle 11 weg geöffnet ist, gebildet ist.An electrical circuit breaker, by which the invention is to be shown, is housed in a housing and has next to terminals and further components a contact point 10 with a fixed contact piece 11 and a so-called movable contact piece 12. This movable contact piece is attached to a contact lever 13 which is rotatably mounted at its bearing point 14. Thereby, a double-arm lever is formed, with a first arm 15 on which the movable contact piece 12 is arranged or attached, and a second arm 16, at the free end of an L-shaped bend 17 is provided. Against the contact lever 13 in the region of the movable contact piece 12 engages a compression spring 18, which serves in the position shown in FIG. 1 thick solid position as a contact pressure spring, between the arm 15 and the contact pressure spring 18 an obtuse angle, which opens away from the contact point 11 is, is formed.
Der Leitungsschutzschalter besitzt einen als eine Spindel 19 aus einem Material, das sich unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes in seiner Form verändert, hier seine Länge ändert, ausgebildeten Aktuator 18. Das elektromagnetische Feld wird durch eine Spule 20 erzeugt, innerhalb der die Spindel 19 angeordnet ist und somit dem durch die Spule 20 erzeugten magnetischen Feld ausgesetzt ist. Die Spindel 19 ist mit ihrer Längsachse etwa senkrecht zu dem Arm 15 ausgerichtet und an dem dem Arm 15 abgewandten Ende ortsfest bei 21 fixiert, so dass sich die Spindel 19 unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes nur in eine Richtung, nämlich in Pfeilrichtung Pi verlängert.The circuit breaker has one formed as a spindle 19 of a material that changes in shape under the influence of an electromagnetic field, here its length changes, formed actuator 18. The electromagnetic field is generated by a coil 20, within which the spindle 19 is arranged is thus exposed to the magnetic field generated by the coil 20. The spindle 19 is aligned with its longitudinal axis approximately perpendicular to the arm 15 and fixed at the arm 15 remote from the end fixed at 21, so that the spindle 19 extends under the influence of an electromagnetic field in one direction only, namely in the direction of arrow Pi.
Der Leitungsschutzschalter besitzt weiterhin einen Schaltknebel 22 mit einem Schaltgriff 23, der in einer Drehachse 24 drehbar gelagert ist und auf nicht näher dargestellte Weise mittels einer Feder in Pfeilrichtung P2 beaufschlagt ist. Etwa in Verlängerung des Schaltgriffes 23 ist an dem nabenförmigen Abschnitt 25 ein erster Betätigungsarm 26 und ein zweiter Betätigungsarm 27 angeformt, die parallel zueinander und parallel zu dem Schaltgriff 23 verlaufen.The circuit breaker further has a switching knob 22 with a control handle 23 which is rotatably mounted in a rotation axis 24 and is acted upon in a manner not shown by a spring in the direction of arrow P 2 . Approximately in extension of the switching handle 23, a first actuating arm 26 and a second actuating arm 27 is integrally formed on the hub-shaped portion 25, which extend parallel to each other and parallel to the control handle 23.
Die Spindel 19 besitzt an ihrem freien Ende einen Rasthaken 19 a, der mit dem Kontakthebel 13 gekoppelt ist. Der Rasthaken 19 a kann beispielsweise durch eine Aussparung 19 c gebildet sein, die beispielsweise durch eine Ausfräsung oder dergleichen gebildet ist. Die Aussparung 19 c wird auf der dem Rasthaken 19 a entgegen gesetzten Seite durch eine Stirnfläche 19 b begrenzt und in dieser Aussparung verläuft der Doppelarmhebel 15 des Kontakthebels 13. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Betätigungsarm 26 an dem Nabenkörper 25 angeformt, wogegen der Betätigungsarm 27 über ein Filmscharnier 28 mit dem Nabenkörper 25 verbunden ist, welches in Verlängerung der Längskante 29 des zweiten Armes in den Nabenkörper einmündet, so dass sich auf der dem Betätigungsarm 26 entgegen gesetzten Seite zwischen dem Betätigungsarm 27 und der Umfangsfläche des Nabenkörpers 25 ein Spalt 30 befindet. Damit kann der Betätigungsarm 27 entgegen der Pfeilrichtung P2 , also in Pfeilrichtung P3 um das Filmscharnier 28 verschwenkt werden kann, in Pfeilrichtung P2 aber nicht, weil sich die dem Nabenkörper 25 zugewandte Stirnkante des Betätigungsarmes 27 gegen die Umfangsfläche des Nabenkörpers 25 anlegt.The spindle 19 has at its free end a latching hook 19 a, which is coupled to the contact lever 13. The latching hook 19 a may for example be formed by a recess 19 c, which is formed for example by a cutout or the like. The recess 19 c is limited to the latching hook 19 a opposite side by an end face 19 b and in this recess extends the double arm 15 of the contact lever thirteenth As can be seen from Fig. 3, the actuating arm 26 is integrally formed on the hub body 25, whereas the actuating arm 27 is connected via a living hinge 28 with the hub body 25, which opens into the hub body in extension of the longitudinal edge 29 of the second arm, so that on the actuating arm 26 opposite side between the actuating arm 27 and the peripheral surface of the hub body 25, a gap 30 is located. Thus, the actuating arm 27 can be pivoted against the arrow direction P 2 , ie in the direction of arrow P 3 to the living hinge 28, but not in the direction of arrow P 2 , because the hub body 25 facing front edge of the actuating arm 27 against the peripheral surface of the hub body 25 applies.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Betätigungsarme 26 und 27 bezogen auf die Mittelachse 24 des Nabenkörpers 25 versetzt zueinander angeordnet, so dass sich der Betätigungsarm 27 in Pfeilrichtung P3 verschwenken lässt, ohne von dem Betätigungsarm 26 behindert zu werden. Der Betätigungsarm 27 schwenkt, in der in Fig. 2 gezeigten Darstellung, unter dem Betätigungsarm 26 in Pfeilrichtung P3 durch. Das freie Ende des Betätigungsarmes 27 ist mit einer kreisbogenförmigen Hohlkehle 31 versehen, deren Aufgabe weiter unten erläutert wird.As can be seen from FIG. 2, the actuating arms 26 and 27 are arranged offset relative to one another with respect to the central axis 24 of the hub body 25 so that the actuating arm 27 can pivot in the direction of the arrow P 3 without being obstructed by the actuating arm 26. The actuating arm 27 pivots, in the representation shown in FIG. 2, under the actuating arm 26 in the direction of arrow P 3 . The free end of the actuating arm 27 is provided with a circular arc-shaped groove 31, whose task will be explained below.
Die Fig. 1 zeigt, wie oben dargestellt, die für die Erfindung bedeutsamen Komponenten in Einschaltstellung. Wenn sich nun beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses die Spindel 19 aus magnetischer Formgedächtnislegierung in Pfeilrichtung P 1 verlängert, wie strichliert mit 19' dargestellt, schlägt die Stirnfläche 19 b der Spindel 19 auf den Arm 15 und verschwenkt den Arm 15 um den Drehpunkt 14, wodurch der Arm 15 zusammen mit der Feder eine Totpunktlinie T erreicht und überschreitet, wodurch die Feder 18 den Kontakthebel 13 plötzlich und schlagartig in die strichlierte Ausschaltstellung 13' verschwenkt. Die Abwinklung 17 bewegt sich dabei auf einem Kreisbogen B 1 um das Drehlager 14, wogegen sich das freie Ende des Betätigungsarmes 27 auf einem Kreisbogen B 2 um die Drehachse 24 verschwenkt. Man erkennt, dass sich die beiden Kreisbögen B 1 und B 2 überschneiden. Wenn nun der Kontakthebel 13 über die Totpunktstellung hinaus von der Spindel 19 verschwenkt wird, schnappt der Kontakthebel 13 plötzlich in Ausschaltstellung, wobei der Betätigungsarm 27 sich bei der Nachfolgebewegung des Schaltgriffes 22 gegen die Abwinklung 17 anlegt, wodurch in dem Be- reich, in dem sich die beiden Kurven B -[ und B 2 überschneiden, der Betätigungsarm 27 in Pfeilrichtung P3 verdreht wird, so dass die Abwinklung 17 in dem Zwischenraum zwischen dem Betätigungsarm 26 und dem Betätigungsarm 27 gelangt. Zur Einschaltung wird dann der Schaltknebel in Pfeilrichtung P3 verschwenkt. Da die Drehbewegung des Betätigungsarmes 27 nur in Pfeilrichtung P3 verlaufen kann, nicht aber in die entgegen gesetzte Richtung, überträgt die Längskante 29 des Betätigungsarmes 27 zumindest im Bereich der Überschneidung der Bögen B 1 und B 2 die auf den Schaltknebel bzw. Schaltgriff 23 ausgeübte Handkraft auf die Abwinkelung 17 und bewegt den Kontakthebel 13 wieder in die Stellung, die in der Fig. 1 dick ausgezogen ist, also in die Einschaltstellung, zumindest aber bis zur Totpunktlinie T, von wo der Kontakthebel 13 in die Einschaltstellung schnappt. Die kreisbogenförmige Hohlkehle 31 dient dazu, die Abwinklung 17 an dem Betätigungsarm 27 vorbei gleiten zu lassen. In der Einschaltstellung befindet sich, wie dargestellt, die Abwinkelung in dem Zwischenraum zwischen den beiden Betätigungsarmen 26 und 27, während des Ausschaltvorganges befindet sie sich außerhalb des Zwischenraumes und außerhalb des Betätigungsarmes 27 und erst durch weitere Verdrehung des Schaltknebels 22 in Pfeilrichtung P gelangt die Abwinkelung wieder in den Zwischenraum zwischen den beiden Betätigungsarmen 26, 27.Fig. 1 shows, as shown above, the significant components of the invention in closed position. If, for example, due to a short circuit, the spindle 19 of magnetic shape memory alloy extends in the direction of arrow P 1 , as shown in phantom 19 ', beats the end face 19 b of the spindle 19 on the arm 15 and pivots the arm 15 about the pivot point 14, whereby the Arm 15 together with the spring reaches and exceeds a dead center line T, whereby the spring 18, the contact lever 13 is suddenly and suddenly pivoted into the dashed switch-off position 13 '. The bend 17 moves on a circular arc B 1 to the pivot bearing 14, whereas the free end of the actuating arm 27 pivots on a circular arc B 2 about the axis of rotation 24. It can be seen that the two circular arcs B 1 and B 2 overlap. If now the contact lever 13 is pivoted beyond the dead center position of the spindle 19, the contact lever 13 suddenly snaps into the off position, the actuating arm 27 is applied during the subsequent movement of the control handle 22 against the bend 17, whereby in the Be rich, in which the two curves B - [and B 2 overlap, the actuating arm 27 is rotated in the direction of arrow P 3 , so that the bend 17 in the space between the actuating arm 26 and the actuating arm 27 passes. To turn on then the switch knob is pivoted in the direction of arrow P 3 . Since the rotational movement of the actuating arm 27 can extend only in the direction of arrow P 3 , but not in the opposite direction, transmits the longitudinal edge 29 of the actuating arm 27, at least in the region of the intersection of the sheets B 1 and B 2 on the switching knob or handle 23 exercised Hand force on the bend 17 and moves the contact lever 13 back into the position which is pulled out thick in Fig. 1, ie in the closed position, but at least until the dead center line T, from where the contact lever 13 snaps into the closed position. The circular arc-shaped groove 31 serves to allow the angled portion 17 to slide past the actuating arm 27. In the closed position, as shown, the bend in the space between the two actuating arms 26 and 27, during the turn-off, it is outside the gap and outside of the actuating arm 27 and only by further rotation of the switch knob 22 in the direction of arrow P reaches the bend again in the space between the two actuating arms 26, 27th
Der lichte Abstand zwischen dem Rasthaken 19 a und der Stirnfläche 19 b ist so bemessen, dass dann, wenn der Kontakthebel 13 die Totpunktlage T überschreitet und in die Ausschaltstellung verschwenkt wird, diese Verschwenkbewegung durch den Rasthaken 19 a bzw. 19 a' nicht behindert wird.The clear distance between the latching hook 19 a and the end face 19 b is dimensioned so that when the contact lever 13 exceeds the dead center T and is pivoted to the open position, this pivoting movement is not hindered by the latching hook 19 a and 19 a ' ,
Wenn die Spindel in ihre Lage 19' verbracht ist, dann bestehen zur Rückstellung zwei Möglichkeiten:When the spindle is placed in its position 19 ', there are two possibilities for resetting:
Zum einen kann auf die Spule 20 per Fernschaltung ein Impuls aufgegeben werden, der ein elektromagnetisches Feld erzeugt, welches die Spindel wieder in ihre Ausgangstellung zurück verbringt. Mit dieser Formänderung wird über der an der Spindel angeformtes Rastelement 19a (oder Rasthaken) auch der Kontakthebel wieder in die Einschaltstellung verbracht. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass über den Kontakthebel beim Einschaltvorgang die Spindel durch mechanische Kraft verformt wird, so dass sie wieder in ihre ursprüngliche, auslösebereite Form zurück gebracht wird. Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Am freien Arm 16 des Kontakthebels 13 ist bei dem Anschlußpunkt 44, was auch bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 der Fall ist, über eine Litzenleitung 40 eine Anschlussklemme 41 angeschlossen. Das feststehende Kontaktstück 11 , das mit dem beweglichen Kontaktstück 12 zusammen wirkt und so die Kontaktstelle 10 bildet, ist an einem Leiterteilstück 43 angebracht, welches sich parallel zu dem Kontakthebel 13 (in Einschaltstellung) bis etwa zur Drehstelle 14 erstreckt und dessen freies Ende über eine Litzenleiter 15 mit der Spule 20 verbunden ist. Dadurch fließt im eingeschalteten Zustand durch die Spule 20, den Litzenleiter 45, das Leiterteilstück 43, die Kontaktstelle 10, den ersten Arm 15 und über den Litzenleiter 40 ein Strom I, der eine U-Form bildet, deren U-Grund durch die Kontaktstelle 10 gebildet ist. Wenn nun ein Rohrkurzschluß auftritt, dann übt die U-Form des Stromes I eine Kraft auf den Kontaktarm 15 aus, die diesen in Ausschaltrichtung bewegt.On the one hand can be placed on the coil 20 by remote control, a pulse that generates an electromagnetic field, which spins the spindle back to its original position. With this change in shape, the contact lever is again brought into the closed position via the locking element 19a (or latching hook) formed on the spindle. The other possibility is that the spindle is deformed by mechanical force via the contact lever during the switch-on, so that it is returned to its original, ready-to-trigger shape. 4 shows a further embodiment of the invention. At the free arm 16 of the contact lever 13, a connection terminal 41 is connected at the connection point 44, which is also the case in the embodiment according to FIG. 1, via a stranded conductor 40. The fixed contact piece 11, which cooperates with the movable contact piece 12 and thus forms the contact point 10, is attached to a conductor section 43 which extends parallel to the contact lever 13 (in closed position) to about the pivot point 14 and the free end of a Stranded conductor 15 is connected to the coil 20. Characterized flows in the on state by the coil 20, the stranded conductor 45, the conductor section 43, the contact point 10, the first arm 15 and the stranded conductor 40, a current I, which forms a U-shape, the U-bottom through the contact point 10th is formed. Now, if a tube short circuit occurs, then exerts the U-shape of the current I from a force on the contact arm 15, which moves it in the Ausschalttrichtung.
Es ist selbstverständlich, dass alle Arten von Formgedächtnislegierungen verwendet werden können, nicht nur solche, bei denen sich die Länge ändert, sondern auch solche, bei denen eine Torsionsänderung oder eine andere Formänderung erfolgt. Dabei wird auch eine Modifizierung der Übertragung der Bewegung von der Spindel auf den Kontakthebel entsprechend der Art der Formänderung angepasst. It will be understood that all types of shape memory alloys can be used, not just those that change length, but also those that undergo a torsional change or other shape change. In this case, a modification of the transmission of the movement of the spindle is adapted to the contact lever according to the type of change in shape.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrisches Schaltgerät, mit einem Kontakthebel (13), der etwa mittig drehbar gelagert ist, wobei am freien Ende des ersten Armes (15) ein bewegliches Kontaktstück (12) angeordnet ist und das freie Ende des zweiten Armes (16) mit einem drehbaren Schaltknebel (22) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende des ersten Armes (15) eine Kontaktdruckfeder (18) etwa in Richtung der Längserstreckung des Kontakthebels (13) angreift und, dass ein Aktuator (19) vorgesehen ist, der im Bereich zwischen der Drehachse (14) des Kontakthebels (13) und dem beweglichen Kontaktstück (16) auf dem Kontakthebel (13) in Richtung Ausschalten einwirkt und der gegebenenfalls mit dem beweglichen Kontakthebel (13) oder -dem beweglichen Kontaktstück (16) mechanisch gekoppelt ist.1. Electrical switching device, with a contact lever (13) which is rotatably mounted approximately centrally, wherein at the free end of the first arm (15) a movable contact piece (12) is arranged and the free end of the second arm (16) with a rotatable Switching knob (22) is coupled, characterized in that at the free end of the first arm (15) a contact pressure spring (18) approximately in the direction of the longitudinal extension of the contact lever (13) engages and that an actuator (19) is provided which in the area between the axis of rotation (14) of the contact lever (13) and the movable contact piece (16) acts on the contact lever (13) in the direction of switching off and is optionally mechanically coupled to the movable contact lever (13) or the movable contact piece (16).
2. Elektrisches Schaltgerät, dadurch gekennzeichnet, dass am Schaltknebel (22) ein erster Betätigungsarm (26) mit einer ersten Länge angeformt ist, gegen den das freie Ende des zweiten Armes (16) des Kontakthebels (13) im Einschaltzustand anliegt.2. Electrical switching device, characterized in that the switching knob (22) has a first actuating arm (26) is formed with a first length, against which the free end of the second arm (16) of the contact lever (13) rests in the ON state.
3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Schaltknebel (22) ein zweiter Betätigungsarm (27) mit einer zweiten, gegenüber der des ersten Betätigungsarmes (26) kürzeren Länge angeordnet ist, wobei der zweite Betätigungsarm (27) in eine Richtung um eine parallel zur Drehachse des Schaltknebels (22) verlaufende Achse beweglich am Schaltknebel (22) angeordnet ist, die entgegengesetzt zur Ausschaltrichtung des Schaltknebels (22) gerichtet ist.3. Electrical switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the switching knob (22) a second actuating arm (27) with a second, relative to the first actuating arm (26) shorter length is arranged, wherein the second actuating arm (27) in a direction about an axis parallel to the axis of rotation of the switch knob (22) extending axis is movably disposed on the switch knob (22), which is opposite to the turn-off direction of the switch knob (22).
4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser (18) als Aktuator ein Auslöseelement (19) enthält, das aus einem Material gebildet ist, welches unter dem Einfluss eines elektromagnetischen seine Form, vorzugsweise seine Länge ändert. 4. Electrical switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the trigger (18) contains as an actuator a triggering element (19) which is formed of a material which changes its shape under the influence of an electromagnetic, preferably its length.
5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Kontakthebel ein Leiterteilstück (43) vorgesehen ist, welches in Einschaltstellung an einem Ende mit dem Kontakthebel (13) elektrisch und das andere Ende mit der Spule (20) verbunden ist, so dass durch den Leiter (43) und den Kontakthebel eine U-förmigen Stromschleife erzeugt ist, die bei Auftreten eines hohen Kurzschlußstromes ein Kraft auf den Kontakthebel (13) erzeugt, die diesen in Ausschaltrichtung beaufschlagt.5. Electrical switching device according to one of the preceding claims, characterized in that parallel to the contact lever, a conductor section (43) is provided, which connected in closed position at one end to the contact lever (13) electrically and the other end to the coil (20) is, so that through the conductor (43) and the contact lever, a U-shaped current loop is generated, which generates a force on the contact lever (13) when a high short-circuit current occurs, which acts on this in the Ausschalttrichtung.
6. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Leiterteilstück (43) mit dem feststehenden Kontaktstück (11) der Kontaktstelle (10) verbunden ist und sich parallel zu dem Kontakthebel in (13) in Richtung zur Drehachse erstreckt. 6. Electrical switching device according to claim 5, characterized in that the additional conductor section (43) with the fixed contact piece (11) of the contact point (10) is connected and extends parallel to the contact lever in (13) in the direction of the axis of rotation.
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