NO329292B1

NO329292B1 - Electromagnetic release device and electrical switching apparatus comprising the same.

Info

Publication number: NO329292B1
Application number: NO20053926A
Authority: NO
Inventors: Nadine Serrano; Audrey Olivier; Alain Karczewski
Original assignee: Schneider Electric Ind Sas
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2010-09-27
Also published as: BRPI0503707A; CN1747097A; EP1632970A2; EA200501234A1; NO20053926L; AU2005205771B2; BRPI0503707B1; EA008953B1; AU2005205771A1; ES2636538T3; CN1747097B; FR2874740A1; FR2874740B1; EP1632970B1; NO20053926D0; AR050555A1; EP1632970A3

Abstract

Den foreliggende oppfinnelsen angår en elektromagnetisk utløseranordning, spesielt for en differensialbryter eller kretsbryter, omfattende et U- formet anker A hvor endene av dette danner to polare overflater (7, 8), en ledeskinne (1) dreibar i forhold til ankeret A og i stand til å bh beveget mot de polare overflatene (7, 8) for å lukke den magnetiske kretsen dannet av ankeret A og ledeskinnen (1), en permanentmagnet for polarisering av den magnetiske kretsen utformet til å holde ledeskinnen mot de polare overflatene (7, 8), en utløserspole som omgir den magnetiske kretsen og som er i stand til å motvirke kraften fra magneten for slik å bevege ledeskinnen (1), en tilbakestillingspinne (15) for ledeskinnen (1), og et blad (10) festet på ledeskinnen (1), utformet til å dempe innvirkningen av tilbakestillingskreftene. Denne utløseranordningen er karakterisert ved at det ovenfor nevnte bladet (10) omfatter leddomdreiningspunkter (25) for leddforbindelse av ledeskinnen (1) i forhold til ankeret A. Bladet (10) omfatter også en del i form av en lås (30) utformet til å utføre låsing av en fjær (9) som utfører forspenning av ledeskinnen (1) vekk fra de polare overflatene (7, 8) hos ankeret A mot virkningen av permanentmagneten.The present invention relates to an electromagnetic release device, especially for a differential switch or circuit breaker, comprising a U-shaped armature A, the ends of which form two polar surfaces (7, 8), a guide rail (1) rotatable in relation to the armature A and capable to bh moved towards the polar surfaces (7, 8) to close the magnetic circuit formed by the armature A and the guide rail (1), a permanent magnet for polarizing the magnetic circuit designed to hold the guide rail against the polar surfaces (7, 8 ), a release coil surrounding the magnetic circuit and capable of counteracting the force of the magnet so as to move the guide rail (1), a reset pin (15) for the guide rail (1), and a blade (10) attached to the guide rail ( 1), designed to dampen the impact of the reset forces. This release device is characterized in that the above-mentioned blade (10) comprises joint pivot points (25) for joint connection of the guide rail (1) in relation to the anchor A. The blade (10) also comprises a part in the form of a lock (30) designed to perform locking of a spring (9) which pre-tensions the guide rail (1) away from the polar surfaces (7, 8) of the armature A against the action of the permanent magnet.

Description

Bakgrunn Background

Den foreliggende oppfinnelsen angår en elektromagnetisk utløseranordning omfattende et U-formet anker hvor endene av dette danner to polare overflater, en ledeskinne som dreier i forhold til ankeret og som er i stand til å bli beveget mot de polare overflatene for å lukke den magnetiske kretsen som dannes av ankeret og ledeskinnen, en permanentmagnet for polarisering av den magnetiske kretsen, en utløserspole som omgir den magnetiske kretsen og som er i stand til å motvirke kraften fra magneten slik at ledeskinnen beveges, en tilbakestillingspinne for ledeskinnen, et blad utformet til å dempe innvirkningen fra tilbakestillingskreftene og en returfjær for ledeskinnen. The present invention relates to an electromagnetic release device comprising a U-shaped armature, the ends of which form two polar surfaces, a guide rail which rotates relative to the armature and which is capable of being moved towards the polar surfaces to close the magnetic circuit which formed by the armature and guide rail, a permanent magnet for polarizing the magnetic circuit, a release coil surrounding the magnetic circuit and capable of counteracting the force of the magnet so as to move the guide rail, a reset pin for the guide rail, a blade designed to dampen the impact from the reset forces and a return spring for the guide rail.

Kjent teknikk Known technique

Mange elektromagnetiske utløseranordninger slik som de beskrevet i dokumentene EP 911,850, EP 829,895 og DE 4 110 660 har ikke anordninger utformet til å dempe innvirkningen fra tilbakestillingskrefter. Many electromagnetic release devices such as those described in documents EP 911,850, EP 829,895 and DE 4 110 660 do not have devices designed to dampen the impact of reset forces.

Dokumentet DE 3 528 470 beskriver en utløseranordning omfattende en dempeanordning med et blad. I denne anordningen oppnås imidlertid svinging av bladet ved hjelp av en tilleggsdel plassert mellom ledeskinnen og ankeret, og fjæren er festet på en fremspringende del dannet på ledeskinnen, og sammenstillingen oppviser derfor en komplisert konstruksjon. The document DE 3 528 470 describes a trigger device comprising a damping device with a blade. In this device, however, swinging of the blade is achieved by means of an additional part placed between the guide rail and the anchor, and the spring is attached to a projecting part formed on the guide rail, and the assembly therefore exhibits a complicated construction.

Dokumentet EP 0306383 beskriver en elektromagnetisk utløseranordning hvor leddforbindelsen hos ledeskinnen er utført med en kniv støttet av en fjørende uavhengig del stivt festet til ledeskinnen. The document EP 0306383 describes an electromagnetic release device where the joint connection at the guide rail is made with a knife supported by a moving independent part rigidly attached to the guide rail.

Formål med oppfinnelsen Purpose of the invention

Den foreliggende oppfinnelsen foreslår en utløseranordning med forenklet utforming og et bryterapparat omfattende det samme. The present invention proposes a release device with a simplified design and a switch apparatus comprising the same.

Oppfinnelsen er definert i patentkrav 1. Foretrukne utførelsesformer fremgår av de uselvstendige kravene. The invention is defined in patent claim 1. Preferred embodiments appear from the independent claims.

Det er et videre formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et bryterapparat omfattende en elektromagnetisk utløseranordning omfattende de ovenfor nevnte egenskapene alene eller i kombinasjon. It is a further object of the present invention to provide a switch apparatus comprising an electromagnetic release device comprising the above-mentioned properties alone or in combination.

Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings

Andre fordeler og egenskaper ved oppfinnelsen vil fremkomme fra den følgende detaljerte beskrivelsen som henviser til de vedlagte tegningene, som kun er ment som eksempler, og hvor: Fig. 1 er et sideriss av en elektromagnetisk utløseranordning i samsvar med oppfinnelsen, i ladet posisjon, Other advantages and characteristics of the invention will emerge from the following detailed description which refers to the attached drawings, which are only intended as examples, and where: Fig. 1 is a side view of an electromagnetic release device in accordance with the invention, in the charged position,

Fig. 2 er et toppriss av bladet kalt demperbladet, og Fig. 2 is a top view of the blade called the damper blade, and

Fig. 3 er et sideriss av risset ovenfor. Fig. 3 is a side view of the drawing above.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelsesform Detailed description of a preferred embodiment

I fig. 1 kan en høyfølsom elektromagnetisk utløseranordning ses, som er utformet til å bli integrert i en differensialbryter. Denne utløseranordningen omfatter et U-formet anker A og en dreibar ledeskinne 1. Ankeret A er dannet av et fundament 2 og to vinger 5, 6. Ledeskinnen 1 er leddet på enden 8 hos én 6 av vingene 5, 6 hos ankeret A, og i den ladede posisjonen til utløseranordningen D, presser ledeskinnen 1 mot endene 7, 8 av vingene 5, 6 som danner to polare overflater. Huset til en spole B er arrangert rundt én av vingene til ankeret A. En permanentmagnet P for polarisering av ankeret A er tilpasset mellom vingene 5, 6 for å holde ledeskinnen 1 i posisjonen tiltrukket mot de polare overflatene 7, 8 mot returkraften til en fjær 9. En slik utløseranordning er velkjent, og det må påminnes om at utløsingen av ledeskinnen 1 forårsakes av eksitering av spolen som kansellerer tiltrekkingen av ledeskinnen 1 av permanentmagneten, noe som forårsaker at ledeskinnen 1 blir forspent ved hjelp av returfjæren til en posisjon vekk fra de polare overflatene 7, 8 hos ankeret A, hvor denne bevegelsen av ledeskinnen 1 resulterer i et brudd i den elektriske kretsen. Denne utløseranordningen D omfatter også et tilbakestillingsblad 10 festet på ledeskinnen 1 ved samme nivå som ett 12 av de motsatte endene 11,12 hos denne. De to endene 13, 14 av bladet 10 presser på ledeskinnen 1 ved nivået til de polare sonene 7, 8, for slik å distribuere tilbakestillingskreftene og følgelig hindre deformasjon av ledeskinnen 1, noe som er skadelig for de funksjonsmessige egenskapene til utløseranordningen D. Dette bladet 10 muliggjør innvirkning av tilbakestillingskrefter generert ved hjelp av tilbakestillingspinnen 15 under tilbakestillingsoperasjoner å bli dempet slik at ledeskinnen 1 vender tilbake til sin opprinnelige funksjonsmessige posisjon etter tilbakestillingsoperasjonen. In fig. 1, a highly sensitive electromagnetic release device can be seen, which is designed to be integrated into a differential circuit breaker. This release device comprises a U-shaped anchor A and a rotatable guide rail 1. The anchor A is formed by a foundation 2 and two wings 5, 6. The guide rail 1 is connected to the end 8 of one 6 of the wings 5, 6 of the anchor A, and in the loaded position of the trigger device D, the guide rail 1 presses against the ends 7, 8 of the wings 5, 6 which form two polar surfaces. The housing of a coil B is arranged around one of the wings of the armature A. A permanent magnet P for polarizing the armature A is fitted between the wings 5, 6 to keep the guide rail 1 in position attracted to the polar surfaces 7, 8 against the return force of a spring 9. Such a release device is well known and it must be recalled that the release of the guide rail 1 is caused by excitation of the coil which cancels the attraction of the guide rail 1 by the permanent magnet, causing the guide rail 1 to be biased by means of the return spring to a position away from the polar surfaces 7, 8 of the armature A, where this movement of the guide rail 1 results in a break in the electrical circuit. This release device D also comprises a reset blade 10 attached to the guide rail 1 at the same level as one 12 of the opposite ends 11,12 of this. The two ends 13, 14 of the blade 10 press on the guide rail 1 at the level of the polar zones 7, 8, so as to distribute the reset forces and consequently prevent deformation of the guide rail 1, which is detrimental to the functional characteristics of the release device D. This blade 10 enables the impact of reset forces generated by the reset pin 15 during reset operations to be dampened so that the guide rail 1 returns to its original functional position after the reset operation.

Det henvises mer spesifikt til figurene 2 og 3, hvor det kan ses at dette bladet 10 i samsvar med oppfinnelsen er dannet av en del av en litt konveks form 16 hvor det fra denne delen strekker seg to ører 17, 18 i et plan vesentlig vinkelrett på hovedplanet til bladet 10. Dette bladet 10 omfatter også to utsparinger 19, 20 ovenfor hverandre med tanke på aksen til bladet 10 og strekker seg hver fra én 21, 22 av de langsgående kantene til bladet 10 i retningen til sentralaksen til bladet 10 og kun over en del av lengden til bladet 10. Det henvises igjen til fig. 1, hvor det kan ses at én 6 av vingene 5, 6 hos ankeret A, hvorpå ledeskinnen 1 er leddforbundet, avsluttes ved to grener 23, hvor kun den ene 23 av disse er vist. De ovenfor nevnte utsparingene 19, 20 hos bladet 10 er hver utformet til å huse én 23 av disse grenene 23 hos ankeret 6. De to ovenfor nevnte ørene 17, 18 hos bladet 10 omfatter hver en vinklet del 24, 25 som danner et dreiepunkt utformet til å drives i forbindelse med den indre flaten 32 hos de ovenfor nevnte grenene 23 og ér anbrakt i en utsparing 31 tilveiebrakt ved enden av veggen 6. En 26, 27 av kantene hos hver utsparing 19, 20, anbrakt på samme side som leddet, er utformet med en bakre stanseanordning 28 utformet til å begrense den foroverrettede bevegelsen av ledeskinnen 1, dvs. bevegelsen mot siden motsatt av leddet. Optimal posisjonering av ledeskinnen 1 på sitt ledd og med tanke på de polare overflatene 7, 8 er på denne måten sikret. Reference is made more specifically to figures 2 and 3, where it can be seen that this blade 10, in accordance with the invention, is formed by a part of a slightly convex shape 16, where two ears 17, 18 extend from this part in a plane substantially perpendicular on the main plane of the blade 10. This blade 10 also comprises two recesses 19, 20 above each other with respect to the axis of the blade 10 and each extending from one 21, 22 of the longitudinal edges of the blade 10 in the direction of the central axis of the blade 10 and only over part of the length of the blade 10. Reference is again made to fig. 1, where it can be seen that one 6 of the wings 5, 6 of the anchor A, on which the guide rail 1 is articulated, terminates at two branches 23, where only one 23 of these is shown. The above-mentioned recesses 19, 20 of the blade 10 are each designed to house one 23 of these branches 23 of the anchor 6. The two above-mentioned ears 17, 18 of the blade 10 each comprise an angled part 24, 25 which forms a pivot point designed to be driven in connection with the inner surface 32 of the above-mentioned branches 23 and is placed in a recess 31 provided at the end of the wall 6. One 26, 27 of the edges of each recess 19, 20, placed on the same side as the joint, is designed with a rear punching device 28 designed to limit the forward movement of the guide rail 1, i.e. the movement towards the side opposite the joint. Optimal positioning of the guide rail 1 on its joint and with regard to the polar surfaces 7, 8 is thus ensured.

Ørene 17, 18 omfatter hver også et fremspring 29, 34 på sin innvendige flate, hvor fremspringene 29, 34 strekker seg i retningen til sentralaksen til bladet 10 og utfører sideveis posisjonering av bladet 10. The ears 17, 18 each also comprise a projection 29, 34 on its inner surface, where the projections 29, 34 extend in the direction of the central axis of the blade 10 and carry out lateral positioning of the blade 10.

Den sideveise posisjoneringen utføres på denne måten ved punkter på en flat overflateplate, uten noen polar overflate og uten noen resulterende skjærespor (eng: cutting burrs). The lateral positioning is carried out in this way at points on a flat surface plate, without any polar surface and without any resulting cutting burrs.

Dette bladet 10 er også utvidet med en del av spesifikk form 30 utformet til å muliggjøre låsing av den ovenfor nevnte returfjær 9. Dette bladet 10 er laget av et materiale som er valgt for sine fleksible, ikke-magnetiske, ikke-korrosive, og lasersveisbare egenskaper. This blade 10 is also extended with a part of specific shape 30 designed to enable locking of the above-mentioned return spring 9. This blade 10 is made of a material selected for its flexible, non-magnetic, non-corrosive, and laser weldable properties.

Det kan også ses at ørene 17, 18 som støtter leddomdreiningspunktene 24, 25 oppviser en vinkel 35 valgt slik at den begrenser åpningen av ledeskinnen 1 under sammenstilling. It can also be seen that the ears 17, 18 which support the joint pivot points 24, 25 have an angle 35 chosen so that it limits the opening of the guide rail 1 during assembly.

Bladet 10 oppviser en form av en sirkelbue hvor radiusen til denne, f.eks. R35 er valgt slik at ledeskinnen 1 innstilles på sin bakre leddstanseanordning 28 når tilbakestilling utføres via pinnen 15. The blade 10 has the shape of a circular arc where the radius of this, e.g. R35 is chosen so that the guide rail 1 is set on its rear joint punch device 28 when reset is carried out via the pin 15.

Formene til bladet 10 oppnås ved kutting, bøying og stansing av en enkelt del. Denne delen settes sammen med ledeskinnen hos bryteren ved en lasersveisingsprosess. The shapes of the blade 10 are obtained by cutting, bending and punching a single part. This part is assembled with the guide rail of the switch by a laser welding process.

I normal drift holdes ledeskinnen mot de polare overflatene av ankeret ved hjelp av permanentmagneten. Når en elektrisk feil inntreffer i den elektriske kretsen, hvor utløseranordningen er integrert, strømmer det en strøm gjennom spolen som motvirker tiltrekkingen av magneten. Ledeskinnen innstilles så til en posisjon vekk fra ankeret ved hjelp av returfjæren. Under denne bevegelsen dreier ledeskinnen om en akse som utgjøres av leddomdreiningspunktene dannet på ørene av bladet, som fungerer i forbindelse med en flate hos de ovenfor nevnte grenene på én av vingene av ankeret. Når tilbakestillingsoperasjonen utføres innstilles ledeskinnen på sin bakre leddstanseanordning, hvor ledeskinnen vender tilbake til sin opprinnelige funksjonsmessige posisjon på grunn av funksjonen til bladet. In normal operation, the guide rail is held against the polar surfaces of the armature by means of the permanent magnet. When an electrical fault occurs in the electrical circuit, where the release device is integrated, a current flows through the coil which counteracts the attraction of the magnet. The guide rail is then set to a position away from the anchor by means of the return spring. During this movement, the guide rail turns about an axis formed by the joint pivot points formed on the ears of the blade, which work in connection with a surface of the above-mentioned branches on one of the wings of the armature. When the reset operation is performed, the guide rail is set on its rear joint punch device, where the guide rail returns to its original functional position due to the function of the blade.

En elektromagnetisk utløseranordning med enkel utforming omfatter en anordning for å hindre deformasjon av ledeskinnen når tilbakestilling av bryteren utføres via pinnen, er derfor oppnådd ved hjelp av oppfinnelsen, hvor anordningen er oppnådd med en enkel del med funksjonene ved fjærfesting, ledd, stanseanordning, sideveis posisjonering, langsgående posisjonering, begrensning av åpningsvinkel, dempeanordning og kraftfordeler på de magnetiske polene. An electromagnetic release device with a simple design comprises a device to prevent deformation of the guide rail when resetting the switch is carried out via the pin, has therefore been achieved with the help of the invention, where the device is achieved with a simple part with the functions of spring attachment, joint, punching device, lateral positioning , longitudinal positioning, limitation of the opening angle, damping device and force distributors on the magnetic poles.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til utførelsesformene beskrevet og illustrert, som her kun er gitt i form av et eksempel. The invention is of course not limited to the embodiments described and illustrated, which are given here only as an example.

Claims

1. Electromagnetic release device comprising a U-shaped armature (A) the ends of which form two polar surfaces, a guide rail (1) rotatable relative to the armature (A) and capable of being moved on the polar surfaces to close it the magnetic circuit formed by the armature and the guide rail, a permanent magnet for polarizing the magnetic circuit, a release coil surrounding the magnetic circuit and capable of counteracting the force of the magnet so as to move the guide rail, a reset pin for the guide rail, a blade ( 10) attached to the guide rail (1) designed to dampen the impact of the reset forces and a return spring for the guide rail, characterized in that the blade (10) comprises two ears (17, 18) which extend on either side from the guide rail (1) and which comprise the joint pivot points (24, 25) for the guide rail (1) in relation to the anchor A, where the ears (17 , 18) extends in a plane substantially perpendicular to the main plane of the blade (10), where the ears (17, 18) and joint connection points (24, 25) are flush with the blade (10), where the ears (17, 18) are placed in a housing (31) provided at the end of one (6) of the wings (5, 6) of the armature A, where the pivot points (24, 25) are formed by angled parts formed on the ears (17, 18) and work in conjunction with an inner wall (32) placed in the housing (31).

2. Release device in accordance with claim 1, characterized in that the angle (35) of the angled part (24, 25) is chosen so that it limits the opening of the guide rail (1) during assembly of the release device D.

3. Release device in accordance with one of the above claims, characterized in that the blade (10) comprises a part in the form of a lock (30) designed to enable the locking of a spring (9) which performs biasing (1) of the guide rail away from the polar surfaces (7, 8) of the armature A and against the action of a permanent magnet.

4. Release device in accordance with one of the above claims, characterized in that the blade (10) comprises a punching device (28) which limits the movement of the joint rail (1) towards the side above the joint connection (24, 25, 32).

5. Release device in accordance with claim 4, characterized in that the above-mentioned punching device (28) is formed at two edges (26, 27) of the blade (10) which respectively belong to two recesses (19, 20) provided at each end of the blade (10) and designed to respectively receive two branches (23) placed at the end of one (6) of the wings (5, 6) of the anchor A, where the guide rail (10) is articulated with regard to these.

6. Release device in accordance with one of the above claims, characterized in that the blade (10) has the shape of a circular arc, the radius of which is defined to align the guide rail (1) on its rear joint punching device (24, 25, 32) when reset is performed via the pin (15).

7. Release device in accordance with claim 5, characterized in that the above-mentioned ears (17, 18) respectively comprise two projections (29, 34) above each other, respectively placed on the inner surface of the ears (17, 18) in the above-mentioned recesses (19, 20), where the projections (29, 34) is designed to carry out lateral positioning of the guide rail (1) and the blade (10) with regard to the anchor A.

8. Electrical switch apparatus comprising a release device in accordance with one of the above claims.

9. Differential switch comprising a release device according to one of the above claims.