WO2023165761A1 - Separable overvoltage protection device and plug module for a separable overvoltage protection device - Google Patents

Separable overvoltage protection device and plug module for a separable overvoltage protection device Download PDF

Info

Publication number
WO2023165761A1
WO2023165761A1 PCT/EP2023/051460 EP2023051460W WO2023165761A1 WO 2023165761 A1 WO2023165761 A1 WO 2023165761A1 EP 2023051460 W EP2023051460 W EP 2023051460W WO 2023165761 A1 WO2023165761 A1 WO 2023165761A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spindle
longitudinal axis
plug
module
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/051460
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Georg Wittmann
Florian GÄCK
Sascha Ludewig
Richard Daum
Sebastian Haas
Juliane KLOSE
Roland Eichenseer
Original Assignee
Dehn Se
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 Dehn Se filed Critical Dehn Se
Publication of WO2023165761A1 publication Critical patent/WO2023165761A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/04Housings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2625Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component
    • H01R9/2641Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component with built-in overvoltage protection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/06Mounting arrangements for a plurality of overvoltage arresters

Definitions

  • the present invention relates to a divisible overvoltage protection device and a plug-in module for a divisible overvoltage protection device.
  • the plug-in module can be lifted off a base part of the overvoltage protection device in order to implement an isolating distance.
  • Device combinations for protecting electrical networks against overvoltages typically have a base part and a plug-in module for detachable connection to the base part.
  • the base part has connection terminals for connection to the electrical network and first contacts which are electrically connected to the connection terminals.
  • the plug-in module comprises second contacts, which are in contact with the first contacts of the base part when the plug-in module is mechanically connected to the base part in a working position.
  • Such a device combination is disclosed in WO 2020/002295 A1, the plug-in module having a spindle in order to move the plug-in module, starting from a working position in which the contacts of the plug-in module and base part are contacted, into a parking position in which the contacts of Plug-in module and base part are at a distance which corresponds to the necessary electrical separation distance and the required air and creepage distances, but the plug-in module is still held or fixed to the base.
  • the spindle can be rotated about its longitudinal axis by means of a tool and is designed to convert this rotary movement into a linear movement of the plug-in module relative to the base part.
  • EP 3 128 624 B1 Another divisible overvoltage protection device is disclosed in EP 3 128 624 B1, with a locking mechanism for mechanically locking a plug-in part on the base part being provided in a base part, and with the plug-in part having an unlocking mechanism that can be triggered thermally, for example, which is designed to close the locking mechanism in such a way press so that the lock of the plug-in part on the base part is released.
  • the possibility of physically separating the contacts of the plug-in module and the base is advantageous, for example, in the event of a defect or during the detection of an aging condition, in order to reliably switch the plug-in module free of voltage, e.g. when certain criteria for the service life of the device have been reached.
  • a plug-in module having the features of claim 1 by an overvoltage protection device having the features of claim 11 and by an overvoltage protection device having the features of claim 12.
  • Advantageous refinements and developments result from the dependent claims referring back to the independent claims in connection with the description.
  • a plug-in module for a divisible overvoltage protection device is provided.
  • the plug-in module comprises a housing for accommodating an overvoltage protection circuit, which can be detachably inserted into a base part, a plurality of first electrical contacts which are attached to the housing and can be contacted with second electrical contacts of the base part when the housing is inserted into the base part, and a lifting mechanism with a spindle that can be fastened to the base part, at least one actuator connected to the housing, which is designed and arranged to apply a force to the housing directed along a longitudinal axis of the spindle in a direction away from the base part, a force coupled to the housing Connecting part, an actuating part rotatable about the longitudinal axis of the spindle and one arranged on the spindle
  • Locking mechanism movable by rotation of the actuating member about the longitudinal axis between a locking position in which the locking mechanism firmly locks the connector to the spindle with respect to movement along the longitudinal axis and a release position in which the locking mechanism removes the connector from the spindle decoupled, so that the housing, together with the connecting part, can be displaced along the longitudinal axis by the at least one actuator and can be lifted off the base part in order to separate the first and second contacts from one another.
  • a divisible overvoltage protection device comprises a plug-in module according to the first aspect of the invention and a base part with a receiving recess, electrical connection terminals for connection to an electrical network and a plurality of second electrical contacts which are arranged in the receiving recess and connected to the electrical Connection terminals are electrically connected, wherein the plug-in module can be inserted into the receiving recess of the base part in such a way that the housing is arranged in the receiving recess and the first electrical contacts of the plug-in module are in contact with one another with the second electrical contacts.
  • One idea on which the invention is based is to provide a plug-in module of a divisible overvoltage protection device with a lifting device which is designed to lift the housing of the plug-in module with the contacts attached to it from the base by means of a lifting mechanism in order to separate the electrical contacts of the plug-in module and base. as soon as a locking device of the lifting mechanism is unlocked.
  • the lifting mechanism uses the force provided by an actuator, such as the biasing force of one or more springs, to instantly and reliably separate the cartridge contacts from those of the socket when the locking mechanism is unlocked.
  • the lifting mechanism comprises a spindle which can protrude, for example, through a base of the housing of the plug-in module and can be connected or is connected to the base, for example by screwing.
  • the spindle is thus arranged in a fixed position relative to the base.
  • the plug-in module contacts can optionally protrude from the bottom of the housing.
  • the housing generally defines an interior space in which, for example, overvoltage protection circuitry may be housed.
  • the overvoltage protection circuit can have, for example, one or more lightning current arresters and/or overvoltage arresters, such as gas discharge tubes, spark gaps, suppressor diodes, varistors or the like.
  • the actuator can be supported on a structure that is stationary relative to the base, for example on the base itself.
  • the actuator which can in particular be designed as a passive actuator, applies a force directed away from the base along the longitudinal axis of the spindle to the housing, in particular when the plug-in module or the housing is inserted into the base part.
  • the housing is connected or coupled to a connecting part of the lifting mechanism, it being possible for the connecting part to be locked to the spindle by the locking mechanism, in particular by positive locking.
  • the Locking mechanism can be unlocked by an operating part.
  • the actuating part can be rotated about the longitudinal axis of the spindle and can be designed, for example, as a sleeve or ring enclosing the spindle.
  • the connecting part coupled to the housing is decoupled or unlocked from the spindle.
  • the force applied by the actuator pushes the housing with the contacts attached to it away from the base part along the longitudinal axis of the spindle, so that the housing is moved from a working position with a closed, surge current-carrying electrical connection between the contacts of the plug-in module and the base part to a disconnected position in which the contacts of the plug-in module are separated from the contacts of the base or are arranged at a separation distance.
  • the separation distance can correspond to a distance which is large enough to maintain the voltage-dependent clearances and creepage distances required between the contacts, for example the necessary distances corresponding to the insulation voltage required at the installation site.
  • the separation distance can be designed for a voltage in a range between 2 kV and 10 kV.
  • the invention is not limited to this.
  • An advantage of the invention lies in the fact that the lifting mechanism can set precisely two positions of the plug-in module or the housing of the plug-in module relative to the base module in a binary manner due to the combination of locking mechanism and prestressing by the actuator. This increases the safety of the electrical separation between the contacts. Furthermore, the locking mechanism can be unlocked by rotating the actuating part around the spindle. This achieves a compact structure and facilitates automatic unlocking of the locking mechanism.
  • the actuator can be formed by a spring that biases the housing along the longitudinal axis of the spindle in a direction away from the base part.
  • the spring can, for example, as a Compression spring may be formed, which protrudes over the floor or generally from the housing along the longitudinal axis of the spindle in order to be supported on a structure that is stationary with respect to the base, for example on the base itself. The spring thus biases the housing away from the base along the longitudinal axis of the spindle.
  • the design of the actuator as a spring allows the actuator to be realized with only one component per actuator. This makes assembly easier and increases reliability.
  • the actuator may be a pair of magnets, a first magnet being attachable to the housing and a second magnet being attachable to the base part such that a magnetic pole of the first magnet faces a magnetic pole of the second magnet with the same polarity.
  • the first and second magnets thus repel each other and thereby generate a biasing force directed away from the base.
  • the magnets can be formed by permanent magnets, for example.
  • the plug-in module can have a triggering mechanism kinematically coupled to the actuating part of the lifting mechanism, which can be triggered by an electrical safety circuit and is designed to rotate the actuating part about the longitudinal axis of the spindle in a triggering state triggered by the safety circuit.
  • the safety circuit can generally be designed to detect an electrical defect in the overvoltage protection circuit or other electrical components of the plug-in module and to trigger a switching process, for example to de-energize the overvoltage protection circuit.
  • the triggering mechanism can be actuated or triggered by the switching process, which in turn unlocks the locking mechanism via the actuating part. In the event of a defect, the contacts of the plug-in module and the base are automatically separated.
  • the actuating part has an actuating lever extending transversely to the longitudinal axis of the spindle, with the triggering mechanism having an actuating spring, which pretensions the actuating lever of the actuating part for rotation about the longitudinal axis of the spindle, and a transverse to the longitudinal axis of the spindle-extending locking plate with a securing slot, which has a linearly extending first section and a transverse to the first section and a second section extending in a curve around the longitudinal axis of the spindle, wherein a guide pin kinematically coupled to the actuating lever of the actuating part is guided in the securing slot , and wherein the blocking plate can be displaced from a blocking position, in which the guide pin is arranged in the first section of the safety slot and the actuating lever is thus secured against rotation about the longitudinal axis, into a release position by triggering the safety circuit parallel to the extension of the first section, so
  • the trigger mechanism can actuate the locking mechanism by releasing a spring-biased actuating lever connected to the actuating member.
  • the actuating lever is kinematically locked via a pin in an approximately L-shaped slot in a locking plate which extends and is movable perpendicularly to the spindle.
  • the pin is moved out of the short leg of the L-shaped slot and can slide along the long, curved leg. In this way, small tripping distances can be implemented in a simple manner.
  • the movement of the locking plate perpendicular to the spindle also facilitates a space-saving accommodation of the triggering mechanism in the housing.
  • the blocking plate can be secured in the blocking position by a bolt that can be actuated with the aid of the safety circuit and can be prestressed in the release position.
  • the bolt can, for example, protrude through a recess in the blocking plate and thereby block a movement of the plate in the prestressing direction.
  • the triggering mechanism can additionally have a carriage that can be actuated by the safety circuit, the bolt being connected to a rotatable shaft which has a triggering lever that can be moved by the carriage.
  • the shaft can extend parallel to the locking plate and be rotatable about an axis of rotation which runs perpendicular to the longitudinal axis of the spindle.
  • the locking plate can in particular be prestressed parallel to the axis of rotation. The bolt is disengaged from the locking plate by rotating the shaft about the axis of rotation, for example by moving it out of the recess.
  • the carriage can be linearly movable parallel to the plate and perpendicular to the axis of rotation of the shaft, for example by a spring, in order to move a lever connected to the shaft and thus rotate the shaft about the axis of rotation.
  • the construction according to these embodiments advantageously facilitates a compact construction of the trigger mechanism.
  • the carriage can be moved by several different electrical switching elements of the safety circuit and/or a separate carriage can be provided for each phase or each electrical path.
  • each carriage can also have its own lever, which is connected to the shaft, assigned and can be moved by the carriage. It is also conceivable that different slides can act on a common lever.
  • the electrical safety circuit can have a thermally separable trip.
  • the safety circuit can have one or more of the following circuit components: a fuse, eg a safety fuse with a spring-loaded fuse wire, a gas discharge tube, a thermal trigger, with the two last-mentioned components having a soldered joint melting to trigger the switching process.
  • the locking mechanism has a plurality of locking balls, a ball holder for holding the locking balls, a number of evasion recesses corresponding to the number of locking balls, and a counter bearing connected to the spindle, the evasion recesses and the ball holder being fixed relative to one another by the actuating part can be rotated in order to move the locking mechanism from the locking position to the release position, the locking balls being in engagement with the connecting part and the counter bearing in the locking position and being arranged in alignment with the avoidance recesses in the release position and being decoupled from the counter bearing or the connecting part.
  • positive locking is provided between a counter bearing connected to the spindle in a stationary manner with respect to a movement along the longitudinal axis and the connecting part connected to the housing, with the balls being held in a holding structure.
  • the holding structure and a further locking component for example the connecting part or the actuating part itself, can be rotated relative to one another by the actuating part in such a way that the balls can escape into deflection recesses formed in the locking component.
  • the locking component can thus be viewed as a further counter bearing.
  • the counter bearing is formed by an inner ring that encloses the spindle, which is connected to the actuating part, can be rotated about the longitudinal axis of the spindle and has an outer peripheral surface with which the locking balls are in contact and which the locking balls in with respect to the longitudinal axis
  • the ball holder is formed by a ball holder sleeve enclosing the inner ring with openings in which the locking balls are held
  • the connecting part is formed by an outer ring enclosing the ball holder sleeve with an inner peripheral surface which is in contact with the locking balls, and a web projecting from the inner peripheral surface, in which the escapement recesses are formed and arranged spaced along the inner peripheral surface, so that when the locking balls are arranged in alignment with the escapement recesses, the outer ring is displaceable along the longitudinal axis.
  • the inner ring and the outer ring can thus be designed according to the principle of an angular contact
  • the counter bearing is formed by a keyway of the spindle enclosing the longitudinal axis
  • the actuating part has a first ring enclosing the spindle with an inner peripheral surface
  • the escape recesses are formed in the inner peripheral surface and are separated from one another by contact sections of the inner peripheral surface
  • the connecting part is formed by a second ring surrounding the spindle, which has an end face facing the first ring and a number of guide projections corresponding to the number of locking balls, which protrude from the end face
  • the ball holder having one of the number number of block pieces corresponding to locking balls, each of which abuts against a locking ball and each of which is arranged between two adjacent guide projections of the second ring, wherein in the locking position the locking balls are arranged in the keyway and the first ring with respect to rotation about the longitudinal axis of the spindle is positioned relative to the second ring such that the block pieces abut the inner
  • a divisible overvoltage protection device comprises a base part with a receiving recess, electrical connection terminals for connection to an electrical network and a plurality of second electrical contacts which are arranged in the receiving recess and electrically connected to the electrical connection terminals, and a plug-in module a housing for accommodating an overvoltage protection circuit and a plurality of first electrical contacts which are attached to the housing, the plug-in module being insertable into the receiving recess of the base part in such a way that the housing is arranged in the receiving recess and the first electrical contacts of the plug-in module are connected to the second electrical contacts are in contact with each other.
  • the overvoltage protection device also includes a lifting mechanism with an electric motor attached to the base part, with a threaded spindle that can be driven by the motor and is rotatably mounted on the base part about a spindle axis of rotation, which has an external thread, and with an internal thread that is connected to the plug-in module and has an external thread that is connected to the external thread of the threaded spindle is engaged, so that by rotating the threaded spindle about the spindle axis of rotation by means of the motor, the plug-in module slidable along the axis of rotation of the spindle and liftable from the base portion to separate the first and second contacts.
  • One idea underlying this aspect of the invention is to provide a plug-in module of a divisible overvoltage protection device with a lifting device which is designed to separate the electrical contacts of the plug-in module and socket from the housing of the plug-in module with the contacts attached thereto by means of an electromotive lifting mechanism lift off the pedestal.
  • the electric motor drives a threaded spindle in order to lift the housing off the base.
  • the threaded or drive spindle can, for example, be attached to a floor of the base or protrudes through a floor delimiting the receiving recess of the base and into the receiving recess.
  • the plug-in part has a recess which is surrounded or delimited by the internal thread and into which the drive spindle protrudes.
  • the plug-in module contacts can optionally protrude from the bottom of the housing.
  • the housing generally defines an interior space in which, for example, overvoltage protection circuitry may be housed.
  • the overvoltage protection circuit can have, for example, one or more lightning current arresters and/or overvoltage arresters, such as gas discharge tubes, spark gaps, suppressor diodes, varistors or the like.
  • One advantage of realizing the lifting mechanism with a threaded spindle and an electric motor lies in the self-locking properties of the threaded spindle. This means that after the plug-in part has been lifted off the housing into the voltage-free position, the plug-in part cannot return to the plug-in position or a position in which the contacts of the plug-in part are in electrical contact with the contacts of the base without rotating the spindle again about the spindle axis of rotation .
  • a further advantage of using an electric motor as an actuator for lifting the plug-in part from the base is that this can be activated automatically in a simple and reliable manner.
  • the overvoltage protection device can have a switch which can be triggered by a safety circuit and which, in a closed state triggered by the safety circuit, electrically conductively connects the electric motor to terminals of a voltage source.
  • the safety circuit can be accommodated in the plug-in part, for example.
  • the safety circuit can, for example, comprise a fuse, for example a fuse, a gas discharge tube, a thermal release or the like.
  • the safety circuit is functionally connected, ie electrically and/or mechanically, for example, to the switch in order to actuate it.
  • the switch completes a circuit to activate the motor.
  • the base part can have additional connections for connection to a supply voltage for the motor, with the switch being arranged between one of these connections and a connection terminal of the motor.
  • the connection terminals of the base form the connections of the voltage source.
  • the electric motor is coupled to the threaded spindle via a gear.
  • a drive shaft of the motor can be aligned transversely to the axis of rotation of the spindle.
  • the thread can have, for example, a worm and at least one gear wheel which meshes with the worm and which is coupled to the threaded spindle directly or via at least one other gear wheel.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a divisible overvoltage protection device according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a sectional view of a plug-in module for a divisible
  • Fig. 3 is a simplified sectional view divisible
  • Overvoltage protection device wherein the plug-in module is shown in a working position and a locking mechanism of the plug-in module is shown in a locking position;
  • FIG. 3 showing the pluggable module in a disconnected position and the locking mechanism in a released position
  • Fig. 5 is an exploded view of the locking mechanism and a spindle of the Figs. 3 and 4 plug-in module shown;
  • Fig. 6 is a plan view of a connector forming part
  • FIG. 7 shows an exploded view of a locking mechanism and a spindle of a plug-in module according to a further exemplary embodiment
  • FIG. 8 is a sectional view of that shown in FIG. 7.
  • view (A) shows the locked position and view (B) shows the released position of the locking mechanism
  • FIG. 9 shows a plan view of the plug-in module from FIG. 2;
  • Fig. 10 is a sectional view of a plug-in module for a separable
  • FIG. 11 shows a plan view of a lifting mechanism of the overvoltage protection device shown in FIG. 10.
  • FIG. 1 shows, schematically and by way of example, a divisible overvoltage protection device 300 which has a plug-in module 100 and a base part or base 200 .
  • the plug-in module 100 can be inserted into the base 200 and can be detachably fastened therein.
  • the base 200 has a housing 205 , a receiving recess 210 , a number of electrical connection terminals 215 and a number of electrical contacts 220 .
  • the housing 205 can, for example, be made of an electrically insulating material, in particular a plastic material, and defines the receiving recess 210, for example in the form of an elongate channel with a substantially rectangular cross section, as shown in FIG. 1 by way of example.
  • the electrical contacts 220 are disposed or exposed in the receiving recess 220 and electrically connected to the terminals 215 .
  • the connection terminals 215 are intended for connection to an electrical network, for example a 3-phase AC network with a neutral conductor and grounding.
  • the plug-in module 100 is also shown only schematically in FIG. 1 and has a housing 1 , electrical contacts 2 and a lifting mechanism 3 with a spindle 30 . Only the spindle 30 of the lifting mechanism 3 is visible in FIG. The lifting mechanism 3 is explained in detail below.
  • the housing 1 can be formed, for example, as an elongate block or parallelepiped.
  • the housing 1 can have a base 10 , a plurality of side walls 10 extending transversely to the base 10 and a top wall 12 arranged opposite the base 10 .
  • the housing 1 is dimensioned such that it can be inserted or inserted into the receiving recess 210 of the base 200 .
  • the first electrical contacts 2 of the plug-in module 100 can, for example, be in the form of plug-in contacts which are arranged in the area of the side walls 11 and protrude beyond the base 10, as is shown by way of example in FIG.
  • the first contacts 2 can be designed as spring contacts which are arranged on the base 10 and protrude therefrom, e.g. are U-shaped, as is shown in FIGS. 3 and 4 is shown.
  • the first contacts 2 protrude from the bottom 10 of the housing 1 .
  • the invention is not limited to this.
  • the housing 1 When inserted into the receiving recess 210, the housing 1 can be moved by the lifting mechanism 3 from a working position, in which there is a closed, surge current-carrying electrical connection between the contacts 2 of the plug-in module 100 and the contacts 220 of the base part 200, into a disconnected position, in which the contacts 2 of the plug-in module 100 are separated from the contacts 220 of the base 200 or are arranged at a separation distance.
  • Fig. 2 shows schematically a sectional view of a plug-in module 100.
  • the housing 1 can define an interior space in which an overvoltage protection circuit 110 and optionally a safety circuit 120 are included.
  • a triggering mechanism 4 that can be triggered by the safety circuit 120 can also be accommodated in the housing 1, which is explained in detail below.
  • the spindle 30 protrudes through the base 10 of the housing 1 and a longitudinal axis A30 of the spindle 30, also referred to below as the spindle longitudinal axis A30, extends transversely to the base 10.
  • the overvoltage protection circuit 110 can have various electrical and/or electronic circuit elements, in particular e.g.
  • the overvoltage protection circuit 110 is designed to implement overvoltage protection, overcurrent protection and optionally a trigger circuit.
  • the safety circuit 120 can generally be designed to detect an electrical defect in the overvoltage protection circuit 110, in particular an aging condition of the same, or other electrical components of the plug-in module 100 and to trigger a switching process, for example to de-energize the overvoltage protection circuit.
  • the electrical safety circuit 120 can in particular have a thermal trip.
  • the safety circuit 120 can have one or more fuses 121, eg in the form of a fuse, a gas discharge tube, a thermal release or the like.
  • the safety circuit 120 is functionally, eg electrically, connected to the overvoltage protection circuit 110 in such a way that the safety circuit 120 detects or registers an aging state or other states of the overvoltage protection circuit 110 that impair the proper electrical function.
  • the safety circuit 120 can trigger: 1. in the event of a short circuit in components of a trigger circuit Overvoltage protection circuit 110 triggers a fuse in safety circuit 120 . 2. If a spark gap wears out and a quenching process is detected at the same time in an associated quenching chamber of the overvoltage protection circuit 110, an indicator of the safety circuit 120 is triggered. 3. In the event of end-of-life, a slide 124 thermally coupled to the overvoltage protection circuit 110 is triggered via a gas discharge tube.
  • the lifting mechanism 3 comprises the spindle 30, a connecting part 31, an actuating part 32, a locking mechanism 33 and at least one actuator, which is shown in FIGS. 3 and 4 is realized by a spring 35 purely by way of example.
  • the spindle 30 can be detachably connected to the base 200 .
  • the spindle 30 can have a thread in the area of a first end 30A, which can be screwed to a receptacle 207 of the base 200, as is shown in FIG. 3 by way of example.
  • FIG. 3 shows a lifting mechanism 3 with two actuators in the form of springs 35 purely by way of example.
  • the actuators are connected to the housing 1 .
  • a different number of actuators is also conceivable.
  • the at least one actuator not as a spring 35 but, for example, as a pair of mutually repelling magnets, of which one magnet is attached to the housing 1 and one magnet to the base 200 .
  • an actuator which is implemented by a spring 35 .
  • the springs 35 are connected to the housing 1. As shown in FIG.
  • the springs 35 can be fixed in recesses 13 provided on the bottom 10 of the housing 1, as is shown in FIG. 3 by way of example.
  • the springs 35 can be in the form of spiral springs, for example, and can be supported on a structure that is stationary in relation to the base 200 , for example on the bottom of the receiving recess 210 .
  • the dashed line E13 symbolizes a plane in which the structure which is stationary with respect to the base 200 and on which the springs 35 are supported is located.
  • the springs 35 are designed and arranged in such a way that they bias the housing 1 along the spindle longitudinal axis A30 in a direction away from the base part 200 .
  • the prestressing of the housing 1 along the spindle longitudinal axis A30 in the direction away from the base part 200 can advantageously be supported by the contacts 2, for example if they are designed as spring contacts, as shown in FIGS. 3 and 4 as an example.
  • the connecting part 31 is connected to the housing 1 and can be formed, for example, as an annular part through which the spindle extends. 3 shows purely by way of example that the connecting part 31 can be formed by an outer ring 432 which is also part of the locking mechanism 3 .
  • the connecting part 31 is firmly connected to the housing 1, e.g. glued, welded, pressed into it, screwed into it or fastened to the housing 1 in a similar way.
  • the connecting part 31 can be fixed in a recess 14 in the base 10 of the housing 1, as is shown in FIG. 3 by way of example.
  • the actuating part 32 is movable relative to the spindle 30, in particular rotatable about the spindle longitudinal axis A30.
  • the actuating part 32 can be designed, for example, as an annular part through which the spindle 30 extends.
  • the actuating part 30 can be implemented as a sleeve 434 , for example.
  • the actuating part 30 has a radially or transversely to the spindle longitudinal axis A30 extending lever 32A which, for example, by a screw can be formed, as is shown purely by way of example in FIG.
  • the locking mechanism 33 is arranged on the spindle 30 and configured to lock the spindle 30 and the connecting part 31 together with respect to a movement along the spindle longitudinal axis A30.
  • 3 shows a locking position of the locking mechanism 33 in which the locking mechanism 33 firmly locks the connecting part 31 to the spindle 30 with respect to movement along the longitudinal axis A30.
  • the plug-in module 100 is arranged in the working position. Contacts 2 of pluggable module 100 are in physical and electrical contact with contacts 220 of socket 200 and springs 35 bias housing 1 away from socket 200 .
  • the locking mechanism 33 can be moved or unlocked by rotating the actuating part 32 about the spindle longitudinal axis A30 into an unlocking or release position.
  • the release position which is shown in FIG. 4, the locking mechanism 33 decouples the connecting part 31 from the spindle 30.
  • the connecting part 31 is released with respect to a movement along the spindle longitudinal axis A30. Consequently, the housing 1 together with the connecting part 31 can be displaced along the longitudinal axis A30 by the at least one spring 35 and can be lifted off the base part 200 in order to separate the first and the second contacts 2, 220 from one another, as is shown schematically in Fig. 4 is shown.
  • a securing mechanism (not shown).
  • spring-loaded bolts can be provided in the base part 200 or in the plug-in module 100, which snap into corresponding recesses on the respective other of the base 200 and plug-in module 100 in the disconnected position.
  • the plug-in module 100 shown in FIGS. 3 and 4 are shown together in an exploded view in FIG.
  • the locking mechanism 33 can be designed as a ball mechanism, for example.
  • the locking mechanism includes a plurality of locking balls 33A, a ball retainer 33B for holding the locking balls 33A, a number of escape recesses 33C corresponding to the number of locking balls 33A, and a thrust bearing 33D connected to the spindle 30.
  • the principle of this ball mechanism is based on the fact that the locking balls 33A are in the locking position of the locking mechanism 33 with the counter bearing 33D coupled to the spindle 30 and the connecting part 31 and block a movement of the connecting part 33 along the spindle longitudinal axis A30.
  • the structure in which the escape recesses 33C are formed and the ball retainer 33B are rotatable relative to each other by the operating member 32 to move the locking mechanism 33 from the locking position to the releasing position.
  • the locking balls 33A are arranged in alignment with the deflection recesses 33C. As a result, the locking balls 33A can deviate from the counter bearing 33D or from the connecting part 31 and are thus decoupled from the counter bearing 33D or the connecting part 31 .
  • the counter bearing 33D coupled to the spindle can be formed by an inner ring 430 and the ball holder 33B by a ball holder sleeve 431.
  • the escape recesses 33C can be formed in the connecting part 31, which can be realized, for example, as an outer ring 432, as shown in particular in FIG.
  • the inner ring 430 encloses the spindle 30 or the spindle 30 protrudes through the inner ring 430, as is shown in FIGS. 3 and 4 is shown.
  • the actuator 32 is connected to the inner ring 430 to rotate the inner ring 430 about the longitudinal axis A30 of the spindle 30 .
  • the inner ring 430 and the actuating part 32 with respect to rotation about the Spindle longitudinal axis A30 be coupled to one another in a form-fitting manner, for example by means of projections and recesses engaging with one another. As in Figs.
  • the inner ring 430 and the actuating part 32 can be supported with respect to the spindle longitudinal axis A30 on an axial bearing 435 which bears against a collar 30C formed in the region of the second end 30B of the spindle 30.
  • the inner ring 430 has an outer peripheral surface 430a which forms a shoulder or collar 430B at its end facing the actuating part 32 or the second end 30B of the spindle 30 .
  • the ball holder sleeve 431 has recesses 431A, with a locking ball 33A being accommodated in each recess 431A.
  • the ball retainer sleeve 431 encloses the inner ring 430 so that the locking balls 33A are in contact with the outer peripheral surface 430a of the inner ring 430 and can roll on this. With respect to the spindle longitudinal axis A30, the locking balls 33A are supported by the collar 430B. This is best seen in FIG.
  • the outer ring 432 forming the connecting part 31 is shown in FIG. 6 in a plan view.
  • the outer ring 432 has an inner peripheral surface 432i from which a shoulder or ridge 432A protrudes in the region of an axial end.
  • the escape concavities 33C are formed in the ridge 432A and spaced along the inner peripheral surface 432i as shown in FIG. 6 .
  • the outer ring 432 encircles the ball retainer sleeve 431 with the land 432A facing the first end 30A of the spindle 30. As shown in FIG.
  • the locking balls 33A are in contact with the inner peripheral surface 432i of the outer ring 432 and are supported in relation to the longitudinal axis A30 of the spindle 30 on the web 432A of the outer ring 432 and on the collar 430B of the inner ring 430, such as this is shown in FIG.
  • the balls 33A roll on the outer peripheral surface 430a of the inner ring 430 and the inner peripheral surface 432i of the outer ring 432 and thus reach a position in which they are aligned with the deflection recesses 33C are arranged.
  • FIG. 7 shows another possible design of the spindle 30 and the locking mechanism 33 as a ball mechanism in an exploded view.
  • FIG. 8 shows a sectional view of the spindle 30 from FIG. 7. In FIG. 7 and 8 locking mechanism 33 shown is used.
  • the counter bearing 33D can be implemented by a keyway 530 which encloses the longitudinal axis A30 of the spindle 30 and is formed in the outer peripheral surface of the spindle 30 .
  • the operating part 32 can be formed by a first ring 531 having the escape recesses 33C
  • the connecting part 32 can be formed by a second ring 532
  • the ball retainer 33B can be one of the plurality of locking balls 33A have a corresponding number of block pieces 533.
  • the first ring 531 encloses the spindle 30 or the spindle 30 protrudes through the first ring 531 . Furthermore, the first ring 531 has an inner peripheral surface 531i in which the escape recesses 33C are formed. As shown in FIG. 7, the deflection recesses 33C are spaced apart from one another along the circumference or are separated from one another by abutment sections 531a of the inner circumferential surface 531i. The abutment sections 531a form circle segments, with an alternative recess 33C being located between two adjacent circle segments.
  • the second ring 532 also encloses the spindle 30 or the spindle 30 protrudes through the second ring 532, as shown schematically in FIG. As also shown in FIG. 7 , the second ring 532 is disposed between the first end 30A of the spindle 30 and the first ring 531 with respect to the longitudinal axis A30 of the spindle 30 .
  • the second ring 532 has an end face 532s which faces the first ring 531 and against which the first ring 531 abuts.
  • a plurality of guide projections 532A are provided on the end face 532s, which can, for example, be formed in one piece with the second ring 532 and protrude from the end face 532s.
  • the guide projections 532A are spaced apart from one another along the circumference of the spindle 30, with a block piece 533 being arranged between each two adjacent guide projections 532A.
  • Each block piece 533 holds a respective detent ball 33A, e.g.
  • Fig. 9 and in view (A) in Fig. 8 the locking position of the locking mechanism 33 is shown.
  • the locking balls 33A are received in the keyway 530 of the spindle 30 in the locked position.
  • the actuating part 32 or the first ring 531 is positioned in such a way that each block piece 533 bears against an abutment section 531a of the inner peripheral surface 531i.
  • the deflection recesses 33C reach a position corresponding to the release position, in which they are arranged in alignment with the block pieces 533 and thus with the locking balls 33A. This is shown in view (B) of FIG.
  • the locking balls 33A can be moved out of the keyway 531 by the force F30 acting in the radial direction in order to move the respective block piece 533 into the respective escape recess 33C.
  • the first and the second ring 531 , 532 are decoupled from the spindle 30 with respect to a movement along the spindle longitudinal axis A30 and can be displaced together along the longitudinal axis A30 of the spindle 30 by the prestressing force F35.
  • the actuating part 32 can have a lever 32A in order to rotate the actuating part 32 about the spindle longitudinal axis A30 in order to unlock the locking mechanism 33 .
  • the lever 32A offers a simple possibility, which is described below with reference to FIGS. 2 and 9 to kinematically couple the triggering mechanism 4 explained to the actuating part 32 .
  • Other options for kinematic coupling are also conceivable.
  • the optional triggering mechanism 4 can be triggered by a switching operation of the safety circuit 120 and is designed to automatically actuate the actuating piece 32 to unlock the locking mechanism 33 . In this way, an automatic physical and electrical separation of the contacts 2, 220 of plug-in module 100 and base part 200 can be achieved when the safety circuit 120 is triggered.
  • the safety circuit 120 a Execute switching operation when it detects a predetermined aging condition of the overvoltage protection circuit 110.
  • the triggering mechanism 4 is designed to rotate the actuating part 32 about the longitudinal axis A30 of the spindle 30 in a triggering state triggered by the safety circuit 120 .
  • the triggering mechanism 4 can have, for example, an actuating spring 45 for actuating the actuating part 32 and a blocking plate 40 for blocking and releasing a movement of the actuating part 32, as is shown in particular in FIG.
  • a shaft 44 can also be provided for releasing and blocking movement of the blocking plate 40 and for coupling to the safety circuit 120, e.g. via a carriage 46, as can be seen in particular in FIG.
  • the locking plate 40 is shown in a plan view in Figure 9 and may, for example, be rectangular in shape. As shown in Fig. 9, the locking plate 40 is arranged within the housing 1, e.g. in the region of the top wall 12 of the housing 1. The locking plate 40 extends transversely to the longitudinal axis A30 of the spindle 30 and the spindle 30 protrudes through a hole in the locking plate 40 formed recess 40A therethrough as shown in FIG. As is further shown in Fig. 9, the locking plate 40 can be prestressed in a prestressing direction V42 transversely to the longitudinal axis A30 of the spindle 30, e.g. by at least one spring 42 a latch 44A coupled to the shaft 44, the latch 44A protruding through a securing aperture 40B of the locking plate 40. The spring 42 biases the locking plate 40 to a release position.
  • the locking plate 40 also has a securing slot 41 which has a first section 41A extending linearly and a second section 41B extending transversely to the first section 41A. As shown in Fig. 9, the first section 41 A extends along the prestressing direction V42 or the locking plate 40 is along the direction of extension of the first section 41 A of the securing slot 41 biased.
  • the second section 41 B extends in a curved manner around the longitudinal axis A30 of the spindle 30 or forms a segment of a circle.
  • the actuating spring 45 biases the actuating member 32, e.g., via the actuating lever 32A, for rotation about the longitudinal axis A30 of the spindle 30.
  • the actuating spring 45 is a compression spring which is supported on the housing 1 .
  • other types of springs can also be used as the actuating spring 45 .
  • the actuating part 32 or the actuating lever 32A is kinematically coupled to a guide pin 43 which is guided in the securing slot 41 of the locking plate 41 .
  • the guide pin 43 can, for example, be attached directly to the actuating lever 32A or, as shown in FIG.
  • the distance between the axis of rotation A5 and the guide pin 43 in this case defines the radius of curvature of the second section 41B of the securing slot 41.
  • the pivot plate 5 is rotatably connected to the operating lever 32A, e.g. via a pin 50, as shown in Fig. 9 by way of example.
  • the pin 50 may be floating in a slot 51 of the operating lever 32A (Fig. 7).
  • the guide pin 43 is located in the first portion 41A of the locking slot 41 and the operating lever 32A is thereby secured against rotation about the longitudinal axis A30.
  • the safety circuit 120 is triggered, the blocking plate 40 is displaced parallel to the extension of the first section 41A into the triggering position.
  • the bolt 44A can be pivoted out of the securing opening 40B of the locking plate 40 and the locking plate 40 can thus be displaced by the spring 42 in the pretensioning direction into the release position.
  • the guide pin 43 is located in the second portion 41B of the slot 41. This causes a movement of the actuating lever 32A about the longitudinal axis A30 by means of the actuating spring 45 released and the guide pin 43 is moved along the second portion 41B.
  • the invention is not limited to the kinematic coupling of the guide pin 43 to the actuating part 32 via the swivel plate 5 .
  • other possibilities are also conceivable for releasing the actuating lever 32A or the actuating part 32 preloaded by the actuating spring 45 .
  • latch 44A is generally operable using safety circuit 120 .
  • latch 44A may be coupled to optional shaft 44.
  • the shaft 44 is rotatable about an axis of rotation A44 which extends transversely to the longitudinal axis A30 of the spindle and preferably parallel to the locking plate 40 .
  • the shaft 44 may further include a release lever 44B that projects from the shaft 44 transverse to the axis of rotation A44.
  • the release lever 44B can be pivoted by a slide 46 which can be actuated by the safety circuit 120 . 2 shows the trigger mechanism 4 in the non-triggered or locked state.
  • the carriage 46 can be arranged, for example, in the area of the bottom 10 of the housing 1 and can be guided on the housing 1 .
  • the carriage 46 is slidably guided in a direction transverse to the axis of rotation A44 of the shaft 44 .
  • the safety circuit 120 trips, the carriage 46 is moved linearly, such as by means of a spring or other actuator (not shown), to pivot the actuating lever 44B and thereby rotate the shaft 44 about the axis of rotation A44. This pivots the latch 44A out of the securing aperture 40B of the locking plate 40 and frees the locking plate 40 for movement to the tripped position.
  • the carriage 46 can be actuated by various components of the safety circuit 120, for example by each of the fuses 121 or both by a safety fuse, a solder point that can be melted by a gas discharge tube or similar switching components.
  • a plurality of levers 44B can also be provided on the shaft 44 and each lever 44B can be assigned its own carriage 46 .
  • the components of the locking mechanism 33 and of the triggering mechanism 4 that may be provided are accommodated in the housing 1 of the plug-in module 1 .
  • An advantage of the invention is that the lifting mechanism 3 biasing the housing 1 of the pluggable module 100 away from the base part 200 and releasably securing the housing 1 to the spindle 30 via the locking mechanism 33 provides reliable and simple physical and electrical disconnection the contacts 2, 220 of plug-in module 100 and socket 200 can take place. This can optionally also take place automatically when a safety circuit 120 is triggered via the triggering mechanism 4, with the safety circuit 120 being able to have electrical components which respond in different ways and which can each trigger the triggering mechanism 4 independently of one another.
  • FIG. 10 shows another divisible overvoltage protection device 600 in a sectional view.
  • the surge protection device 600 in FIG. 10 differs from the overvoltage protection devices 300 explained above essentially by the lifting mechanism 610.
  • the base part 200 and the plug-in part 100 are designed in a similar way to that explained above.
  • the plug-in part 1 also has a housing 1 in which a safety circuit 640 and an overvoltage protection circuit 650 are accommodated. Therefore, only the differences are discussed below.
  • the lifting mechanism 610 comprises an electric motor 620, a threaded or drive spindle 630 and an internal thread 643.
  • a gear 650 can also be provided.
  • the electric motor 620 can be a DC motor, for example.
  • the motor 620 can also be designed as an AC motor.
  • the motor 620 has a drive shaft that can be rotated about a motor axis of rotation A620. As shown schematically in FIG. 10, the motor 620 can be accommodated in the housing 205 of the base part 200, for example. Generally, the motor 620 is attached to the base portion 200 .
  • the threaded spindle 630 has an external thread 633 and is mounted on the base part 200 such that it can rotate about a spindle axis of rotation A630. As shown in FIG. 10 , the threaded spindle 630 protrudes into the receiving recess 210 .
  • the threaded spindle 630 is kinematically coupled to the motor 620, in particular its drive shaft, and can be driven by it, so that the threaded spindle 630 rotates about the spindle axis of rotation A630.
  • Motor 620 may be coupled to spindle 630 directly or through optional transmission 650, for example.
  • 11 shows, purely by way of example, a transmission 650 with a worm 651, an intermediate wheel 652 and a drive wheel 653.
  • the worm 651 is connected to the drive shaft of the motor 620.
  • the drive wheel 653 is connected to the threaded spindle 630 .
  • the idler gear 652 meshes with the worm 651 and the drive gear 653 .
  • the drive wheel 653 could also engage directly with the worm 651, or instead of the worm 651 a bevel gear could be provided.
  • the motor axis of rotation A620 extends transversely to the spindle axis of rotation A630.
  • the housing 1 of the plug-in part 100 has a recess 645 in which the internal thread 643 is formed or arranged.
  • the internal thread 643 can be formed, for example, on a sleeve or nut (not shown), which is accommodated in the recess 645 .
  • the recess 645 can be formed in the base 10 of the housing 1, for example.
  • the external thread 633 of the spindle 630 engages with the internal thread 643.
  • the plug-in part 100 is drawn in solid lines in a working position in which there is a closed, surge current-carrying electrical connection between the contacts 2 of the plug-in module 100 and the contacts 220 of the base part 200.
  • FIG. 10 shows a disconnected position in which the contacts 2 of the plug-in module 100 are separated from the contacts 220 of the base 200 or are arranged at a separation distance.
  • motor 620 rotates spindle 630 about spindle axis of rotation A630
  • plug-in module 100 is displaced along spindle axis of rotation A630 and can thus be lifted off base part 200 or moved from the working position to the disconnected position.
  • the motor 620 is electrically connected to terminals 644 .
  • the terminals 644 are connected or connectable to a voltage source (not shown).
  • the voltage source may be a direct current source or an alternating current source.
  • the connections 644 are formed by the connection terminals 215 of the base part 200.
  • the safety circuit 640 is operatively connected to a switch 642, e.g., mechanically and/or electrically, to actuate or trigger the switch 642. If, for example, a defect is detected by the safety circuit 640, it triggers the switch 642 in order to close it and thereby electrically conductively connect the electric motor 620 to the terminals 644. This activates the motor 620 and drives the spindle 630 to lift the male part 100 from the base part 200 .

Abstract

The invention relates to a plug module for a separable overvoltage protection device, comprising a housing for accommodating an overvoltage protection circuit, which can be removably inserted into a socket part, a plurality of electrical contacts which are attached to the housing and can be contacted with electrical contacts of the socket part if the housing is inserted into the socket part, and a lifting mechanism with a spindle secured to the socket part, with an actuator designed and arranged to apply a force directed along a longitudinal axis of the spindle and away from the socket part to the housing, with a connection part coupled to the housing, with an actuation part that can be rotated about the longitudinal axis and with a locking mechanism which can be moved, with a rotation of the actuation part about the longitudinal axis, between a locking position in which the locking mechanism securely locks the connection part to the spindle in relation to movement along the longitudinal axis, and a release position in which the locking mechanism decouples the connection part from the spindle, such that the housing can be shifted along the longitudinal axis together with the connection part using the at least one actuator and lifted from the socket part in order to separate the first and the second contacts from one another.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
TITELTITLE
TEILBARES ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄT UND STECKMODUL FÜR EIN TEILBARES ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄT DIVIDEABLE OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE AND PLUG-IN MODULE FOR A DIVIDEABLE OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein teilbares Überspannungsschutzgerät und ein Steckmodul für ein teilbares Überspannungsschutzgerät. Insbesondere ist das Steckmodul von einem Sockelteil des Überspannungsschutzgeräts zur Realisierung einer Trennstrecke abhebbar. The present invention relates to a divisible overvoltage protection device and a plug-in module for a divisible overvoltage protection device. In particular, the plug-in module can be lifted off a base part of the overvoltage protection device in order to implement an isolating distance.
TECHNISCHER HINTERGRUND TECHNICAL BACKGROUND
Gerätekombinationen zum Schutz von elektrischen Netzen vor Überspannungen, welche auch als teilbare Überspannungsschutzgeräte oder -Vorrichtungen bezeichnet werden können, weisen typischerweise ein Sockelteil und ein Steckmodul zur lösbaren Verbindung mit dem Sockelteil auf. Das Sockelteil weist hierbei Anschlussklemmen zur Verbindung mit dem elektrischen Netz und mit den Anschlussklemmen elektrisch verbundene erste Kontakte auf. Das Steckmodul umfasst dementsprechend zweite Kontakte, die mit den ersten Kontakten des Sockelteils kontaktiert sind, wenn das Steckmodul in einer Arbeitsposition mechanisch mit dem Sockelteil verbunden ist. Device combinations for protecting electrical networks against overvoltages, which can also be referred to as divisible overvoltage protection devices or devices, typically have a base part and a plug-in module for detachable connection to the base part. In this case, the base part has connection terminals for connection to the electrical network and first contacts which are electrically connected to the connection terminals. Accordingly, the plug-in module comprises second contacts, which are in contact with the first contacts of the base part when the plug-in module is mechanically connected to the base part in a working position.
Eine derartige Gerätekombination ist in der WO 2020/002295 A1 offenbart, wobei das Steckmodul eine Spindel aufweist, um das Steckmodul ausgehend von einer Arbeitsposition, in welcher die Kontakte von Steckmodul und Sockelteil kontaktiert sind, in eine Parkposition zu bewegen, in welcher die Kontakte von Steckmodul und Sockelteil sich in einem Abstand befinden, welcher dem notwendigen elektrischen Trennungsabstand und den erforderlichen Luft- und Kriechstrecken entspricht, wobei jedoch das Steckmodul noch am Sockel gehalten oder fixiert ist. Die Spindel ist mittels eines Werkzeugs um ihre Längsachse drehbar und dazu ausgebildet, diese Drehbewegung in eine Linearbewegung des Steckmoduls relativ zum Sockelteil umzuwandeln. Such a device combination is disclosed in WO 2020/002295 A1, the plug-in module having a spindle in order to move the plug-in module, starting from a working position in which the contacts of the plug-in module and base part are contacted, into a parking position in which the contacts of Plug-in module and base part are at a distance which corresponds to the necessary electrical separation distance and the required air and creepage distances, but the plug-in module is still held or fixed to the base. The spindle can be rotated about its longitudinal axis by means of a tool and is designed to convert this rotary movement into a linear movement of the plug-in module relative to the base part.
Ein weiteres teilbares Überspannungsschutzgerät wird in der EP 3 128 624 B1 offenbart, wobei in einem Sockelteil ein Verriegelungsmechanismus zur mechanischen Verriegelung eines Steckteils am Sockelteil vorgesehen ist, und wobei das Steckteil einen beispielsweise thermisch auslösbaren Entriegelungsmechanismus aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, den Verriegelungsmechanismus derart zu betätigen, dass die Verriegelung des Steckteils am Sockelteil gelöst wird. Another divisible overvoltage protection device is disclosed in EP 3 128 624 B1, with a locking mechanism for mechanically locking a plug-in part on the base part being provided in a base part, and with the plug-in part having an unlocking mechanism that can be triggered thermally, for example, which is designed to close the locking mechanism in such a way press so that the lock of the plug-in part on the base part is released.
Die Möglichkeit einer physischen Trennung der Kontakte des Steckmoduls und des Sockels ist beispielsweise im Defektfall oder während der Detektion eines Alterungszustandes vorteilhaft, um das Steckmodul zuverlässig spannungsfrei zu schalten, z.B. wenn bestimmte Kriterien an die Lebensdauer des Geräts erreicht sind. The possibility of physically separating the contacts of the plug-in module and the base is advantageous, for example, in the event of a defect or during the detection of an aging condition, in order to reliably switch the plug-in module free of voltage, e.g. when certain criteria for the service life of the device have been reached.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen zur Spannungsfreischaltung eines mit einem Sockel lösbar verbundenen Steckmoduls eines teilbaren Überspannungsschutzgeräts bereitzustellen. It is one of the objects of the present invention to provide improved solutions for isolating a plug-in module, which is detachably connected to a base, of a separable overvoltage protection device.
Diese Aufgabe wird jeweils durch ein Steckmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch ein Überspannungsschutzgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie durch ein Überspannungsschutzgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung. Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Steckmodul für eine teilbare Überspannungsschutzvorrichtung vorgesehen. Das erfindungsgemäße Steckmodul umfasst ein Gehäuse zur Aufnahme einer Überspannungsschutzschaltung, welches lösbar in ein Sockelteil einsetzbar ist, eine Mehrzahl an ersten elektrischen Kontakten, welche an dem Gehäuse angebracht und mit zweiten elektrischen Kontakten des Sockelteils kontaktierbar sind, wenn das Gehäuse in das Sockelteil eingesetzt ist, und einen Hubmechanismus mit einer an dem Sockelteil befestigbaren Spindel, zumindest einem mit dem Gehäuse verbundenen Aktuator, welcher dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine entlang einer Längsachse der Spindel in Richtung von dem Sockelteil weg gerichtete Kraft auf das Gehäuse aufzubringen, einem an das Gehäuse gekoppelten Verbindungsteil, einem um die Längsachse der Spindel drehbaren Betätigungsteil und einem an der Spindel angeordnetenThis object is achieved in each case by a plug-in module having the features of claim 1, by an overvoltage protection device having the features of claim 11 and by an overvoltage protection device having the features of claim 12. Advantageous refinements and developments result from the dependent claims referring back to the independent claims in connection with the description. According to a first aspect of the invention, a plug-in module for a divisible overvoltage protection device is provided. The plug-in module according to the invention comprises a housing for accommodating an overvoltage protection circuit, which can be detachably inserted into a base part, a plurality of first electrical contacts which are attached to the housing and can be contacted with second electrical contacts of the base part when the housing is inserted into the base part, and a lifting mechanism with a spindle that can be fastened to the base part, at least one actuator connected to the housing, which is designed and arranged to apply a force to the housing directed along a longitudinal axis of the spindle in a direction away from the base part, a force coupled to the housing Connecting part, an actuating part rotatable about the longitudinal axis of the spindle and one arranged on the spindle
Verriegelungsmechanismus, welcher durch eine Drehung des Betätigungsteils um die Längsachse zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher der Verriegelungsmechanismus das Verbindungsteil in Bezug auf eine Bewegung entlang der Längsachse fest mit der Spindel verriegelt, und einer Freigabestellung bewegbar ist, in welcher der Verriegelungsmechanismus das Verbindungsteil von der Spindel entkoppelt, so dass das Gehäuse zusammen mit dem Verbindungsteil durch den zumindest einen Aktuator entlang der Längsachse verschiebbar und von dem Sockelteil abhebbar ist, um die ersten und die zweiten Kontakte voneinander zu trennen. Locking mechanism movable by rotation of the actuating member about the longitudinal axis between a locking position in which the locking mechanism firmly locks the connector to the spindle with respect to movement along the longitudinal axis and a release position in which the locking mechanism removes the connector from the spindle decoupled, so that the housing, together with the connecting part, can be displaced along the longitudinal axis by the at least one actuator and can be lifted off the base part in order to separate the first and second contacts from one another.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine teilbare Überspannungsschutzvorrichtung ein Steckmodul nach dem ersten Aspekt der Erfindung und ein Sockelteil mit einer Aufnahmeausnehmung, elektrischen Anschlussklemmen zur Verbindung mit einem elektrischen Netz und einer Mehrzahl an zweiten elektrischen Kontakten, die in der Aufnahmeausnehmung angeordnet und mit den elektrischen Anschlussklemmen elektrisch verbunden sind, wobei das Steckmodul derart in die Aufnahmeausnehmung des Sockelteils einsetzbar ist, dass das Gehäuse in der Aufnahmeausnehmung angeordnet und die ersten elektrischen Kontakte des Steckmoduls mit den zweiten elektrischen Kontakten miteinander in Kontakt stehen. According to a second aspect of the invention, a divisible overvoltage protection device comprises a plug-in module according to the first aspect of the invention and a base part with a receiving recess, electrical connection terminals for connection to an electrical network and a plurality of second electrical contacts which are arranged in the receiving recess and connected to the electrical Connection terminals are electrically connected, wherein the plug-in module can be inserted into the receiving recess of the base part in such a way that the housing is arranged in the receiving recess and the first electrical contacts of the plug-in module are in contact with one another with the second electrical contacts.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, ein Steckmodul einer teilbaren Überspannungsschutzvorrichtung mit einer Hubvorrichtung zu versehen, welche dazu ausgelegt ist, zur Trennung der elektrischen Kontakte von Steckmodul und Sockel das Gehäuse des Steckmoduls mit den daran angebrachten Kontakten mittels eines Hubmechanismus von dem Sockel abzuheben, sobald eine Verriegelungsvorrichtung des Hubmechanismus entriegelt wird. Der Hubmechanismus nutzt die von einem Aktuator bereitgestellte Kraft, z.B. die Vorspannkraft einer oder mehrerer Federn, um die Kontakte des Steckmoduls sofort und zuverlässig von denen des Sockels zu trennen, wenn der Verriegelungsmechanismus entriegelt wird. One idea on which the invention is based is to provide a plug-in module of a divisible overvoltage protection device with a lifting device which is designed to lift the housing of the plug-in module with the contacts attached to it from the base by means of a lifting mechanism in order to separate the electrical contacts of the plug-in module and base. as soon as a locking device of the lifting mechanism is unlocked. The lifting mechanism uses the force provided by an actuator, such as the biasing force of one or more springs, to instantly and reliably separate the cartridge contacts from those of the socket when the locking mechanism is unlocked.
Der Hubmechanismus umfasst hierzu eine Spindel, welche z.B. durch einen Boden des Gehäuses des Steckmoduls hindurch ragen kann und mit dem Sockel verbindbar oder verbunden ist, z.B. durch Verschraubung. Wenn das Steckmodul in den Sockel eingesetzt ist, ist die Spindel somit ortsfest zum Sockel angeordnet. Die Kontakte des Steckmoduls können optional vom Boden des Gehäuses vorstehen. Das Gehäuse definiert allgemein einen Innenraum, in welchem z.B. die Überspannungsschutzschaltung aufgenommen sein kann. Die Überspannungsschutzschaltung kann beispielsweise einen oder mehrere Blitzstrom- und/oder Überspannungsableiter, wie z.B. Gasentladungsröhren, Funkenstrecken, Suppressordioden, Varistoren oder dergleichen, aufweisen. Der Aktuator kann sich an einer zum Sockel ortsfesten Struktur, z.B. am Sockel selbst, abzustützen. Der Aktuator, welcher insbesondere als passiver Aktuator ausgeführt sein kann, beaufschlagt das Gehäuse insbesondere dann, wenn das Steckmodul bzw. das Gehäuse in das Sockelteil eingesetzt ist, mit einer entlang der Spindellängsachse vom Sockel weg gerichteten Kraft. Das Gehäuse ist mit einem Verbindungsteil des Hubmechanismus verbunden bzw. gekoppelt, wobei das Verbindungsteil durch den Verriegelungsmechanismus mit der Spindel verriegelbar ist, insbesondere durch Formschluss. Der Verriegelungsmechanismus ist durch ein Betätigungsteil entriegelbar. Das Betätigungsteil ist um die Spindellängsachse drehbar und kann z.B. als eine die Spindel umschließende Hülse oder Ring ausgeführt sein. Wenn der Verriegelungsmechanismus entriegelt wird bzw. durch das Betätigungsteil aus der Verriegelungsstellung in eine Freigabestellung bewegt wird, wird das an das Gehäuse gekoppelte Verbindungsteil von der Spindel entkoppelt bzw. entriegelt. Die vom Aktuator aufgebrachte Kraft drückt dadurch das Gehäuse mit den daran angebrachten Kontakten entlang der Spindellängsachse vom Sockelteil weg, so dass das Gehäuse aus einer Arbeitsposition mit geschlossener, stoßstromtragfähiger elektrischer Verbindung zwischen den Kontakten des Steckmoduls und des Sockelteils in eine Trennposition bewegt wird, in welcher die Kontakte des Steckmoduls von den Kontakten des Sockels getrennt bzw. in einem Trennabstand angeordnet sind. Der Trennabstand kann insbesondere einem Abstand entsprechen, welcher groß genug ist, um die spannungsabhängigen erforderlichen Luft- und Kriechstrecken zwischen den Kontakten einzuhalten, z.B. die notwendigen Abstände entsprechend der am Einbauort geforderten Isolationsspannung. Beispielsweise kann der Trennabstand für einen in eine Spannung in einem Bereich zwischen 2 kV und 10 kV ausgelegt sein. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. For this purpose, the lifting mechanism comprises a spindle which can protrude, for example, through a base of the housing of the plug-in module and can be connected or is connected to the base, for example by screwing. When the plug-in module is inserted into the base, the spindle is thus arranged in a fixed position relative to the base. The plug-in module contacts can optionally protrude from the bottom of the housing. The housing generally defines an interior space in which, for example, overvoltage protection circuitry may be housed. The overvoltage protection circuit can have, for example, one or more lightning current arresters and/or overvoltage arresters, such as gas discharge tubes, spark gaps, suppressor diodes, varistors or the like. The actuator can be supported on a structure that is stationary relative to the base, for example on the base itself. The actuator, which can in particular be designed as a passive actuator, applies a force directed away from the base along the longitudinal axis of the spindle to the housing, in particular when the plug-in module or the housing is inserted into the base part. The housing is connected or coupled to a connecting part of the lifting mechanism, it being possible for the connecting part to be locked to the spindle by the locking mechanism, in particular by positive locking. The Locking mechanism can be unlocked by an operating part. The actuating part can be rotated about the longitudinal axis of the spindle and can be designed, for example, as a sleeve or ring enclosing the spindle. When the locking mechanism is unlocked or is moved by the actuating part from the locking position into a release position, the connecting part coupled to the housing is decoupled or unlocked from the spindle. The force applied by the actuator pushes the housing with the contacts attached to it away from the base part along the longitudinal axis of the spindle, so that the housing is moved from a working position with a closed, surge current-carrying electrical connection between the contacts of the plug-in module and the base part to a disconnected position in which the contacts of the plug-in module are separated from the contacts of the base or are arranged at a separation distance. In particular, the separation distance can correspond to a distance which is large enough to maintain the voltage-dependent clearances and creepage distances required between the contacts, for example the necessary distances corresponding to the insulation voltage required at the installation site. For example, the separation distance can be designed for a voltage in a range between 2 kV and 10 kV. Of course, the invention is not limited to this.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Hubmechanismus durch die Kombination aus Verriegelungsmechanismus und Vorspannung durch den Aktuator genau zwei Positionen des Steckmoduls bzw. des Gehäuses des Steckmoduls relativ zum Sockelmodul binär einstellen kann. Dies erhöht die Sicherheit der elektrischen Trennung zwischen den Kontakten. Ferner ist der Verriegelungsmechanismus durch eine Drehbewegung des Betätigungsteils um die Spindel entriegelbar. Dadurch wird ein kompakter Aufbau erzielt und eine automatische Entriegelung des Verriegelungsmechanismus erleichtert. An advantage of the invention lies in the fact that the lifting mechanism can set precisely two positions of the plug-in module or the housing of the plug-in module relative to the base module in a binary manner due to the combination of locking mechanism and prestressing by the actuator. This increases the safety of the electrical separation between the contacts. Furthermore, the locking mechanism can be unlocked by rotating the actuating part around the spindle. This achieves a compact structure and facilitates automatic unlocking of the locking mechanism.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann der Aktuator durch eine Feder ausgebildet sein, welche das Gehäuse entlang der Längsachse der Spindel in Richtung von dem Sockelteil weg vorspannt. Die Feder kann z.B. als eine Druckfeder ausgebildet sein, welche über den Boden oder allgemein vom Gehäuse entlang der Spindellängsachse vorsteht, um sich an einer zum Sockel ortsfesten Struktur, z.B. am Sockel selbst, abzustützen. Die Feder spannt das Gehäuse somit entlang der Spindellängsachse vom Sockel weg vor. Die Gestaltung des Aktuators als Feder ermöglicht die Realisierung des Aktuators mit nur einem Bauteil je Aktuator. Dies erleichtert die Montage und erhöht die Ausfallsicherheit. According to some embodiments, the actuator can be formed by a spring that biases the housing along the longitudinal axis of the spindle in a direction away from the base part. The spring can, for example, as a Compression spring may be formed, which protrudes over the floor or generally from the housing along the longitudinal axis of the spindle in order to be supported on a structure that is stationary with respect to the base, for example on the base itself. The spring thus biases the housing away from the base along the longitudinal axis of the spindle. The design of the actuator as a spring allows the actuator to be realized with only one component per actuator. This makes assembly easier and increases reliability.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann der Aktuator durch ein Paar aus Magneten, von denen ein erster Magnet an dem Gehäuse angebracht und ein zweiter Magnet an dem Sockelteil derart anbringbar ist, dass ein magnetischer Pol des ersten Magneten einem magnetischen Pol des zweiten Magneten mit derselben Polarität gegenüberliegt. Der erste und der zweite Magnet stoßen sich somit gegenseitig ab und erzeugen dadurch eine vom Sockel weg gerichtet Vorspannkraft. Die Magneten können beispielsweise durch Permanentmagneten ausgebildet sein. According to some embodiments, the actuator may be a pair of magnets, a first magnet being attachable to the housing and a second magnet being attachable to the base part such that a magnetic pole of the first magnet faces a magnetic pole of the second magnet with the same polarity. The first and second magnets thus repel each other and thereby generate a biasing force directed away from the base. The magnets can be formed by permanent magnets, for example.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann das Steckmodul einen kinematisch an das Betätigungsteil des Hubmechanismus gekoppelten Auslösemechanismus aufweisen, welcher durch eine elektrische Sicherheitsschaltung auslösbar und dazu ausgebildet ist, in einem durch die Sicherheitsschaltung ausgelösten Auslösezustand, das Betätigungsteil um die Längsachse der Spindel zu drehen. Die Sicherheitsschaltung kann allgemein dazu ausgebildet sein, einen elektrischen Defekt der Überspannungsschutzschaltung oder anderer elektrischer Komponenten des Steckmoduls zu detektieren und einen Schaltvorgang auszulösen, z.B. um die Überspannungsschutzschaltung stromlos zu schalten. Durch den Schaltvorgang kann der Auslösemechanismus betätigt oder ausgelöst werden, welcher seinerseits über das Betätigungsteil den Verriegelungsmechanismus entriegelt. Somit erfolgt im Defektfall eine automatische Trennung der Kontakte des Steckmoduls und des Sockels. Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Betätigungsteil einen sich quer zu der Längsachse der Spindel erstreckenden Betätigungshebel aufweist, wobei der Auslösemechanismus eine Betätigungsfeder, welche den Betätigungshebel des Betätigungsteils für eine Drehung um die Längsachse der Spindel vorspannt, und eine sich quer zur Längsachse der Spindel erstreckende Sperrplatte mit einem Sicherungsschlitz aufweist, welcher einen sich linear erstreckenden ersten Abschnitt und einen sich quer zu dem ersten Abschnitt und gekrümmt um die Längsachse der Spindel erstreckenden zweiten Abschnitt aufweist, wobei in dem Sicherungsschlitz ein kinematisch an den Betätigungshebel des Betätigungsteils gekoppelter Führungsstift geführt ist, und wobei die Sperrplatte aus einer Sperrstellung, in welcher der Führungsstift in dem ersten Abschnitt des Sicherungsschlitzes angeordnet und der Betätigungshebel dadurch gegen eine Drehung um die Längsachse gesichert ist, durch Auslösung der Sicherheitsschaltung parallel zu der Erstreckung des ersten Abschnitts in eine Auslösestellung verschiebbar ist, so dass der Führungsstift durch eine Bewegung des Betätigungshebel um die Längsachse mittels der Betätigungsfeder entlang des zweiten Abschnitts verschiebbar ist. According to some embodiments, the plug-in module can have a triggering mechanism kinematically coupled to the actuating part of the lifting mechanism, which can be triggered by an electrical safety circuit and is designed to rotate the actuating part about the longitudinal axis of the spindle in a triggering state triggered by the safety circuit. The safety circuit can generally be designed to detect an electrical defect in the overvoltage protection circuit or other electrical components of the plug-in module and to trigger a switching process, for example to de-energize the overvoltage protection circuit. The triggering mechanism can be actuated or triggered by the switching process, which in turn unlocks the locking mechanism via the actuating part. In the event of a defect, the contacts of the plug-in module and the base are automatically separated. According to some embodiments, it can be provided that the actuating part has an actuating lever extending transversely to the longitudinal axis of the spindle, with the triggering mechanism having an actuating spring, which pretensions the actuating lever of the actuating part for rotation about the longitudinal axis of the spindle, and a transverse to the longitudinal axis of the spindle-extending locking plate with a securing slot, which has a linearly extending first section and a transverse to the first section and a second section extending in a curve around the longitudinal axis of the spindle, wherein a guide pin kinematically coupled to the actuating lever of the actuating part is guided in the securing slot , and wherein the blocking plate can be displaced from a blocking position, in which the guide pin is arranged in the first section of the safety slot and the actuating lever is thus secured against rotation about the longitudinal axis, into a release position by triggering the safety circuit parallel to the extension of the first section, so that the guide pin can be displaced along the second section by a movement of the actuating lever about the longitudinal axis by means of the actuating spring.
Somit kann der Auslösemechanismus den Verriegelungsmechanismus durch die Freigabe eines federvorgespannten Betätigungshebels betätigen, der mit dem Betätigungsteil verbunden ist. Der Betätigungshebel ist über einen Stift in einem etwa L-förmigen Schlitz einer sich senkrecht zur Spindel erstreckenden und bewegbaren Sperrplatte kinematisch gesperrt. Wenn die Sperrplatte senkrecht zur Spindel verschoben wird, wird der Stift aus dem kurzen Schenkel des L-förmigen Schlitzes heraus bewegt und kann entlang des langen, gekrümmt verlaufenden Schenkels abgleiten. Somit können auf einfache Weise kleine Auslösewege realisiert werden. Die Bewegung der Sperrplatte senkrecht zur Spindel erleichtert ferner eine platzsparende Unterbringung des Auslösemechanismus in dem Gehäuse. Gemäß manchen Ausführungsformen kann die Sperrplatte in der Sperrstellung durch einen mithilfe der Sicherheitsschaltung betätigbaren Riegel gesichert und in Auslösestellung vorgespannt sein. Der Riegel kann z.B. durch eine Ausnehmung der Sperrplatte hindurchragen und dadurch eine Bewegung der Platte in der Vorspan nrichtung sperren. Thus, the trigger mechanism can actuate the locking mechanism by releasing a spring-biased actuating lever connected to the actuating member. The actuating lever is kinematically locked via a pin in an approximately L-shaped slot in a locking plate which extends and is movable perpendicularly to the spindle. When the locking plate is displaced perpendicularly to the spindle, the pin is moved out of the short leg of the L-shaped slot and can slide along the long, curved leg. In this way, small tripping distances can be implemented in a simple manner. The movement of the locking plate perpendicular to the spindle also facilitates a space-saving accommodation of the triggering mechanism in the housing. According to some embodiments, the blocking plate can be secured in the blocking position by a bolt that can be actuated with the aid of the safety circuit and can be prestressed in the release position. The bolt can, for example, protrude through a recess in the blocking plate and thereby block a movement of the plate in the prestressing direction.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann der Auslösemechanismus zusätzlich einen von der Sicherheitsschaltung betätigbaren Schlitten aufweisen, wobei der Riegel mit einer drehbaren Welle verbunden ist, welche einen durch den Schlitten bewegbaren Auslösehebel aufweist. Die Welle kann sich insbesondere parallel zu der Sperrplatte erstrecken und um eine Drehachse drehbar sein, welche senkrecht zur Längsachse der Spindel verläuft. Die Sperrplatte kann hierbei insbesondere parallel zu der Drehachse vorgespannt sein. Durch eine Drehung der Welle um die Drehachse wird der Riegel außer Eingriff mit der Sperrplatte gebracht, z.B. indem dieser aus der Ausnehmung heraus bewegt wird. Der Schlitten kann insbesondere parallel zur Platte und senkrecht zur Drehachse der Welle linear bewegbar sein, z.B. durch eine Feder, um einen mit der Welle verbundenen Hebel zu bewegen und so die Welle um die Drehachse zu drehen. Der Aufbau gemäß diesen Ausführungsformen erleichtert vorteilhaft einen kompakten Aufbau des Auslösemechanismus. Ferner kann der Schlitten durch mehrere verschiedene elektrische Schaltelemente der Sicherheitsschaltung bewegbar sein und/oder es kann für jede Phase bzw. jeden elektrischen Pfad ein eigener Schlitten vorgesehen sein. Entsprechend kann jedem Schlitten auch ein eigener Hebel, der mit der Welle verbunden ist, zugeordnet und durch den Schlitten bewegbar sein. Auch ist denkbar, dass verschiedene Schlitten auf einen gemeinsamen Hebel einwirken können. Allgemein können mehrere Schlitten und damit mehrere elektrische Pfade zur Auslösung einer Drehung der Welle in Oder-Schaltung angeordnet sein. Das heißt, die Betätigung von nur einem einzigen der mehreren Schlitten reicht aus, um den Auslösemechanismus auszulösen. Da ein Schlitten optional auch durch verschiedene elektrische Schaltelemente der Sicherheitsschaltung bewegbar sein kann, kann eine zusätzliche Oder-Schaltung zur Betätigung des Schlittens realisiert sein. Gemäß manchen Ausführungsformen kann die elektrische Sicherheitsschaltung eine thermisch trennbare Auslösung aufweisen. Beispielsweise kann die Sicherheitsschaltung eine oder mehrere der folgenden Schaltungskomponenten aufweisen: eine Sicherung, z.B. eine Schmelzsicherung mit einem federvorgespannten Schmelzdraht, eine Gasentladungsröhre, einen thermischen Auslöser, wobei bei den beiden letztgenannten Komponenten zur Auslösung des Schaltvorgangs eine Lötstelle aufschmilzt. According to some embodiments, the triggering mechanism can additionally have a carriage that can be actuated by the safety circuit, the bolt being connected to a rotatable shaft which has a triggering lever that can be moved by the carriage. In particular, the shaft can extend parallel to the locking plate and be rotatable about an axis of rotation which runs perpendicular to the longitudinal axis of the spindle. In this case, the locking plate can in particular be prestressed parallel to the axis of rotation. The bolt is disengaged from the locking plate by rotating the shaft about the axis of rotation, for example by moving it out of the recess. In particular, the carriage can be linearly movable parallel to the plate and perpendicular to the axis of rotation of the shaft, for example by a spring, in order to move a lever connected to the shaft and thus rotate the shaft about the axis of rotation. The construction according to these embodiments advantageously facilitates a compact construction of the trigger mechanism. Furthermore, the carriage can be moved by several different electrical switching elements of the safety circuit and/or a separate carriage can be provided for each phase or each electrical path. Correspondingly, each carriage can also have its own lever, which is connected to the shaft, assigned and can be moved by the carriage. It is also conceivable that different slides can act on a common lever. In general, a plurality of carriages and thus a plurality of electrical paths can be arranged in an OR circuit to trigger a rotation of the shaft. That is, actuation of just one of the multiple slides is sufficient to trigger the trigger mechanism. Since a carriage can optionally also be moved by various electrical switching elements of the safety circuit, an additional OR circuit can be implemented to actuate the carriage. According to some embodiments, the electrical safety circuit can have a thermally separable trip. For example, the safety circuit can have one or more of the following circuit components: a fuse, eg a safety fuse with a spring-loaded fuse wire, a gas discharge tube, a thermal trigger, with the two last-mentioned components having a soldered joint melting to trigger the switching process.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Verriegelungsmechanismus eine Mehrzahl an Sperrkugeln, einen Kugelhalter zum Halten der Sperrkugeln, eine der Anzahl an Sperrkugeln entsprechende Anzahl an Ausweichausnehmungen und ein mit der Spindel verbundenes Gegenlager aufweist, wobei die Ausweichausnehmungen und der Kugelhalter relativ zueinander durch das Betätigungsteil drehbar sind, um den Verriegelungsmechanismus von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung zu bewegen, wobei die Sperrkugeln in der Verriegelungsstellung mit dem Verbindungsteil und dem Gegenlager in Eingriff stehen und in der Freigabestellung fluchtend zu den Ausweichausnehmungen angeordnet und von dem Gegenlager oder dem Verbindungsteil abgekoppelt sind. Nach diesem Prinzip ist eine formschlüssige Verriegelung zwischen einem in Bezug auf eine Bewegung entlang der Längsachse ortsfest mit der Spindel verbundenem Gegenlager und dem mit dem Gehäuse verbundenen Verbindungsteil vorgesehen, wobei die Kugeln in einer Haltestruktur gehalten sind. Durch das Betätigungsteil sind die Haltestruktur und eine weitere Verriegelungskomponente, z.B. das Verbindungsteil oder das Betätigungsteil selbst, relativ zueinander derart drehbar, dass die Kugeln in Ausweichausnehmungen, die in der Verriegelungskomponente ausgebildet sind, ausweichen können. Die Verriegelungskomponente kann somit als weiteres Gegenlager angesehen werden. Dieses Verriegelungsprinzip erleichtert einen platzsparenden Aufbau. Durch die Verriegelung über Sperrkugeln treten bei der Entriegelung außerdem lediglich geringe Reibungskräfte auf, was die automatische Auslösung weiter erleichtert. Insbesondere können durch die geringe Rollreibung der Sperrkugeln auch bei hohen Vorspannkräften die Auslösekräfte zur Entriegelung gering gehalten werden. According to some embodiments, it can be provided that the locking mechanism has a plurality of locking balls, a ball holder for holding the locking balls, a number of evasion recesses corresponding to the number of locking balls, and a counter bearing connected to the spindle, the evasion recesses and the ball holder being fixed relative to one another by the actuating part can be rotated in order to move the locking mechanism from the locking position to the release position, the locking balls being in engagement with the connecting part and the counter bearing in the locking position and being arranged in alignment with the avoidance recesses in the release position and being decoupled from the counter bearing or the connecting part. According to this principle, positive locking is provided between a counter bearing connected to the spindle in a stationary manner with respect to a movement along the longitudinal axis and the connecting part connected to the housing, with the balls being held in a holding structure. The holding structure and a further locking component, for example the connecting part or the actuating part itself, can be rotated relative to one another by the actuating part in such a way that the balls can escape into deflection recesses formed in the locking component. The locking component can thus be viewed as a further counter bearing. This locking principle facilitates a space-saving design. Due to the locking via locking balls, only low frictional forces occur when unlocking, which further increases the automatic triggering relieved. In particular, due to the low rolling friction of the locking balls, the triggering forces for unlocking can be kept low even with high preload forces.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Gegenlager durch einen die Spindel umschließenden Innenring ausgebildet ist, welcher mit dem Betätigungsteil verbunden ist, um die Längsachse der Spindel drehbar ist und eine Außenumfangsfläche aufweist, mit welcher die Sperrkugeln in Kontakt stehen und welche die Sperrkugeln in Bezug auf die Längsachse abstützt, wobei der Kugelhalter durch eine den Innenring umschließende Kugelhalterhülse mit Öffnungen, in denen die Sperrkugeln gehalten sind, ausgebildet ist, und wobei das Verbindungsteil durch einen die Kugelhalterhülse umschließenden Außenring mit einer Innenumfangsfläche, welche mit den Sperrkugeln in Kontakt steht, und einem von der Innenumfangsfläche vorstehenden Steg, in welchem die Ausweichausnehmungen ausgebildet und entlang der Innenumfangsfläche beabstandet angeordnet sind, so dass, wenn die Sperrkugeln fluchtend zu den Ausweichausnehmungen angeordnet sind, der Außenring entlang der Längsachse verschiebbar ist. Der Innenring und der Außenring können somit nach dem Prinzip eines Schrägkugellagers ausgebildet sein, wobei in einer Schulter bzw. dem Steg des Außenrings die Ausweichausnehmungen ausgebildet sind. Eine Schulter bzw. ein Steg des Innenrings bildet das Gegenlager. According to some embodiments, it can be provided that the counter bearing is formed by an inner ring that encloses the spindle, which is connected to the actuating part, can be rotated about the longitudinal axis of the spindle and has an outer peripheral surface with which the locking balls are in contact and which the locking balls in with respect to the longitudinal axis, wherein the ball holder is formed by a ball holder sleeve enclosing the inner ring with openings in which the locking balls are held, and wherein the connecting part is formed by an outer ring enclosing the ball holder sleeve with an inner peripheral surface which is in contact with the locking balls, and a web projecting from the inner peripheral surface, in which the escapement recesses are formed and arranged spaced along the inner peripheral surface, so that when the locking balls are arranged in alignment with the escapement recesses, the outer ring is displaceable along the longitudinal axis. The inner ring and the outer ring can thus be designed according to the principle of an angular contact ball bearing, with the alternative recesses being formed in a shoulder or the web of the outer ring. A shoulder or a web of the inner ring forms the counter bearing.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Gegenlager durch eine die Längsachse umschließende Keilnut der Spindel ausgebildet ist, wobei das Betätigungsteil einen die Spindel umschließenden ersten Ring mit einer Innenumfangsfläche aufweist, wobei die Ausweichausnehmungen in der Innenumfangsfläche ausgebildet und durch Anlageabschnitte der Innenumfangsfläche voneinander getrennt sind, wobei das Verbindungsteil durch einen die Spindel umschließenden zweiten Ring ausgebildet ist, welcher eine dem ersten Ring zugewandte Stirnfläche und eine der Anzahl an Sperrkugeln entsprechende Anzahl an Führungsvorsprüngen aufweist, die von der Stirnfläche vorstehen, wobei der Kugelhalter eine der Anzahl an Sperrkugeln entsprechende Anzahl an Blockstücken aufweist, von denen jeder an einer Sperrkugel anliegt und von denen jedes zwischen zwei benachbarten Führungsvorsprüngen des zweiten Rings angeordnet ist, wobei in der Verriegelungsstellung die Sperrkugeln in der Keilnut angeordnet und der erste Ring in Bezug auf eine Drehung um die Längsachse der Spindel derart relativ zum zweiten Ring positioniert ist, dass die Blockstücke an der Innenumfangsfläche des ersten Rings anliegen, und wobei in der Freigabestellung der erste Ring in Bezug auf eine Drehung um die Längsachse der Spindel derart relativ zum zweiten Ring positioniert ist, dass die Blockstücke fluchtend zu den Ausweichausnehmungen angeordnet sind, so dass die die Sperrkugeln aus der Keilnut herausbewegbar und der erste und der zweite Ring gemeinsam entlang der Längsachse der Spindel verschiebbar sind. Der zweite Ring ist in Bezug auf die Längsachse zwischen Boden des Gehäuses und dem ersten Ring angeordnet. According to some embodiments, it can be provided that the counter bearing is formed by a keyway of the spindle enclosing the longitudinal axis, wherein the actuating part has a first ring enclosing the spindle with an inner peripheral surface, wherein the escape recesses are formed in the inner peripheral surface and are separated from one another by contact sections of the inner peripheral surface , wherein the connecting part is formed by a second ring surrounding the spindle, which has an end face facing the first ring and a number of guide projections corresponding to the number of locking balls, which protrude from the end face, the ball holder having one of the number number of block pieces corresponding to locking balls, each of which abuts against a locking ball and each of which is arranged between two adjacent guide projections of the second ring, wherein in the locking position the locking balls are arranged in the keyway and the first ring with respect to rotation about the longitudinal axis of the spindle is positioned relative to the second ring such that the block pieces abut the inner peripheral surface of the first ring, and wherein in the release position the first ring is positioned relative to the second ring with respect to rotation about the longitudinal axis of the spindle such that the Block pieces are arranged in alignment with the evasion recesses, so that the locking balls can be moved out of the keyway and the first and second rings can be displaced together along the longitudinal axis of the spindle. The second ring is arranged between the bottom of the housing and the first ring with respect to the longitudinal axis.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein teilbares Überspannungsschutzgerät ein Sockelteil mit einer Aufnahmeausnehmung, elektrischen Anschlussklemmen zur Verbindung mit einem elektrischen Netz und einer Mehrzahl an zweiten elektrischen Kontakten, die in der Aufnahmeausnehmung angeordnet und mit den elektrischen Anschlussklemmen elektrisch verbunden sind, und ein Steckmodul mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer Überspannungsschutzschaltung und einer Mehrzahl an ersten elektrischen Kontakten, welche an dem Gehäuse angebracht sind, wobei das Steckmodul derart in die Aufnahmeausnehmung des Sockelteils einsetzbar ist, dass das Gehäuse in der Aufnahmeausnehmung angeordnet und die ersten elektrischen Kontakte des Steckmoduls mit den zweiten elektrischen Kontakten miteinander in Kontakt stehen. Weiterhin umfasst das Überspannungsschutzgerät einen Hubmechanismus mit einem am Sockelteil angebrachten elektrischen Motor, mit einer durch den Motor antreibbaren, am Sockelteil um eine Spindeldrehachse drehbar gelagerten Gewindespindel, welche ein Außengewinde aufweist, und mit einem mit dem Steckmodul verbundenen Innengewinde, welches mit dem Außengewinde der Gewindespindel in Eingriff steht, so dass durch eine Drehung der Gewindespindel um die Spindeldrehachse mittels des Motors das Steckmodul entlang der Spindeldrehachse verschiebbar und von dem Sockelteil abhebbar ist, um die ersten und die zweiten Kontakte voneinander zu trennen. According to a further aspect of the invention, a divisible overvoltage protection device comprises a base part with a receiving recess, electrical connection terminals for connection to an electrical network and a plurality of second electrical contacts which are arranged in the receiving recess and electrically connected to the electrical connection terminals, and a plug-in module a housing for accommodating an overvoltage protection circuit and a plurality of first electrical contacts which are attached to the housing, the plug-in module being insertable into the receiving recess of the base part in such a way that the housing is arranged in the receiving recess and the first electrical contacts of the plug-in module are connected to the second electrical contacts are in contact with each other. The overvoltage protection device also includes a lifting mechanism with an electric motor attached to the base part, with a threaded spindle that can be driven by the motor and is rotatably mounted on the base part about a spindle axis of rotation, which has an external thread, and with an internal thread that is connected to the plug-in module and has an external thread that is connected to the external thread of the threaded spindle is engaged, so that by rotating the threaded spindle about the spindle axis of rotation by means of the motor, the plug-in module slidable along the axis of rotation of the spindle and liftable from the base portion to separate the first and second contacts.
Eine diesem Aspekt der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, ein Steckmodul einer teilbaren Überspannungsschutzvorrichtung mit einer Hubvorrichtung zu versehen, welche dazu ausgelegt ist, zur Trennung der elektrischen Kontakte von Steckmodul und Sockel das Gehäuse des Steckmoduls mit den daran angebrachten Kontakten mittels eines elektromotorischen Hubmechanismus von dem Sockel abzuheben. Der Elektromotor treibt hierzu eine Gewindespindel an, um das Gehäuse vom Sockel abzuheben. One idea underlying this aspect of the invention is to provide a plug-in module of a divisible overvoltage protection device with a lifting device which is designed to separate the electrical contacts of the plug-in module and socket from the housing of the plug-in module with the contacts attached thereto by means of an electromotive lifting mechanism lift off the pedestal. For this purpose, the electric motor drives a threaded spindle in order to lift the housing off the base.
Die Gewinde- oder Antriebsspindel kann z.B. an einem Boden des Sockels angebracht sein bzw. ragt durch einen die Aufnahmeausnehmung des Sockels begrenzenden Boden hindurch in die Aufnahmeausnehmung hinein. Das Steckteil weist eine Ausnehmung auf, welche durch das Innengewinde umgeben oder umgrenzt ist und in welche die Antriebsspindel hineinragt. Die Kontakte des Steckmoduls können optional vom Boden des Gehäuses vorstehen. Das Gehäuse definiert allgemein einen Innenraum, in welchem z.B. die Überspannungsschutzschaltung aufgenommen sein kann. Die Überspannungsschutzschaltung kann beispielsweise einen oder mehrere Blitzstrom- und/oder Überspannungsableiter, wie z.B. Gasentladungsröhren, Funkenstrecken, Suppressordioden, Varistoren oder dergleichen, aufweisen. The threaded or drive spindle can, for example, be attached to a floor of the base or protrudes through a floor delimiting the receiving recess of the base and into the receiving recess. The plug-in part has a recess which is surrounded or delimited by the internal thread and into which the drive spindle protrudes. The plug-in module contacts can optionally protrude from the bottom of the housing. The housing generally defines an interior space in which, for example, overvoltage protection circuitry may be housed. The overvoltage protection circuit can have, for example, one or more lightning current arresters and/or overvoltage arresters, such as gas discharge tubes, spark gaps, suppressor diodes, varistors or the like.
Ein Vorteil der Realisierung des Hubmechanismus mit Gewindespindel und Elektromotor liegt in den selbsthemmenden Eigenschaften der Gewindespindel. Das heißt, nach dem Abheben des Steckteils vom Gehäuse in die spannungsfreie Position kann das Steckteil nicht ohne erneute Drehung der Spindel um die Spindeldrehachse zurück in die Steckposition bzw. eine Position, in der die Kontakte des Steckteils in elektrischem Kontakt mit den Kontakten des Sockels stehen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Elektromotors als Aktuator zum Abheben des Steckteils vom Sockel ist, dass dieser auf einfache und zuverlässige Weise automatisch aktivierbar ist. Gemäß manchen Ausführungsformen kann das Überspannungsschutzgerät einen durch eine Sicherheitsschaltung auslösbaren Schalter aufweisen, welcher in einem durch die Sicherheitsschaltung ausgelösten, geschlossenen Zustand den elektrischen Motor mit Anschlüssen einer Spannungsquelle elektrisch leitend verbindet. Die Sicherheitsschaltung kann z.B. in dem Steckteil aufgenommen sein. Die Sicherheitsschaltung kann z.B. eine Sicherung, z.B. eine Schmelzsicherung, eine Gasentladungsröhre, einen thermischen Auslöser oder dergleichen umfassen. Wenn die Sicherheitsschaltung ist funktional, also z.B. elektrisch und/oder mechanisch, mit dem Schalter verbunden, um diesen zu betätigen. Der Schalter schließt einen Stromkreis, um den Motor zu aktivieren. Beispielsweise kann das Sockelteil zusätzliche Anschlüsse zur Verbindung mit einer Versorgungsspannung für den Motor aufweisen, wobei der Schalter zwischen einem dieser Anschlüsse und einer Anschlussklemme des Motors angeordnet ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die Anschlussklemmen des Sockels die Anschlüsse der Spannungsquelle bilden. One advantage of realizing the lifting mechanism with a threaded spindle and an electric motor lies in the self-locking properties of the threaded spindle. This means that after the plug-in part has been lifted off the housing into the voltage-free position, the plug-in part cannot return to the plug-in position or a position in which the contacts of the plug-in part are in electrical contact with the contacts of the base without rotating the spindle again about the spindle axis of rotation . A further advantage of using an electric motor as an actuator for lifting the plug-in part from the base is that this can be activated automatically in a simple and reliable manner. According to some embodiments, the overvoltage protection device can have a switch which can be triggered by a safety circuit and which, in a closed state triggered by the safety circuit, electrically conductively connects the electric motor to terminals of a voltage source. The safety circuit can be accommodated in the plug-in part, for example. The safety circuit can, for example, comprise a fuse, for example a fuse, a gas discharge tube, a thermal release or the like. When the safety circuit is functionally connected, ie electrically and/or mechanically, for example, to the switch in order to actuate it. The switch completes a circuit to activate the motor. For example, the base part can have additional connections for connection to a supply voltage for the motor, with the switch being arranged between one of these connections and a connection terminal of the motor. Alternatively, it is also conceivable that the connection terminals of the base form the connections of the voltage source.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der elektrische Motor über ein Getriebe an die Gewindespindel gekoppelt ist. Beispielsweise kann eine Antriebswelle des Motors quer zu der Spindeldrehachse ausgerichtet sein. Das Gewinde kann in diesem Fall z.B. eine Schnecke und zumindest ein mit der Schnecke in Eingriff stehendes Zahnrad aufweisen, das direkt oder über zumindest ein weiteres Zahnrad an die Gewindespindel gekoppelt ist. According to some embodiments, it can be provided that the electric motor is coupled to the threaded spindle via a gear. For example, a drive shaft of the motor can be aligned transversely to the axis of rotation of the spindle. In this case, the thread can have, for example, a worm and at least one gear wheel which meshes with the worm and which is coupled to the threaded spindle directly or via at least one other gear wheel.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen: The invention is explained below with reference to the figures of the drawings. From the figures show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer teilbaren Überspannungsschutzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine Schnittansicht eines Steckmoduls für eine teilbare1 shows a perspective view of a divisible overvoltage protection device according to an embodiment of the invention; Fig. 2 is a sectional view of a plug-in module for a divisible
Überspannungsschutzvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Overvoltage protection device according to an embodiment of the invention;
Fig. 3 eine vereinfachte Schnittansicht teilbarenFig. 3 is a simplified sectional view divisible
Überspannungsschutzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Steckmodul in einer Arbeitsposition und ein Verriegelungsmechanismus des Steckmoduls in einer Verriegelungsstellung dargestellt sind; Overvoltage protection device according to an embodiment of the invention, wherein the plug-in module is shown in a working position and a locking mechanism of the plug-in module is shown in a locking position;
Fig. 4 die Überspannungsschutzvorrichtung in der Schnittansicht aus4 shows the overvoltage protection device in a sectional view
Fig. 3, wobei das Steckmodul in einer Trennposition und der Verriegelungsmechanismus in einer Freigabestellung dargestellt sind; Fig. 3 showing the pluggable module in a disconnected position and the locking mechanism in a released position;
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung des Verriegelungsmechanismus und einer Spindel des in den Fign. 3 und 4 gezeigten Steckmoduls; Fig. 5 is an exploded view of the locking mechanism and a spindle of the Figs. 3 and 4 plug-in module shown;
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen ein Verbindungsteil bildendenFig. 6 is a plan view of a connector forming part
Außenrings des in Fig. 5 gezeigten Verriegelungsmechanismus; Outer ring of the locking mechanism shown in Figure 5;
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung eines Verriegelungsmechanismus und einer Spindel eines Steckmoduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 7 shows an exploded view of a locking mechanism and a spindle of a plug-in module according to a further exemplary embodiment;
Fig. 8 eine Schnittdarstellung des in Fig. 7 gezeigtenFIG. 8 is a sectional view of that shown in FIG. 7. FIG
Verriegelungsmechanismus und der Spindel, wobei Ansicht (A) die Verriegelungsstellung und Ansicht (B) die Freigabestellung des Verriegelungsmechanismus zeigt; und locking mechanism and the spindle, wherein view (A) shows the locked position and view (B) shows the released position of the locking mechanism; and
Fig. 9 eine Draufsicht auf das Steckmodul aus Fig. 2; Fig. 10 eine Schnittansicht eines Steckmoduls für eine teilbareFIG. 9 shows a plan view of the plug-in module from FIG. 2; Fig. 10 is a sectional view of a plug-in module for a separable
Überspannungsschutzvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Overvoltage protection device according to a further embodiment of the invention; and
Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Hubmechanismus der in Fig. 10 gezeigten Überspannungsschutzvorrichtung. FIG. 11 shows a plan view of a lifting mechanism of the overvoltage protection device shown in FIG. 10. FIG.
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. In the figures, the same reference symbols designate identical or functionally identical components, unless otherwise stated.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS
Fig. 1 zeigt schematisch und beispielhaft eine teilbare Überspannungsschutzvorrichtung 300, welche ein Steckmodul 100 und ein Sockelteil bzw. einen Sockel 200 aufweist. Das Steckmodul 100 ist in den Sockel 200 einsetzbar und kann lösbar in diesem befestigt werden. 1 shows, schematically and by way of example, a divisible overvoltage protection device 300 which has a plug-in module 100 and a base part or base 200 . The plug-in module 100 can be inserted into the base 200 and can be detachably fastened therein.
Wie in Fig. 1 beispielhaft gezeigt, weist der Sockel 200 ein Gehäuse 205, eine Aufnahmeausnehmung 210, mehrere elektrische Anschlussklemmen 215 sowie eine Mehrzahl elektrischer Kontakte 220 auf. Das Gehäuse 205 kann beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, gebildet sein und definiert die Aufnahmeausnehmung 210, beispielsweise in Form eines länglichen Kanals mit im Wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt, wie dies in Fig. 1 beispielhaft gezeigt ist. As shown by way of example in FIG. 1 , the base 200 has a housing 205 , a receiving recess 210 , a number of electrical connection terminals 215 and a number of electrical contacts 220 . The housing 205 can, for example, be made of an electrically insulating material, in particular a plastic material, and defines the receiving recess 210, for example in the form of an elongate channel with a substantially rectangular cross section, as shown in FIG. 1 by way of example.
Die elektrischen Kontakte 220 sind in der Aufnahmeausnehmung 220 angeordnet bzw. exponiert und elektrisch mit den Anschlussklemmen 215 verbunden. Die Anschlussklemmen 215 sind zur Verbindung mit einem elektrischen Netz vorgesehen, z.B. einem 3-Phasen-Drehstromnetz mit Nullleiter und Erdung. Das Steckmodul 100 ist in Fig. 1 ebenfalls lediglich schematisch dargestellt und weist ein Gehäuse 1 , elektrische Kontakte 2 und einen Hubmechanismus 3 mit einer Spindel 30 auf. Von dem Hubmechanismus 3 ist in Fig. 1 lediglich die Spindel 30 sichtbar. Der Hubmechanismus 3 wird nachfolgend noch im Detail erläutert. The electrical contacts 220 are disposed or exposed in the receiving recess 220 and electrically connected to the terminals 215 . The connection terminals 215 are intended for connection to an electrical network, for example a 3-phase AC network with a neutral conductor and grounding. The plug-in module 100 is also shown only schematically in FIG. 1 and has a housing 1 , electrical contacts 2 and a lifting mechanism 3 with a spindle 30 . Only the spindle 30 of the lifting mechanism 3 is visible in FIG. The lifting mechanism 3 is explained in detail below.
Wie in Fig. 1 beispielhaft gezeigt, kann das Gehäuse 1 z.B. als länglicher Blockoder Quader ausgebildet sein. Allgemein kann das Gehäuse 1 einen Boden 10, mehrere sich quer zu dem Boden 10 erstreckende Seitenwandungen 10 und eine gegenüberliegend zu dem Boden 10 angeordnete Deckenwandung 12 aufweisen. Das Gehäuse 1 ist derart dimensioniert, dass es in die Aufnahmeausnehmung 210 des Sockels 200 einsetzbar oder einführbar ist. As shown by way of example in Fig. 1, the housing 1 can be formed, for example, as an elongate block or parallelepiped. In general, the housing 1 can have a base 10 , a plurality of side walls 10 extending transversely to the base 10 and a top wall 12 arranged opposite the base 10 . The housing 1 is dimensioned such that it can be inserted or inserted into the receiving recess 210 of the base 200 .
Die ersten elektrischen Kontakte 2 des Steckmoduls 100 können z.B. als im Bereich der Seitenwandungen 11 angeordnete und über den Boden 10 vorstehende Steckkontakte ausgebildet sein, wie dies in Fig. 1 beispielhaft gezeigt ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die ersten Kontakte 2 als an dem Boden 10 angeordnete und von diesem vorstehende, z.B. U-förmige, Federkontakte ausgebildet sind, wie dies in den Fign. 3 und 4 gezeigt ist. Allgemein kann vorgesehen sein, dass die ersten Kontakte 2 vom Boden 10 des Gehäuses 1 vorstehen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. The first electrical contacts 2 of the plug-in module 100 can, for example, be in the form of plug-in contacts which are arranged in the area of the side walls 11 and protrude beyond the base 10, as is shown by way of example in FIG. Alternatively, it is also conceivable for the first contacts 2 to be designed as spring contacts which are arranged on the base 10 and protrude therefrom, e.g. are U-shaped, as is shown in FIGS. 3 and 4 is shown. In general, it can be provided that the first contacts 2 protrude from the bottom 10 of the housing 1 . However, the invention is not limited to this.
In einem in die Aufnahmeausnehmung 210 eingesetzten Zustand ist das Gehäuse 1 durch den Hubmechanismus 3 aus einer Arbeitsposition, in weicher eine geschlossene, stoßstromtragfähige elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 2 des Steckmoduls 100 und den Kontakten 220 des Sockelteils 200 besteht, in eine Trennposition bewegbar, in welcher die Kontakte 2 des Steckmoduls 100 von den Kontakten 220 des Sockels 200 getrennt bzw. in einem Trennabstand angeordnet sind. When inserted into the receiving recess 210, the housing 1 can be moved by the lifting mechanism 3 from a working position, in which there is a closed, surge current-carrying electrical connection between the contacts 2 of the plug-in module 100 and the contacts 220 of the base part 200, into a disconnected position, in which the contacts 2 of the plug-in module 100 are separated from the contacts 220 of the base 200 or are arranged at a separation distance.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Schnittansicht eines Steckmoduls 100. Wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, kann das Gehäuse 1 einen Innenraum definieren, in welchem eine Überspannungsschutzschaltung 110 und optional eine Sicherheitsschaltung 120 aufgenommen sind. Ebenso kann in dem Gehäuse 1 ein durch die Sicherheitsschaltung 120 auslösbarer Auslösemechanismus 4 aufgenommen sein, welcher nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Wie in Fig. 2 ebenfalls erkennbar ist, ragt die Spindel 30 durch den Boden 10 des Gehäuses 1 hindurch und eine Längsachse A30 der Spindel 30, im Folgenden auch Spindellängsachse A30 genannt, erstreckt sich quer zu dem Boden 10. Fig. 2 shows schematically a sectional view of a plug-in module 100. As shown in Fig. 2 by way of example, the housing 1 can define an interior space in which an overvoltage protection circuit 110 and optionally a safety circuit 120 are included. A triggering mechanism 4 that can be triggered by the safety circuit 120 can also be accommodated in the housing 1, which is explained in detail below. As can also be seen in Fig. 2, the spindle 30 protrudes through the base 10 of the housing 1 and a longitudinal axis A30 of the spindle 30, also referred to below as the spindle longitudinal axis A30, extends transversely to the base 10.
Die Überspannungsschutzschaltung 110 kann verschiedene elektrische und/oder elektronische Schaltungselemente aufweisen, insbesondere z.B. Blitzstrom- und/oder Überspannungsableiter, wie z.B. Gasentladungsröhren, Funkenstrecken, Suppressordioden, Varistoren oder dergleichen. Die Überspannungsschutzschaltung 110 ist dazu ausgebildet, einen Überspannungsschutz, einen Überstromschutz und optional eine Triggerschaltung zu realisieren. The overvoltage protection circuit 110 can have various electrical and/or electronic circuit elements, in particular e.g. The overvoltage protection circuit 110 is designed to implement overvoltage protection, overcurrent protection and optionally a trigger circuit.
Die Sicherheitsschaltung 120 kann allgemein dazu ausgebildet sein, einen elektrischen Defekt der Überspannungsschutzschaltung 110, insbesondere einen Alterungszustand derselben, oder anderer elektrischer Komponenten des Steckmoduls 100 zu detektieren und einen Schaltvorgang auszulösen, z.B. um die Überspannungsschutzschaltung stromlos zu schalten. Die elektrische Sicherheitsschaltung 120 kann insbesondere eine thermische Auslösung aufweisen. Beispielsweise kann die Sicherheitsschaltung 120 eine oder mehrere Sicherungen 121 , z.B. in Form einer Schmelzsicherung, einer Gasentladungsröhre, eines thermischen Auslösers oder dergleichen aufweisen. Die Sicherheitsschaltung 120 ist funktional, z.B. elektrisch, mit der Überspannungsschutzschaltung 110 derart verbunden, dass die Sicherheitsschaltung 120 einen Alterungszustand oder andere die ordnungsgemäße elektrische Funktion beeinträchtigende Zustände der Überspannungsschutzschaltung 110 detektiert oder erfasst. Rein beispielhaft seien drei Szenarien genannt, bei denen die Sicherheitsschaltung 120 auslösen kann: 1. bei Kurzschluss von Komponenten einer Triggerschaltung der Überspannungsschutzschaltung 110 löst eine Sicherung der Sicherheitsschaltung 120 aus. 2. Bei Verschleiß einer Funkenstrecke und gleichzeitiger Erkennung eines Löschvorgangs in einer zugehörigen Löschkammer der Überspannungsschutzschaltung 110 löst ein Kennmelder der Sicherheitsschaltung 120 aus. 3. Im Fall des End-Of-Life wird über eine Gasentladungsröhre der Überspannungsschutzschaltung 110 ein thermisch an diese gekoppelter Schieber 124 ausgelöst. The safety circuit 120 can generally be designed to detect an electrical defect in the overvoltage protection circuit 110, in particular an aging condition of the same, or other electrical components of the plug-in module 100 and to trigger a switching process, for example to de-energize the overvoltage protection circuit. The electrical safety circuit 120 can in particular have a thermal trip. For example, the safety circuit 120 can have one or more fuses 121, eg in the form of a fuse, a gas discharge tube, a thermal release or the like. The safety circuit 120 is functionally, eg electrically, connected to the overvoltage protection circuit 110 in such a way that the safety circuit 120 detects or registers an aging state or other states of the overvoltage protection circuit 110 that impair the proper electrical function. Purely by way of example, three scenarios are mentioned in which the safety circuit 120 can trigger: 1. in the event of a short circuit in components of a trigger circuit Overvoltage protection circuit 110 triggers a fuse in safety circuit 120 . 2. If a spark gap wears out and a quenching process is detected at the same time in an associated quenching chamber of the overvoltage protection circuit 110, an indicator of the safety circuit 120 is triggered. 3. In the event of end-of-life, a slide 124 thermally coupled to the overvoltage protection circuit 110 is triggered via a gas discharge tube.
In den Fign. 3 und 4 ist beispielhaft eine mögliche Gestaltung des Hubmechanismus 3 im Schnitt dargestellt. Wie in den Fign. 3 und 4 beispielhaft gezeigt, umfasst der Hubmechanismus 3 die Spindel 30, ein Verbindungsteil 31 , ein Betätigungsteil 32, einen Verriegelungsmechanismus 33 sowie zumindest einen Aktuator, welcher in den Fign. 3 und 4 rein beispielhaft durch eine Feder 35 realisiert ist. Der Verriegelungsmechanismus 33 des in den Fign. 3 und 4 gezeigten Hubmechanismus 3 ist in den Fign. 5 und 6 im Detail dargestellt. In the figs. 3 and 4 a possible design of the lifting mechanism 3 is shown in section as an example. As in Figs. 3 and 4 as an example, the lifting mechanism 3 comprises the spindle 30, a connecting part 31, an actuating part 32, a locking mechanism 33 and at least one actuator, which is shown in FIGS. 3 and 4 is realized by a spring 35 purely by way of example. The locking mechanism 33 of the shown in Figs. 3 and 4 lifting mechanism 3 shown in Figs. 5 and 6 in detail.
Die Spindel 30 ist lösbar mit dem Sockel 200 verbindbar. Beispielsweise kann die Spindel 30 im Bereich eines ersten Endes 30A ein Gewinde aufweise, welches mit einer Aufnahme 207 des Sockels 200 verschraubbar ist, wie dies in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist. The spindle 30 can be detachably connected to the base 200 . For example, the spindle 30 can have a thread in the area of a first end 30A, which can be screwed to a receptacle 207 of the base 200, as is shown in FIG. 3 by way of example.
Fig. 3 zeigt rein beispielhaft einen Hubmechanismus 3 mit zwei Aktuatoren in Form von Federn 35. Die Aktuatoren sind mit dem Gehäuse 1 verbunden. Es ist jedoch auch eine andere Anzahl an Aktuatoren denkbar. Auch ist denkbar, den zumindest einen Aktuator nicht als Feder 35, sondern z.B. durch ein Paar von sich gegenseitig abstoßenden Magneten zu realisieren, von denen ein Magnet am Gehäuse 1 und ein Magnet am Sockel 200 angebracht ist. Nachfolgend wird rein beispielhaft auf einen Aktuator Bezug genommen, der durch eine Feder 35 realisiert ist. Diese Ausführungen gelten sinngemäß auch für einen Magneten oder allgemein für einen passiven Aktuator, der dazu ausgebildet ist, eine vom Sockel 200 weg und entlang der Spindellängsachse A30 gerichtete Kraft auf das Gehäuse 1 auszuüben. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Federn 35 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Beispielsweise können die Federn 35 in am Boden 10 des Gehäuses 1 vorgesehenen Ausnehmungen 13 fixiert sein, wie dies in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist. Die Federn 35 können z.B. als Spiralfedern ausgebildet sein und sich an einer in Bezug auf den Sockel 200 ortsfesten Struktur, z.B. am Boden der Aufnahmeausnehmung 210, abstützen. In den Fign. 3 und 4 ist durch die gestrichelte Linie E13 eine Ebene symbolisiert, in welcher die in Bezug auf den Sockel 200 ortsfesten Struktur, an der sich die Federn 35 abstützen, gelegen ist. Allgemein sind die Federn 35 derart ausgebildet und angeordnet, dass sie das Gehäuse 1 entlang der Spindellängsachse A30 in Richtung von dem Sockelteil 200 weg vorspannen. Die Vorspannung des Gehäuse 1 entlang der Spindellängsachse A30 in Richtung von dem Sockelteil 200 weg kann vorteilhaft durch die Kontakte 2 unterstützt werden, z.B. wenn diese als Federkontakte ausgebildet sind, wie in den Fign. 3 und 4 beispielhaft gezeigt. 3 shows a lifting mechanism 3 with two actuators in the form of springs 35 purely by way of example. The actuators are connected to the housing 1 . However, a different number of actuators is also conceivable. It is also conceivable to implement the at least one actuator not as a spring 35 but, for example, as a pair of mutually repelling magnets, of which one magnet is attached to the housing 1 and one magnet to the base 200 . In the following, purely by way of example, reference is made to an actuator which is implemented by a spring 35 . These statements also apply analogously to a magnet or, in general, to a passive actuator that is designed to exert a force on the housing 1 that is directed away from the base 200 and along the spindle longitudinal axis A30. As shown in FIG. 3, the springs 35 are connected to the housing 1. As shown in FIG. For example, the springs 35 can be fixed in recesses 13 provided on the bottom 10 of the housing 1, as is shown in FIG. 3 by way of example. The springs 35 can be in the form of spiral springs, for example, and can be supported on a structure that is stationary in relation to the base 200 , for example on the bottom of the receiving recess 210 . In the figs. 3 and 4, the dashed line E13 symbolizes a plane in which the structure which is stationary with respect to the base 200 and on which the springs 35 are supported is located. In general, the springs 35 are designed and arranged in such a way that they bias the housing 1 along the spindle longitudinal axis A30 in a direction away from the base part 200 . The prestressing of the housing 1 along the spindle longitudinal axis A30 in the direction away from the base part 200 can advantageously be supported by the contacts 2, for example if they are designed as spring contacts, as shown in FIGS. 3 and 4 as an example.
Das Verbindungsteil 31 ist mit dem Gehäuse 1 verbunden und kann z.B. als ringförmiges Teil ausgebildet sein, durch welches hindurch sich die Spindel erstreckt. In Fig. 3 ist rein beispielhaft gezeigt, dass das Verbindungsteil 31 durch einen Außenring 432, der auch Teil des Verriegelungsmechanismus 3 ist, ausgebildet sein kann. Das Verbindungsteil 31 ist fest mit dem Gehäuse 1 verbunden, z.B. mit diesem verklebt, verschweißt, in dieses eingepresst, eingeschraubt oder in ähnlicher Weise an dem Gehäuse 1 befestigt. Beispielsweise kann das Verbindungsteil 31 in einer Ausnehmung 14 des Bodens 10 des Gehäuses 1 fixiert sein, wie dies in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist. The connecting part 31 is connected to the housing 1 and can be formed, for example, as an annular part through which the spindle extends. 3 shows purely by way of example that the connecting part 31 can be formed by an outer ring 432 which is also part of the locking mechanism 3 . The connecting part 31 is firmly connected to the housing 1, e.g. glued, welded, pressed into it, screwed into it or fastened to the housing 1 in a similar way. For example, the connecting part 31 can be fixed in a recess 14 in the base 10 of the housing 1, as is shown in FIG. 3 by way of example.
Das Betätigungsteil 32 ist relativ zur Spindel 30 bewegbar, insbesondere um die Spindellängsachse A30 drehbar. Das Betätigungsteil 32 kann z.B. als ringförmiges Teil ausgebildet sein, durch welches hindurch sich die Spindel 30 erstreckt. Wie in Fig. 3 rein beispielhaft gezeigt, kann das Betätigungsteil 30 z.B. als eine Hülse 434 realisiert sein. Optional weist das Betätigungsteil 30 einen sich radial bzw. quer zur Spindellängsachse A30 erstreckenden Hebel 32A auf, welcher z.B. durch eine Schraube ausgebildet sein kann, wie dies in Fig. 3 rein beispielhaft gezeigt ist. The actuating part 32 is movable relative to the spindle 30, in particular rotatable about the spindle longitudinal axis A30. The actuating part 32 can be designed, for example, as an annular part through which the spindle 30 extends. As shown purely by way of example in FIG. 3 , the actuating part 30 can be implemented as a sleeve 434 , for example. Optionally, the actuating part 30 has a radially or transversely to the spindle longitudinal axis A30 extending lever 32A which, for example, by a screw can be formed, as is shown purely by way of example in FIG.
Der Verriegelungsmechanismus 33 ist an der Spindel 30 angeordnet und dazu eingerichtet, die Spindel 30 und das Verbindungsteil 31 in Bezug auf eine Bewegung entlang der Spindellängsachse A30 miteinander zu verriegeln. Fig. 3 zeigt eine Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 33, in welcher der Verriegelungsmechanismus 33 das Verbindungsteil 31 in Bezug auf eine Bewegung entlang der Längsachse A30 fest mit der Spindel 30 verriegelt. In Fig. 3 ist gezeigt, dass das Steckmodul 100 in der Arbeitsposition angeordnet ist. Die Kontakte 2 des Steckmoduls 100 sind in physischem und elektrischem Kontakt mit den Kontakten 220 des Sockels 200 und die Federn 35 spannen das Gehäuse 1 von dem Sockel 200 weg vor. The locking mechanism 33 is arranged on the spindle 30 and configured to lock the spindle 30 and the connecting part 31 together with respect to a movement along the spindle longitudinal axis A30. 3 shows a locking position of the locking mechanism 33 in which the locking mechanism 33 firmly locks the connecting part 31 to the spindle 30 with respect to movement along the longitudinal axis A30. In Fig. 3 it is shown that the plug-in module 100 is arranged in the working position. Contacts 2 of pluggable module 100 are in physical and electrical contact with contacts 220 of socket 200 and springs 35 bias housing 1 away from socket 200 .
Der Verriegelungsmechanismus 33 ist durch eine Drehung des Betätigungsteils 32 um die Spindellängsachse A30 in eine Entriegelungs- oder Freigabestellung bewegbar bzw. entriegelbar. In der Freigabestellung, welche in Fig. 4 gezeigt ist, entkoppelt der Verriegelungsmechanismus 33 das Verbindungsteil 31 von der Spindel 30. Dadurch ist das Verbindungsteil 31 in Bezug auf eine Bewegung entlang der Spindellängsachse A30 freigegeben. Folglich ist das Gehäuse 1 zusammen mit dem Verbindungsteil 31 durch die zumindest eine Feder 35 entlang der Längsachse A30 verschiebbar und von dem Sockelteil 200 abhebbar ist, um die ersten und die zweiten Kontakte 2, 220 voneinander zu trennen, wie dies in Fig. 4 schematisch gezeigt ist. Optional kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 1 in der Trennposition gegen eine Bewegung zurück in die Arbeitsposition gesichert wird, z.B. durch einen Sicherungsmechanismus (nicht gezeigt). Beispielsweise können im Sockelteil 200 oder im Steckmodul 100 federvorgespannte Bolzen vorgesehen sein, welche in der Trennposition in entsprechende Ausnehmungen am jeweils anderen von Sockel 200 und Steckmodul 100 einrasten. Der Verriegelungsmechanismus 33 und die Spindel 30 des in den Fign. 3 und 4 gezeigten Steckmoduls 100 sind gemeinsam in einer Explosionsdarstellung in Fig. 5 gezeigt. Wie in den Fign. 3 bis 5 beispielhaft gezeigt ist, kann der Verriegelungsmechanismus 33 z.B. als Kugelmechanismus ausgebildet sein. Allgemein umfasst der Verriegelungsmechanismus eine Mehrzahl an Sperrkugeln 33A, einen Kugelhalter 33B zum Halten der Sperrkugeln 33A, eine der Anzahl an Sperrkugeln 33A entsprechende Anzahl an Ausweichausnehmungen 33C und ein mit der Spindel 30 verbundenes Gegenlager 33D aufweist. Das Prinzip dieses Kugelmechanismus beruht darauf, dass die Sperrkugeln 33A in der Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 33 mit dem an die Spindel 30 gekoppelten Gegenlager 33D und dem Verbindungsteil 31 in Eingriff stehen und eine Bewegung des Verbindungsteils 33 entlang der Spindellängsachse A30 sperren. Die Struktur, in welcher die Ausweichausnehmungen 33C ausgebildet sind, und der Kugelhalter 33B sind durch das Betätigungsteil 32 relativ zueinander drehbar sind, um den Verriegelungsmechanismus 33 von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung zu bewegen. In der Freigabestellung des Verriegelungsmechanismus sind die Sperrkugeln 33A fluchtend zu den Ausweichausnehmungen 33C angeordnet. Dadurch können die Sperrkugeln 33A vom Gegenlager 33D oder vom Verbindungsteil 31 ausweichen und werden somit von dem Gegenlager 33D oder dem Verbindungsteil 31 abgekoppelt. The locking mechanism 33 can be moved or unlocked by rotating the actuating part 32 about the spindle longitudinal axis A30 into an unlocking or release position. In the release position, which is shown in FIG. 4, the locking mechanism 33 decouples the connecting part 31 from the spindle 30. As a result, the connecting part 31 is released with respect to a movement along the spindle longitudinal axis A30. Consequently, the housing 1 together with the connecting part 31 can be displaced along the longitudinal axis A30 by the at least one spring 35 and can be lifted off the base part 200 in order to separate the first and the second contacts 2, 220 from one another, as is shown schematically in Fig. 4 is shown. Provision can optionally be made for the housing 1 to be secured in the disconnected position against movement back into the working position, for example by a securing mechanism (not shown). For example, spring-loaded bolts can be provided in the base part 200 or in the plug-in module 100, which snap into corresponding recesses on the respective other of the base 200 and plug-in module 100 in the disconnected position. The locking mechanism 33 and the spindle 30 of the shown in Figs. The plug-in module 100 shown in FIGS. 3 and 4 are shown together in an exploded view in FIG. As in Figs. 3 to 5 as an example, the locking mechanism 33 can be designed as a ball mechanism, for example. In general, the locking mechanism includes a plurality of locking balls 33A, a ball retainer 33B for holding the locking balls 33A, a number of escape recesses 33C corresponding to the number of locking balls 33A, and a thrust bearing 33D connected to the spindle 30. The principle of this ball mechanism is based on the fact that the locking balls 33A are in the locking position of the locking mechanism 33 with the counter bearing 33D coupled to the spindle 30 and the connecting part 31 and block a movement of the connecting part 33 along the spindle longitudinal axis A30. The structure in which the escape recesses 33C are formed and the ball retainer 33B are rotatable relative to each other by the operating member 32 to move the locking mechanism 33 from the locking position to the releasing position. In the release position of the locking mechanism, the locking balls 33A are arranged in alignment with the deflection recesses 33C. As a result, the locking balls 33A can deviate from the counter bearing 33D or from the connecting part 31 and are thus decoupled from the counter bearing 33D or the connecting part 31 .
Wie in den Fign. 3 bis 5 beispielhaft gezeigt, kann das mit der Spindel gekoppelte Gegenlager 33D durch einen Innenring 430 und der Kugelhalter 33B durch eine Kugelhalterhülse 431 ausgebildet sein. Die Ausweichausnehmungen 33C können in dem Verbindungsteil 31 ausgebildet sein, welches z.B. als ein Außenring 432 realisiert sein kann, wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt. As in Figs. 3 to 5 as an example, the counter bearing 33D coupled to the spindle can be formed by an inner ring 430 and the ball holder 33B by a ball holder sleeve 431. The escape recesses 33C can be formed in the connecting part 31, which can be realized, for example, as an outer ring 432, as shown in particular in FIG.
Der Innenring 430 umschließt die Spindel 30 bzw. die Spindel 30 ragt durch den Innenring 430 hindurch, wie dies in den Fign. 3 und 4 gezeigt ist. Das Betätigungsteil 32 ist mit dem Innenring 430 verbunden ist, um den Innenring 430 um die Längsachse A30 der Spindel 30 zu drehen. Beispielsweise können der Innenring 430 und das Betätigungsteil 32 in Bezug auf eine Drehung um die Spindellängsachse A30 formschlüssig aneinander gekoppelt sein, z.B. durch miteinander in Eingriff stehende Vorsprünge und Ausnehmungen. Wie in den Fign. 3 bis 5 weiterhin gezeigt ist, können der Innenring 430 und das Betätigungsteil 32 in Bezug auf die Spindellängsachse A30 an einem Axiallager 435 abgestützt sein, welches an einem im Bereich des zweiten Ende 30B der Spindel 30 ausgebildeten Bund 30C anliegt. The inner ring 430 encloses the spindle 30 or the spindle 30 protrudes through the inner ring 430, as is shown in FIGS. 3 and 4 is shown. The actuator 32 is connected to the inner ring 430 to rotate the inner ring 430 about the longitudinal axis A30 of the spindle 30 . For example, the inner ring 430 and the actuating part 32 with respect to rotation about the Spindle longitudinal axis A30 be coupled to one another in a form-fitting manner, for example by means of projections and recesses engaging with one another. As in Figs. 3 to 5, the inner ring 430 and the actuating part 32 can be supported with respect to the spindle longitudinal axis A30 on an axial bearing 435 which bears against a collar 30C formed in the region of the second end 30B of the spindle 30.
Wie insbesondere in Fig. 5 erkennbar, weist der Innenring 430 eine Außenumfangsfläche 430a auf, welche an ihrem dem Betätigungsteil 32 bzw. dem zweiten Ende 30B der Spindel 30 zugewandten Ende eine Schulter oder einen Bund 430B ausbildet. As can be seen in particular in FIG. 5 , the inner ring 430 has an outer peripheral surface 430a which forms a shoulder or collar 430B at its end facing the actuating part 32 or the second end 30B of the spindle 30 .
Die Kugelhalterhülse 431 weist Ausnehmungen 431 A auf, wobei in jeder Ausnehmung 431A eine Sperrkugel 33A aufgenommen ist. Die Kugelhalterhülse 431 umschließt den Innenring 430, so dass die Sperrkugeln 33A in Kontakt mit der Außenumfangsfläche 430a des Innenrings 430 stehen und an dieser abrollen können. In Bezug auf die Spindellängsachse A30 sind die Sperrkugeln 33A durch den Bund 430B gestützt. Dies ist am Besten in Fig. 3 erkennbar. The ball holder sleeve 431 has recesses 431A, with a locking ball 33A being accommodated in each recess 431A. The ball retainer sleeve 431 encloses the inner ring 430 so that the locking balls 33A are in contact with the outer peripheral surface 430a of the inner ring 430 and can roll on this. With respect to the spindle longitudinal axis A30, the locking balls 33A are supported by the collar 430B. This is best seen in FIG.
Der das Verbindungsteil 31 bildende Außenring 432 ist in Fig. 6 in einer Draufsicht dargestellt. Wie in Fig. 6 gezeigt, weist der Außenring 432 eine Innenumfangsfläche 432i auf, von welcher im Bereich eines axialen Endes eine Schulter bzw. ein Steg 432A vorsteht. Die Ausweichausnehmungen 33C sind in dem Steg 432A ausgebildet und entlang der Innenumfangsfläche 432i beabstandet angeordnet, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Wie in den Fign. 3 bis 5 schematisch dargestellt, umschließt der Außenring 432 die Kugelhalterhülse 431 , wobei der Steg 432A dem ersten Ende 30A der Spindel 30 zugewandt gelegen ist. The outer ring 432 forming the connecting part 31 is shown in FIG. 6 in a plan view. As shown in FIG. 6, the outer ring 432 has an inner peripheral surface 432i from which a shoulder or ridge 432A protrudes in the region of an axial end. The escape concavities 33C are formed in the ridge 432A and spaced along the inner peripheral surface 432i as shown in FIG. 6 . As in Figs. 3-5, the outer ring 432 encircles the ball retainer sleeve 431 with the land 432A facing the first end 30A of the spindle 30. As shown in FIG.
In der Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 33 stehen die Sperrkugeln 33A mit der Innenumfangsfläche 432i des Außenrings 432 in Kontakt und stützen sich in Bezug auf die Längsachse A30 der Spindel 30 an dem Steg 432A des Außenrings 432 sowie an dem Bund 430B des Innenrings 430 ab, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn das Betätigungsteil 32 bzw. die Hülse 434 um die Spindellängsachse A30 gedreht wird, rollen die Kugeln 33A an der Außenumfangsfläche 430a des Innenrings 430 und der Innenumfangsfläche 432i des Außenrings 432 ab und gelangen dadurch in eine Position, in der sie fluchtend zu den Ausweichausnehmungen 33C angeordnet sind. Dadurch fällt die Stützwirkung des Stegs 432A des Außenrings 432 weg und der Außenring 432 kann sich frei entlang der Spindellängsachse A30 in Richtung des zweiten Endes 30B der Spindel 30 bewegen, wie dies in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, insbesondere infolge der durch die Federn 35 aufgebrachten Vorspannkraft. In the locking position of the locking mechanism 33, the locking balls 33A are in contact with the inner peripheral surface 432i of the outer ring 432 and are supported in relation to the longitudinal axis A30 of the spindle 30 on the web 432A of the outer ring 432 and on the collar 430B of the inner ring 430, such as this is shown in FIG. When the actuating part 32 or the sleeve 434 is rotated about the spindle longitudinal axis A30, the balls 33A roll on the outer peripheral surface 430a of the inner ring 430 and the inner peripheral surface 432i of the outer ring 432 and thus reach a position in which they are aligned with the deflection recesses 33C are arranged. As a result, the supporting effect of the web 432A of the outer ring 432 is eliminated and the outer ring 432 can move freely along the spindle longitudinal axis A30 in the direction of the second end 30B of the spindle 30, as is shown schematically in Fig. 4, in particular as a result of the springs 35 applied preload force.
Fig. 7 zeigt eine weitere mögliche Gestaltung der Spindel 30 und des Verriegelungsmechanismus 33 als Kugelmechanismus in einer Explosionsdarstellung. Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht der Spindel 30 aus Fig. 7. In Fig. 9 ist eine Draufsicht auf ein Steckmodul 100 gezeigt, in dem der in den Fign. 7 und 8 gezeigte Verriegelungsmechanismus 33 eingesetzt wird. FIG. 7 shows another possible design of the spindle 30 and the locking mechanism 33 as a ball mechanism in an exploded view. FIG. 8 shows a sectional view of the spindle 30 from FIG. 7. In FIG. 7 and 8 locking mechanism 33 shown is used.
Wie in Fig. 8 schematisch dargestellt, kann das Gegenlager 33D durch eine die Längsachse A30 der Spindel 30 umschließende Keilnut 530, die in der Außenumfangsfläche der Spindel 30 ausgebildet ist, realisiert sein. As shown schematically in FIG. 8 , the counter bearing 33D can be implemented by a keyway 530 which encloses the longitudinal axis A30 of the spindle 30 and is formed in the outer peripheral surface of the spindle 30 .
Wie weiterhin in Fig. 7 gezeigt ist, kann das Betätigungsteil 32 durch einen ersten Ring 531 ausgebildet sein, welcher die Ausweichausnehmungen 33C aufweist, das Verbindungsteil 32 kann durch einen zweiten Ring 532 ausgebildet sein, und der Kugelhalter 33B kann eine der Anzahl an Sperrkugeln 33A entsprechende Anzahl an Blockstücken 533 aufweisen. As further shown in Fig. 7, the operating part 32 can be formed by a first ring 531 having the escape recesses 33C, the connecting part 32 can be formed by a second ring 532, and the ball retainer 33B can be one of the plurality of locking balls 33A have a corresponding number of block pieces 533.
Der erste Ring 531 umschließt die Spindel 30 bzw. die Spindel 30 ragt durch den ersten Ring 531 hindurch. Ferner weist der erste Ring 531 eine Innenumfangsfläche 531 i auf, in welcher die Ausweichausnehmungen 33C ausgebildet sind. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Ausweichausnehmungen 33C zueinander entlang des Umfangs beabstandet bzw. durch Anlageabschnitte 531a der Innenumfangsfläche 531 i voneinander getrennt. Die Anlageabschnitte 531a bilden Kreissegmente, wobei zwischen zwei benachbarten Kreissegmenten eine Ausweichausnehmung 33C gelegen ist. The first ring 531 encloses the spindle 30 or the spindle 30 protrudes through the first ring 531 . Furthermore, the first ring 531 has an inner peripheral surface 531i in which the escape recesses 33C are formed. As shown in FIG. 7, the deflection recesses 33C are spaced apart from one another along the circumference or are separated from one another by abutment sections 531a of the inner circumferential surface 531i. The abutment sections 531a form circle segments, with an alternative recess 33C being located between two adjacent circle segments.
Der zweite Ring 532 umschließt die Spindel 30 ebenfalls bzw. die Spindel 30 ragt durch den zweiten Ring 532 hindurch, wie in Fig. 7 schematisch gezeigt. Wie in Fig. 7 außerdem gezeigt, ist der zweite Ring 532 in Bezug auf die Längsachse A30 der Spindel 30 zwischen dem ersten Ende 30A der Spindel 30 und dem ersten Ring 531 angeordnet. Der zweite Ring 532 weist eine Stirnfläche 532s auf, welche dem ersten Ring 531 zugewandt ist und an welcher der erste Ring 531 anliegt. Ferner sind an der Stirnfläche 532s mehrere, insbesondere eine der Anzahl an Sperrkugeln 33A entsprechende Anzahl an Führungsvorsprüngen 532A vorgesehen, die z.B. einstückig mit dem zweiten Ring 532 ausgebildet sein können und von der Stirnfläche 532s vorstehen. Wie in den Fign. 7 und 9 erkennbar, sind die Führungsvorsprünge 532A entlang des Umfangs der Spindel 30 zueinander beabstandet, wobei zwischen zwei benachbarten Führungsvorsprüngen 532A jeweils ein Blockstück 533 angeordnet ist. The second ring 532 also encloses the spindle 30 or the spindle 30 protrudes through the second ring 532, as shown schematically in FIG. As also shown in FIG. 7 , the second ring 532 is disposed between the first end 30A of the spindle 30 and the first ring 531 with respect to the longitudinal axis A30 of the spindle 30 . The second ring 532 has an end face 532s which faces the first ring 531 and against which the first ring 531 abuts. Furthermore, a plurality of guide projections 532A, in particular a number corresponding to the number of locking balls 33A, are provided on the end face 532s, which can, for example, be formed in one piece with the second ring 532 and protrude from the end face 532s. As in Figs. 7 and 9, the guide projections 532A are spaced apart from one another along the circumference of the spindle 30, with a block piece 533 being arranged between each two adjacent guide projections 532A.
Jedes Blockstück 533 hält jeweils eine Sperrkugel 33A, z.B. in einer entsprechenden, der Spindel 30 zugewandten Öffnung 533A bzw. liegt allgemein an einer Sperrkugel 33A an, wobei jede Sperrkugel 33A zwischen der Spindel 30 und jeweils einem Blockstück 533 gelegen ist. Each block piece 533 holds a respective detent ball 33A, e.g.
In Fig. 9 sowie in Ansicht (A) in Fig. 8 ist die Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 33 dargestellt. In der Verriegelungsstellung sind die Sperrkugeln 33A in der Keilnut 530 der Spindel 30 aufgenommen. Das Betätigungsteil 32 bzw. der erste Ring 531 ist derart positioniert, dass jedes Blockstück 533 an einem Anlageabschnitt 531a der Innenumfangsfläche 531 i anliegt. Wenn eine Vorspannkraft F35, die durch die Federn 35 auf das Gehäuse 1 aufgebracht wird, entlang der Spindellängsachse A30 auf den das Verbindungsteil 31 bildenden zweiten Ring 532 wirkt, wird infolge der in Richtung des zweiten Endes 30B der Spindel 30 geneigten Flanke der Keilnut 530 eine Kraft F30 auf die Sperrkugeln 33A ausgeübt, die in radialer Richtung, also senkrecht zur Spindellängsachse A30 wirkt. Wie dies in Ansicht (A) von Fig. 8 gezeigt ist, wird eine Bewegung der Sperrkugel 33A bzw. des Blockstücks 533 in radialer Richtung jedoch durch den ersten Ring 531 bzw. die Anlageabschnitte 531a gesperrt. In Fig. 9 and in view (A) in Fig. 8, the locking position of the locking mechanism 33 is shown. The locking balls 33A are received in the keyway 530 of the spindle 30 in the locked position. The actuating part 32 or the first ring 531 is positioned in such a way that each block piece 533 bears against an abutment section 531a of the inner peripheral surface 531i. When a prestressing force F35, which is applied by the springs 35 to the housing 1, acts along the spindle longitudinal axis A30 on the second ring 532 forming the connecting part 31, as a result of the inclined flank of the keyway 530 towards the second end 30B of the spindle 30 Force F30 exerted on the locking balls 33A in the radial direction, ie perpendicular to the spindle longitudinal axis A30. However, as shown in view (A) of Fig. 8, movement of the lock ball 33A and the block piece 533 in the radial direction is locked by the first ring 531 and the abutting portions 531a, respectively.
Wenn der erste Ring 531 um die Spindellängsachse A30 gedreht wird, gelangen die Ausweichausnehmungen 33C in eine der Freigabestellung entsprechende Position, in der sie fluchtend zu den Blockstücken 533 und damit zu den Sperrkugeln 33A angeordnet sind. Dies ist in Ansicht (B) von Fig. 8 gezeigt. Durch die in radialer Richtung wirkende Kraft F30 sind die Sperrkugeln 33A aus der Keilnut 531 herausbewegbar, um das jeweiligen Blockstück 533 in die jeweilige Ausweichausnehmung 33C zu bewegen. Folglich sind der erste und der zweite Ring 531 , 532 in Bezug auf eine Bewegung entlang der Spindellängsachse A30 von der Spindel 30 entkoppelt und durch die Vorspannkraft F35 gemeinsam entlang der Längsachse A30 der Spindel 30 verschiebbar sind. When the first ring 531 is rotated about the spindle longitudinal axis A30, the deflection recesses 33C reach a position corresponding to the release position, in which they are arranged in alignment with the block pieces 533 and thus with the locking balls 33A. This is shown in view (B) of FIG. The locking balls 33A can be moved out of the keyway 531 by the force F30 acting in the radial direction in order to move the respective block piece 533 into the respective escape recess 33C. Consequently, the first and the second ring 531 , 532 are decoupled from the spindle 30 with respect to a movement along the spindle longitudinal axis A30 and can be displaced together along the longitudinal axis A30 of the spindle 30 by the prestressing force F35.
Wie in den Fign. 5 und 7 beispielhaft gezeigt, kann das Betätigungsteil 32 einen Hebel 32A aufweisen, um das Betätigungsteil 32 zur Entriegelung des Verriegelungsmechanismus 33 um die Spindellängsachse A30 zu drehen. Der Hebel 32A bietet eine einfache Möglichkeit, den im Folgenden anhand der Fign. 2 und 9 erläuterten Auslösemechanismus 4 kinematisch an das Betätigungsteil 32 zu koppeln. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten zur kinematischen Kopplung denkbar. As in Figs. 5 and 7 by way of example, the actuating part 32 can have a lever 32A in order to rotate the actuating part 32 about the spindle longitudinal axis A30 in order to unlock the locking mechanism 33 . The lever 32A offers a simple possibility, which is described below with reference to FIGS. 2 and 9 to kinematically couple the triggering mechanism 4 explained to the actuating part 32 . Of course, other options for kinematic coupling are also conceivable.
Der optionale Auslösemechanismus 4 ist durch einen Schaltvorgang der Sicherheitsschaltung 120 auslösbar und dazu ausgebildet, eine automatische Betätigung des Betätigungsstücks 32 zur Entriegelung des Verriegelungsmechanismus 33 zu bewirken. Auf diese Weise kann eine automatische physische und elektrische Trennung der Kontakte 2, 220 von Steckmodul 100 und Sockelteil 200 erzielt werden, wenn die Sicherheitsschaltung 120 auslöst. Beispielsweise kann, die Sicherheitsschaltung 120 einen Schaltvorgang ausführen, wenn sie einen vorbestimmten Alterungszustand der Überspannungsschutzschaltung 110 detektiert. The optional triggering mechanism 4 can be triggered by a switching operation of the safety circuit 120 and is designed to automatically actuate the actuating piece 32 to unlock the locking mechanism 33 . In this way, an automatic physical and electrical separation of the contacts 2, 220 of plug-in module 100 and base part 200 can be achieved when the safety circuit 120 is triggered. For example, the safety circuit 120 a Execute switching operation when it detects a predetermined aging condition of the overvoltage protection circuit 110.
Der Auslösemechanismus 4 ist dazu ausgebildet, in einem durch die Sicherheitsschaltung 120 ausgelösten Auslösezustand, das Betätigungsteil 32 um die Längsachse A30 der Spindel 30 zu drehen. Hierzu kann der Auslösemechanismus 4 beispielsweise eine Betätigungsfeder 45 zur Betätigung des Betätigungsteil 32 und eine Sperrplatte 40 zum Sperren und zur Freigebe einer Bewegung des Betätigungsteils 32 aufweisen, wie dies insbesondere in Fig. 9 gezeigt ist. Optional kann außerdem eine Welle 44 zur Freigabe und zum Sperren einer Bewegung der Sperrplatte 40 und zur Kopplung mit der Sicherheitsschaltung 120, z.B. über einen Schlitten 46, vorgesehen sein, wie dies insbesondere in Fig. 2 erkennbar ist. The triggering mechanism 4 is designed to rotate the actuating part 32 about the longitudinal axis A30 of the spindle 30 in a triggering state triggered by the safety circuit 120 . For this purpose, the triggering mechanism 4 can have, for example, an actuating spring 45 for actuating the actuating part 32 and a blocking plate 40 for blocking and releasing a movement of the actuating part 32, as is shown in particular in FIG. Optionally, a shaft 44 can also be provided for releasing and blocking movement of the blocking plate 40 and for coupling to the safety circuit 120, e.g. via a carriage 46, as can be seen in particular in FIG.
Die Sperrplatte 40 ist in Fig. 9 in einer Draufsicht gezeigt und kann z.B. rechteckig gestaltet sein. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist die Sperrplatte 40 innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet, z.B. im Bereich der Deckenwandung 12 des Gehäuses 1. Die Sperrplatte 40 erstreckt sich quer zur Längsachse A30 der Spindel 30 und die Spindel 30 ragt durch eine in der Sperrplatte 40 gebildete Ausnehmung 40A hindurch, wie in Fig. 9 gezeigt. Wie in Fig. 9 weiterhin gezeigt ist, kann die Sperrplatte 40 in einer Vorspannrichtung V42 quer zur Längsachse A30 der Spindel 30 vorgespannt sein, z.B. durch zumindest eine Feder 42. Fig. 9 zeigt die Sperrplatte 40 in einer Sperrstellung, in welcher sie z.B. durch einen an die Welle 44 gekoppelten Riegel 44A gesichert sein kann, wobei der Riegel 44A durch eine Sicherungsöffnung 40B der Sperrplatte 40 hindurch ragt. Die Feder 42 spannt die Sperrplatte 40 in eine Auslösestellung vor. The locking plate 40 is shown in a plan view in Figure 9 and may, for example, be rectangular in shape. As shown in Fig. 9, the locking plate 40 is arranged within the housing 1, e.g. in the region of the top wall 12 of the housing 1. The locking plate 40 extends transversely to the longitudinal axis A30 of the spindle 30 and the spindle 30 protrudes through a hole in the locking plate 40 formed recess 40A therethrough as shown in FIG. As is further shown in Fig. 9, the locking plate 40 can be prestressed in a prestressing direction V42 transversely to the longitudinal axis A30 of the spindle 30, e.g. by at least one spring 42 a latch 44A coupled to the shaft 44, the latch 44A protruding through a securing aperture 40B of the locking plate 40. The spring 42 biases the locking plate 40 to a release position.
Die Sperrplatte 40 weist ferner einen Sicherungsschlitz 41 auf, welcher einen sich linear erstreckenden ersten Abschnitt 41 A und einen sich quer zu dem ersten Abschnitt 41 A erstreckenden zweiten Abschnitt 41 B aufweist. Der erste Abschnitt 41 A erstreckt sich, wie in Fig. 9 gezeigt, entlang der Vorspannrichtung V42 bzw. die Sperrplatte 40 ist entlang der Erstreckungsrichtung des ersten Abschnitts 41 A des Sicherungsschlitzes 41 vorgespannt. Der zweite Abschnitt 41 B erstreckt sich gekrümmt um die Längsachse A30 der Spindel 30 bzw. bildet ein Kreissegment. The locking plate 40 also has a securing slot 41 which has a first section 41A extending linearly and a second section 41B extending transversely to the first section 41A. As shown in Fig. 9, the first section 41 A extends along the prestressing direction V42 or the locking plate 40 is along the direction of extension of the first section 41 A of the securing slot 41 biased. The second section 41 B extends in a curved manner around the longitudinal axis A30 of the spindle 30 or forms a segment of a circle.
Die Betätigungsfeder 45 spannt das Betätigungsteil 32, z.B. über den Betätigungshebel 32A für eine Drehung um die Längsachse A30 der Spindel 30 vor. In Fig. 9 ist rein beispielhaft gezeigt, dass die Betätigungsfeder 45 eine Druckfeder ist, welche sich am Gehäuse 1 abstützt. Es sind jedoch auch andere Arten von Federn als Betätigungsfeder 45 einsetzbar. The actuating spring 45 biases the actuating member 32, e.g., via the actuating lever 32A, for rotation about the longitudinal axis A30 of the spindle 30. 9 shows purely by way of example that the actuating spring 45 is a compression spring which is supported on the housing 1 . However, other types of springs can also be used as the actuating spring 45 .
Das Betätigungsteil 32 bzw. der Betätigungshebel 32A ist kinematisch an einen Führungsstift 43 gekoppelt, der in dem Sicherungsschlitz 41 der Sperrplatte 41 geführt ist. Der Führungsstift 43 kann z.B. direkt an dem Betätigungshebel 32A oder, wie in Fig. 9 beispielhaft gezeigt, an einer Schwenkplatte 5, die sich parallel zur Sperrplatte 40 erstreckt und um eine sich parallel zur Spindellängsachse A30 erstreckende Drehachse A5 drehbar ist. Der Abstand zwischen der Drehachse A5 und dem Führungsstift 43 definiert in diesem Fall den Krümmungsradius des zweiten Abschnitt 41 B des Sicherungsschlitzes 41. Die Schwenkplatte 5 ist drehbar mit dem Betätigungshebel 32A verbunden, z.B. über einen Stift 50, wie in Fig. 9 beispielhaft gezeigt. Der Stift 50 kann z.B. in einem Schlitz 51 des Betätigungshebels 32A schwimmend gelagert sein (Fig. 7). The actuating part 32 or the actuating lever 32A is kinematically coupled to a guide pin 43 which is guided in the securing slot 41 of the locking plate 41 . The guide pin 43 can, for example, be attached directly to the actuating lever 32A or, as shown in FIG. The distance between the axis of rotation A5 and the guide pin 43 in this case defines the radius of curvature of the second section 41B of the securing slot 41. The pivot plate 5 is rotatably connected to the operating lever 32A, e.g. via a pin 50, as shown in Fig. 9 by way of example. For example, the pin 50 may be floating in a slot 51 of the operating lever 32A (Fig. 7).
Wenn die Sperrplatte 40 in der Sperrstellung angeordnet ist, wie in Fig. 9 gezeigt, ist der Führungsstift 43 in dem ersten Abschnitt 41A des Sicherungsschlitzes 41 angeordnet und der Betätigungshebel 32A dadurch gegen eine Drehung um die Längsachse A30 gesichert. Bei Auslösung der Sicherheitsschaltung 120 wird die Sperrplatte 40 parallel zu der Erstreckung des ersten Abschnitts 41A in die Auslösestellung verschoben. Beispielsweise kann der Riegel 44A aus der Sicherungsöffnung 40B der Sperrplatte 40 herausgeschwenkt und die Sperrplatte 40 somit durch die Feder 42 in der Vorspannrichtung in die Auslösestellung verschoben werden. In der Auslösestellung ist der Führungsstift 43 in dem zweiten Abschnitt 41 B des Schlitzes 41 gelegen. Dadurch wird eine Bewegung des Betätigungshebel 32A um die Längsachse A30 mittels der Betätigungsfeder 45 freigegeben und der Führungsstift 43 wird entlang des zweiten Abschnitts 41 B verschoben. When the lock plate 40 is placed in the locked position, as shown in Figure 9, the guide pin 43 is located in the first portion 41A of the locking slot 41 and the operating lever 32A is thereby secured against rotation about the longitudinal axis A30. When the safety circuit 120 is triggered, the blocking plate 40 is displaced parallel to the extension of the first section 41A into the triggering position. For example, the bolt 44A can be pivoted out of the securing opening 40B of the locking plate 40 and the locking plate 40 can thus be displaced by the spring 42 in the pretensioning direction into the release position. In the release position, the guide pin 43 is located in the second portion 41B of the slot 41. This causes a movement of the actuating lever 32A about the longitudinal axis A30 by means of the actuating spring 45 released and the guide pin 43 is moved along the second portion 41B.
Wie bereits erläutert, ist die Erfindung nicht auf die kinematische Kopplung des Führungsstifts 43 an das Betätigungsteil 32 über die Schwenkplatte 5 beschränkt. Weiterhin sind auch andere Möglichkeiten denkbar, den durch die Betätigungsfeder 45 vorgespannten Betätigungshebel 32A bzw. das Betätigungsteil 32 freizugeben. As already explained, the invention is not limited to the kinematic coupling of the guide pin 43 to the actuating part 32 via the swivel plate 5 . Furthermore, other possibilities are also conceivable for releasing the actuating lever 32A or the actuating part 32 preloaded by the actuating spring 45 .
Wie bereits erläutert, kann die Sperrplatte 40 in der Sperrstellung durch den Riegel 44A gesichert und in Auslösestellung vorgespannt sein. Der Riegel 44A ist allgemein mithilfe der Sicherheitsschaltung 120 betätigbar. Wie in den Fign. 2 und 9 erkennbar, kann der Riegel 44A an die optionale Welle 44 gekoppelt sein. Die Welle 44 ist um eine Drehachse A44 drehbar, die sich quer zur Spindellängsachse A30 und vorzugsweise parallel zur Sperrplatte 40 erstreckt. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die Welle 44 ferner einen Auslösehebel 44B aufweisen, welcher quer zur Drehachse A44 von der Welle 44 absteht. Der Auslösehebel 44B ist durch einen von der Sicherheitsschaltung 120 betätigbaren Schlitten 46 verschwenkbar. Fig. 2 zeigt den Auslösemechanismus 4 in dem nicht ausgelösten bzw. dem Sperrzustand. Der Schlitten 46 kann z.B. im Bereich des Bodens 10 des Gehäuses 1 angeordnet sein und an dem Gehäuse 1 geführt sein. Allgemein ist der Schlitten 46 in einer Richtung quer zur Drehachse A44 der Welle 44 verschiebbar geführt. Wenn die Sicherheitsschaltung 120 auslöst, wird der Schlitten 46 linear bewegt, z.B. mithilfe einer Feder oder einem anderen Aktuator (nicht gezeigt), um den Betätigungshebel 44B zu verschwenken und dadurch die Welle 44 um die Drehachse A44 zu drehen. Dadurch wird der Riegel 44A aus der Sicherungsöffnung 40B der Sperrplatte 40 herausgeschwenkt und die Sperrplatte 40 für die Bewegung in die Auslösestellung freigegeben. Optional kann vorgesehen sein, dass der Schlitten 46 durch verschiedene Komponenten der Sicherheitsschaltung 120 betätigbar ist, z.B. durch jede der Sicherungen 121 bzw. sowohl durch eine Schmelzsicherung, eine durch eine Gasentladungsröhre schmelzbare Lotstelle oder ähnliche Schaltkomponenten. Somit wird eine Oder- Verschaltung der Komponenten der Sicherheitsschaltung 120 in Bezug auf den Schlitten 46 erzielt. Alternativ oder zusätzlich können auch mehrere Hebel 44B an der Welle 44 vorgesehen und jedem Hebel 44B ein eigener Schlitten 46 zugeordnet sein. As already explained, the lock plate 40 can be secured in the locked position by the bolt 44A and can be biased in the release position. Latch 44A is generally operable using safety circuit 120 . As in Figs. 2 and 9, latch 44A may be coupled to optional shaft 44. The shaft 44 is rotatable about an axis of rotation A44 which extends transversely to the longitudinal axis A30 of the spindle and preferably parallel to the locking plate 40 . As shown in FIG. 2, the shaft 44 may further include a release lever 44B that projects from the shaft 44 transverse to the axis of rotation A44. The release lever 44B can be pivoted by a slide 46 which can be actuated by the safety circuit 120 . 2 shows the trigger mechanism 4 in the non-triggered or locked state. The carriage 46 can be arranged, for example, in the area of the bottom 10 of the housing 1 and can be guided on the housing 1 . In general, the carriage 46 is slidably guided in a direction transverse to the axis of rotation A44 of the shaft 44 . When the safety circuit 120 trips, the carriage 46 is moved linearly, such as by means of a spring or other actuator (not shown), to pivot the actuating lever 44B and thereby rotate the shaft 44 about the axis of rotation A44. This pivots the latch 44A out of the securing aperture 40B of the locking plate 40 and frees the locking plate 40 for movement to the tripped position. Optionally, it can be provided that the carriage 46 can be actuated by various components of the safety circuit 120, for example by each of the fuses 121 or both by a safety fuse, a solder point that can be melted by a gas discharge tube or similar switching components. Thus, an or Circuitry of the components of the safety circuit 120 in relation to the carriage 46 achieved. Alternatively or additionally, a plurality of levers 44B can also be provided on the shaft 44 and each lever 44B can be assigned its own carriage 46 .
Die Komponenten des Verriegelungsmechanismus 33 sowie des gegebenenfalls vorgesehenen Auslösemechanismus 4 sind, sofern nichts anderes angegeben ist, in dem Gehäuse 1 des Steckmoduls 1 aufgenommen. Unless otherwise stated, the components of the locking mechanism 33 and of the triggering mechanism 4 that may be provided are accommodated in the housing 1 of the plug-in module 1 .
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch den Hubmechanismus 3, der das Gehäuse 1 des Steckmoduls 100, von dem Sockelteil 200 weg vorspannt und über den Verriegelungsmechanismus 33 das Gehäuse 1 lösbar an der Spindel 30 sichert, eine zuverlässige und einfache physische und elektrische Trennung der Kontakte 2, 220 von Steckmodul 100 und Sockel 200 erfolgen kann. Dies kann optional auch automatisiert bei Auslösung einer Sicherheitsschaltung 120 über den Auslösemechanismus 4 erfolgen, wobei die Sicherheitsschaltung 120 in unterschiedlicher Weise ansprechende elektrische Komponenten aufweisen kann, die jeweils unabhängig voneinander den Auslösemechanismus 4 auslösen können. An advantage of the invention is that the lifting mechanism 3 biasing the housing 1 of the pluggable module 100 away from the base part 200 and releasably securing the housing 1 to the spindle 30 via the locking mechanism 33 provides reliable and simple physical and electrical disconnection the contacts 2, 220 of plug-in module 100 and socket 200 can take place. This can optionally also take place automatically when a safety circuit 120 is triggered via the triggering mechanism 4, with the safety circuit 120 being able to have electrical components which respond in different ways and which can each trigger the triggering mechanism 4 independently of one another.
Fig. 10 zeigt ein weiteres teilbares Überspannungsschutzgerät 600 in einer Schnittansicht. Von den oben erläuterten Überspannungsschutzgeräten 300 unterscheidet sich das Überspannungsschutzgerät 600 in Fig. 10 im Wesentlichen durch den Hubmechanismus 610. Das Sockelteil 200 sowie das Steckteil 100 sind in ähnlicher Weise ausgeführt wie oben erläutert. Insbesondere weist das Steckteil 1 ebenfalls ein Gehäuse 1 auf, in welchem eine Sicherheitsschaltung 640 und eine Überspannungsschutzschaltung 650 aufgenommen sind. Nachfolgend wird daher nur auf die Unterschiede eingegangen. FIG. 10 shows another divisible overvoltage protection device 600 in a sectional view. The surge protection device 600 in FIG. 10 differs from the overvoltage protection devices 300 explained above essentially by the lifting mechanism 610. The base part 200 and the plug-in part 100 are designed in a similar way to that explained above. In particular, the plug-in part 1 also has a housing 1 in which a safety circuit 640 and an overvoltage protection circuit 650 are accommodated. Therefore, only the differences are discussed below.
Der Hubmechanismus 610 umfasst, wie in Fig. 10 gezeigt, einen elektrischen Motor 620, eine Gewinde- oder Antriebsspindel 630 und ein Innengewinde 643.As shown in Fig. 10, the lifting mechanism 610 comprises an electric motor 620, a threaded or drive spindle 630 and an internal thread 643.
Optional kann zusätzlich ein Getriebe 650 vorgesehen sein. Der elektrische Motor 620 kann beispielsweise ein Gleichstrommotor sein. Alternativ kann der Motor 620 auch als Wechselstrommotor ausgeführt sein. Der Motor 620 weist eine um eine Motordrehachse A620 rotierbare Antriebswelle auf. Wie in Fig. 10 schematisch dargestellt, kann der Motor 620 z.B. im Gehäuse 205 des Sockelteils 200 aufgenommen sein. Allgemein ist der Motor 620 am Sockelteil 200 angebracht. Optionally, a gear 650 can also be provided. The electric motor 620 can be a DC motor, for example. Alternatively, the motor 620 can also be designed as an AC motor. The motor 620 has a drive shaft that can be rotated about a motor axis of rotation A620. As shown schematically in FIG. 10, the motor 620 can be accommodated in the housing 205 of the base part 200, for example. Generally, the motor 620 is attached to the base portion 200 .
Die Gewindespindel 630 weist ein Außengewinde 633 auf und ist um eine Spindeldrehachse A630 drehbar am Sockelteil 200 gelagert. Wie in Fig. 10 gezeigt, ragt die Gewindespindel 630 in die Aufnahmeausnehmung 210 hinein. The threaded spindle 630 has an external thread 633 and is mounted on the base part 200 such that it can rotate about a spindle axis of rotation A630. As shown in FIG. 10 , the threaded spindle 630 protrudes into the receiving recess 210 .
Die Gewindespindel 630 ist kinematisch an dem Motor 620, insbesondere dessen Antriebswelle, gekoppelt und durch diesen antreibbar, so dass die Gewindespindel 630 sich um die Spindeldrehachse A630 dreht. Der Motor 620 kann z.B. direkt oder über das optionale Getriebe 650 an die Spindel 630 gekoppelt sein. Fig. 11 zeigt rein beispielhaft ein Getriebe 650 mit einer Schnecke 651 , einem Zwischenrad 652 und einem Antriebsrad 653. Die Schnecke 651 ist mit der Antriebswelle des Motors 620 verbunden. Das Antriebsrad 653 ist mit der Gewindespindel 630 verbunden. Das Zwischenrad 652 steht mit der Schnecke 651 und dem Antriebsrad 653 in Eingriff. Selbstverständlich könnte das Antriebsrad 653 auch direkt mit der Schnecke 651 in Eingriff stehen, oder anstatt der Schnecke 651 könnte ein Kegelrad vorgesehen sein. Allgemein kann vorgesehen sein, dass die Motordrehachse A620 sich quer zur Spindeldrehachse A630 erstreckt. The threaded spindle 630 is kinematically coupled to the motor 620, in particular its drive shaft, and can be driven by it, so that the threaded spindle 630 rotates about the spindle axis of rotation A630. Motor 620 may be coupled to spindle 630 directly or through optional transmission 650, for example. 11 shows, purely by way of example, a transmission 650 with a worm 651, an intermediate wheel 652 and a drive wheel 653. The worm 651 is connected to the drive shaft of the motor 620. The drive wheel 653 is connected to the threaded spindle 630 . The idler gear 652 meshes with the worm 651 and the drive gear 653 . Of course, the drive wheel 653 could also engage directly with the worm 651, or instead of the worm 651 a bevel gear could be provided. In general, it can be provided that the motor axis of rotation A620 extends transversely to the spindle axis of rotation A630.
Das Gehäuse 1 des Steckteils 100 weist eine Ausnehmung 645 auf, in welcher das Innengewinde 643 ausgebildet bzw. angeordnet ist. Das Innengewinde 643 kann z.B. an einer Hülse bzw. Mutter (nicht gezeigt) ausgebildet sein, welche in der Ausnehmung 645 aufgenommen ist. Die Ausnehmung 645 kann z.B. im Boden 10 des Gehäuses 1 ausgebildet sein. Das Außengewinde 633 der Spindel 630 steht im Eingriff mit dem Innengewinde 643. In Fig. 10 ist das Steckteil 100 in vollen Linien in einer Arbeitsposition gezeichnet, in welcher eine geschlossene, stoßstromtragfähige elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 2 des Steckmoduls 100 und den Kontakten 220 des Sockelteils 200 besteht. Die gestrichelte Darstellung des Steckteils 100 in Fig. 10 zeigt eine Trennposition, in welcher die Kontakte 2 des Steckmoduls 100 von den Kontakten 220 des Sockels 200 getrennt bzw. in einem Trennabstand angeordnet sind. Wenn der Motor 620 die Spindel 630 um die Spindeldrehachse A630 rotiert, wird das Steckmodul 100 entlang der Spindeldrehachse A630 verschoben und ist auf diese Weise von dem Sockelteil 200 abhebbar bzw. von der Arbeitsposition in die Trennposition bewegbar. The housing 1 of the plug-in part 100 has a recess 645 in which the internal thread 643 is formed or arranged. The internal thread 643 can be formed, for example, on a sleeve or nut (not shown), which is accommodated in the recess 645 . The recess 645 can be formed in the base 10 of the housing 1, for example. The external thread 633 of the spindle 630 engages with the internal thread 643. In Fig. 10, the plug-in part 100 is drawn in solid lines in a working position in which there is a closed, surge current-carrying electrical connection between the contacts 2 of the plug-in module 100 and the contacts 220 of the base part 200. The dashed representation of the plug-in part 100 in FIG. 10 shows a disconnected position in which the contacts 2 of the plug-in module 100 are separated from the contacts 220 of the base 200 or are arranged at a separation distance. When motor 620 rotates spindle 630 about spindle axis of rotation A630, plug-in module 100 is displaced along spindle axis of rotation A630 and can thus be lifted off base part 200 or moved from the working position to the disconnected position.
Wie in Fig. 10 gezeigt, ist der Motor 620 elektrisch an Anschlüsse 644 angeschlossen. Die Anschlüsse 644 sind mit einer Spannungsquelle (nicht gezeigt) verbunden oder verbindbar. Die Spannungsquelle kann z.B. eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle sein. Z.B. ist denkbar, dass die Anschlüsse 644 durch die Anschlussklemmen 215 des Sockelteils 200 gebildet sind. Die Sicherheitsschaltung 640 ist funktional mit einem Schalter 642 verbunden, z.B. mechanisch und/oder elektrisch, um den Schalter 642 zu betätigen bzw. auszulösen. Wenn z.B. ein Defekt durch die Sicherheitsschaltung 640 detektiert wird, löst diese den Schalter 642 aus, um diesen zu schließen und den elektrischem Motor 620 dadurch elektrisch leitend mit den Anschlüssen 644 zu verbinden. Dadurch wird der Motor 620 aktiviert und treibt die Spindel 630 an, um das Steckteil 100 vom Sockelteil 200 abzuheben. As shown in FIG. 10 , the motor 620 is electrically connected to terminals 644 . The terminals 644 are connected or connectable to a voltage source (not shown). For example, the voltage source may be a direct current source or an alternating current source. For example, it is conceivable that the connections 644 are formed by the connection terminals 215 of the base part 200. The safety circuit 640 is operatively connected to a switch 642, e.g., mechanically and/or electrically, to actuate or trigger the switch 642. If, for example, a defect is detected by the safety circuit 640, it triggers the switch 642 in order to close it and thereby electrically conductively connect the electric motor 620 to the terminals 644. This activates the motor 620 and drives the spindle 630 to lift the male part 100 from the base part 200 .
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar. BEZUGSZEICHENLISTE Although the present invention has been explained above by way of example using exemplary embodiments, it is not limited thereto but can be modified in many different ways. In particular, combinations of the above exemplary embodiments are also conceivable. REFERENCE LIST
1 Gehäuse 1 housing
2 erste Kontakte 2 first contacts
3, 610 Hubmechanismus 3, 610 lifting mechanism
4 Auslösemechanismus 4 trigger mechanism
5 Schwenkplatte 5 swivel plate
10 Boden 10 floor
11 Seitenwandungen 11 side walls
12 Deckenwandung 12 top wall
13 Ausnehmungen 13 recesses
14 Ausnehmung 14 recess
30 Spindel 30 spindle
30A erstes Ende der Spindel 30A first end of spindle
30B zweites Ende der Spindel 30B second end of the spindle
30C Bund 30C collar
31 Verbindungsteil 31 connector
32 Betätigungsteil 32 operating part
32A Betätigungshebel 32A operating lever
33 Verriegelungsmechanismus 33 locking mechanism
33A Sperrkugeln 33A locking balls
33B Kugelhalter 33B ball holder
33C Ausweichausnehmungen 33C evasive recesses
33D Gegenlager 33D counter bearing
35 Federn 35 feathers
40 Sperrplatte 40 locking plate
40A Ausnehmung 40A recess
40B Sicherungsausnehmung 40B fuse recess
41 Sicherungsschlitz 41 security slot
41 A erster Abschnitt des Sicherungsschlitzes41 A first section of the security slot
41 B zweiter Abschnitt des Sicherungsschlitzes 42 Federn 41 B second section of the security slot 42 feathers
43 Führungsstift 43 guide pin
44 Welle 44 wave
44A Riegel 44A latch
44B Betätigungshebel 44B operating lever
45 Betätigungsfeder 45 actuation spring
46 Schlitten 46 sleds
50 Stift 50 pen
51 Schlitz 51 slot
100 Steckmodul 100 cartridge
110, 660 Überspannungsschutzschaltung,110, 660 overvoltage protection circuit,
120, 640 Sicherheitsschaltung 120, 640 safety circuit
121 Sicherungen 121 fuses
200 Sockelteil 200 base part
205 Gehäuse 205 housing
207 Aufnahme 207 recording
210 Aufnahmeausnehmung 210 receiving recess
215 Anschlussklemmen 215 terminals
220 zweite elektrische Kontakte 220 second electrical contacts
430 Innenring 430 inner ring
430a Außenumfangsfläche 430a outer peripheral surface
430B Bund 430B collar
431 Kugelhalterhülse 431 ball holder sleeve
431A Öffnungen 431A openings
432 Außenring 432 outer ring
432A Steg 432A bridge
432i Innenumfangsfläche 432i inner peripheral surface
434 Hülse 434 sleeve
435 Axiallager 435 thrust bearing
531 erster Ring 531 i Innenumfangsfläche 531 first ring 531 i inner peripheral surface
531a Anlageabschnitte 531a plant sections
532 zweiter Ring 532 second ring
532s Stirnfläche 532s face
532A Führungsvorsprünge 532A guide projections
533 Blockstücke 533 block pieces
533A Öffnung 533A opening
620 Elektromotor 620 electric motor
630 Gewindespindel 630 lead screw
633 Außengewinde 633 external thread
642 Schalter 642 switches
643 Innengewinde 643 internal thread
644 Anschlüsse 644 connections
645 Ausnehmung 645 recess
650 Getriebe 650 gear
651 Schnecke 651 snail
652 Zwischen rad 652 intermediate wheel
653 Antriebsrad 653 drive wheel
A5 Drehachse der SchwenkplatteA5 Axis of rotation of the swivel plate
A44 Drehachse der Welle A44 Axis of rotation of the shaft
A30 Längsachse der SpindelA30 Longitudinal axis of the spindle
A620 Motordrehachse A620 motor axis of rotation
A630 Spindeldrehachse A630 Spindle rotation axis
F30 radiale Kraft F30 radial force
F35 Vorspannkraft F35 preload force
V42 Verschieberichtung V42 shift direction

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1 . Steckmodul (100) für eine teilbare Überspannungsschutzvorrichtung (300), aufweisend: ein Gehäuse (1) zur Aufnahme einer Überspannungsschutzschaltung (110), welches lösbar in ein Sockelteil (200) einsetzbar ist; eine Mehrzahl an ersten elektrischen Kontakten (2), welche an dem Gehäuse (1 ) angebracht und mit zweiten elektrischen Kontakten (220) des Sockelteils (200) kontaktierbar sind, wenn das Gehäuse (1) in das Sockelteil (200) eingesetzt ist; und einen Hubmechanismus (3) mit einer an dem Sockelteil (200) befestigbaren Spindel (30), zumindest einem mit dem Gehäuse (1) verbundenen Aktuator, welcher dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine entlang einer Längsachse (A30) der Spindel (30) in Richtung von dem Sockelteil (200) weg gerichtete Kraft auf das Gehäuse (1) aufzubringen, einem an das Gehäuse (1) gekoppelten Verbindungsteil (31), einem um die Längsachse (A30) der Spindel (30) drehbaren Betätigungsteil (32) und einem an der Spindel (30) angeordneten Verriegelungsmechanismus (33), welcher durch eine Drehung des Betätigungsteils (32) um die Längsachse (A30) zwischen einer1 . Plug-in module (100) for a divisible overvoltage protection device (300), having: a housing (1) for accommodating an overvoltage protection circuit (110), which can be detachably inserted into a base part (200); a plurality of first electrical contacts (2) which are attached to the housing (1) and can be contacted with second electrical contacts (220) of the base part (200) when the housing (1) is inserted into the base part (200); and a lifting mechanism (3) with a spindle (30) which can be fastened to the base part (200), at least one actuator which is connected to the housing (1) and is designed and arranged to move along a longitudinal axis (A30) of the spindle (30) to apply force to the housing (1) in a direction away from the base part (200), a connecting part (31) coupled to the housing (1), an actuating part (32) rotatable about the longitudinal axis (A30) of the spindle (30) and one on the spindle (30) arranged locking mechanism (33), which by a rotation of the actuating part (32) about the longitudinal axis (A30) between a
Verriegelungsstellung, in welcher der Verriegelungsmechanismus (33) das Verbindungsteil (31) in Bezug auf eine Bewegung entlang der Längsachse (A30) fest mit der Spindel (30) verriegelt, und einer Freigabestellung bewegbar ist, in welcher der Verriegelungsmechanismus (33) das Verbindungsteil (31) von der Spindel (30) entkoppelt, so dass das Gehäuse (1) zusammen mit dem Verbindungsteil (31) durch den zumindest einen Aktuator entlang der Längsachse (A30) verschiebbar und von dem Sockelteil (200) abhebbar ist, um die ersten und die zweiten Kontakte (2, 220) voneinander zu trennen. Locking position in which the locking mechanism (33) firmly locks the connector (31) to the spindle (30) with respect to movement along the longitudinal axis (A30) and a release position in which the locking mechanism (33) releases the connector ( 31) is decoupled from the spindle (30), so that the housing (1) together with the connecting part (31) can be displaced along the longitudinal axis (A30) by the at least one actuator and can be lifted off the base part (200) in order to move the first and to separate the second contacts (2, 220) from each other.
2. Steckmodul (100) nach Anspruch 1 , wobei der Aktuator durch eine Feder (35) ausgebildet ist, welche das Gehäuse (1) entlang der Längsachse (A30) der Spindel (30) in Richtung von dem Sockelteil (200) weg vorspannt, oder durch ein Paar aus Magneten, von denen ein erster Magnet an dem Gehäuse (1) angebracht und ein zweiter Magnet an dem Sockelteil (200) derart anbringbar ist, dass ein magnetischer Pol des ersten Magneten einem magnetischen Pol des zweiten Magneten mit derselben Polarität gegenüberliegt. 2. Plug-in module (100) according to claim 1, wherein the actuator is formed by a spring (35) which prestresses the housing (1) along the longitudinal axis (A30) of the spindle (30) in the direction away from the base part (200), or by a pair of magnets, a first magnet on the housing (1) attached and a second magnet is attachable to the base part (200) such that a magnetic pole of the first magnet faces a magnetic pole of the second magnet with the same polarity.
3. Steckmodul (100) nach Anspruch 1 oder 2, zusätzlich aufweisend: einen kinematisch an das Betätigungsteil (32) des Hubmechanismus (3) gekoppelten Auslösemechanismus (4), welcher durch eine elektrische Sicherheitsschaltung (120) auslösbar und dazu ausgebildet ist, in einem durch die Sicherheitsschaltung (120) ausgelösten Auslösezustand, das Betätigungsteil (32) um die Längsachse (A30) der Spindel (30) zu drehen. 3. Plug-in module (100) according to claim 1 or 2, additionally comprising: a triggering mechanism (4) coupled kinematically to the actuating part (32) of the lifting mechanism (3), which can be triggered by an electrical safety circuit (120) and is designed to, in one triggered by the safety circuit (120), the actuating part (32) to rotate the longitudinal axis (A30) of the spindle (30).
4. Steckmodul (100) nach Anspruch 3, wobei das Betätigungsteil (32) einen sich quer zu der Längsachse (A30) der Spindel (30) erstreckenden Betätigungshebel (32A) aufweist, wobei der Auslösemechanismus (4) eine Betätigungsfeder (45), welche den Betätigungshebel (32A) des Betätigungsteils (32) für eine Drehung um die Längsachse (A30) der Spindel (30) vorspannt, und eine sich quer zur Längsachse (A30) der Spindel (30) erstreckende Sperrplatte (40) mit einem Sicherungsschlitz (41) aufweist, welcher einen sich linear erstreckenden ersten Abschnitt (41A) und einen sich quer zu dem ersten Abschnitt (41A) und gekrümmt um die Längsachse (A30) der Spindel (30) erstreckenden zweiten Abschnitt (41 B) aufweist, wobei in dem Sicherungsschlitz (41) ein kinematisch an den Betätigungshebel (32A) des Betätigungsteils (32) gekoppelter Führungsstift (43) geführt ist, und wobei die Sperrplatte (40) aus einer Sperrstellung, in welcher der Führungsstift (43) in dem ersten Abschnitt (41 A) des Sicherungsschlitzes (41) angeordnet und der Betätigungshebel (32A) dadurch gegen eine Drehung um die Längsachse (A30) gesichert ist, durch Auslösung der Sicherheitsschaltung (120) parallel zu der Erstreckung des ersten Abschnitts (41 A) in eine Auslösestellung verschiebbar ist, so dass der Führungsstift (43) durch eine Bewegung des Betätigungshebel (32A) um die Längsachse (A30) mittels der Betätigungsfeder (45) entlang des zweiten Abschnitts (41 B) verschiebbar ist. 4. Plug-in module (100) according to claim 3, wherein the actuating part (32) has an actuating lever (32A) extending transversely to the longitudinal axis (A30) of the spindle (30), the triggering mechanism (4) having an actuating spring (45) which biases the actuating lever (32A) of the actuating part (32) for rotation about the longitudinal axis (A30) of the spindle (30), and a locking plate (40) extending transversely to the longitudinal axis (A30) of the spindle (30) and having a securing slot (41 ) having a linearly extending first portion (41A) and a second portion (41B) extending transversely to the first portion (41A) and curved about the longitudinal axis (A30) of the spindle (30), wherein in the securing slot (41) a guide pin (43) kinematically coupled to the operating lever (32A) of the operating part (32) is guided, and wherein the blocking plate (40) moves from a blocking position in which the guide pin (43) is in the first section (41 A) of the securing slot (41) and the actuating lever (32A) is thereby secured against rotation about the longitudinal axis (A30), by triggering the safety circuit (120) being displaceable parallel to the extension of the first section (41 A) into a triggering position, so that the guide pin (43) can be displaced along the second section (41B) by a movement of the actuating lever (32A) about the longitudinal axis (A30) by means of the actuating spring (45).
5. Steckmodul (100) nach Anspruch 4, wobei die Sperrplatte (40) in der Sperrstellung durch einen mithilfe der Sicherheitsschaltung (120) betätigbaren Riegel (44A) gesichert und in Auslösestellung vorgespannt ist. 5. Plug-in module (100) according to claim 4, wherein the locking plate (40) is secured in the locked position by a means of the safety circuit (120) operable bolt (44A) and biased in the release position.
6. Steckmodul (100) nach Anspruch 5, wobei der Auslösemechanismus (4) zusätzlich einen von der Sicherheitsschaltung (120) betätigbaren Schlitten (46) aufweist, und wobei der Riegel (44A) mit einer drehbaren Welle (44) verbunden ist, welche einen durch den Schlitten (46) bewegbaren Auslösehebel (44B) aufweist. 6. Plug-in module (100) according to claim 5, wherein the trigger mechanism (4) additionally comprises a carriage (46) which can be actuated by the safety circuit (120), and wherein the bolt (44A) is connected to a rotatable shaft (44) which has a by the carriage (46) movable release lever (44B).
7. Steckmodul (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die elektrische Sicherheitsschaltung (120) eine thermisch trennbare Auslösung aufweist. 7. plug-in module (100) according to any one of claims 3 to 6, wherein the electrical safety circuit (120) has a thermally separable trip.
8. Steckmodul (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Verriegelungsmechanismus (33) eine Mehrzahl an Sperrkugeln (33A), einen Kugelhalter (33B) zum Halten der Sperrkugeln (33A), eine der Anzahl an Sperrkugeln (33A) entsprechende Anzahl an Ausweichausnehmungen (33C) und ein mit der Spindel (30) verbundenes Gegenlager (33D) aufweist, wobei die Ausweichausnehmungen (33C) und der Kugelhalter (33B) relativ zueinander durch das Betätigungsteil (32) drehbar sind, um den Verriegelungsmechanismus (33) von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung zu bewegen, wobei die Sperrkugeln (33A) in der Verriegelungsstellung mit dem Verbindungsteil (31) und dem Gegenlager (33D) in Eingriff stehen und in der Freigabestellung fluchtend zu den Ausweichausnehmungen (33C) angeordnet und von dem Gegenlager (33D) oder dem Verbindungsteil (31 ) abgekoppelt sind. The plug-in module (100) according to any one of the preceding claims, wherein the locking mechanism (33) has a plurality of locking balls (33A), a ball holder (33B) for holding the locking balls (33A), a number corresponding to the number of locking balls (33A). evasion recesses (33C) and a counter bearing (33D) connected to the spindle (30), the evasion recesses (33C) and the ball holder (33B) being rotatable relative to one another by the actuating part (32) in order to disengage the locking mechanism (33) from the to move the locking position into the release position, the locking balls (33A) being in engagement with the connecting part (31) and the counter bearing (33D) in the locking position and being arranged in alignment with the deflection recesses (33C) and from the counter bearing (33D) in the release position or the connecting part (31) are decoupled.
9. Steckmodul (100) nach Anspruch 8, wobei das Gegenlager (33D) durch einen die Spindel (30) umschließenden Innenring (430) ausgebildet ist, welcher mit dem Betätigungsteil (32) verbunden ist, um die Längsachse (A30) der Spindel (30) drehbar ist und eine Außenumfangsfläche (430a) aufweist, mit welcher die Sperrkugeln (33A) in Kontakt stehen und welche die Sperrkugeln (33A) in Bezug auf die Längsachse (A30) abstützt, wobei der Kugelhalter (33B) durch eine den Innenring (430) umschließende Kugelhalterhülse (431) mit Öffnungen (431 A), in denen die Sperrkugeln (33A) gehalten sind, ausgebildet ist, und wobei das Verbindungsteil (31) durch einen die Kugelhalterhülse (431) umschließenden Außenring (432) mit einer Innenumfangsfläche (432i), welche mit den Sperrkugeln (33A) in Kontakt steht, und einem von der Innenumfangsfläche (432i) vorstehenden Steg (432A), in welchem die Ausweichausnehmungen (33C) ausgebildet und entlang der Innenumfangsfläche (432i) beabstandet angeordnet sind, so dass, wenn die Sperrkugeln (33A) fluchtend zu den Ausweichausnehmungen (33C) angeordnet sind, der Außenring (432) entlang der Längsachse (A30) verschiebbar ist. 9. Plug-in module (100) according to claim 8, wherein the counter bearing (33D) is formed by an inner ring (430) which encloses the spindle (30) and which is connected to the actuating part (32) about the longitudinal axis (A30) of the spindle ( 30) is rotatable and has an outer peripheral surface (430a) with which the locking balls (33A) are in contact and which supports the locking balls (33A) with respect to the longitudinal axis (A30), the ball holder (33B) being supported by a den The ball holder sleeve (431) enclosing the inner ring (430) has openings (431 A) in which the locking balls (33A) are held, and the connecting part (31) is formed by an outer ring (432) enclosing the ball holder sleeve (431) with a Inner peripheral surface (432i), which is in contact with the locking balls (33A), and a ridge (432A) protruding from the inner peripheral surface (432i), in which the escape recesses (33C) are formed and arranged spaced along the inner peripheral surface (432i), so that when the locking balls (33A) are arranged in alignment with the deflection recesses (33C), the outer ring (432) can be displaced along the longitudinal axis (A30).
10. Steckmodul (100) nach Anspruch 8, wobei das Gegenlager (33D) durch eine die Längsachse (A30) umschließende Keilnut (530) der Spindel (30) ausgebildet ist, wobei das Betätigungsteil (32) einen die Spindel (30) umschließenden ersten Ring (531) mit einer Innenumfangsfläche (531 i) aufweist, wobei die Ausweichausnehmungen (33C) in der Innenumfangsfläche (531 i) ausgebildet und durch Anlageabschnitte (531a) der Innenumfangsfläche (531 i) voneinander getrennt sind, wobei das Verbindungsteil (32) durch einen die Spindel (30) umschließenden zweiten Ring (532) ausgebildet ist, welcher eine dem ersten Ring (531) zugewandte Stirnfläche (532s) und eine der Anzahl an Sperrkugeln (33A) entsprechende Anzahl an Führungsvorsprüngen (532A) aufweist, die von der Stirnfläche (532s) vorstehen, wobei der Kugelhalter (33B) eine der Anzahl an Sperrkugeln (33A) entsprechende Anzahl an Blockstücken (533) aufweist, von denen jeder an einer Sperrkugel (33A) anliegt und von denen jedes zwischen zwei benachbarten Führungsvorsprüngen (532A) des zweiten Rings (532) angeordnet ist, wobei in der Verriegelungsstellung die Sperrkugeln (33A) in der Keilnut (530) angeordnet und der erste Ring (531) in Bezug auf eine Drehung um die Längsachse (A30) der Spindel (3) derart relativ zum zweiten Ring (532) positioniert ist, dass die Blockstücke (533) an der Innenumfangsfläche (531 i) des ersten Rings (531) anliegen, und wobei in der Freigabestellung der erste Ring (531) in Bezug auf eine Drehung um die Längsachse (A30) der Spindel (3) derart relativ zum zweiten Ring (532) positioniert ist, dass die Blockstücke (531) fluchtend zu den Ausweichausnehmungen (33C) angeordnet sind, so dass die die Sperrkugeln (33A) aus der Keilnut (531) herausbewegbar und der erste und der zweite Ring (531 , 532) gemeinsam entlang der Längsachse (A30) der Spindel (30) verschiebbar sind. 10. Plug-in module (100) according to claim 8, wherein the counter bearing (33D) is formed by a keyway (530) of the spindle (30) enclosing the longitudinal axis (A30), wherein the actuating part (32) has a first Ring (531) with an inner peripheral surface (531 i), wherein the escape recesses (33C) are formed in the inner peripheral surface (531 i) and are separated from one another by contact sections (531a) of the inner peripheral surface (531 i), the connecting part (32) being a second ring (532) surrounding the spindle (30), which has an end face (532s) facing the first ring (531) and a number of guide projections (532A) corresponding to the number of locking balls (33A) extending from the end face (532s), wherein the ball holder (33B) has a number of block pieces (533) corresponding to the number of locking balls (33A), each of which abuts against a locking ball (33A) and each of which is between two adjacent guide projections (532A) of the second ring (532), wherein in the locking position the locking balls (33A) are located in the keyway (530) and the first ring (531) is so related to rotation about the longitudinal axis (A30) of the spindle (3) relative to the second ring (532) is positioned such that the block pieces (533) abut the inner peripheral surface (531 i) of the first ring (531), and wherein in the release position the first ring (531) is prevented from rotating about the longitudinal axis (A30 ) of the spindle (3) is positioned relative to the second ring (532) such that the block pieces (531) aligned with the deflection recesses (33C), so that the locking balls (33A) can be moved out of the keyway (531) and the first and second rings (531, 532) can be moved together along the longitudinal axis (A30) of the spindle (30). are.
11 . Teilbares Überspannungsschutzgerät (300), mit: einem Steckmodul (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche; und einem Sockelteil (200) mit einer Aufnahmeausnehmung (210), elektrischen Anschlussklemmen (215) zur Verbindung mit einem elektrischen Netz und einer Mehrzahl an zweiten elektrischen Kontakten (220), die in der Aufnahmeausnehmung (210) angeordnet und mit den elektrischen Anschlussklemmen (215) elektrisch verbunden sind; wobei das Steckmodul (100) derart in die Aufnahmeausnehmung (210) des Sockelteils (200) einsetzbar ist, dass das Gehäuse (1) in der Aufnahmeausnehmung (210) angeordnet und die ersten elektrischen Kontakte (2) des Steckmoduls (100) mit den zweiten elektrischen Kontakten (220) miteinander in Kontakt stehen. 11 . Separable surge protection device (300), comprising: a plug-in module (100) according to any one of the preceding claims; and a base part (200) with a receiving recess (210), electrical connection terminals (215) for connection to an electrical network and a plurality of second electrical contacts (220) which are arranged in the receiving recess (210) and are connected to the electrical connection terminals (215 ) are electrically connected; wherein the plug-in module (100) can be inserted into the receiving recess (210) of the base part (200) in such a way that the housing (1) is arranged in the receiving recess (210) and the first electrical contacts (2) of the plug-in module (100) are connected to the second electrical contacts (220) are in contact with one another.
12. Teilbares Überspannungsschutzgerät (600), mit: einem Sockelteil (200) mit einer Aufnahmeausnehmung (210), elektrischen Anschlussklemmen (215) zur Verbindung mit einem elektrischen Netz und einer Mehrzahl an zweiten elektrischen Kontakten (220), die in der Aufnahmeausnehmung (210) angeordnet und mit den elektrischen Anschlussklemmen (215) elektrisch verbunden sind; einem Steckmodul (100) mit einem Gehäuse (1) zur Aufnahme einer Überspannungsschutzschaltung (660) und einer Mehrzahl an ersten elektrischen Kontakten (2), welche an dem Gehäuse (1) angebracht sind, wobei das Steckmodul (100) derart in die Aufnahmeausnehmung (210) des Sockelteils (200) einsetzbar ist, dass das Gehäuse (1) in der Aufnahmeausnehmung (210) angeordnet und die ersten elektrischen Kontakte (2) des Steckmoduls (100) mit den zweiten elektrischen Kontakten (220) miteinander in Kontakt stehen; und einem Hubmechanismus (610) mit einem am Sockelteil (200) angebrachten elektrischen Motor (620), mit einer durch den Motor (620) antreibbaren, am Sockelteil (200) um eine Spindeldrehachse (A630) drehbar gelagerten Gewindespindel (630), welche ein Außengewinde (633) aufweist, und mit einem mit dem Steckmodul (100) verbundenen Innengewinde (643), welches mit dem Außengewinde (633) der Gewindespindel (630) in Eingriff steht, so dass durch eine Drehung der Gewindespindel (630) um die Spindeldrehachse (A630) mittels des Motors (620) das Steckmodul (100) entlang der Spindeldrehachse (A630) verschiebbar und von dem Sockelteil (200) abhebbar ist, um die ersten und die zweiten Kontakte (2, 220) voneinander zu trennen. 12. Separable overvoltage protection device (600), with: a base part (200) with a receiving recess (210), electrical connection terminals (215) for connection to an electrical network and a plurality of second electrical contacts (220) which are in the receiving recess (210 ) are arranged and electrically connected to the electrical connection terminals (215); a plug-in module (100) with a housing (1) for accommodating an overvoltage protection circuit (660) and a plurality of first electrical contacts (2), which are attached to the housing (1), the plug-in module (100) being inserted into the receiving recess ( 210) of the base part (200) can be inserted in that the housing (1) is arranged in the receiving recess (210) and the first electrical contacts (2) of the plug-in module (100) are in contact with one another with the second electrical contacts (220); and a lifting mechanism (610) with an electric motor (620) attached to the base part (200), with a motor (620) drivable, am Base part (200) about a spindle axis of rotation (A630) rotatably mounted threaded spindle (630) which has an external thread (633) and with the plug-in module (100) connected internal thread (643) which with the external thread (633) of the threaded spindle ( 630) is engaged, so that by rotating the threaded spindle (630) about the spindle axis of rotation (A630) by means of the motor (620), the plug-in module (100) can be displaced along the spindle axis of rotation (A630) and can be lifted off the base part (200), to separate the first and second contacts (2, 220) from each other.
13. Überspannungsschutzgerät (300) nach Anspruch 12, zusätzlich aufweisend: einen durch eine Sicherheitsschaltung (640) auslösbaren Schalter (642), welcher in einem durch die Sicherheitsschaltung (640) ausgelösten, geschlossenen Zustand den elektrischen Motor (620) mit Anschlüssen (644) einer Spannungsquelle elektrisch leitend verbindet. 13. Overvoltage protection device (300) according to claim 12, additionally comprising: a switch (642) which can be triggered by a safety circuit (640) and which, in a closed state triggered by the safety circuit (640), the electric motor (620) with connections (644) electrically conductively connected to a voltage source.
14. Überspannungsschutzgerät (300) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der elektrische Motor (620) über ein Getriebe (650) an die Gewindespindel (630) gekoppelt ist. 14. Overvoltage protection device (300) according to claim 12 or 13, wherein the electric motor (620) via a gear (650) is coupled to the threaded spindle (630).
PCT/EP2023/051460 2022-03-02 2023-01-23 Separable overvoltage protection device and plug module for a separable overvoltage protection device WO2023165761A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022202134.7 2022-03-02
DE102022202134.7A DE102022202134A1 (en) 2022-03-02 2022-03-02 DIVIDEABLE OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE AND PLUG-IN MODULE FOR A DIVIDEABLE OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023165761A1 true WO2023165761A1 (en) 2023-09-07

Family

ID=85076355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/051460 WO2023165761A1 (en) 2022-03-02 2023-01-23 Separable overvoltage protection device and plug module for a separable overvoltage protection device

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022202134A1 (en)
WO (1) WO2023165761A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2432089A2 (en) * 2010-09-20 2012-03-21 OBO Bettermann GmbH & Co. KG Device combination for protecting against electrical surges
WO2020002295A1 (en) 2018-06-27 2020-01-02 Dehn Se + Co Kg Device combination for protecting electrical networks against over-voltages or over-currents
EP3128624B1 (en) 2015-08-05 2020-05-06 PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG Overvoltage protection device ensemble

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2432089A2 (en) * 2010-09-20 2012-03-21 OBO Bettermann GmbH & Co. KG Device combination for protecting against electrical surges
EP3128624B1 (en) 2015-08-05 2020-05-06 PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG Overvoltage protection device ensemble
WO2020002295A1 (en) 2018-06-27 2020-01-02 Dehn Se + Co Kg Device combination for protecting electrical networks against over-voltages or over-currents

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022202134A1 (en) 2023-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0436881B1 (en) Surge voltage arrester
DE602004001468T3 (en) Protection against lightning overvoltages
EP3208819A1 (en) Electric switch assembly
EP1839376B1 (en) Pluggable surge arrester comprising one or several surge protection elements
EP1784847B1 (en) Electric installation device
EP1405325A1 (en) Switching device comprising a breaker mechanism
DE102019125784B4 (en) Charging socket for an energy supply arrangement, corresponding energy supply arrangement and method for operating a charging socket
EP2338210A1 (en) Electromechanical connection system
EP3208811B1 (en) Surge arrestor arrangement
DE4447493A1 (en) Multi-pole electrical plug connector with mechanical interlock
DE19631533A1 (en) Load switchgear for HV disconnection of power distribution transformer
EP3335232A1 (en) Switching system
WO2023165761A1 (en) Separable overvoltage protection device and plug module for a separable overvoltage protection device
EP2819246A1 (en) Connection device, in particular switching device, with a spring-loaded terminal and a drive mechanism for operating the spring-loaded terminal
DE10055035C2 (en) Switch disconnector with at least one fuse holder
EP0151715B1 (en) Explosion-proof pluggable connector with turnable socket carrier
DE268580C (en)
EP3668683B1 (en) Machine tool with electrically isolated fixing element
DE1765241C2 (en) Earthing device for switchgear or distribution systems
DE3706989A1 (en) TRANSMITTER / ANTENNA SWITCHING AREA
EP1676288B1 (en) Installation device
AT513044B1 (en) Device for a circuit breaker, in particular switch disconnector
EP3575519B1 (en) Electrically actuated closing device for a door assembly
EP3671791B1 (en) Arrangement of a load bearing element and at least one cover of a switch strip
DE19712346A1 (en) Rotation prevention device for electric drive shaft for moved contact of switchgear

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23701885

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1