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Title:
SEPARABLE OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE AND PLUG MODULE FOR A SEPARABLE OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/165761
Kind Code:
A1
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.

Inventors:
WITTMANN GEORG (DE)
GÄCK FLORIAN (DE)
LUDEWIG SASCHA (DE)
DAUM RICHARD (DE)
HAAS SEBASTIAN (DE)
KLOSE JULIANE (DE)
EICHENSEER ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/051460
Publication Date:
September 07, 2023
Filing Date:
January 23, 2023
Export Citation:
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Assignee:
DEHN SE (DE)
International Classes:
H01T4/04
Domestic Patent References:
WO2020002295A12020-01-02
WO2020002295A12020-01-02
Foreign References:
EP2432089A22012-03-21
EP3128624B12020-05-06
Attorney, Agent or Firm:
ISARPATENT - PATENT- UND RECHTSANWÄLTE BARTH CHARLES HASSA PECKMANN UND PARTNER MBB (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

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 einer

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.

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.

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.

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.

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.

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.

7. Steckmodul (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die elektrische Sicherheitsschaltung (120) eine thermisch trennbare Auslösung aufweist.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

14. Überspannungsschutzgerät (300) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der elektrische Motor (620) über ein Getriebe (650) an die Gewindespindel (630) gekoppelt ist.

Description:
BESCHREIBUNG

TITEL

TEILBARES ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄT UND STECKMODUL FÜR EIN TEILBARES ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄT

TECHNISCHES GEBIET

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.

TECHNISCHER HINTERGRUND

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.

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.

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.

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.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen zur Spannungsfreischaltung eines mit einem Sockel lösbar verbundenen Steckmoduls eines teilbaren Überspannungsschutzgeräts bereitzustellen.

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 angeordneten

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer teilbaren Überspannungsschutzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine Schnittansicht eines Steckmoduls für eine teilbare

Überspannungsschutzvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine vereinfachte Schnittansicht teilbaren

Überspannungsschutzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Steckmodul in einer Arbeitsposition und ein Verriegelungsmechanismus des Steckmoduls in einer Verriegelungsstellung dargestellt sind;

Fig. 4 die Überspannungsschutzvorrichtung in der Schnittansicht aus

Fig. 3, wobei das Steckmodul in einer Trennposition und der Verriegelungsmechanismus in einer Freigabestellung dargestellt sind;

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung des Verriegelungsmechanismus und einer Spindel des in den Fign. 3 und 4 gezeigten Steckmoduls;

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen ein Verbindungsteil bildenden

Außenrings des in Fig. 5 gezeigten Verriegelungsmechanismus;

Fig. 7 eine Explosionsdarstellung eines Verriegelungsmechanismus und einer Spindel eines Steckmoduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung des in Fig. 7 gezeigten

Verriegelungsmechanismus und der Spindel, wobei Ansicht (A) die Verriegelungsstellung und Ansicht (B) die Freigabestellung des Verriegelungsmechanismus zeigt; und

Fig. 9 eine Draufsicht auf das Steckmodul aus Fig. 2; Fig. 10 eine Schnittansicht eines Steckmoduls für eine teilbare

Überspannungsschutzvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Hubmechanismus der in Fig. 10 gezeigten Überspannungsschutzvorrichtung.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Der Hubmechanismus 610 umfasst, wie in Fig. 10 gezeigt, einen elektrischen Motor 620, eine Gewinde- oder Antriebsspindel 630 und ein Innengewinde 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.

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.

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.

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.

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.

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

1 Gehäuse

2 erste Kontakte

3, 610 Hubmechanismus

4 Auslösemechanismus

5 Schwenkplatte

10 Boden

11 Seitenwandungen

12 Deckenwandung

13 Ausnehmungen

14 Ausnehmung

30 Spindel

30A erstes Ende der Spindel

30B zweites Ende der Spindel

30C Bund

31 Verbindungsteil

32 Betätigungsteil

32A Betätigungshebel

33 Verriegelungsmechanismus

33A Sperrkugeln

33B Kugelhalter

33C Ausweichausnehmungen

33D Gegenlager

35 Federn

40 Sperrplatte

40A Ausnehmung

40B Sicherungsausnehmung

41 Sicherungsschlitz

41 A erster Abschnitt des Sicherungsschlitzes

41 B zweiter Abschnitt des Sicherungsschlitzes 42 Federn

43 Führungsstift

44 Welle

44A Riegel

44B Betätigungshebel

45 Betätigungsfeder

46 Schlitten

50 Stift

51 Schlitz

100 Steckmodul

110, 660 Überspannungsschutzschaltung,

120, 640 Sicherheitsschaltung

121 Sicherungen

200 Sockelteil

205 Gehäuse

207 Aufnahme

210 Aufnahmeausnehmung

215 Anschlussklemmen

220 zweite elektrische Kontakte

430 Innenring

430a Außenumfangsfläche

430B Bund

431 Kugelhalterhülse

431A Öffnungen

432 Außenring

432A Steg

432i Innenumfangsfläche

434 Hülse

435 Axiallager

531 erster Ring 531 i Innenumfangsfläche

531a Anlageabschnitte

532 zweiter Ring

532s Stirnfläche

532A Führungsvorsprünge

533 Blockstücke

533A Öffnung

620 Elektromotor

630 Gewindespindel

633 Außengewinde

642 Schalter

643 Innengewinde

644 Anschlüsse

645 Ausnehmung

650 Getriebe

651 Schnecke

652 Zwischen rad

653 Antriebsrad

A5 Drehachse der Schwenkplatte

A44 Drehachse der Welle

A30 Längsachse der Spindel

A620 Motordrehachse

A630 Spindeldrehachse

F30 radiale Kraft

F35 Vorspannkraft

V42 Verschieberichtung