AT150569B - Mehrpoliger Überstromschalter, insbesondere Motorschutzschalter, mit Wärmeauslösern und magnetischen Schnellauslösern. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Mehrpoliger Überstromschalter, insbesondere Motorschutzschalter, mit Wärmeauslösern und magnetischen Sehnellauslösern.   



   Es sind mehrpolige   1 ! berstromschaIter   mit Wärmeauslösern und magnetischen Schnellauslösern bekannt, bei denen alle Auslöser auf eine gemeinsame Auslösewelle wirken. Beim Ansprechen eines der Auslöser löst diese Auslösewelle die Schalterverklinkung und öffnet dadurch den Schalter. Damit zum Auslösen bereits geringe Kräfte genügen, ist die Zwischenschaltung eines mechanischenKraftspeichers vorteilhaft. Diese Anordnung ist besonders bei Bimetallauslösern kleiner Stromstärken zweckmässig, weil solche Auslöser im allgemeinen nur dünn sind und geringen Eigenverbrauch haben sollen. Ihr Arbeitsvermögen ist daher verhältnismässig klein. Die Zwischenschaltung einer Auslösewelle und eines Kraftspeichers hat jedoch den Nachteil, dass die Eigenzeit des Schalters erheblich verlängert wird.

   Bei grossen Kurzsehlussströmen können daher bei dieser Anordnung die Wärmeauslöser während der Eigenzeit des Schalters   durch Überheizung beschädigt   werden. Die lange Eigenzeit erhöht zudem die Gefahr thermischer   Überbeanspruchung   aller übrigen Teile des Schalters und der zu schützenden Anlage. 



   Bei dem   mehrpoligen Überstromschalter   gemäss der Erfindung genügen zum Auslösen bei Überlast Bimetallauslöser mit geringem Arbeitsvermögen, und es wird trotzdem bei Kurzschluss eine grosse Abschaltgeschwindigkeit erreicht. Bei Überlast erfolgt nämlich die Auslösung durch die für jeden Pol vorgesehenen, wie bekannt auf ein gemeinsames Zwischenglied, z. B. auf eine Auslösewelle, Auslösestange oder Auslöseschiene wirkenden Wärmeauslöser über einen von diesen betätigten Kraftspeicher, während bei Kurzschluss die Anker der magnetischen   Schnellauslöser   ohne den Umweg über die Auslösewelle und den Kraftspeicher die Verklinkung durch einen Schlag auf ein in jedem Pole vorhandenes Glied der Schaltersperrung lösen. 



   Besonders vorteilhaft ist es, den Schalter mit einer an sich bekannten Kniehebelsperrung auszustatten, von deren Gelenkhebeln je Pol einer mit den entsprechenden Hebeln aller übrigen Pole zu einer alle Pole verbindenden isolierenden Polkupplung vereinigt ist, und diese Kniehebelsperrung so anzuordnen, dass sie durch die Anker der Schnellauslöser über ihren Totpunkt gedrückt werden kann.

   Hiebei empfiehlt es sich, durch Zwischenschaltung eines Kraftspeichers, der durch die Auslösewelle freigegeben wird und durch Schlag auf die Polkupplung den Schalter auslöst, sowie durch entsprechende Wahl der Hebelverhältnisse usw. die erforderliche Auslösearbeit der Wärmeauslöser so herabzudrüeken, dass sehr dünne Bimetallstreifen sie unbeschadet verrichten können ; denn solche Streifen können bei dem Schalter gemäss der Erfindung verwendet werden, weil die Eigenzeit des Schalters im Kurzschlussfalle durch die direkte Wirkung der Schnellauslöser so abgekürzt wird, dass die Bimetallstreifen auch bei Kurzschluss nicht durch Überhitzung   beschädigt   werden. 



   Die Kraftspeicheranordnung wird nun nach der Erfindung vorteilhaft so ausgebildet, dass der Ausschaltvorgang nur dazu benutzt wird, den Kraftspeicherhebel in die Sperrlage zurückzubringen, während der Einschaltvorgang zum Wiederladen der   Kraftspeicherfeder   ausgenutzt wird. Dabei kann allerdings die Anordnung auch so getroffen werden, dass ein gewisser Anteil der Federspannung bereits beim Ausschaltvorgang mit aufgebracht wird. Wesentlich ist jedoch, dass nicht die ganze Arbeit des Federspannens beim Ausschaltvorgang geleistet zu werden braucht, weil die Ausschaltbewegung stets durch die Arbeit des Federspannens verlangsamt wird und weil das beim Ausschaltvorgang zur Verfügung stehende Arbeitsvermögen bedeutend geringer ist als das, das beim Einschaltvorgang ohne 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 besonderen Aufwand aufgebracht werden kann.

   Bei der Anordnung gemäss der Erfindung braucht auf das beschränkte Arbeitsvermögen beim Ausschaltvorgang keine Rücksicht genommen zu werden, weil der Hauptteil der Spannarbeit beim Einschalten geleistet wird. Dass aber bei der Kraftspeicheranordnung gemäss der Neuerung bereits vor Beginn der Einschaltbewegung der Sperrhebel wieder in seine arbeitsbereite Lage gebracht wird, hat den Vorteil, dass der Schalter schon bei der ersten Berührung der Kontakte mit Sicherheit auslöst, wenn die Bedingungen dafür vorliegen. Die neue Anordnung hat ferner den Vorteil, dass sie grössere Freiheit in der Wahl der konstruktiven Mittel bedingt, weil beide Arbeiten unabhängig voneinander verrichtet werden. 



   Die Fig. 1 zeigt in teilweise schematischer Darstellung als Ausführungsbeispiel einen dreipoligen Schalter, von dem jedoch nur der mittlere Pol mit den Antriebsteilen gezeichnet ist. Fig. 2 gibt Einzelheiten der Überstromauslösevorrichtung wieder. 



   Auf der Schaltergrundplatte ist der feste Kontaktwinkel 1 angebracht (vgl. Fig. 1). Der bewegliche Kontakthebel   8,   der an seinem oberen Ende das bewegliche Kontaktstück trägt, ist um eine Achse in dem auf der Grundplatte befestigten Lagerbleeh 6 schwenkbar. In dem Raum zwischen dem Kontakthebel 8 und der Grundplatte ist die im Hauptstromkreis liegende Blas- und Auslösespule 2 untergebracht. Ihr Kern trägt auf beiden Stirnseiten besonders zweckmässig geformte Bleche, deren obere Teile als Blasbleehe 3 und deren untere Teile als Polbleche 4 für den Schnellauslöseanker 7 ausgebildet sind. Am beweglichen Kontakhebel 8 greift eine Kniehebelanordnung an, bestehend aus den Gelenkhebeln 5 und 9. Die Teile 1-9 sind je Pol einmal vorhanden.

   Die Gelenkhebel 9 der drei Pole sind miteinander durch die Polkupplung 11 aus Isolierstoff verbunden ; oft ist es vorteilhaft, wenn sie mit der Polkupplung 11 ein einziges Isolierpressstück bilden. 



   Am mittleren Pol sind an das freie Ende des Gelenkhebels 9 der Einsehaltdruckknopf 21 und der   Führungshebel. M   angelenkt. Der   Führungshebel 18   ist um die Achse 14 schwenkbar, auf der auch der   Auslosekraftspeicherhebel. 22   drehbar gelagert ist. Die Achse 14 ist in dem auf der Grundplatte befestigten Rahmen 10 gelagert. Im Rahmen 10 ist ausserdem die Achse 16 angebracht, um die der etwa   U-förmige   Bewegungsumkehrbügel 17 schwenkbar ist. Der Bügel 17 weist in seinem vorderen Schenkel einen Längsschlitz für die durchgehende Kraftspeicherachse 14 auf und trägt einen Winkel   20,   der einer Stufe des   Kraftspeicherhebels   12 gegenübersteht.

   Der hintere Schenkel des 
 EMI2.1 
 Zugfeder 24 des Kraftspeichers ist einerseits in den   Kraftspeicherhebe112,   anderseits in den Bügel 17 eingehängt. 



   Der   Kraftspeieherhebel 22   wird durch die Klinke 13 bis zur Auslösung gesperrt gehalten. Die Klinke 13 ist mit den beiden Kurbelarmen 25 der Auslösewelle 26, vorzugsweise über eine einstellbare Kupplung, verbunden. Die Auslösewelle 26 ist mit Exzentern 27 versehen, die bei genügender Erwärmung von den freien Enden der Bimetallauslöser 15 nach oben gedrückt werden, so dass die Auslösewelle um das auf der Grundplatte befestigte Lager 28 geschwenkt wird. 



   In weiterer Durchbildung der Erfindung erhält nun die aus der Welle 26, den Exzentern 27 und den Kurbelarmen 25 gebildete Auslösekurbel eine Ausbildung, die eine besonders einfache Herstellung wie auch Einstellung   der Überstromauslöser   gestattet. Dies geschieht dadurch, dass die Exzenter 27 mit der Welle 26 fest verbunden sind, so dass durch Drehung der Welle um ihre Längsachse der Leerhub zwischen den Arbeitsenden der Wärmeauslöser 15 und deren Angriffspunkt an den Exzenterscheiben 27 gleichmässig und gleichzeitig verstellt werden kann. Zum Ablesen der dem jeweils eingestellten Leerhub entsprechenden Auslösestromstärke ist erfindungsgemäss eine mit der Welle drehbare'Skala vorgesehen.

   Durch entsprechende Formgebung der Randkurve der Scheibe kann die Skala, die infolge der mit dem Strom quadratisch wachsenden   Erwärmung   sich bei kreisrunden Scheiben bei den niederen   Stromwerten   zusammendrängen würden, vergleichmässigt werden. 



   Es ist oft sehr vorteilhaft, die Welle zusammen mit den Scheiben als zusammenhängendes Isolierpressstück herzustellen und erforderlichenfalls zur Versteifung eine Metalleinlage einzupressen. 



   Eine besonders einfache und widerstandsfähige Anordnung ergibt sich, wenn nicht nur die Scheiben, sondern auch die Einstellvorrichtung mit der Auslösewelle ein einziges Isolierstüek bilden. 



  Die Einstellskala, beispielsweise eine kreisförmige Scheibe, steht dabei einem am nicht drehbaren Teil befestigten Zeiger gegenüber oder es ist umgekehrt der Einstellzeiger am drehbaren, die Skala am nicht drehbaren Teil angebracht. 



   Es ist besonders vorteilhaft, die Kurbelarme der Auslösewelle in einem Stanzstück durch einen Steg miteinander zu verbinden, was der ganzen Anordnung eine hohe Festigkeit verleiht. Der Steg trägt dann die Sperrklinke 13. 



   Die Fig. 2 zeigt in teilweise schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel. Die Kurbelarme 25, die durch den Steg 31 miteinander zu einem Stanzstück verbunden sind, das zugleich den Klinkenhebel 13 für die Sperrung des Auslösekraftspeicherhebels 12 trägt, sind um den festen Drehpunkt 28 schwenkbar. Zwischen den Kurbelarmen 25 ist die Auslösewelle 26 um die Achse 29 drehbar eingesetzt. Sie besteht mit den drei Exzentern 27, die den Arbeitsenden der Bimetallauslöser 15 gegen- überstehen, sowie der Einstellskalenscheibe 30 aus einem einzigen   Isolierpressstück.   Zum Einstellen der gewünschten Auslösestromstärke wird die Auslösewelle gedreht, bis der am Arm 25 angebrachte 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
Zeiger auf den entsprechenden Skalenwert zeigt. Eine Blattfeder 32 verhindert durch Reibung unge- wollte Verstellungen der Auslösewelle. 



   Bei Überstrom drücken nun die Bimetallauslöser 15 über die Exzenter 27 die Auslösewelle 26 nach oben, die Klinke 13 rutscht vom Kraftspeicherhebel12 ab, unter dem Zug der Kraftspeicher- feder 24 schlägt der   Kraftspeicherhebe112   auf die Polkupplung 11 und drückt dadurch die Kniehebel- verklinkung   5,   9 über den Totpunkt. Unter dem Druck der federnden   Kontakthebel   oder einer beson- deren   Ausschaltfeder   werden dann die Kontakthebel 8 und die Gelenkhebel 5 und 9 sowie der Ein- schaltdruckknopf 21 nach rechts in die Aussehaltlage bewegt.

   Dabei wird auch der Führungshebel M im Uhrzeigersinn gedreht und durch den Stift 22 der Bügel 17 um seine Achse 16 geschwenkt, so dass der Winkel 20 auf die Stufe des Kraftspeieherhebels 12 schlägt und diesen wieder in die Sperrlage   zurückführt.   Durch Drücken des Druckknopfes 21 kann der Schalter wieder eingeschaltet werden. 



  Die Einschaltbewegung wird dabei durch das Auftreffen der oberen Nase des Gelenkhebels 9 auf einen Anschlag 19 des Gelenkhebels 5 begrenzt. Der   Führungshebel je   wird bei der Einschaltbewegung entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht, so dass er den Bügel 17 wieder   zurückschwenkt   und dadurch die Kraftspeicherfeder 24 spannt. Nach Beendigung der Einschaltbewegung kann sich also gegebenenfalls der Ausschaltvorgang, wie beschrieben, wiederholen. 



   Bei   Kurzschluss   werden die je Pol vorhandenen   Schnellauslöseanker   7 von den Polblechen 4 angezogen, so dass sie unmittelbar auf die ihren freien Enden gegenüberstehenden Nasen der Gelenkhebel9 schlagen und damit den Schalter ohne jedes Zwischenglied auslösen. Die Auslösewelle und der
Kraftspeicher treten dabei nicht in Tätigkeit. 



   Für viele Anwendungszwecke ist es besonders vorteilhaft, z. B. unterhalb des Einschaltdruckknopfes einen Ausschaltdruckknopf anzuordnen, der ähnlich wie der Einsehaltdruckknopf durch einen auf der Kraftspeicherachse 14 gelagerten Schwinghebel geführt werden kann. Der Übersichtlichkeit halber ist dieser Ausschaltdruckknopf nicht in die Abbildung eingezeichnet worden. 



   Die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Kraftspeicheranordnung nach der Erfindung, bei der der Kraftspeicherhebel 12 durch die Ausschaltbewegung des Schalters 6 in seine Sperrlage gebracht wird, während die Kraftspeicherfeder 24 im wesentlichen durch den Einschaltvorgang wieder geladen wird, bewirkt eine erhebliche Beschleunigung des Abschaltvorganges im Vergleich zu solchen Anordnungen, bei denen die Wiederaufladung bereits durch die Ausschaltbewegung bewirkt wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE   :  
1. Mehrpoliger   Überstromschalter,   insbesondere Motorschutzschalter mit auf ein allen gemeinsames Zwischenglied einwirkenden Wärmeauslösern und unabhängigen magnetischen Schnellauslösern für jeden Pol, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeauslöser über das gemeinsame Zwischenglied einen Kraftspeicher betätigen, während die Schnellauslöser die Verklinkung durch unmittelbare Einwirkung auf ein für jeden Pol vorhandenes Glied der Schaltersperrung lösen.

Claims (1)

1. 2. Mehrpoliger Überstromschalter nach Anspruch 1 mit einer Kniehebelsperrung, die durch die Anker der Schnellauslöser über ihren Totpunkt gedrückt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass von den Gelenkhebeln (5, 9) der Kniehebelsperrung je Pol einer (9) mit den entsprechenden Hebeln aller übrigen Pole mittels einer isolierenden Polkupplung (11) vereinigt ist.

   3. Mehrpoliger Überstromschalter nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einer allen Wärmeauslösern gemeinsamen, bei deren Ansprechen verdrehten Auslösewelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösewelle bei ihrer Verdrehung einen Kraftspeicherhebel (12) freigibt, der durch Schlag auf die Polkupplung (11) den Schalter auslöst.

   4. Mehrpoliger Überstromschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicherhebel (12) durch die Ausschaltbewegung des Schalters wieder in seine Sperrlage gebracht wird, das Wiederaufladen der Kraftspeicherfeder (24) dagegen im wesentlichen durch den Einschaltvorgang bewirkt wird.

   5. Mehrpoliger Überstromschalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe Hebelanordnung (18, 17), die beim Aussehaltvorgang den Kraftspeicherhebel (12) wieder in die Sperrlage bringt, beim Einschaltvorgang die Kraftspeicherfeder (24) spannt.

   6. Kraftspeicheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer (18) der drei Gelenkhebel (5, 9, 18) der Kniehebelsperrung des Schalters und der Kraftspeicherhebel (12) auf derselben Welle (14) gelagert sind.

   7. Kraftspeicheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Achse (14) des Kraftspeicherhebels (12) auch der Schwinghebel gelagert ist, der den Aussehaltdruckknopf (21) führt.

   8. Kraftspeicheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der im ortsfesten Teil (10) gelagerte Gelenkhebel (18) der dreigelenkigen Kniehebelsperrung des Schalters als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen nicht mit den Sperrhebeln (5, 9) verbundener Arm einen im ortsfesten Teil (10) gelagerten Bügel (17) bewegt, der den Kraftspeicherhebel (12) in die Sperrlage zurückführt und die Kraftspeicherfeder (24) ladet. <Desc/Clms Page number 4>

   9. Mehrpoliger- Überstromschalter nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösewelle (26) der Wärmeauslöser für jeden Auslöser (15) eine fest mit ihr verbundene, exzentrische kreisförmige oder unrunde Scheibe (27) trägt, um eine parallele feste Achse (28) schwenkbar und zwecks Einstellung der Auslösestromstärke um ihre Längsachse drehbar ist.

   10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösewelle (26) mit den Scheiben (27) ein einziges, vorzugsweise mit einer Metallversteifungseinlage versehenes Isolierpressstück bildet.

   11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Auslösewelle auch die Einstellvorriehtung für die Auslösestromstärke, z. B. eine kreisförmige Skalenscheibe (30), ein einziges Isolierpressstück bildet.

   12. Anordnung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kurbelarme (25) der Welle (26) durch einen Verbindungssteg (31), der die Sperrklinke (13) für den Kraftspeieherhebel (12) trägt und mit ihnen vorzugsweise ein Stanzstück bildet, versteift sind. EMI4.1