CH650101A5 - Ueberstromschalter. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überstromschalter gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen strombegrenzenden Schalter, der einen Stromkreis schnell zu unterbrechen vermag und mindestens ein Paar miteinander zusam5

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menarbeitender Kontaktstücke enthält, von denen das eine stationär angeordnet und das andere an einem Kontakthebel angebracht ist, welcher um einen festen Punkt schwenkbar gelagert und beim Überschreiten eines bestimmten Stromschwellenwertes durch Schwenken um einen festen Punkt von dem festen Kontaktstück entfernt werden soll. Die Schwenkung wird durch eine elektromagnetische Einrichtung bewirkt, die durch den den Schalter durchfliessenden Strom erregt wird und einen Elektromagneten sowie zwei mit diesem zusammenwirkende Anker enthält. Der erste Anker zieht bei Erregung das bewegliche Kontaktstück vom stationären Kontaktstück weg, während der zweite Anker zum Lösen einer Sperrvorrichtung dient, die die Bewegung des beweglichen Kontaktstücks in Öffnungsrichtung des Schalters sperrt bis der Schwellenwertstrom erreicht ist. Die Sperrvorrichtung enthält einen Sperrhebel, der um einen zweiten festen Punkt schwenkbar ist und in seiner Ruhelage die Bewegung des Kontakthebels in der Öffnungsrichtung verhindert, solange der Schwellenwertstrom nicht überschritten ist. Der erste und der zweite Anker arbeiten mit dem Kontakthebel bzw. dem Sperrhebel zusammen. Das freie Ende des Sperrhebels liegt in dessen Ruhestellung einem Nocken am Kontakthebel in der Drehrichtung gegenüber, in der der Kontakthebel bei Erregung des Elektromagneten gezogen bzw. bewegt wird.

Ein Überstromschalter dieser Art ist aus der FR-PS 1 246 837 bekannt. Dieser Schalter ist mit einem einzigen Elektromagneten versehen, der sowohl einen Kontaktanker zur Unterbrechung des Stromkreises als auch einen zweiten Anker zur Lösung der Sperrvorrichtung anzieht, welche den Kontaktanker freigibt, wenn der den Schalter durchmessende Strom einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Bis zur Freigabe des Kontaktes wird eine genügende Kontaktoder Andruckskraft aufrechterhalten, so dass der Schwellenwertstrom scharf definiert werden kann und ein Verschweis-sen der stromführenden Kontakte verhindert wird.

Ein Nachteil des bekannten Schalters resultiert jedoch daraus, dass der Kontaktanker bis zur Freigabe durch die Sperrvorrichtung in der Kontaktschliessstellung gehalten wird. Nach der Freigabe bewegt sich der Kontaktanker sehr schnell in die Öffnungsrichtung, in der der Stromkreis unterbrochen ist, so dass das Schwenklager für die Drehbewegung des Ankers sowohl im noch nicht freigegebenen Zustand des Ankers als auch wenn dieser die volle Öffnungsstellung erreicht, sehr ungleichmässigen Beanspruchungen ausgesetzt wird. Diese können bei starken Kurzschlüssen durch die zwischen den Kontakten wirksam werdenden Strömungs- oder Abstossungskräfte noch erheblich verstärkt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Überstromschalter oder strombegrenzenden Schalter anzugeben, der einen Stromkreis schnell zu unterbrechen vermag ohne die obigen Nachteile aufzuweisen, während andererseits die Kontaktkräfte und die Öff-nungs- bzw. Schliessungskräfte unabhängig voneinander bleiben.

Diese Aufgabe wird bei einem Überstromschalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die abhängigen Ansprüche betreffen Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Schalters.

Bei dem Schalter gemäss der Erfindung können die Strömungs- oder Abstossungskräfte bei der Stromkreisunterbrechung mitwirken, während gleichzeitig die Masse des Ankers auf einen Bruchteil verringert wird. Bei dem Überstromschalter gemäss der Erfindung enthält der Kontakthebel zwei aneinander angelenkte Teile, von denen der erste das bewegliche Kontaktstück trägt, während der zweite mit dem ersten Anker sowie dem Sperrhebel der Sperrvorrichtung zusammenwirkt und mit seinem der Gelenkverbindung abgewandten Ende um den ersten festen Drehpunkt schwenkbar gelagert ist. Der erste Teil des Kontakthebels ist mit dem Sperrhebel derart gekoppelt, dass bei einer Drehung des ersten Teiles des Kontakthebels um die Gelenkverbindung unter dem Ein-fluss von elektrodynamischen Abstossungskräften die Sperrung des zweiten Teiles des Kontakthebels, dessen Sperrhebel gelöst wird. Bezüglich der Sperrvorrichtung kann der erste Teil des Kontakthebels also frei um die Gelenkverbindung mit dem zweiten Teil des Kontakthebels schwenken. Der erste Teil des Kontakthebels ist starr mit einem dritten Teil des Kontakthebels gekoppelt, welcher sich mit dem ersten Teil um die Gelenkverbindung dreht und mit seinem freien Ende derart mit dem Sperrhebel gekoppelt ist, dass beim Schwenken des ersten Teiles des Kontakthebels das Ende des Sperrhebels aus der Stellung bewegt wird, in der es dem am zweiten Teil des Kontakthebels vorgesehenen Nocken gegenüber-liegt.

Der Überstromschalter gemäss der Erfindung ist auch in der Lage, den Stromkreis bei hohen Kurzschlussströmen zu unterbrechen. Bei hohen Kurzschlussströmen wirken auf das feste und das bewegliche Kontaktstück die erwähnten Strömungs- (blow off) oder Abstossungskräfte, unter deren Ein-fluss die Kontaktstücke zwangsläufig voneinander wegbewegt werden. Diese elektrodynamischen Strömungs-, Ausblasoder Abstossungskräfte bewirken im allgemeinen eine schnellere Kontakttrennung als es auf elektromagnetische Weise möglich ist. Wenn das bewegliche Kontaktstück sich unabhängig von der Sperrvorrichtung bewegen kann, tritt infolge dieser Abstossungskräfte eine augenblickliche Kontakttrennung ein. Während der Kontaktbetätigung wird die Sperrvorrichtung durch die Abstossungskräfte ebenfalls gelöst, so dass die vollständige und endgültige Unterbrechung des Stromkreises stattfindet.

Bei dieser Lösung wird also die schnelle Wirkung der Abstossungskräfte voll ausgenützt und gleichzeitig wird eine weitere Beschleunigung des beweglichen Kontaktstückes erreicht, da dieses an zwei Bewegungen gleichzeitig teilnimmt, nämlich an einer Drehbewegung um den festen Drehpunkt und ausserdem einer Drehbewegung um die Gelenkverbindung. Ferner ist der das bewegliche Kontaktstück tragende erste Teil des Kontakthebels derart mit der Sperrvorrichtung gekoppelt, dass die Bewegung des ersten Teiles des Kontakthebels bei einer Stromunterbrechung (Öffnungsbewegung) unabhängig von dem Hub ist, den der Anker der Sperrvorrichtung in Richtung auf den Elektromagneten ausführt.

Ein wesentlicher Vorteil des Überstromschalters gemäss der Erfindung besteht darin, dass der Kontaktabstand zwischen dem stationären und dem beweglichen Kontaktstück im Bereich der Abstossungskräfte bereits gross genug sein wird, um eine Stromunterbrechung zu bewirken, bevor die volle Trennbewegung um den festen Dreh- oder Anlenkpunkt möglich ist, da die Kontakttrennung (Kontaktabstand)

infolge der Bewegung um die Gelenkverbindung nicht durch die Strecke begrenzt ist, die der Anker der Sperrvorrichtung in Richtung auf den Elektromagneten durchmessen hat.

Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemässen Schalters kann die Sperrfunktion des Sperrvorrichtung ausserdem durch einen festen Punkt des Schalters beeinflusst werden.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters erstreckt sich ein drittel Teil des Kontakthebels in der Drehrichtung der anderen Teile des Kontakthebels, wenn dieser um den ersten festen Drehpunkt schwenkt und der dritte Teil des Kontakthebels ist mit einer schrägen Fläche versehen, die mit einer an einem festen Teil des Schalters angebrachten Rampe oder Schräge derart zusammenwirkt, dass die Drehung um den ersten festen Drehpunkt, die

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durch den am zweiten Teil des Kontakthebels angebrachten Anker und den Elektromagneten bewirkt wird, den ersten Teil des Kontakthebels zwingt, sich ebenfalls in Öffnungsoder Unterbrechungsrichtung des Schalters um die Gelenkverbindungen zu drehen, während der dritte Teil des Kontakthebels mit seinem Ende mit einem Gleitlager zusammenwirkt, das mit dem freien Ende des Sperrhebels gekoppelt ist.

Bei einer Alternative zu der oben erwähnten bevorzugten Ausführungsform kann der Nocken ani Kontakthebel sogar entfallen und die Funktion dieses Nockens kann durch den festen Teil des Schalters ausgeübt werden. Auf diese Weise kann das Lösen der Sperrvorrichtung und eine direktere Steuerung der Abstossungskräfte gebracht werden.

Diese bevorzugte alternative Ausführungsform des erfin-dungsgemässen Schalters ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil des Kontakthebels frei bezüglich der Sperrvorrichtung um die Gelenkverbindung mit dem zweiten Teil des Kontakthebels schwenkbar ist und der Sperrhebel drehbar in einem zweiten festen Punkt gelagert ist, welcher sich nahe bei dem zweiten Teil des Kontakthebels befindet. Der Sperrhebel ist am freien Ende mit einem Blockierhebel gekoppelt, welcher um die Gelenkverbindung drehbar und mit einer Blok-kiervorrichtung versehen ist, welche in der Ruhestellung des Sperrhebels einem Anschlag gegenüberliegt, der fest am Schalter angebracht ist. Der Sperrhebel ist mit dem Blockierhebel derart gekoppelt, dass bei einer Bewegung des mit dem Sperrhebel zusammenwirkenden zweiten Ankers in Richtung auf den Elektromagneten gelöst wird und dass der Sperrhebel an seinem Ende mit einem Gleitlager zusammenwirkt. Das Gleitlager ist mit einem freien Ende des Sperrhebels gekoppelt und liegt im nichterregten Zustand des Schalters an einem Anschlag an, der an einem festen Teil des Schalters angebracht ist.

Bei der letzterwähnten Ausführungsform des erfindungs-gemässen Schalters kann es vorteilhaft sein, sich bei der Stromkreisunterbrechung nicht ausschliesslich auf die Abstossungskräfte zu verlassen, sondern ausserdem dem das bewegliche Kontaktstück tragenden ersten Teil des Kontakthebels zwangsweise eine Bewegung zu erteilen, wenn die Sperrvorrichtung bei Erregung des Elektromagneten von dem festen Anschlag des Schalters gelöst wird.

Bei dieser weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Blockierhebel nahe bei der Gelenkverbindung starr mit einem weiteren Teil des Blockierhebels gekoppelt oder verbunden, welcher bei Auswanderung des Sperrhebels aus der Ruhestellung eine zwangsweise Schwenkbewegung des ersten Teiles des Kontakthebels um die Gelenkverbindung in Öffnungsrichtung des Schalters einleitet.

Bei dieser letzterwähnten Ausführungsform des erfin-dungsgemässen Schalters wird die Lösung der Sperrvorrichtung vorzugsweise dadurch bewirkt, dass der erste Teil des Kontakthebels bezüglich der Sperrvorrichtung frei um die Gelenkverbindung mit dem zweiten Teil des Kontakthebels schwenken kann und der erste Teil des Kontakthebels starr mit einem dritten Teil des Kontakthebels verbunden ist, welcher um die Gelenkverbindung drehbar ist sowie mit seinem Ende mit einem Teil des Sperrhebels zusammenwirkt. Dieser Teil des Sperrhebels ist am Sperrhebel nahe bei dem zweiten Drehpunkt starr angebracht, so dass eine Drehung des ersten Teiles des Kontakthebels um die Gelenkverbindung zu einer Drehung des Sperrhebels um den zweiten Drehpunkt und zu einer Lösung der Sperrung führt.

Bei einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Schalters arbeitet das freie Ende des dritten Teiles des Kontakthebels mit einem Anschlag zusammen, der an einem festen Teil des Schalters angebracht ist, so dass eine Bewegung des aus dem ersten und zweiten Teil bestehenden Kontakthebels in Öffnungsrichtung des Schalters eine Drehbewegung um die Gelenkverbindung in der der Öffnungsrichtung des Schalters entgegengesetzten Richtung während einer Periode bewirkt, die durch den Abstand zwischen dem Ende des dritten Teiles des Kontakthebels und dem Anschlag bestimmt wird.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Schalters gemäss der Erfindung liegt das Ende des dritten Teiles des Kontakthebels an einem drehbaren Hebel an, dessen eines Ende um einen festen Drehpunkt drehbar gelagert ist, welcher fest mit dem Schalter verbunden ist. Der dritte Teil des Kontakthebels erzwingt bei Drehung um die Gelenkverbindung eine Drehung des drehbaren Hebels um den Drehpunkt während das Ende des Teiles des Sperrhebels mit einem Gleitlager gekoppelt ist, welches den drehbaren Hebel umgibt.

Im folgenden wird der Erfindungsgedanke unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines für eine schnelle Stromkreisunterbrechung geeigneten Überstrom-schalters, der im Prinzip aus Figur 6 der FR-PS 1 246 837 bekannt ist, jedoch für eine automatische Rückstellung abgewandelt wurde ;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer prinzipiellen Ausführungsform eines für eine schnelle Stromkreisunterbrechung geeigneten Überstromschalters gemäss der Erfindung und

Figur 3 eine schematische Darstellung einer anderen prinzipiellen Ausführungsform eines für eine schnelle Stromkreisunterbrechung geeigneten Überstromschalters gemäss der Erfindung.

Der in Figur 1 dargestellte Überstromschalter eignet sich für eine schnelle Stromkreisunterbrechung und ist im Schliesszustand dargestellt, in dem ein festes Kontaktstück 1 mit einem beweglichen Kontaktstück 2 elektrisch Kontakt macht. Das bewegliche Kontaktstück 2 ist an einem Kontakthebel 3 angebracht, mit dem es durch Drehung um einen festen Dreh- oder Anlenkpunkt 4 in die Öffnungsstellung des Schalters gebracht werden kann, in der der Stromkreis unterbrochen ist.

Der Kontakthebel 3 wird durch einen Anker 6 betätigt, der am Kontakthebel 3 angebracht ist und mit einem nur schematisch dargestellten Elektromagneten 5 zusammenarbeitet. Die Erregung des Elektromagneten 5 erfolgt durch eine Erregungswicklung, durch die der Schalterstrom fliesst.

Der Elektromagnet 5 arbeitet ferner mit einer Sperrvorrichtung 7 zusammen, die einen Sperrhebel 8 enthält, an dem ein Anker 9 angebracht ist. Der Sperrhebel 8 ist an einem festen Drehpunkt 10 schwenkbar gelagert und wird durch einen Anschlag 11 sowie eine Feder in seiner Ruhestellung gehalten. Bei 18 wird ein Sperrnocken am Kontakthebel 3 durch ein Ende des Sperrhebels 8 an einer Bewegung gehindert. Die gewünschte Kontaktkraft wird durch eine Feder 19 erzeugt, die auch zur Rückstellung des Schalters dient.

Wenn ein Strom durch den Schalter fliesst, wird der Anker 6 durch den Elektromagneten 5 angezogen. Die Anziehungskraft strebt den Anker 6 und damit auch den das bewegliche Kontaktstück 2 tragenden Kontakthebel 3 zum Elektromagneten 5 zu ziehen. Eine solche Bewegung wird jedoch durch das Ende des Sperrhebels 8 verhindert, so dass die Kontaktkraft aufrechterhalten bleibt. Durch geeignete Dimensionierung des Elektromagneten 5, des Ankers 9 und der Sperrvorrichtung 7 kann erreicht werden, dass der Anker 9 sich erst dann zum Elektromagneten 5 bewegen kann, wenn der Schalterstrom einen bestimmten Schwellenwert überschreitet und die Verriegelung des Kontakthebels 3 bei 18 dann gelöst wird.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform des Überstromschalters gemäss der Erfindung sind für entspre5

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chende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 verwendet worden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung enthält der Kontakthebel 3 zwei Teile 3a und 3b, die durch eine Gelenkverbindung 12 miteinander verbunden sind. Der erste Teil 3a, der das bewegliche Kontaktstück 2 trägt, kann sich nun unabhängig vom zweiten Teil 3b des Kontakthebels drehen, welcher durch die Sperrvorrichtung 7 blockiert ist, so dass beim Auftreten von Abstossungskräften eine ungehinderte Kontakttrennung stattfinden kann.

Um ein Lösen der Sperrvorrichtung im letzteren Falle zu bewirken, ist der erste Teil 3a des Kontakthebels mit der Sperrvorrichtung 7 gekoppelt. Der erste Teil 3a des Kontakthebels ist zu diesem Zweck mit einem dritten Teil 3 c des Kontakthebels starr verbunden, welcher zusammen mit dem ersten Teil um die Gelenkverbindung 12 schwenken kann. Der dritte Teil 3c des Kontakthebels ist mit dem Sperrhebel 8 über ein Gleitlager 20 und einen Kopplungshebel 8a derart gekoppelt, so dass der erste Teil 3a des Kontakthebels bei einer Bewegung um die Achse der Gelenkverbindung 12 auch den zweiten Teil 3b des Kontakthebels bei 18 freisetzt.

Wenn auch der zweite Teil 3b des Kontakthebels durch den Anker 6 in Richtung auf den Elektromagneten 5 bewegt werden kann, wird die Gelenkverbindung 12 zusammen mit dem ersten Teil 3a des Kontakthebels mitgenommen, wenn der Auslösestrom genügend gross ist, wodurch sich eine zusätzliche Beschleunigung des abgehobenen beweglichen Kontaktstücks 2 ergibt.

Ein weiterer Vorteil der in Figur 2 dargestellten Kopplung zwischen dem ersten Teil 3a des Kontakthebels und der Sperrvorrichtung 7 besteht darin, dass die Sperrvorrichtung 7 im Falle einer Kontakttrennung, die nicht durch Abstossungskräfte verursacht wird, über den Anker 9 komplementär zum Antrieb des beweglichen Kontaktstücks 2 durch den Anker 6 arbeitet, was ebenfalls eine sehr schnelle Kontakttrennung bewirkt.

Um eine zwangsweise Drehbewegung des ersten Teiles 3a des Kontakthebels im letzteren Falle zu bewirken, kann der dritte Teil 3c des Kontakthebels zusätzlich mit einem Teil 13 versehen sein, der eine schräge Fläche aufweist, die mit einer an einem festen Teil des Schalters angebrachten Rampe 14 derart zusammenwirkt, dass der dritte Teil 3c des Kontakthebels und damit auch der erste Teil 3a zwangsweise um die Achse der Gelenkverbindung 12 geschwenkt werden, wenn die Teile 3a und 3b des Kontakthebels infolge der Anziehung des Ankers 6 durch den Elektromagneten 5 nach oben bewegt werden.

Figur 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform des erfin-dungsgemässen Schalters, auch hier sind wieder die gleichen Bezugszeichen verwendet worden wie in den voangehenden Figuren.

Der Kontakthebel des Schalters gemäss Figur 3 besteht wie der des Schalters gemäss Figur 2 wieder aus zwei durch eine Gelenkverbindung 12 aneinander angelenkten Teilen 3a und 3b. Der zweite Teil 3b ist mit einem Anker 6 versehen.

Die Sperrvorrichtung 7 ist anders ausgebildet wie bei den Schaltern gemäss Figur 1 und 2. Der erste Teil 3a des Kontakthebels schwenkt nun in der Gelenkverbindung 12 auch bezüglich eines Blockierhebels 15. Mit dem ersten Teil 3a des Kontakthebels ist ein abgewandelter dritter Teil 3d jedoch starr verbunden, so dass die Teile 3a und 3d zusammen miteinander schwenken. Der Sperrhebel 15 ist starr mit einem Teil 15a gekoppelt, dessen linkes Ende so nach oben gebogen ist, dass es am ersten Teil 3a des Kontakthebels anliegt. Wenn nun der Blockierhebel 15 in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, wird der erste Teil 3a des Kontakthebels mitgenommen.

Das Ende des dritten Teiles 3d des Kontakthebels liegt an einem drehbaren Hebel 17 an, dessen Ende im Lagerpunkt 4 frei drehbar gelagert ist. Eine Drehung der Teile 3a und 3d des Kontakthebels in Gegenuhrzeigerrichtung wird durch einen fest im Schalter angeordneten Anschlag 18 verhindert.

Der Blockierhebel 15 der Sperrvorrichtung 7 endet in einem Gleitlager 20 und ist über dieses gleitend mit einem Ende des umgebogenen Sperrhebels 8 gekoppelt. Das Gleitlager 20 liegt ferner an einem schalterfesten Anschlag 16 an.

Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäss Figur 8 ist der den Anker 9 tragende Sperrhebel 8 nun an seinem unteren Ende 10 drehbar gelagert. Ferner ist der Sperrhebel 8 am unteren Ende starr mit einem Teil 8a verbunden, dessen rechtes Ende den schwenkbaren Hebel 17 mittels eines weiteren Gleitlagers 21 umgibt.

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform des erfin-dungsgemässen Schalters arbeitet folgendermassen:

Beim Auftreten eines Überstroms wird der Anker 6 durch den Elektromagneten 5 angezogen, die Sperrvorrichtung 7 hält die Kontaktkraft jedoch zuerst durch den Blockierhebel 15 und den festen Anschlag 16 des Überstromschalters aufrecht. Wenn dann die Erregung des Elektromagneten 5 so stark wird, dass der Anker 9 angezogen wird und dadurch der Sperrhebel 8 sich in Richtung auf den Magneten 5 bewegt, wobei der Blockierhebel 15 um die Gelenkverbindung 12 geschwenkt wird, so dass der Sperrhebel nicht mehr durch den Anschlag 16 gehalten wird. Der zweite Teil 3b des Kontakthebels ist nun nicht mehr verriegelt und kann daher zum Elektromagneten 5 schwenken. Da der Blockierhebel 15 und sein Teil 15a starr miteinander verbunden sind, wird der das bewegliche Kontaktstück 2 tragende erste Teil 3a des Kontakthebels zwangsweise in Öffnungsrichtung des Schalters um die Gelenkverbindung 12 geschwenkt, wobei der erste Teil 3a zusammen mit dem zweiten Teil 3b des Kontakthebels um den festen Drehpunkt 8 schwenken, bis der Schalter geöffnet ist.

Bei einer Stromkreisunterbrechung durch Abstossungskräfte werden das Kontaktstück 2 und damit auch der erste Teil 3a des Kontakthebels in Uhrzeigerrichtung im Sinne einer Stromkreisunterbrechung um die Gelenkverbindung 12 schwenken. Da der erste und der dritte Teil 3a bzw. 3b des Kontakthebels starr miteinander verbunden sind, schwenkt auch der dritte Teil 3d mit um die Gelenkverbindung. Bei der Drehung um die Gelenkverbindung 12 zwingt das der Gelenkverbindung 12 abgewandte Ende des dritten Teiles 3d des Kontakthebels dann den drehbaren Hebel 17, sich ebenfalls um den festen Drehpunkt 4 zu drehen. Wegen der Kopplung zwischen dem drehbaren Hebel 17 und dem Teil 8a des Sperrhebels über das Gleitlager 21 beginnt der Sperrhebel 8 sich um den Punkt 10 zu drehen. Bei der Drehung um den festen Drehpunkt 10 nimmt der Sperrhebel 8 den Blockierhebel 15 mit, so dass dieser vom Anschlag 16 freikommt und der Schalter auch hier wieder vollständig öffnen kann.

Da bei dieser Ausführungsform eine vollständige Öffnung durch eine ungehinderte Drehung der Teile 3a und 3d des Kontakthebels mit dem Kontaktstück 2 um die Gelenkverbindung 12 stattfinden kann, werden die schnell wirkenden Abstossungskräfte vollständig ausgenutzt.

Bei dieser Ausführungsform kann die Öffnungsgeschwindigkeit des Kontakistückes 2 durch eine kleinere Abwandlung noch weiter beschleunigt werden. Der Anschlag 18 wird zu diesem Zweck an einem festen Teil des Schalters derart angebracht, dass er dem freien Ende des dritten Teiles 3d des Kontakthebels gegenüberliegt. Wenn das bewegliche Kontaktstück 2 zusammen mit den Teilen 3a und 3d des Kontakthebels beim Öffnen des Schalters strebt, um den festen Drehpunkt 4 zu schwenken, gehört dies wegen der z.B. durch eine Feder 19 auf das bewegliche Kontaktstück 2 ausgeübten Kontaktkraft zuerst zu einer Drehung der Teile 3a und 3d des Kontakthebels in Gegenuhrzeigerrichtung um den Berührungspunkt der Kontaktstücke 1 und 2 führen. Diese Dre5

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hung wird anhalten, bis das Ende des Teiles 3d des Kontakthebels auf den Anschlag 18 trifft. Als Folge hiervon wird dann das Kontaktstück 2 schnell beschleunigt werden und beginnen, sich mit zunehmender Geschwindigkeit in Uhrzeigerrichtung um die Gelenkverbindung 12 zu drehen, während es gleichzeitig an der Bewegung um den festen Drehpunkt 4 teilnimmt.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich selbstverständlich auf die verschiedenste Weise abwandeln. Zum Beispiel kann Auslösung oder Trennung des Schalters ohne eine Auslösungs- oder Trennungsfeder erfolgen, also ausschliesslich durch den Anker 6 oder andererseits auch durch den Anker 6 in Kombination mit einer Auslösungsoder Trennfeder. Bei manchen Anwendungen kann der Anker 6 ganz entfallen, die Auslösung oder Trennung kann in die-5 sem Falle durch eine Auslöse- oder Trennfeder in Verbindung mit dem Anker 9 erfolgen.

Im Falle eines automatischen Schalters kann man auch nur den Anker 6 verwenden, während eine Rückstellfeder vorgesehen ist, um den Schalter beim Verschwinden des Feh-lo lers oder Überstroms wieder in die Ausgangs- oder Ruhestellung zurückzubringen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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1. Überstromschalter zum schnellen Unterbrechen eines Stromkreises mit mindestens einem Paar zusammenarbeitender Kontaktstücke, von denen das eine stationär und das andere von einem, um einen festen Punkt schwenkbaren Kontakthebel getragen ist, mit einer vom Schalterstrom durchflos-senen elektromagnetischen Einrichtung, welche den Kontakthebel um den festen Punkt vom stationären Kontakt wegschwenkt, wenn der Schalterstrom einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, und welche einen Elektromagneten sowie zwei mit diesem zusammenarbeitende Anker enthält, von denen der erste bei Erregung das bewegliche Kontaktstück in Öffnungsrichtung vom stationären Kontaktstück wegbewegt, mit einer durch den zweiten Anker lösbaren Sperrvorrichtung, welche das bewegliche Kontaktstück an einer Bewegung in Öffnungsrichtung hindert, bis der Schwellenwertstrom erreicht ist und einen Sperrhebel enthält, der um einen zweiten festen Punkt schwenkbar ist und in seiner Ruhestellung die Bewegung des Kontakthebels in Öffnungsrichtung verhindert, solange der Schwellenwertstrom nicht überschritten wird, wobei die beiden Anker mit dem Kontakthebel sowie dem Sperrhebel zusammenwirken und dieser in dessen Ruhestellung mit einem Nocken zusammenwirkt der den Kontakthebel in der Richtung gegenüberliegt, in der der Elektromagnet bei Erregung den Kontakthebel zu schwenken strebt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakthebel (3) zwei aneinanderangelenkte Teile (3a, 3b) enthält, von denen der erste Teil (3a) das bewegliche Kontaktstück (2) trägt und der zweite Teil (3b) mit dem ersten Anker (6) sowie dem Sperrhebel (8) der Sperrvorrichtung (7) zusammenarbeitet und mit seinem der Gelenkverbindung (12) abgewandten Ende um den ersten festen Punkt (4) schwenkbar gelagert ist, und dass der erste Teil (3a) des Kontakthebels ferner derart mit dem Sperrhebel (8) zusammenarbeitet, dass bei einer Drehung des ersten Teiles (3a) des Kontakthebels (3) um die Gelenkverbindung (12) unter dem Einfluss von elektrodynamischen Abstossungskräften die Sperrung des zweiten Teiles (3b) des Kontakthebels derart durch die Sperrvorrichtung (7) aufgehoben wird, dass der erste Teil (3a) des Kontakthebels mit dem zweiten Teil (3b) des Kontakthebels frei um den ersten festen Punkt (4) schwenken kann, dass der erste Teil (3a) des Kontakthebels (3) starr mit einem dritten Teil (3c, 3d) des Kontakthebels verbunden ist, der sich zusammen mit dem ersten Teil (3a) des Kontakthebels um die Gelenkverbindung (12) schwenkt; dass das Ende des dritten Teiles (3c, 3d) des Kontakthebels (3) mit dem Sperrhebel (8) derart gekoppelt ist, dass das Ende des Sperrhebels (8) bei einer Gelenkdrehung des ersten Teiles (3a) des Kontakthebels aus seiner Stellung bewegt wird, in der es dem Nocken (18, 16) gegenüberliegt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass sich der dritte Teil (3c) des Kontakthebels in der Richtung erstreckt, in der sich die Teile (3a, 3b) des Kontakthebels drehen, wenn dieser um den ersten festen Drehpunkt (4) schwenkt und dass der dritte Teil (3c) des Kontakthebels mit einer schrägen Fläche (13) versehen ist, die mit einer an einem festen Teil des Schalters angebrachten Rampe (14) derart zusammenarbeitet, dass der erste Teil (3) des Kontakthebels bei einer Drehung um den ersten festen Drehpunkt (4), die durch den am zweiten Teil (3b) des Kontakthebels angebrachten Anker (6) und den Elektromagneten (5) bewirkt wird, sich ebenfalls in Öffnungsrichtung des Schalters um die Gelenkverbindung (12) dreht und dass der dritte Teil (3c) des Kontakthebels an seinem Ende mit einem Gleitlager (20) zusammenwirkt, das mit dem freien Ende des Sperrhebels (8) gekoppelt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der erste Teil (3a) des Kontakthebels frei bezüglich der

Sperrvorrichtung (7) mit dem zweiten Teil (3b) des Kontakthebels um die Gelenkverbindung (12) schwenkbar ist und dass der zweite feste Punkt (10), um den der Sperrhebel (8) schwenkbar ist, sich nahe bei dem zweiten Teil (3b) des Kontakthebels befindet; dass der Sperrhebel (8) mit seinem freien Ende mit einem Blockierhebel (15) gekoppelt ist, der um die Gelenkverbindung (12) schwenkbar und mit einer Blockiervorrichtung versehen ist, die in Ruhestellung des Sperrhebels (8) einem fest am Schalter angebrachten Anschlag (16) gegenüberliegt, wobei der Sperrhebel (8) mit dem Blockierhebel (15) derart gekoppelt ist, dass bei einer Bewegung des mit dem Sperrhebel (8) zusammenarbeitenden zweiten Ankers (9) in Richtung auf den Elektromagneten die Sperrung aufgehoben wird und der Blockierhebel (15) an seinem freien Ende mit einem Gleitlager (20) zusammenwirkt, das mit einem freien Ende des Sperrhebels (8) gekoppelt ist und im nicht erregten Zustand 'des Schalters an einem Anschlag (16) anliegt, der an einem festen Teil des Schalters angebracht ist.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierhebel (15) in der Nähe der Gelenkverbindung (12) starr mit einem weiteren Teil (15a) des Blockierhebels gekoppelt ist, welches beim Auswandern des Sperrhebels (8) aus einer Ruhestellung eine Schwenkbewegung des ersten Teiles (3a) des Kontakthebels um die Gelenkverbindung im Sinne einer Stromkreisunterbrechung erzwingt.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (3a) des Kontakthebels bezüglich der Sperrvorrichtung (7) frei um die Gelenkverbindung (12) mit dem zweiten Teil (3b) schwenkbar und starr mit einem dritten Teil (3d) des Kontakthebels verbunden ist, welcher um die Gelenkverbindung (12) schwenkbar ist und an seinem Ende mit einem Teil (8a) des Sperrhebels (8) zusammenwirkt, welches in der Nähe des zweiten Drehpunktes (10) starr mit dem Sperrhebel (8) verbunden ist, so dass eine Drehung des ersten Teiles (3a) des Kontakthebels um die Gelenkverbindung (12) eine Drehung des Sperrhebels (8) um den zweiten Drehpunkt (10) und eine Lösung der Sperrung bewirkt.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des dritten Teiles (3d) des Kontakthebels mit einem Anschlag (18) zusammenwirkt, der an einem festen Teil des Schalters derart angebracht ist, dass eine Bewegung des aus dem ersten und dem zweiten Teil bestehenden Kontakthebels (3) im Sinne einer Stromkreisunterbrechung während einer Periode, die durch den Abstand zwischen dem Ende des dritten Teiles (3d) des Kontakhebels und dem Anschlag (18) bestimmt ist, eine Drehbewegung um die Gelenkverbindung (12) in einer Richtung bewirkt, die der Richtung im Sinne einer Stromkreisunterbrechung entgegengesetzt ist.

7. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des dritten Teiles (3d) des Kontakthebels an einem drehbaren Hebel (17) ruht, welcher am einen Ende an einem Drehpunkt (4) drehbar gelagert ist, der fest mit dem Schalter verbunden ist, und dass der dritte Teil (3d) des Kontakthebels bei Drehung um die Gelenkverbindung (12) eine Drehung des drehbaren Hebels (17) um den Drehpunkt (4) erzwingt und dass das Ende des Teiles (8a) des Sperrhebels mit einem Gleitlager (21) gekoppelt ist, welches den drehbaren Hebel (17) umgibt.