CH670170A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schutzschalter gemäss Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Schutzschalter dieser Art ist der bewegliche Kontaktteil auf einem Bolzen gelagert, der an einem Bügel befestigt ist, welcher am Rückschlussteil der magnetischen Auslöseeinrichtung befestigt ist (CH-PS 479 950). An diesem Bügel ist das eine Ende der Wicklung der Auslösespule der magnetischen Auslöseeinrichtung angeschweisst. Diese bekannte Konstruktion ist trotz ihrer Einfachheit doch noch verhältnismässig aufwendig in der Herstellung und im Zusammenbauen.

Beim aus der GB-OS 2 127 225 bekannten Schutzschalter ist am Joch der magnetischen Auslöseeinrichtung ein Halteteil befestigt, an dem neben dem beweglichen Kontaktteil auch der Schalterantrieb angebracht ist. Diese aus vielen einzelnen Bauteilen bestehende Konstruktion benötigt verhältnismässig viel Platz und verlangt zudem einen erheblichen Aufwand beim Zusammenbauen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter der eingangs genannten Art von einfacher und zuverlässig arbeitender Konstruktion zu schaffen, dessen magnetische Auslöseeinrichtung und der bewegliche Kontaktteil eine kompakte, möglichst wenig Platz beanspruchende Einheit bilden, die sich zudem auf einfache Weise zusammenbauen und mit andern Bauteilen in ein Schaltergehäuse einbauen lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Das Anbauen der den beweglichen Kontaktteil tragenden Halterung an die magnetische Auslöseeinrichtung, vorzugsweise an deren Auslösespule, kann dank der Schnappverbindung auf einfache Weise durch Aufstecken der Halterung samt beweglichem Kontaktteil auf die Auslöseeinrichtung erfolgen.

Eine besonders konstruktiv einfache und platzsparende Konstruktion ergibt sich dann, wenn die Verbindung zwischen Halterung und magnetischer Auslöseeinrichtung wie in den Ansprüchen 2 bis 5 definiert ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist die Halterung mit dem einen Ende der Wicklung der Auslösespule verbunden, während der bewegliche Kontaktteil auf einem an der Halterung angebrachten Lagerbolzen gelagert ist.

Ein im Kurzschlussfall erwünschtes schnelles Öffnen des Schaltkontaktes wird gemäss Anspruch 9 dadurch erreicht, dass die magnetische Auslöseeinrichtung einen Anker aufweist, der als auf den beweglichen Kontaktteil einzuwirken bestimmten Zuganker ausgebildet ist.

Eine besonders kompakte Bauweise der erfindungsgemässen Schutzschalters ergibt sich bei einer Ausbildung, wie sie in den Ansprüchen 12 und 13 definiert ist.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt rein schematisch:

Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt den eine magnetische Auslöseeinrichtung aufweisenden Teil eines elektrischen Schutzschalters,

Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 vergrösserter Darstellung eine Draufsicht auf die Lagerung des beweglichen Kontaktteiles in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1,

Fig. 3 in gegenüber der Fig. 1 vergrössertem Massstab einen Längsschnitt durch die magnetische Auslöseeinrichtung,

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Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV - IV in Fig. 3,

Fig. 5 in Seitenansicht und gegenüber der Fig. 1 vergrösser-tem Massstab den beweglichen Kontaktteil, und

Fig. 6 eine Ansicht der Halterung für den beweglichen Kontaktteil in Richtung des Pfeiles B in Fig. 3.

In der Fig. 1 ist ein Teil einer Phase eines dreiphasigén Schutzschalters dargestellt. Die drei Phasen haben denselben, anhand der Figuren im folgenden nun zu beschreibenden Aufbau.

Der Schaltkontakt 1 jeder Phase wird durch einen feststehenden Kontaktteil 2 und einen beweglichen Kontaktteil 3 gebildet. Diesem Schaltkontakt 1 ist eine magnetische Auslöseeinrichtung 4 sowie eine Löschkammer 5 mit Löschblechen 6 zugeordnet. Der feststehende Kontaktteil 2 ist mit einem Lichtbogenleitblech 7 einstückig ausgebildet, das sich zur Löschkammer 5 hin erstreckt. Der feststehende Kontaktteil 2 trägt ein Kontaktelement 8, das mit einem Kontaktelement 9 des beweglichen Kontaktteiles 3 zusammenwirkt. Dieses Kontaktelement 9 ist an einem Kontaktträger 10 befestigt, der mit zwei in einem Abstand und parallel zueinander verlaufenden Verbindungstei-len 11, 12 verbunden ist. Von diesen Verbindungsteilen 11, 12, welche über einen Steg 13 miteinander in Verbindung stehen, ist in Fig. 1 nur der Verbindungsteil 12 und in Fig. 5 nur der Verbindungsteil 11 sichtbar. Die beiden Verbindungsteile 11, 12 sind drehbar auf einem Bolzen 14 gelagert, der an einer Halterung 15 aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise Kupfer, befestigt ist. Die beiden Verbindungsteile 11, 12 sind an ihren Enden über einen U-förmig ausgebildeten Bügel 16 miteinander verbunden. An diesem Bügel 16 ist einerseits ein Fortsatz 17 und andererseits eine Anschlagnase 18 ausgebildet, wie das aus den Fig. 2 und 5 besonders deutlich hervorgeht.

Auf dem Bolzen 14 ist weiter drehbar ein Kopplungsglied 19 gelagert. Auf diesem Bolzen 14 sitzt weiter eine Torsionsfeder 20, die sich mit dem einen Ende 20a an einem Absatz 21 des Kopplungsgliedes 19 und mit dem andern Ende 20b an der Anschlagnase 18 des beweglichen Kontaktteiles 3 abstützt (Fig. 2). Am Kopplungsglied 19 ist weiter ein Anschlagteil 22 ausgebildet, mit dem sich das Kopplungsglied 19 unter der Wirkung der Torsionsfeder 20 am Fortsatz 17 des beweglichen Kontaktteiles 3 abstützt. Das Kopplungsglied 19 ist ferner mit einem abstehenden Nocken 23 versehen (Fig. 2), der in das gabelförmig ausgebildete Ende 24a eines Betätigungselementes 24 eingreift. Dieses Betätigungselement 24 bildet Teil des allen Phasen gemeinsamen Schalterantriebes, der in den Figuren nicht näher dargestellt ist.

Die magnetische Auslöseeinrichtung 4 weist eine Auslösespule 25 mit einem Spulenkörper 26 aus Kunststoff auf, der eine Wicklung 27 trägt. Letztere ist mit ihrem einen Ende 27a an einen L-förmigen Anschlussteil 28 angeschweisst, der als Anschlussklemme 29 ausgebildet ist. Das andere Ende 27b der Wicklung 27 ist an den einen Schenkel 15a der Halterung 15 angeschweisst. Dieser Schenkel 15a ist mit einem Lichtbogenleitelement 30 einstückig ausgebildet, das sich entlang der Auslösespule 25 erstreckt. Auf der der Wicklung 27 zugekehrten Seite ist am Lichtbogenleitelement 30 ein Blech 31 aus ferromagneti-schem Material befestigt, das die Kommutierung eines beim Öffnen des Schaltkontaktes 1 auftretenden Lichtbogens auf das Uchtbogenleitelement 30 begünstigt.

Im Innern des Spulenkörpers 26 ist ein in Spulenlängsrichtung verschiebbarer Anker 32 angeordnet, der zwischen den Verbindungsteilen 11,12 des beweglichen Kontaktteiles 3 verläuft und mit seinem Ende 32a an diesen Verbindungsteilen 11, 12 anzugreifen bestimmt ist. Zudem wirkt der Anker 32 mit diesem Ende 32a weiter mit einem Auslöseelement 33 zusammen, das Teil der Schalterauslöseeinrichtung bildet.

Mit dem einen Flansch 26a des Spulenkörpers 26 sind zwei vom Spulenkörper 26 wegragende Halteglieder 34, 35 einstückig ausgebildet, die in einem Abstand und parallel zueinander verlaufen, wie das insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Jedes Halteglied 34, 35 ist mit einer federnden Zunge 36 bzw. 37 versehen. Die beiden Zungen 36, 37 sind etwas gegeneinander zu, d.h. nach innen gebogen. Zwischen den Enden dieser Zungen 36, 37 und dem Flansch 26a des Spulenkörpers 26 ist der Schenkel 15a der Halterung 15 festgeklemmt. Mit dem andern Schenkel 15b, der gegenüber dem Schenkel 15a abgewinkelt ist, sitzt die Halterung 15 auf dem Halteglied 35, wie das insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht. Zudem hintergreift dieser Schenkel 15b der Halterung 15 mit einem Fortsatz 38 eine vorspringende Nase 39, die am Halteglied 35 ausgebildet ist. Durch die beiden elastisch ausbiegbaren Zungen 36, 37 wird die Halterung 15 in der Art einer Schnappverbindung am Spulenkörper 26 gehalten. Eine Verschiebung der Halterung 15 quer zur Wirkrichtung der Zungen 36, 37, d.h. quer zur Spulenlängsachse 26 ', wird einerseits durch die Auflage des Schenkels 15b auf dem Halteglied 35 und andererseits durch den die Nase 39 hintergreifenden Fortsatz 38 verhindert.

In den beiden Haltegliedern 34, 35 sind sich in Richtung der Längsachse 26' des Spulenkörpers 26 erstreckende Längsschlitze 40 (Fig. 3) vorhanden, in die vom Anker 32 seitlich wegragende Fortsätze 41 (Fig. 1) eingreifen. Durch diese Längsschlitze 40 wird der Anker 32 geführt.

In Fig. 1 ist der Schalter mit geschlossenem Schaltkontakt 1 gezeigt. Zum Öffnen dieses Schaltkontaktes 1 wird das Betätigungselement 24 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Das hat ein Drehen des Kopplungsgliedes 19 im Uhrzeigersinn zur Folge. Da das Kopplungsglied 19 wie bereits erwähnt mit dem Anschlagteil 22 am Fortsatz 17 des beweglichen Kontaktteiles 3 anliegt, wird bei dieser Drehbewegung des Kopplungsgliedes 19 der bewegliche Kontaktteil 3 sofort mitgenommen und vom feststehenden Kontaktteil 2 wegbewegt. Somit werden die beiden Kontaktelemente 8, 9 rasch voneinander getrennt. Ein sich beim Öffnen des Schaltkontaktes 1 bildender Lichtbogen wandert sofort auf die Lichtbogenleitbleche 7 und 30.

Zum Schliessen des Schaltkontaktes 1 wird das Betätigungselement 24 im Uhrzeigersinn verschwenkt, was eine Drehung des Kopplungsgliedes 19 im Gegenuhrzeigersinn zur Folge hat. Über die Torsionsfeder 20 wird diese Drehbewegung des Kopplungsgliedes 19 auf den beweglichen Kontaktteil 3 übertragen. In geschlossener Stellung des Schaltkontaktes 1 wird der bewegliche Kontaktteil 3 durch die als Kontaktdruckfeder wirkende Torsionsfeder 20 gegen den feststehenden Kontaktteil 2 gedrückt.

Im Falle eines Kurzschlusses spricht die magnetische Auslöseeinrichtung 4 an, was zur Folge hat, dass der Anker 32 zurückgezogen wird. Da dessen Ende 32a wie bereits beschrieben an den Verbindungsteilen 11, 12 des beweglichen Kontaktteiles

3 angreift, wird durch diese Rückwärtsbewegung des Ankers 32 der bewegliche Kontaktteil 3 vom feststehenden Kontaktteil 2 wegbewegt und der Schaltkontakt 1 aufgerissen. Gleichzeitig wird das Auslöseelement 33 mitgenommen, wodurch der Schalterauslösemechanismus betätigt wird.

Durch dieses direkte Einwirken des Ankers 32 auf den beweglichen Kontaktteil 3 wird der Schaltkontakt 1 rasch geöffnet. Der sich dabei bildende Lichtbogen kommutiert wie bereits erwähnt auf die Lichtbogenleitbleche 7 und 30, was zur Folge hat, dass über die Kontaktteile 2, 3 sehr rasch nach Auftreten eines Kurzschlusses kein Strom mehr fliesst. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Kurzschlussstrom zu lange über den Bolzen 14 fliesst, so dass dieser nicht überbeansprucht wird.

Das Zusammenbauen der magnetischen Auslöseeinrichtung

4 und der Halterung 15 für den beweglichen Kontaktteil 3 kann auf sehr einfache Weise durch Aufstecken der Halterung 15 auf die magnetische Auslöseeinrichtung 4 in Richtung der Längsachse 26' des Spulenkörpers 26 erfolgen. Im Zuge dieses Aufsteckens werden die federnden Zungen 36, 37 etwas zurückgebogen und schnappen dann in ihre Ruhelage zurück, in der sie

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wie bereits erwähnt den Schenkel 15a der Halterung 15 gegen den Flansch 26a des Spulenkörpers 26 drücken und somit die Halterung 15 festhalen. Gleichzeitig kommt der Fortsatz 38 am Schenkel 15b der Halterung 15 mit der vorspringenden Nase 39 am Halteglied 35 zum Zusammenwirken.

Die aus magnetischer Auslöseeinrichtung 4, Halterung 15, Bolzen 14, beweglichem Kontaktteil 3, Kopplungsglied 19 und Torsionsfeder 20 bestehende Baueinheit ist von sehr kompakter und platzsparender Bauweise und lässt sich nicht nur sehr einfach zusammenbauen, sondern auch rasch und ohne Schwierigkeiten in das Schaltgehäuse einbauen, in welchem die entsprechenden Baueinheiten für die anderen Phasen sowie weitere Bauteile, wie beispielsweise die Bimetallauslöser und der gemeinsame Schalterantrieb, untergebracht sind.

Es versteht sich, dass der beschriebene Schutzschalter in verschiedenen Teilen auch anders als wie beschrieben und dargestellt ausgebildet werden kann. Von den verschiedenen möglichen Varianten sei im folgenden nur auf einige wenige hingewiesen.

Wie aus Fig. 3 und insbesondere der Fig. 6 hervorgeht,

kann am einen Halteglied 34 oder 35 oder an beiden Halteglie-dern 34 und 35 eine vorspringende Rippe 42 vorgesehen werden, die sich in Richtung der Längsachse 26' des Spulenkörpers 26 erstreckt. Diese Rippe 42 greift in eine seitlich am Schenkel

15a der Halterung 15 vorgesehene Aussparung 43 ein. Entsprechend kann an der gegenüberliegenden Seitenkante des Schenkels 15a eine zweite Aussparung vorgesehen werden, in die eine Rippe am Halteglied 35 eingreift. Durch die in die Aussparung 5 43 eingreifende Rippe 42 wird eine Verschiebung der Halterung 15 in einer Richtung quer zur Wirkrichtung der Zungen 36, 37, d.h. quer zur Spulenkörperlängsachse 26' verhindert. Damit wird die durch den Fortsatz 38 und die Nase 39 erzielte Wirkung unterstützt.

io Dieselbe Wirkung liesse sich auch erreichen, wenn am Schenkel 15a eine vorspringende Nase vorgesehen würde, die in eine Führungsnut am einen Halteglied eingreift.

Die Schnappverbindung zwischen der Halterung 15 und der Auslöseeinrichtung 4 kann auch eine andere als die gezeigte is Ausgestaltung erfahren. So ist es zum Beispiel denkbar, die federnden Zungen 36, 37 statt an den Haltegliedern 34, 35 auszubilden, am Schenkel 15a der Halterung 15 vorzusehen. In diesem Falle sind an den Haltegliedern 34, 35 Vorsprünge vorzusehen, an denen die Zungen am Schenkel 15a anstehen und die 20 ein Verschieben der Halterung 15 verhindern.

Im weitern ist es denkbar, nur ein Halteglied 35 vorzusehen und die Halterung 15 an einer andern Stelle auf geeignete Weise zu halten, z.B. mittels eines Fortsatzes am Schenkel 15a, der ein Arretierglied am Flansch 26a des Spulenkörpers 26 untergreift.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

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1. Elektrischer Schutzschalter mit wenigstens einem durch einen feststehenden und einen beweglichen Kontaktteil gebildeten Kontakt und einer letzterem zugeordneten magnetischen Auslöseeinrichtung, an der eine Halterung für den beweglichen Kontaktteil angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (15) durch eine Schnappverbindung (36, 37) an der magnetischen Auslöseeinrichtung (4) gehalten ist.

2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappverbindung wenigstens ein elastisch auslenkbares Rastglied (36, 37) aufweist, das an einem an der magnetischen Auslöseeinrichtung (4) vorgesehenen Halteglied (34, 35) oder an der Halterung (15) vorgesehen ist, und das auf die Halterung (15) bzw. das Halteglied (34, 35) einwirkt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schutzschalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei mit dem Spulenkörper (26) der Auslösespule (25) der magnetischen Auslöseeinrichtung (4) verbundene, in einem Abstand voneinander angeordnete Halteglieder (34, 35), die die Halterung (15) zwischen sich aufnehmen.

4. Schutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteglied (34, 35) mit einem zugenartig ausgebildeten Rastglied (36, 37) versehen ist, wobei die Halterung (15) zwischen den Rastgliedern (36, 37) und einem Anschlagteil, vorzugsweise einem am Spulenkörper (26) ausgebildeten Flansch (26a), festgehalten ist.

5. Schutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (15) an einem Halteglied (35) gegen eine Verschiebung quer zur Wirkrichtung der Rastglieder (36, 37) abgestützt ist.

6. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (15) mit dem einem Ende (27b) der Wicklung (27) der Auslösespule (25) verbunden ist und einen Lagerbolzen (14) trägt, auf dem der bewegliche Kontaktteil (3) gelagert ist.

7. Schutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (15) ein Lichtbogenleitelement (30) aufweist.

8. Schutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbogenleitelement (30) mit einem Belag (31) aus ferromagnetischem Material versehen ist.

9. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Auslöseeinrichtung (4) einen als auf den beweglichen Kontaktteil (3) einzuwirken bestimmten Zuganker ausgebildeten Anker (32) aufweist.

10. Schutzschalter nach den Ansprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteglieder (34, 35) mit Führungen (40), vorzugsweise Führungsschlitzen, zur Führung des Ankers

(32) versehen sind.

11. Schutzschalter nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet, durch ein beim Ansprechen der magnetischen Auslöseeinrichtung (4) durch den Anker (32) betätigbares Auslöseelement

(33) zum Auslösen des Schalterantriebes.

12. Schutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Lagerbolzen (14) drehbar ein Kopplungsglied (19) angeordnet ist, das mit einem Betätigungselement (24) des Schalterantriebes in Verbindung steht und das im Öffnungssinn direkt mit dem beweglichen Kontaktteil (3) zusammenwirkt und im Schliessinn über eine Kontaktdruckfeder (20) mit dem beweglichen Kontaktteil (3) in Wirkverbindung steht.

13. Schutzschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktdruckfeder eine Torsionsfeder (20) ist, die sich mit dem einen Ende (20a) am Kopplungsglied (19) und mit dem andern Ende (20b) am beweglichen Kontaktteil (3) abstützt und die das Kopplungsglied (19) gegen den beweglichen Kontaktteil (3) drückt.

14. Schutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens am einen Halteglied (35) oder an der Halterung (15) ein vorspringendes Element (42) vorgesehen ist,

das zum Verhindern einer Bewegung der Halterung (15) quer zur Wirkrichtung der Rastglieder (36, 37) mit einem Gegenelement, vorzugsweise einer Nut (43), an der Halterung (15) bzw. am Halteglied (35) zusammenwirkt.