DE102004055564A1

DE102004055564A1 - Elektrisches Installationsschaltgerät

Info

Publication number: DE102004055564A1
Application number: DE102004055564A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Weber; Jürgen Christmann; Klaus-Peter Dipl.-Ing. Eppe; Peter Dipl.-Ing. Pfirrmann
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: EP1812944A1; US7579933B2; WO2006053648A1; DE102004055564B4; CN101061562A; CN101061562B; US20080001687A1; CA2582257A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsschaltgerät, insbesondere Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter oder Motorschutzschalter, mit einem Schaltschloss mit einer Verklinkungsstelle, die manuell mit einem Schaltknebel oder mit einem elektromagnetischen oder thermischen Auslöser entklinkbar ist, mit einem vom elektromagnetischen und thermischen Auslöser betätigbaren Auslösehebel, der auf die Verklinkungsstelle einwirkt, mit einem Klinkenhebel, der ein Element der Verklinkungsstelle bildet, und mit einem schwenkbaren Kontakthebel, der vom elektrischen Auslöser bei einem Kurzschluss aufgeschlagen und bei Kurzschluss- und Überstrom vom Schaltschloss bleibend in Ausschaltstellung verbracht wird. Der im Gehäuse drehbar gelagerte Klinkenhebel bildet mit dem Auslösehebel die Verklinkungsstelle. Der Auslösehebel ist in der Drehachse des Schaltknebels drehbar gelagert. Am Schaltknebel ist diametral gegenüber dem Schaltgriff ein einen ersten Schenkel eines U-Bügels aufnehmender Vorsprung angeformt, dessen anderer, zweiter Schenkel in einem Langloch in dem lang gestreckt ausgebildeten Klinkenhebel verschiebbar geführt und gelenkig an einer Verbindungslasche angeschlossen ist, deren anderes Ende mit dem drehbar gelagerten Kontakthebel verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Erfindung befasst sich insbesondere mit dem Schaltwerk für ein solches elektrisches Installationsschaltgerät.

Ein Installationsschaltgerät der eingangs genannten Art ist in der Patentanmeldung 10 2004 012919.3 vom 17.03.2004 vorgeschlagen worden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Installationsschaltgerät der Eingangs genannten Art noch weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß bildet der im Gehäuse drehbar gelagerte Klinkenhebel mit dem Auslösehebel die Verklinkungsstelle, wobei der Auslösehebel in der Achse des Schaltknebels drehbar gelagert ist. Am Schaltknebel ist diametral gegenüber dem Schaltgriff ein einen Schenkel eines U-förmigen Bügels aufnehmender Vorsprung angeformt, dessen anderer Schenkel in einem Langloch in dem langgestreckt aus gebildeten Klinkenhebel verschiebbar geführt und gelenkig an einer Verbindungslasche angeschlossen ist, deren anderes Ende mit dem drehbar gelagerten Kontakthebel verbunden ist.

Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass aufgrund der Ausgestaltung die Anzahl der das Schaltwerk bildenden Teile gering ist, insbesondere bezogen auf das Schaltwerk gemäß der oben genannten Patentanmeldung weniger Teile aufweist, und darüber hinaus auch durch einfache Montierbarkeit direkt in das Leitungsschutzschaltergehäuse hergestellt werden kann.

Da die Lasche und der Auslösehebel aus einem Kunststoff hergestellt sind, ist der Schaltgriffbereich potentialfrei.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Klinkenhebel etwa parallel zur Verbindungslasche neben dieser verläuft, wobei lediglich in Einschaltzustand die Verbindungslasche mit dem Klinkenhebel einen in Richtung Frontseite offenen stumpfen Winkel bildet und die Verbindungslasche während einer Ausschaltschalthandlung sich etwa parallel zum Klinkenhebel und etwa parallel zur Frontseite in Richtung Verklinkungsstelle verschiebt.

Eine weitere vorteilhafte Anordnung kann darin bestehen, dass der Klinkenhebel an seinem der Verklinkungsstelle entfernt liegenden Ende drehbar im Gehäuse gelagert ist.

Dadurch wird erreicht, dass aufgrund der einfachen Montage das Auslöseverhalten reproduzierbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Klinkenhebel nur in einer Gehäusehalbschale gelagert, was insoweit eine einfache Ausgestaltung ist.

Zur Verbesserung der Lagerung kann der Klinkenhebel von der Lasche geführt und in der Lagerstelle in der Gehäusehalbschale gehalten sein.

Dadurch, dass am Klinkenhebel beidseitig je ein Fortsatz angeformt ist, mit denen er in beiden Gehäusehalbschalen gelagert ist, ist eine symmetrische Lagerung des Klinken hebels gegeben, so dass eine eventuelle Verdrehung quer zur Drehachse der Lagerstelle sicher vermieden ist.

Damit diese realisiert werden kann, besitzt die Lasche eine Durchbrechung, durch welche der eine Fortsatz am Klinkenhebel hindurchgreift.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:
1 eine Einsicht in einen elektrischen Leitungsschutzschalter, in perspektivischer Darstellung, in Einschaltstellung,
2 den Leitungsschutzschalter gemäß 1 in Ausschaltstellung,
3 den Leitungsschutzschalter gemäß den 1 und 2 in sogenannter Freiauslösestellung,
4 den Leitungsschutzschalter gemäß den 1 bis 3 in einem Zwischenmontageschritt,
5 den Leitungsschutzschalter gemäß 4 in einem weiteren Montageschritt,
6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung und
7 eine dritte Ausgestaltung eines Leitungsschutzschalters.
Es sei nun Bezug genommen auf die 1.
Ein Leitungsschutzschalter, der in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, besitzt ein Gehäuse, welches aus zwei Gehäusehalbschalen zusammengesetzt ist, von denen nur die erste Gehäusehalbschale 11 dargestellt ist. Diese Gehäusehalbschale 11 besitzt wie die ergänzende Gehäusehalbschale eine vordere Frontwand 12 sowie zwei hintere Frontwände 13 und 14, die über vordere Schmalseitenwände 15 und 16 miteinander verbunden sind. Hierzu gehörige hintere Schmalseitenwände sind der 1 nicht deutlich zu entnehmen; sie haben mit der Erfindung auch nichts zu tun.
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, lediglich eine Gehäusehalbschale zu verwenden, die mittels eines Deckels verschlossen ist. In dem Falle, wenn zwei Gehäusehalbschalen vorgesehen sind, besitzt jede Gehäusehalbschale eine Breite, die der halben Modulbreite entspricht; in dem Falle, wenn die Gehäusehalbschale mittels eines Deckel verschlossen wird, besitzt die Gehäusehalbschale in entsprechender Weise eine Abmessung, die so gewählt ist, dass sie zusammen mit dem Deckel die Modulbreite erreicht.
In der vorderen Schmalseitenwand 12 befindet sich eine Öffnung 17, durch die hindurch der Schaltgriff 18 eines Schaltknebels 19 herausragt, der um eine senkrecht zur Innenfläche der Gehäusehalbschale 11 verlaufende Achse 20 im Gehäuse drehbar gelagert ist. Auf der dem Schaltgriff 18 diametral gegenüber liegenden Seite der Achse 20 befindet sich ein Vorsprung 21 mit einer augenförmigen Öffnung 22, wobei die Längsmittelachse des Schaltgriffes 18 durch den Mittelpunkt der Achse 20 und der Öffnung 22 verläuft. In die Öffnung 22 greift ein Schenkel (ohne Bezugszeichen) eines U-förmig gebogenen Bügels 23 ein, wogegen der andere Schenkel des U-förmigen Bügels in eine Gelenköffnung 24 einer Lasche 25 eingreift. Der Schenkel, der durch die Gelenköffnung 24 hindurchgreift, ist gegenüber dem anderen Schenkel, der in die Bohrung 22 eingesetzt ist, verlängert ausgebildet, so dass dieser Schenkel (nicht dargestellt) in ein Langloch 26 eines hinter der Lasche, also zwischen der Lasche 25 und der Innenfläche der Gehäusehalbschale 11 angeordneten Klinkenhebels 27 eingreift. Die beiden Schenkel des U-förmigen Bügels 23 verlaufen senkrecht zur Innenfläche der Gehäusehalbschale 11 in Richtung auf die Gehäusehalbschale 11.
Um die Achse 20 drehbar gelagert ist ein Auslösehebel 28, der einen Fortsatz 29 aufweist, der im eingeschalteten Zustand etwa senkrecht zur vorderen Frontwand 12 verläuft. Der Klinkenhebel 27 verläuft in Einstellschaltung etwa parallel zur Frontwand 12, und in gleicher Weise verläuft auch die Lasche 25 etwa parallel zur vorderen Frontwand 12, wobei im Einschaltzustand beide einen stumpfen Winkel miteinander einnehmen, der zur vorderen Frontwand 12 offen ist. Der stumpfe Winkel nähert sich 180°.
Im Einschaltzustand, siehe 1, verläuft der Steg des Bügels 23 in einem spitzen Winkel zur Verbindungslinie V der Achse 20 mit dem Mittelpunkt der Öffnung 22, wobei der resultierende stumpfe Winkel zwischen beiden zur Verklinkungsstelle hin (siehe weiter unten) offen ist, wodurch sich der Bügel 23 und der Schaltknebel in einer ersten stabilen Lage befinden.
Es sei nun Bezug genommen auf die 4.
Man erkennt dort einen Montageschritt, bei dem der Klinkenhebel 27 und der Auslösehebel 28 in die Gehäusehalbschale 11 eingesetzt ist. Der Klinkenhebel 27 ist an seinem einen Ende bei 30 drehbar gelagert und besitzt an seinem entgegengesetzt liegenden Ende eine Nase 31, die hinter einen Rücksprung 32 am Auslösehebel 28 greift. Aus 4 ist ersichtlich, dass der Drehpunkt 30 des Klinkenhebels 27 in Richtung Kontaktstelle (siehe weiter unten) angeordnet ist, wogegen die Nase 31 zum Auslösehebel 28 hingerichtet ist und sich in einem Bereich befindet, der näher zu der Achse 20 liegt.
Wie aus 1 ersichtlich, liegt im verklinkten Zustand die Nase 31 gegen den Rücksprung 32 an; die Nase 31 bildet daher mit dem Rücksprung 32 eine Verklinkungsstelle. Das der Öffnung 24 entgegengesetzte Ende der Lasche 25 ist gelenkig über einen nicht näher dargestellten Zapfen 33 mit einem um eine ortsfeste Achse 34 schwenkbaren Kontakthebel 35 gelenkig verbunden, an welchem Kontakthebel, der etwa senkrecht zur vorderen Frontfläche 12 verläuft, an dessen freiem Ende ein bewegliches Kontaktstück 36 angeformt ist, welches mit einem feststehenden Kontaktstück 37 die Kontaktstelle des Leitungsschutzschalters 10 bildet. Der Kontakthebel 35 ist eine Art Doppelarmhe bel; der eine Arm 35a, hier der kürzere Arm, ist mit der Lasche 25 gelenkig verbunden und am anderen Arm 35b ist das bewegliche Kontaktstück 26 angebracht.
Der schwenkbare Kontakthebel 35 verläuft im Einschaltzustand etwa senkrecht zur Lasche 25 und etwa parallel zum Steg des Bügels 23 sowie unter einem Winkel zur Frontwand, der etwa 90° beträgt. Der Arm, an dem sich das bewegliche Kontaktstück 36 befindet, ragt in Richtung der Befestigungsebene des Leitungsschutzschalters vor, welche der Frontwand 12 entgegengesetzt liegt.
Wenn nun durch einen Auslöser, beispielsweise einen thermischen oder einen elektromagnetischen Auslöser eine Auslösung stattfindet, dann wird der Auslösehebel 29 entgegen dem Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung G verschwenkt, wodurch die Nase 31 von dem Rücksprung 32 freikommt, und sich der Klinkenhebel 27 im Uhrzeigersinn, Pfeilrichtung U verschwenken kann, sodass, wie aus 2 hervorgeht, sich der längere Schenkel des U-förmigen Bügels 23 innerhalb des Langloches 26 in Richtung zur Verklinkungsstelle hin bewegen kann, sodass dabei der Schaltgriff 18 beziehungsweise der Schaltknebel 19 in Ausschaltstellung gelangt, wobei er sich in Pfeilrichtung G entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, und dabei die Lasche 25 freigegeben wird, sodass eine Federkraft auf den Kontakthebel 35 ausgeübt wird und der Kontakthebel 35 im Uhrzeigersinn U um seine Achse 34 verschwenkt werden kann.
Um den Schalter wieder in Einschaltstellung zu verbringen, wird der Schaltgriff 18 im Uhrzeigersinn U verschwenkt, wodurch der U-förmige Bügel 23, dessen Schenkel durch das Langloch 26 in der Lasche 27 geführt wird, in Richtung zum Lagerpunkt des Klinkenhebels verschoben wird, wodurch über die Lasche 25 auch der Kontakthebel 35 in Einschaltstellung gedrückt wird. Dies erfolgt deshalb, weil mittels einer Federanordnung 40 mit zwei vorstehenden Armen 41 und 42, von denen der Arm 41 am Schaltknebel und der Arm 42 am Auslösehebel angreifen, der Auslösehebel in Verklinkungsstellung verbracht und damit festgehalten wird, so dass der längere Schenkel des Bügels eindeutig geführt ist. Der längere Schenkel ist derjenige, der nicht durch die Öffnung 22 am Auge 21 des Schaltknebels 18 greift.
Die 3 zeigt den Leitungsschutzschalter beziehungsweise das Schaltwerk in der sogenannten Freiauslösestellung, also in einer Stellung, in der der Auslösehebel 28 in ausgelöste Stellung verschwenkt ist, sodass der Klinkenhebel 27 mit seiner Nase 31 nicht hinter den Rücksprung 32 am Auslösehebel greifen kann.
An der Lasche 25 befindet sich in ihrer Verlängerung ein Stoßnocken 25a, der gegen einen Absatz 43 des Auslösehebels 28 vorspringt; im Falle einer Ausschaltung wirkt dieser Vorsprung 25a auf den Auslösehebel 28, sodass dieser in eine Stellung verbracht wird, die die von dem thermischen oder magnetischen Auslöser bewirkte Stellung überschreitet, sodass durch den Auslösehebel mittels einer nicht näher dargestellten Kupplungseinrichtung der Auslösehebel eines benachbart angeordneten Leitungsschutzschalters (bei einer mehrpoligen Ausführung) sicher betätigt werden kann.
Die 4 zeigt den Montageschritt, bei dem der Klinkenhebel 27 sowie der Auslösehebel und der bewegliche Kontakthebel in die Gehäusehalbschale 11 eingesetzt sind; die 5 zeigt einen weiteren Montageschritt, bei dem zusätzlich die Lasche aufgesetzt ist; in einem noch späteren Montageschritt wird dann der Bügel 23 eingesetzt, wobei dessen einer Schenkel durch die Öffnung 22 und dessen anderer Schenkel durch die Öffnung 24 sowie das Langloch 26 hindurchgedrückt werden. Auf diese Weise kann das Schaltwerk des Leitungsschutzschalters auf einfache Weise senkrecht zur Breitseitenfläche der Gehäusehalbschale 11 in diese eingesetzt werden, was eine erhebliche Erleichterung für die automatische Fertigung bedeutet.
Die 6 und 7 zeigen je eine weitere Ausführungsform der Erfindung; bei den Ausführungen gemäß den 1 bis 5 ist der Klinkenhebel lediglich in der einen Gehäusehalbschale 11 gelagert; wenn der Klinkenhebel in beiden Gehäusehalbschalen gelagert werden soll, dann ist am Klinkenhebel beidseitig je ein Zapfen angeformt; der Zapfen, der in dem nicht dargestellten Gehäuseschalenteil gelagert sein soll, trägt in 6 die Bezugsziffer 50. Dieser Zapfen 50 durchgreift eine Öffnung 51 in einer Lasche 52, die bezüglich der Wirkung der Lasche 25 entspricht.
Bei der Ausführung gemäß 7 ist an dem Auslösehebel ein dem Zapfen 51 entsprechender Zapfen 53 angeformt, der in der nicht dargestellten Gehäuseschale gelagert ist. Dabei ist der Zapfen 53 an einem etwa senkrecht zur Längserstreckung verlaufenden Absatz 54 angeformt. Eine der Lasche 51 entsprechende Lasche 55, die allerdings keine Durchbrechung 52 aufweist, wird dann wenigstens teilweise von dem Absatz 54 überdeckt, sodass sich die Lasche 55 im wesentlichen oberhalb der Verbindungslinie des Zapfens 53 mit dem in der 7 nicht sichtbaren Zapfen befindet, der dann in der Gehäusehalbschale 11 gelagert ist.

Claims

Elektrisches Installationsschaltgerät, insbesondere Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter oder Motorschutzschalter, mit einem Schaltschloss mit einer Verklinkungsstelle, die manuell mit einem Schaltknebel oder mit einem elektromagnetischen oder thermischen Auslöser entklinkbar ist, mit einem vom elektromagnetischen und thermischen Auslöser betätigbaren Auslösehebel, der auf die Verklinkungsstelle einwirkt, mit einem Klinkenhebel, der ein Element der Verklinkungsstelle bildet, und mit einem bewegbaren, insbesondere schwenkbaren Kontakthebel, der vom elektrischen Auslöser bei einem Kurzschluss aufgeschlagen und bei Kurzschluss- und Überstrom vom Schaltschloss bleibend in Ausschaltstellung verbracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der im Gehäuse drehbar gelagerte Klinkenhebel mit dem Auslösehebel die Verklinkungsstelle bildet, dass der Auslösehebel in der Drehachse des Schaltknebels drehbar gelagert ist, dass am Schaltknebel diametral gegenüber dem Schaltgriff ein einen ersten Schenkel eines U-Bügels aufnehmender Vorsprung angeformt ist, dessen anderer, zweiter Schenkel in einem Langloch in dem langgestreckt ausgebildeten Klinkenhebel verschiebbar geführt und gelenkig an einer Verbindungslasche angeschlossen ist, deren anderes Ende, mit dem drehbar gelagerten Kontakthebel verbunden ist.
Installationsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel etwa parallel zur Verbindungslasche neben dieser verläuft, wobei lediglich in Einschaltzustand die Verbindungslasche mit dem Klinkenhebel einen in Richtung Frontseite offenen stumpfen Winkel bildet und die Verbindungslasche während einer Ausschaltschalthandlung sich etwa parallel zum Klinkenhebel und etwa parallel zur Frontseite in Richtung Verklinkungsstelle verschiebt.
Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel an seinem der Verklinkungsstelle entfernt liegenden Ende drehbar im Gehäuse gelagert ist.
Installationsschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel nur in einer Gehäusehalbschale gelagert ist.
Installationsschaltgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel von der Lasche geführt und in der Lagerstelle in der Gehäusehalbschale gehalten ist.
Installationsschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Klinkenhebel beidseitig je ein als Zapfen ausgebildeter Fortsatz angeformt ist, mit denen er in beiden Gehäusehalbschalen gelagert ist.
Installationsschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche eine Durchbrechung aufweist, durch welche der eine Fortsatz am Klinkenhebel hindurchgreift, sodass der Klinkenhebel auch in der anderen Gehäusehalbschale mit seinem Fortsatz gelagert ist.
Installationsschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der eine Fortsatz auf der der Frontwand entgegengesetzt liegenden Seite der Lasche in die andere Gehäusehalbschale erstreckt.
Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Lasche eine in Richtung Auslösehebel vorspringende Nase geformt ist, die beim Ausschaltvorgang gegen den Auslösehebel anschlägt und diesen in seine Endstellung treibt.