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Die
Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Derartige
Installationsschaltgeräte
sind zum Beispiel Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter
oder Motorschutzschalter, mit denen bei Auftreten eines Kurzschlussstromes,
eines Überstromes oder
eines Fehlerstromes eine Ausschaltung bewirkt wird. Ein Leitungsschutzschalter,
der hier beispielhaft bevorzugt betrachtet werden soll, besitzt
eine aus einem feststehenden und einem sogenannten beweglichen Kontaktstück bestehende
Kontaktstelle, die manuell geschlossen oder manuell und automatisch geöffnet werden
kann. Das bewegliche Kontaktstück ist üblicherweise
an einem um eine ortsfeste Achse drehbaren Kontakthebel an einem
Ende befestigt, wobei an dessen anderem Ende ein Kniehebelgetriebe
anschließt,
welches selbst wiederum mit dem Schaltknebel gelenkig verbunden
ist. Die Öffnung
der Kontaktstelle wird einmal durch Betätigen des Schaltknebels bewirkt,
und zum anderen sind ein thermischer Auslöser, mit dem ein Überstrom,
und ein elektromagnetischer Auslöser,
mit dem ein Kurzschlussstrom abgeschaltet werden kann, vorgesehen.
Als thermischer Auslöser
kann ein Streifen aus einem Thermobimetall oder einer Formgedächtnislegierung verwendet werden.
Der elektromagnetische Auslöser umfasst
meist ein Joch, einen Magnetkern, einen Magnetanker und eine Spule;
im Kurzschlussfall wird der Anker von der Spule angezogen und betätigt, wie unten
dargestellt ist, den Kontakthebel mit dem beweglichen Kontaktstück.
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Der
von der Firma ABB Stotz-Kontakt GmbH, Heidelberg, vertriebene Leitungsschutzschalter
S2 besitzt ein mit einer Verklinkungsstelle versehenes Getriebe,
welches zwischen zwei Platinen angeordnet ist; auf diese Verklinkungsstelle
wirken einerseits ein thermischer Auslöser in Form eines Thermobimetalls
und andererseits ein elektromagnetischer Auslöser ein, wodurch nach Entklinkung
dieser Verklinkungsstelle das bewegliche Kontaktstück bleibend
in Öffnungsstellung
verbracht wird. Dass bei Auftreten eines Kurzschlussstromes der
elektromagnetische Auslöser
auch direkt auf den Kontakthebel einwirkt, so dass die Kontaktstelle
sehr schnell geöffnet
wird, um eine frühzeitige
Strombegrenzung zu erzielen, ist hier von untergeordneter Bedeutung.
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Die
Anordnung des Schaltschlosses zwischen den beiden Platinen hat den
Vorteil, dass das Schaltschloss mit den Platinen und dem Kontakthebel
sowie mit dem zwischen den beiden Platinen drehbar festgelegten
Schaltknebel vormontiert werden kann. Andererseits sind einige Montageschritte erforderlich,
um die einzelnen Teile und die Platinen miteinander zu verbinden.
Zur Verklinkung ist eine Verklinkungsstelle mit einer Nase und einem
Rücksprung
vorgesehen, so dass beim Entklinken gewisse Reibungskräfte bei
der Gleitbewegung der Nase gegenüber
dem Rücksprung
aufgebracht werden müssen.
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Eine
Vereinfachung eines solchen Schaltschlosses kann dadurch erfolgen,
dass ein Kniehebelgetriebe zwischen dem Kontakthebel und dem Schaltknebel
vorgesehen ist; welches aus zwei gegeneinander verschwenkbaren Teilen
gebildet ist, die im eingeschalteten Zustand zusammen mit dem Schaltknebel
und dem beweglichen Kontakthebel eine erste stabile Lage einnehmen,
die von dem Auslöser über eine
Totpunktlage in eine zweite stabile Lage verbracht wird, wobei in
der zweiten stabilen Lage sich der Kontakthebel und damit das bewegliche
Kontaktstück
in Offenstellung befindet.
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Aus
der
EP 0 585 261 B1 ist
ein derartiges Schaltwerk der eingangs genannten Art, bekannt geworden,
bei dem das Kniehebelgetriebe aus einem Streckhebel und einem Runddrahtbügel gebildet
ist, wobei der Streckhebel am Schaltknebel anschließt; aufgrund
des Angriffpunktes des Auslösers
oder gegebenenfalls eines Auslösehebels
am Streckhebel ist auf eine besonders hohe Maßgenauigkeit Wert zu legen,
um eine korrekte Auslösung
zu erzielen, wobei zusätzlich
Maßnahmen
zu treffen sind, um für
den Einschaltvorgang eine exakt definierte Führung aller Komponenten am
Kniegelenkhebel zu erzielen.
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In
der DE 10 2004 012 919.3 ist ein Schaltwerk für ein elektrisches Installationsschaltgerät beschrieben,
welches ein Getriebe aufweist, dass aus seiner ersten stabilen Lage über eine
Totpunktlage in eine zweite stabile Lage gelangt, wobei an dem Schaltgriff
ein Schenkel eines Bügels
angelenkt ist, dessen anderer Schenkel mit einer Lasche gelenkig verbunden
ist, die an ihrem anderen mit dem Kontakthebel gelenkig in Verbindung
steht. Der Auslösehebel
wirkt auf den mit der Lasche verbundenen Schenkel des Uförmigen Bügels.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Installationsgerät der eingangs genannten Art
zu schaffen, welches noch weiter vereinfacht ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß also ist
am Schaltknebel ein Schenkel unterschiedlicher Läge aufweisender U-förmiger Bügel mit
seinem kürzeren
Schenkel gelenkig angeschlossen; der längere Schenkel ist an einer
Lasche gelenkig angeschlossen und gleitet mit seinem freien Endbereich
auf einem ortsfesten Gehäuseabschnitt
und ist dabei geführt,
und die Lasche, der Auslösehebel
und der längere
Schenkel mit dem Gehäuseabschnitt
bilden dabei die Verklinkungsstelle.
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Hiermit
wird ein sogenanntes Kniegelenkschaltwerk geschaffen, welches bezüglich Montage noch
weiter vereinfacht ist.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist der Auslösehebel auf der Schaltknebeldrehachse
drehbar gelagert und mittels einer Federanordnung dauernd in Richtung
Verklinkungsstellung beaufschlagt.
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Bei
manchen Installationsschaltgeräten
wirkt auf die Verklinkungsstelle ein Schieber ein, der von dem elektromagnetischen
und dem thermischen Auslöser
bei einem Kurz- oder Überstrom
verschoben wird; in diesem Falle kann die Erfindung dahin gehen,
dass der Schieber das Auslöseteil
bildet und somit Teil der Verklinkungsstelle ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen,
dass an der mit dem Kontakthebel gelenkig verbundenen Lasche eine Aussparung
auf der der Frontseite abgewandten Längskante vorgesehen ist, in
die der längere
Schenkel des Bügels
eingreift und darin in Verklinkungsstellung festgehalten wird.
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Dabei
kann am Auslöseteil
ein Zapfen vorgesehen sein, der mit einem Vorsprung an der Lasche zusammenwirkt,
der an der Gelenkstelle der Lasche an dem dem Kontakthebel entgegengesetzt
liegenden freien Ende auf der anderen Seite der Aussparung angeordnet
ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Anhand
der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und
weitere Vorteile näher
erläutert
und beschrieben werden.
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Es
zeigen
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1 eine
perspektivische Einsicht in einen Leitungsschutzschalter, in Einschaltstellung,
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2 den
Leitungsschutzschalter gemäß 1 in
Ausschaltstellung,
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3 den
Leitungsschutzschalter gemäß den 1 und 2 in
seiner Verklinkungsstelle, also in der Einschaltstellung, aus einer
anderen Perspektive als diejenige gemäß der 1,
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4 den
Leitungsschutzschalter gemäß den 1 bis 3 während des
Entklinkungsvorganges,
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5 den
Leitungsschutzschalter gemäß der 4 in
einer gegenüber
der Stellung gemäß der 4 zeitlich
späteren
Stellung,
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6 eine
noch spätere
Stellung des Leitungsschutzschalter gemäß 5 und
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7 eine
weitere Ausführungsform
des Leitungsschutzschalters in Ausschaltstellung.
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Die
Erfindung soll im Folgenden anhand eines Leitungsschutzschalters
erläutert
werden; selbstverständlich
kann die Erfindung auch an einem Fehlerstrom- oder an einem Motorschutzschalter
eingesetzt werden.
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Es
sei nun Bezug genommen auf die 1.
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Die 1 zeigt
eine perspektivische Teilansicht in einen Leitungsschutzschalter 10,
dessen Gehäuse
ein erstes Gehäuseschalenteil 11 aufweist, welches
mit einem zweiten Gehäuseschalenteil (nicht
dargestellt) zu einem einheitlichen geschlossenen Gehäuse zusammen
gesetzt ist.
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Der
Leitungsschutzschalter 10 besitzt einige Komponenten, die
hier nicht von Bedeutung sind, nämlich
die Komponenten elektromagnetischer Auslöser und thermischer Auslöser und
dergleichen, ebenso sind Anschlussklemmen, Lichtbogenlöschkammer
und sonstige Teile nicht näher
dargestellt, da diese für
die Erfindung nicht von Bedeutung sind.
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Das
Gehäuseschalenteil 11 besitzt,
ebenso wie das gesamte Gehäuse,
eine vordere Frontseite 12, in der sich eine Öffnung 13 befindet,
aus der der Schaltgriff 14 eines Schaltknebels 15 herausragt.
Der Schaltknebel 15 ist um eine Achse 16 schwenkbar. Auf
der dem Schaltgriff 14 diametral gegenüber liegenden Seite ist ein
Vorsprung 17 angeformt, der eine augenförmige Öffnung 18 aufweist,
in die ein Schenkel 19 eines U-förmigen
Bügels 20 eingesteckt ist,
so dass sich der U-förmige
Bügel 20 in
der Öffnung 18 drehen
kann. Der andere Schenkel 21, siehe 3, des Bügels 20 ist
gegenüber
dem Schenkel 19 verlängert
ausgebildet; das freie Ende dieses anderen Schenkels 21 ragt
etwa bis zur Innenfläche 22 des
Gehäuseschalenteils 11 und
wirkt dort mit einer ortsfesten Schrägfläche 23 derart zusammen,
dass sich das freie Ende 21a des Schenkels 21 auf
der Schrägfläche 23 bewegen
und auf ihr gleiten kann bzw. auf ihr geführt ist.
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Der
Leitungsschutzschalter 10 besitzt weiterhin einen um eine
Achse 23 schwenkbaren Kontakthebel 24, der als
Doppelarmhebel ausgebildet ist; an dem einen frontseitenabseitigen
Arm 25 ist ein bewegliches Kontaktstück 26 angeformt, welches
mit einem feststehenden Kontaktstück 27 die Kontaktstelle 28 des
Leitungsschutzschalters bildet. Am frontseitigennahen Arm 29 ist
eine Lasche 30 angelenkt. Während der Kontakthebel 24 etwa
senkrecht zur Frontseite 12 verläuft, verläuft die Lasche 30 etwa parallel
zur Frontseite und bildet mit ihr einen spitzen Winkel, der zur
Achse 16 hin geöffnet
ist. Die Lasche 30 besitzt, wie in der 4 dargestellt
ist, auf ihrer frontabseitig gelegenen Längskante eine etwa halbkreisförmige Aussparung 31,
deren Abmessungen dem Schenkel 21 angepasst sind; in eingeschaltetem Zustand,
also im Zustand gemäß 1,
liegt der Schenkel 21 satt in der Aussparung 31.
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Um
die Achse 16 des Schaltknebels ist weiterhin ein Auslösehebel 32 drehbar
gelagert, der etwa radial eine L-förmige Anformung 33 aufweist, dessen
einer Schenkel 34 etwa senkrecht zur Frontseite 12 und
dessen anderer Schenkel 35 etwa senkrecht dazu unter einem
Winkel zur Frontseite 12 ausgerichtet ist, der hin zum
Kontakthebel als spitzer Winkel geöffnet ist. An dem Arm 35 ist
senkrecht dazu ein Zapfen 36 angeformt, gegen den im eingeschalteten
Zustand ein Vorsprung 37 an der Lasche liegt, welcher Vorsprung 37 an
dem der Aussparung 31 entgegengesetzten Ende der Lasche 30 ange formt
ist. Dieser Vorsprung verläuft
gegenüber
der Längsrichtung
der Lasche 30 unter einem stumpfen Winkel, der zur Kontaktstelle
hin geöffnet
ist.
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Die
Schrägfläche verläuft unter
einem spitzen Winkel zur Frontseite, wobei das kontakthebelabseitige
Ende der Schrägfläche näher zur
Frontfläche
gelegen ist als das kontakthebelnahe Ende; der Steg des Bügels 20 bildet
mit der Verbindungslinie V der Mittelachse der Öffnung 18 und der
Drehachse des Schwenkhebels 14 einen stumpfen Winkel, wobei
die Spitze dieses Winkels zur Kontakthebel hin gerichtet ist bzw.
auf der Seite des Kontakthebels liegt, bezogen auf den Schaltknebel 14 und
den Bügel 20.
Das freie Ende des Schenkels 35 mit dem Zapfen 36 springt
zum Kontakthebel, d. h. in Richtung zum Kontakthebel, vor. Dieser
Zapfen überdeckt den
Vorsprung, so dass der Vorsprung 37 gegen den Zapfen 36 zum
Anliegen kommt, in eingeschalteten Zustand.
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In
eingeschaltetem Zustand also besteht die Verklinkung aus der Zuordnung
des Schenkels 21 zu der Schrägfläche 23 und der Aussparung 31,
insoweit, als die Schrägfläche 23 das
Widerlager für
den Schenkel 21 bildet, siehe auch 3.
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Wenn
aufgrund eines elektromagnetischen oder thermischen Auslösevorganges
eine Ausschaltung erfolgen soll, siehe 4, dann
wird über
einen Schieber 40, siehe 2, der mit
dem elektromagnetischen und thermischen Auslöser in Verbindung steht, der
Auslösehebel 32 entgegen
dem Uhrzeigersinn Pfeilrichtung G um die Achse 16 verschwenkt, wodurch
der Zapfen 36 gegen den Vorsprung 37 anliegt und
diesen Vorsprung 37 wegdrückt, so dass sich die Lasche 30 ebenfalls
im Uhrzeigersinn um ihre Achse 30a verschwenkt, mit der
sie am Kontakthebel 24 angelenkt ist. Dadurch kann sich
der Schenkel 21 auf der Schrägfläche 23 frei bewegen
und gibt die Lasche 30 frei, so dass sich die Lasche 30 in Pfeilrichtung
P hin in den Bereich der Achse 16 bewegen und der Kontakthebel
sich verschwenken können;
gleichzeitig verschwenkt sich der Schaltgriff ebenfalls in Pfeilrichtung
G und erreicht so die Ausschaltstellung, siehe 2.
Während
dieser Bewegung gelangt der Schenkel 21 des Bügels wieder
in die Aussparung 31 an der Lasche zurück, wobei sich die Innenfläche des
Armes 35 gegen den Schenkel 21 angelegt und so
den Schenkel innerhalb der Aussparung 31 festhält, wie
aus 2 zu entnehmen. In entsprechender Weise besitzt
diese Innenseite des Armes 35 eine geeignete Kontur.
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Durch
den Vorsprung 37 wird der Auslösehebel 32 bei der
Ausschaltbewegung noch weiter in die Auslösestellung getrieben, so dass über den
Auslösehebel 32 Auslösehebel
benachbarter Leitungsschutzschalter ebenfalls betätigt werden
können.
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Die 6 zeigt
die Rückführung in
die Verklinkung. Hat sich der Schaltgriff aufgrund der Einwirkung
der Rückstellfeder
zurück
bewegt, wird die Lasche durch den Auslösehebel ebenfalls von der Rückstellfeder
beaufschlagt, wobei der Auslösehebel über den
Vorsprung die Lasche in ihre Einschaltstellung zurück drückt.
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Die
Ausführung
gemäß 7 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung. Kontakthebel, Lasche und Schaltgriff sind gleich.
Innerhalb des Schalters befindet sich ein Schieber, der dem Schieber 40 entspricht
und von dem magnetischen und thermischen Auslöser betätigt wird; am Schieber ist ein
Zapfen 51 angeformt, der dem Zapfen 36 entspricht.