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Die
Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Danach weist die Auslösevorrichtung ein Magnetjoch,
ein daran angeordnetes Magnetelement und eine Ankereinheit auf,
die entgegen der Kraft eines Federelements durch die Kraft des Magnetelements an
Polflächen
des Magnetjochs gehaltert ist, wobei ein Auslösemittel vorgesehen ist, dessen
Auslösekraft
der Magnetkraft derart entgegenwirkt, dass die Ankereinheit von
den Polflächen
lösbar
ist und durch die Federkraft über
ein Betätigungsmittel
auf eine Verklinkungsstelle zur Entklinkung eines Auslöseschiebers
und damit zur Freisetzung einer gespeicherten Energie einwirkt,
wobei ein Auslöseelement, das
mit dem Auslöseschieber
in einer Wirkverbindung steht, zur Übertragung der gespeicherten
Energie auf ein Schaltschloss eines Schaltgerätes zur Öffnung dessen elektrischer
Kontakte dient.
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Eine
Auslösevorrichtung
der vorgenannten Art findet beispielsweise in einem Fehlerstromschutzschalter
Einsatz. Hierbei sind alle stromführenden Leiter, auch der Neutralleiter,
durch einen Summenstromwandler des Fehlerstromschutzschalters geführt. Die
Leiter bilden die Eingangswicklung des Wandlers. Bei fehlerfreiem
Betrieb, also bei einem nicht auftretenden Fehlerstrom, ist die
Summe der zufließenden
und der abfließenden
Ströme
gleich groß,
so dass sich die magnetischen Felder der Leiter aufheben. Bei Auftreten
eines Fehlers, beispielsweise bei einem Kurzschluss, wird dieses
Gleichgewicht gestört,
da ein Teil des Stromes, nämlich
der Fehlerstrom, über
einen Schutzleiter und die Erde abfließt. In einer Ausgangswicklung
des Summenstromwandlers wird daher eine Spannung induziert, die über ein
Auslösemittel
und einem nachgeordneten Schaltschloss eines Schaltgerätes zur Öffnung elektrischer
Kontakte dient und damit letztlich eine Stromkreisunterbrechung
bzw. eine Netztrennung verursacht. Als Auslösemittel ist zum einen eine Elektrospule
vorsehbar, die an ei nem Jochschenkel eines Magnetjochs mit einem
beweglichen Anker derart angeordnet ist, dass bei deren Erregung
ein Magnetfluss gegeben ist, der dem Magnetfluss eines an dem Magnetjoch
angeordneten Dauermagneten entgegenwirkt, wobei sich der magnetische
Fluss derart verringert, dass der bewegliche Anker seine Haftung
an dem Magnetjoch verliert und von einer Feder schlagartig in eine
Unterbrechungsstellung bewegt wird. Hierbei wird eine mechanische
Energie freigesetzt, die über
Auslöseglieder
zur Öffnung
der stromführenden
elektrischen Kontakte umgesetzt wird. Derselbe Effekt kann mit einem
Piezo-Element als Auslösemittel
erzielt werden, das mit der fehlerbedingten Induktionsspannung versorgt
und in seiner Funktion als elektromechanisches Druckmittel auf die
Ankereinheit in Richtung der Unterbrechungsstellung einwirkt.
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Eine
derartige Auslösevorrichtung
mit einer Spule ist beispielsweise aus der
DE 26 48 994 A1 bekannt,
wonach ein elektromagnetisches Relais vorgesehen ist, das ein annähernd U-förmiges Magnetjoch,
einen daran befestigten Permanentmagneten, eine den einen Schenkel
des Magnetjochs umgebende Spule und einen an dem freien Ende des
anderen Schenkels drehbar gelagerten Magnet-Klappanker aufweist,
der in angezogenem Zustand des Relais an dem einen Schenkel entgegen
der Kraft einer Feder anliegt. Beim Abfallen wirkt der Klappanker
auf eine Verklinkungsstelle in deren Öffnungsrichtung ein, wobei
ein von der Verklinkungsstelle in gespanntem Zustand festgehaltener
Energiespeicher freigegeben wird, dessen Energie über ein
Auslöseelement
auf ein Schaltschloss zur Öffnung
elektrischer Kontakte übertragen
wird. Die Verklinkungsstelle ist aus einer ortsfest drehbar gelagerten
Klinke mit einer Nase und einem gegen die Nase entgegen der Entladerichtung des
spiralfederartigen Energiespeichers anliegenden Klinkenhebel gebildet.
Das Auslöseelement
ist als Auslösehebel
mit dem Klinkenhebel über
eine Vierkantwelle fest verbunden. Hierzu ist in der
DE 26 48 994 A1 eine Alternative
Ausführung
des Klinkenhebels und der als Energiespeicher dienenden Spiralfeder
offenbart, wonach anstatt des Klinkenhebels ein Auslöseschieber
und anstatt der Spiralfeder eine Zug- oder Druckfeder vorgesehen
werden kann. Als Nachteil der alternativen Anordnung ist jedoch
eine daraus zwangsläufig
resultierende erhöhte
Baugröße angegeben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auslösevorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich unter Beibehaltung ihrer Auslöseeigenschaften
durch eine platzsparende Bauweise auszeichnet.
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Die
Aufgabe wird ausgehend von einer Auslösevorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen
sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
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Durch
die Zusammenführung
des Auslöseschiebers
und des Auslöseelements
zu einer Baueinheit in Form eines in einer Führung verschiebbaren Stößels ist
eine Auslösevorrichtung
gegeben, die zumindest ein Bauteil mit einer Doppelfunktion, nämlich Entklinkung
der Auslösevorrichtung
sowie Schaltschloss-Auslösung eines
Schutzschaltgerätes,
aufweist. Entgegen dem technischen Vorurteil, dass eine Auslösevorrichtung
mit einem verschiebbaren Teil in Form eines Auslöseschiebers platzaufwändiger als
eine entsprechende Vorrichtung mit einem verschwenkbaren Teil in
Form eines Klinkenhebels ist, erlaubt die erfindungsgemäße Auslösevorrichtung
unter Beibehaltung ihrer Auslöseeigenschaften überraschenderweise
nicht nur eine gegenüber
dem Stand der Technik gleich bleibende Baugröße, sondern vielmehr eine Baugröße mit geringerem
Platzbedarf. Die sich aus der Doppelfunktion zumindest eines Bauteils
ergebende Teilereduzierung ermöglicht demnach
eine kompakte Bauweise, welche für
den anhaltenden Trend der Miniaturisierung von erheblicher Bedeutung
ist; so ist beispielsweise ein Fehlerstromschutzschalter vorsehbar,
der mit einer geringeren Anzahl von Teilungseinheiten auskommt.
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Mit
Vorteil ist als Auslösemittel
eine Elektrospule vorgesehen, die an einem Jochschenkel des Magnetjochs
derart angeordnet ist, dass bei deren Erregung ein Magnetfluss gegeben
ist, der dem Magnetfluss des Magnetelements entgegenwirkt. Hierbei
ergibt sich durch die auf einem Jochschenkel aufgesteckte Elektrospule
eine platzsparende Anordnung.
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Vorteilhafterweise
ist das Magnetelement als Dauermagnet ausgeführt, wodurch ein versorgungsfreies,
passives Bauteil für
einen ausreichend großen magnetischen
Fluss zur Anhaftung der Ankereinheit an dem Magnetjoch, die gemeinsam
ein Magnetsystem bilden, gewährleistet
ist.
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Mit
Vorteil ist das Auslösemittel
ein elektrisch beaufschlagbares Piezo-Element, das als elektromechanisches
Druckmittel auf die Ankereinheit zum Ablösen derselben von dem Magnetjoch
einwirkt, wobei das Piezo-Element ein ausgesprochen geringes Bauteilvolumen
aufweist und dementsprechend zu einer kompakten Bauform der Auslösevorrichtung beiträgt.
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Vorteilhafterweise
weist die Ankereinheit einen Ankerträger mit einer daran in einer
Pendellagerung angeordneten Ankerplatte auf, wodurch eine ganzflächige Auflage
der Ankerplatte an den Jochschenkeln gewährleistet ist.
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Mit
Vorteil ist der Ankerträger
in der Art eines Klappankers drehbeweglich gelagert, so dass eine reibungsminimierte
Lagerung einerseits gegeben ist und aufwändige Maßnahmen für eine geradlinige Führung andererseits
entfallen.
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Vorteilhafterweise
ist das Betätigungsmittel Teil
der Ankereinheit, was zu einer weiteren Zusammenfassung von Funktionsbauteilen
führt und
somit zu einer noch kompakteren Bauweise der Auslösevorrichtung
beiträgt.
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Mit
Vorteil ist das Betätigungsmittel
mit einer schräg
zu dem Stößel verlaufenden
Gleitfläche
für den
Auslöseschieber
ver sehen, wodurch eine translatorische Bewegung des Stößels in
eine rotatorische Bewegung des Betätigungsmittels und damit auch der
Ankereinheit umgesetzt ist; dabei ist der Grad der Schräge der Gleitfläche ein
Maß für den Schwenkbereich
der Ankereinheit.
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Vorteilhafterweise
ist das Betätigungsmittel mit
einem von dem Auslöseschieber
betätigbaren Rückstellzapfen
versehen, so dass das Betätigungsmittel
und damit auch die Ankereinheit bei Rückstellung des Stößels in
seine Auslösestellung
ebenfalls in die jeweilige Ausgangsstellung zurückversetzt werden.
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Mit
Vorteil ist der Stößel über ein
Gelenk mit einem Kipphebel verbunden, der zur Führung des Stößels dient.
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Vorteilhafterweise
ist der Kipphebel freiendseitig an einem Auflager gelagert, wodurch
sich eine technisch aufwändige
Lagerung erübrigt.
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Mit
Vorteil ist die Einheit aus Stößel und
Auslöseschieber
L-förmig ausgeführt, wobei
der Auslöseschieber
auch als Bolzen für
das Gelenk vorgesehen ist.
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Vorteilhafterweise
ist die Feder im Bereich des Gelenks mit dem Kipphebel verbunden,
so dass die gespeicherte Energie über einen möglichst großen Hebel auf den Stößel einwirkt.
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Mit
Vorteil stellt die Feder auch die gespeicherte Energie zur Verfügung, wodurch
auf weitere Bauelemente zur Speicherung von mechanischer Energie
verzichtet werden kann.
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Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der weiteren
Ansprüche
werden im Folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, ohne
dass insoweit eine Beschränkung
der Erfindung erfolgt; darin zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Auslösevorrichtung
in EIN-Stellung
(auslösebereiter
Stellung);
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2 eine
Schnittdarstellung der Auslösevorrichtung
gemäß 1;
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3 die
Auslösevorrichtung
gemäß 1 mit
einem in einer Freigabestellung befindlichen Betätigungsmittel;
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4 die
Auslösevorrichtung
gemäß 1 in
AUS-Stellung (ausgelöster
Stellung);
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5 die
Auslösevorrichtung
gemäß 4 ohne
Magnetsystem;
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6 ein
Schutzschaltgerät
mit der Auslösevorrichtung
nach 1 in einer perspektivischen Darstellung; und
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7 eine
Schaltungsanordnung des Schutzschaltgerätes gemäß 6 mit der
Auslösevorrichtung
nach 1.
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In
den 1 und 2 ist in einer Draufsicht bzw.
in einer Schnittdarstellung eine Auslösevorrichtung 1 zur
Stromkreisunterbrechung bei Fehlerströmen in ihrer EIN-Stellung dargestellt.
Die Auslösevorrichtung 1 weist
ein Gehäuse 2 auf,
das in einen Schutzschalter, insbesondere Fehlerstrom- oder Differenzstrom-Schutzschalter,
in modularer Bauweise einsetzbar ist, wobei eine unmittelbare Integrierung der
Auslösevorrichtung 1 in
dem Schutzschalter bzw. in dessen Gehäuse gleichsam erfolgen kann.
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Die
Auslösevorrichtung 1 – auch als
Auslöserelais
bezeichnet – ist
mit einem Magnetsystem versehen, das einen Dauermagneten 3 aufweist,
der an zwei gegenüberliegenden
Längsseiten
jeweils mit einer daran anliegenden Polplatte 4, 5 versehen
ist. Die beiden Polplatten 4, 5 überragen
den Dauermagneten 3 derart, dass ein Zwischenraum oberhalb
des Dauermagneten 3 gegeben ist. In dem Zwischenraum befindet
sich ein Magnetjoch 6, das einen ersten Jochschenkel 7 und
einen weiteren Jochschenkel 8 aufweist. Die beiden Jochschenkel 7, 8 sind
baugleich, jedoch spiegelverkehrt zueinander montiert, so dass eine
annähernd
U-förmige
Einheit entsteht. Zur Vermei dung eines magnetischen Nebenschlusses sind
die beiden Jochschenkel 7, 8 durch eine Trennfolie 9 elektrisch
isoliert.
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Als
Auslösemittel 10 ist
eine Elektrospule vorgesehen, die auf den ersten Jochschenkel 7 gesteckt
ist. Die freien Enden der beiden Jochschenkel 7, 8 weisen
jeweils eine Polfläche 11, 12 auf,
die zur Bildung eines magnetischen Kreises mit einer Ankerplatte 13 verbindbar
sind. Die Ankerplatte 13 ist zusammen mit einem Ankerträger 14 Teil
einer Ankereinheit 13, 14. Die Ankerplatte 13 ist
hierbei schwimmend in dem Ankerträger 14 gelagert. Der
Ankerträger 14 ist
im Sinne eines Klappankers einseitig drehbar gelagert, wodurch sich
dieser in einem vordefinierten Bereich verschwenken lässt. Im
Bereich der gehäuseseitigen
Lagerstelle 15 des Ankerträgers 14 erstreckt
sich in Richtung des Magnetjochs 6 ein an den Ankerträger 14 angrenzendes
Betätigungsmittel 16.
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Das
als Betätigungshebel
ausgeführte
Betätigungsmittel 16 weist
einerseits eine Gleitfläche 17 auf,
die in Bezug auf die auf den Polflächen 11, 12 ruhende
Ankerplatte 13 schräg
in Richtung des Magnetjochs 6 verläuft. Andererseits ist das Betätigungsmittel 16 mit
einem Rückstellzapfen 18 versehen,
der im rechten Winkel zu dem Ankerträger 14 angeordnet ist.
Zwischen der Gleitfläche 17 und
dem Rückstellzapfen 18 ist
eine Aussparung 19 mit Rastfunktion vorgesehen. In der
in 1 dargestellten EIN-Stellung befindet sich in
der Raste 19 ein Auslöseschieber 20,
der durch den kurzen Teil einer L-förmigen Einheit gebildet ist.
Der lange Teil der L-förmigen
Einheit ist ein als Stößel ausgeführtes, verschiebbares Auslöseelement 21.
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Der
Auslöseschieber 20 bildet
zusammen mit einem Kipphebel 22 ein Gelenk, das für die endseitige
Führung
des Stößels 21 verantwortlich
ist. Der Kipphebel 22 ist an der der Gelenkstelle gegenüberliegenden
Stelle an einem Gehäuseteil 23 durch
die bloße
Auflage gelagert. Der Stößel 21 ist
zur geradlinigen Verschiebung zudem in einer Gehäuseöffnung 24 geführt. Eine
Zugfeder 25 sorgt als Energiespeicher für die nö tige Vorspannung der Auslösevorrichtung 1.
Die Zugfeder 25 ist hierbei zum einen an dem Kipphebel 22 im
Bereich des Gelenks und zum anderen in etwa im Bereich des ersten
Jochschenkels 7 auf Höhe
des Magnetjochs 6 gehäuseseitig
fixiert und verläuft
demzufolge weitestgehend parallel zu der Gleitfläche 17.
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In 2 ist
der von dem Dauermagneten 3 ausgehende magnetische Fluss
MF als geschlossener Kreislauf durch eine strichlierte Linie schematisch dargestellt.
Ferner ist in 2 die Lage des Stößels 21 gezeigt,
aus der ersichtlich ist, dass der Stößel 21 in einer durch
Gehäuseabschnitte
gebildeten Führung 26 in
etwa auf Höhe
der Elektrospule 10 verschiebbar ist.
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In 3 ist
die Auslösevorrichtung 1 mit
dem in einer Freigabestellung 27 befindlichen Betätigungsmittel 16 in
einer Momentaufnahme dargestellt. Die Momentaufnahme zeigt den bereits
durch die Entklinkung des Auslöseschiebers 20 aus
der Raste 19 eingeleiteten Auslösevorgang, der im Folgenden als
Auslöse-Stellung
bezeichnet wird.
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Die
Auslöse-Stellung
ist dann gegeben, wenn ein auftretender Fehlerstrom IF durch die
den ersten Jochschenkel 7 umgebende Elektrospule 10 fließt. Die
Elektrospule 10 baut dabei einen magnetischen Gegenfluss
auf, der den magnetischen Fluss MF des Dauermagneten 3 schwächt. Die
Ankereinheit 13, 14 wird hierbei auf Grund der
dann stärkeren Kraft
der Zugfeder 25 gegenüber
der ursprünglichen Haltekraft
des Magnetsystems nicht mehr an den Polflächen 11, 12 gehalten.
Die Zugfeder 25 reißt folglich über einen
Hebelmechanismus, der den Kipphebel 22 und das Gelenk aufweist,
die Ankereinheit 13, 14 in die Freigabestellung 27.
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Mit
anderen Worten löst
sich der Ankerträger 14 mit
der daran angeordneten Ankerplatte 13 von den Polflächen 11, 12 der
Jochschenkel 7, 8 und schwenkt von diesen weg,
wobei sich durch den Verschwenkvorgang gleichsam die Raste 19 von
dem Auslöseschieber 20 entfernt
und diesen freigibt. Zusätzlich
beaufschlagt der Rückstellzapfen 18 den Auslöseschieber 20 mit
einem mechanischen Freigabeimpuls. Die freigesetzte Energie der
Zugfeder 25 kann sich entfalten und den Stößel 21 in
die durch den Pfeil 28 gekennzeichnete Auslöserichtung
beschleunigen. Durch die Abkopplung der verschwenkbaren Ankereinheit 13, 14 von
dem verschiebbaren Stößel 21 wirkt
die Federenergie im Sinne einer mechanischen Verstärkung auf
den Stößel 21 ein.
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Der
Weg des Stößels 21 ist
daher von dem Drehwinkel der Ankereinheit 13, 14 unabhängig. Ferner
ergibt sich daraus ein insgesamt geringerer Schwenkbereich der Ankereinheit 13, 14 zum
Entklinken des Stößels 21,
wodurch eine geringere Baugröße der Auslösevorrichtung 1 erzielbar
ist. Da das Betätigungsmittel 16,
welches als Hebel auf die Ankereinheit 13, 14 wirkt,
einen relativ kurzen Hebel darstellt, der von der Zugfeder 25 beaufschlagt
wird, kann auch das Materialvolumen des Dauermagneten 3 und
der weichmagnetischen Jochschenkel 7, 8 reduziert
werden, da das von dem Magnetsystem abzufangende Drehmoment in Richtung
der Freigabestellung 27 ebenfalls reduziert ist.
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Gemäß 4 gleitet
der Auslöseschieber 20 während seines
Verschiebevorgangs an der Gleitfläche 17 des Betätigungsmittels 16 entlang,
wodurch die Ankereinheit 13, 14 auf Abstand, d.h.
in ihrer Freigabestellung 27, gehalten wird. Der Stößel 21 wird dabei
in der Führungsnut 26 bis
in seine Endlage verfahren, so dass sich die Auslösevorrichtung 1 in
ihrer AUS-Stellung
befindet. In der AUS-Stellung ist das Betätigungsmittel 16 noch
durch den Auslöseschieber 20 gestützt und
die Zugfeder 25 entspannt. Das freie Ende des Stößels 21 tritt
hierbei aus dem Gehäuse 2 aus,
um einen mit einem Schaltschloss 29 und mit einer Rückstellfeder
gemäß 6 versehenen
Kraftspeicher eines Schaltgeräts 30 unmittelbar auszulösen.
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In 5 ist
verdeutlicht, dass die Zugfeder 25 in etwa diagonal zum
Stößel 21 angeordnet
ist und dabei ihre Zugkraft in Richtung des Kraftpfeils 31 verläuft. Der
Kipphebel 22 übernimmt
hierbei die Aufgabe eines Kraftübertragers
auf den Stößel 21,
während
die Führung 26 den
Stößel 21 auf
einer translatorischen Bahn hält.
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Gemäß 6 ist
das Schaltgerät 30 in
einer 3-poligen Ausführung
mit einem N-Leiteranschluss gezeigt, welches die Auslösevorrichtung 1 aufweist. Der
Hub des aus dem Gehäuse 2 ausfahrenden
Stößels 21 führt dazu,
dass ein davon beaufschlagter Auslösehebel 32 die Auslösung des
nicht dargestellten Kraftspeichers bedingt. Der Auslösehebel 32 verschwenkt
auf einer durch den Bewegungspfeil 33 symbolisierten Kreisbahn
und wirkt dabei auf das ansatzweise dargestellte Schaltschloss 29 des
Schaltgeräts 30,
insbesondere Schutzschaltgeräts,
derart ein, dass dieses entklinkt, d.h. freigegeben wird. Letztlich
wird durch die Kraft der Rückstellfeder
zumindest eine Schaltstelle geöffnet,
wodurch das Schutzschaltgerät 30 von
seiner Betriebsstellung EIN in seine Betriebsstellung AUS überführt wird.
Ein mit dem Schaltschloss 29 in einer Wirkverbindung stehender
Knebel 34 wird ebenfalls von seiner EIN-Stellung in seine
AUS-Stellung verschwenkt. Folglich ist ein durch das Schutzschaltgerät 30 elektrisch
gesicherter Stromkreis im Sinne der Personen- und Anlagensicherheit
unterbrochen. Der den Fehlerstrom verursachende Umstand kann nunmehr
behoben werden.
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Um
das Schutzschaltgerät 30 schnellstmöglich wieder
in seine Bereitschafts- oder auch EIN-Stellung zu bringen, d.h.
die Stellung, in der Fehlerströme
erneut detektiert werden können,
wird unmittelbar nach der Aktivierung der Auslösevorrichtung 1 – sprich
nach dem Ausfahren des Stößels 21 – der Ankerträger 14 mit
der Ankerplatte 13 durch den Kraftspeicher, also durch
das Schaltschloss 29 mit integrierter Rückstellfeder, wieder in seine
Ausgangsstellung gebracht, wobei die Ankerplatte 13 auf den
Polflächen 11, 12 der
Jochschenkel 7,8 zum liegen kommt.
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Die
Rückstellfeder
des Schaltschlosses 29 beaufschlagt hierbei einen Rückstellhebel 35 derart, dass
dieser in Richtung des freien Endes des Stößels 21 entsprechend
dem Bewegungspfeil 36 beschleunigt wird. Dabei wirkt eine
von dem Rückstellhebel 35 übertragene
Schubkraft entsprechend dem Richtungspfeil 37 gemäß 4 auf
den Stößel 21.
Dadurch erfolgt letztlich eine Rückstellung
der Auslösevorrichtung 1.
Der Auslösehebel 32 wird
im Zuge der Rückstellung
der Auslösevorrichtung 1 ebenfalls
in seine Ausgangsposition nahe dem eingefahrenen Stößel 21 zurückgestellt.
Dabei gleitet der Auslöseschieber 20 an
der Gleitfläche 17 des
Betätigungsmittels 16 des
Ankerträgers 14 in
Richtung der Raste 19 so weit entlang, bis der Rückstellzapfen 18 von dem
Auslöseschieber 20 entgegen
der Kraft der Zugfeder 25 beaufschlagt wird und eine Verschwenkung des
Ankerträgers 14 in
Richtung der Polflächen 11, 12 der
Jochschenkel 7, 8 bewirkt wird. Schließlich fährt der
Auslöseschieber 20 in
die Raste 19 bzw. den Verklinkungsraum ein, wodurch der
Auslöseschieber 20 lagegesichert
ist und sich die Auslösevorrichtung 1 erneut
in ihrer EIN-Stellung
gemäß 1 befindet.
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Beim
erneuten Einschalten des Schutzschaltgerätes 30 über den
Knebel 34 gemäß 6 wird
der Rückstellhebel 35 von
dem Ende des Stößels 21 mittelbar über das
Schaltschloss 29 wegbewegt bzw. weggeschwenkt, so dass
sich der Rückstellhebel 35 ebenfalls
wieder in seiner Ausgangsstellung befindet.
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In 7 ist
eine Schaltungsanordnung 38 gezeigt, die der Teileanordnung
des Schutzschaltgerätes 30 zusammen
mit der Auslösevorrichtung 1 gemäß 6 entspricht.
Die Schaltungsanordnung 38 weist Eingangsanschlüsse E1,
E3, E5 und N sowie Ausgangsanschlüsse A2, A4, A6 und N auf. Zwischen
den jeweiligen Ein- und Ausgangsanschlüssen A1 bis A6 und N sind entsprechende
Strompfade L1 bis L3 und N angeordnet, die durch zugeordnete Schaltstellen
S11 bis S42 mittels des Schaltschlosses 29 unterbrechbar
sind. Neben den Schaltstellen S11 bis S42 ist eine Hilfsschaltstelle
S51, S52 vorgesehen, die ebenfalls in einer mechanischen Wirkverbindung
zu dem Schaltschloss 29 steht. Die Strompfade L1, L2, L3
und N bzw. alle stromführenden
Leiter des Verbraucherstromkreises sind primärseitig durch einen Summenstromwandler 39 geführt und münden schließlich in
den Ausgangsanschlüssen A2,
A4, A6 und N. Sekundärseitig
ist durch den Summenstromwandler 39 zudem eine von zweien
Versorgungsleitungen 40 für die Elektrospule 10 geführt. Die
Elektrospule 10 steht ihrerseits mit dem Schaltschloss 29 in
einer mechanischen Wirkverbindung.
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Im
Fehlerfall wird auf der Sekundärseite
des Wandler 39 bedingt durch den dabei entstehenden Differenzstrom
eine Spannung induziert. Die Spannung dient zur Erregung der Spule 10.
Die erregte Spule 10 verringert im Magnetsystem 4 der
Auslösevorrichtung 1 den
magnetischen Hauptfluss MF, so dass die Ankereinheit 13, 14 durch
die dann überwiegende
Kraft der Zugfeder 25 von den Polflächen 11, 12 der
Jochschenkel 7, 8 gemäß 3 abgehoben wird.
Das Schaltschloss 29 wird mittels des Stößels 21 beaufschlagt
und bewirkt dadurch einen Wechsel der Schaltstellung der Schaltstellen
S11 bis S42 und S51, S52. Dieser Effekt ist zu Prüfzwecken
auch über einen
Prüfstromkreis 41 erreichbar.
Der Prüfstromkreis 41 weist
einen Prüftaster 42 und
einen Vorwiderstand 43 auf. Der Prüftaster 42 ist zum
einen mit dem Eingangskontakt der Hilfsschaltstelle S51, S52 und
zum anderen mit dem Vorwiderstand 43 verbunden. Der Ausgangskontakt
der Hilfsschaltstelle S51, S52 weist eine elektrisch leitende Verbindung
zu dem Ausgangsanschluss S34 der Schaltstelle S41, S42 auf. Der
Vorwiderstand 43 ist an seinem zweiten Anschluss mit einem
Leiter versehen, der durch den Primärkreis des Wandlers 39 bis
auf den Strompfad L1 geführt
ist. Bei Betätigung
des Prüftasters 42 wird
der Prüfstromkreis 41 geschlossen,
wobei über
den Vorwiderstand 43 in dem Wandler 39 ein Differenzstrom entsteht,
der ebenfalls eine auf die Auslösevorrichtung 1 wirkende
Induktionsspannung generiert; die Elektrospule 10 schwächt das
Magnetfeld des Dauermagneten 3 gemäß 3, was zur
Auslösung
des Stößels 21 und
damit letztlich zum Auslösen
des Schutzschalters 30 gemäß 4 führt. Derselbe
Effekt kann mit einem Piezo-Element als Auslösemittel 10 erzielt
werden, das mit der fehlerbedingten Induktionsspannung versorgt
und in seiner Funktion als elektromechanisches Druckmittel auf die
Ankereinheit 13, 14 gemäß 3 in Richtung
der Freigabestellung einwirkt.
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Die
zuvor erläuterte
Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden: Um eine Auslösevorrichtung 1 zur
Stromkreisunterbrechung bei Fehlerströmen zu schaffen, die sich unter
Beibehaltung ihrer ursprünglichen
Auslöseeigenschaften
durch eine platzsparende Bauweise auszeichnet, ist vorgesehen, bislang
separat ausgeführte
Auslöserbauteile,
wie den Auslöseschieber 20 und
das als Stößel in einer Führung verschiebbare
Auslöseelement 21,
zu einer kompakten Baueinheit zu vereinigen.