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Die
Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Auslöser für einen
Leitungsschutzschalter, einen Motorschutzschalter oder einen Fehlerstromschutzschalter,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Es
sei zunächst
ein Leitungsschutzschalter betrachtet; die Erfindung kann auch angewendet werden
bei Motorschutzschaltern oder gegebenenfalls bei Fehlerstromschutzschaltern
mit so genannter netzspannungsabhängiger Auslösung. Bei letzteren sind Fehlerstromschutzschalter
bekannt geworden, bei denen die Erfassung des Fehlerstromes netzspannungsunabhängig erfolgt,
die Betätigung des
Schaltschlosses aber netzspannungsabhängig. Zu diesem Zwecke ist
eine Verbindungsleitung zwischen einem Phasenleiter und dem Nullleiter
vorgesehen, in dem sich eine Kontaktstelle sowie ein Auslöser befinden,
wie er hier im folgenden näher
betrachtet werden soll. Bei Auftreten eines Fehlerstromes wird die
Kontaktstelle durch einen Elektromagnetauslöser netzspannungsunabhängig geschlossen,
wodurch in der Verbindungsleitung zwischen dem Phasenleiter und
dem Nullleiter ein Kurzschluss entsteht, der auf den besagten elektromagnetischen Auslöser einwirkt,
wodurch dieser eine Verklinkungsstelle in einem Schaltschloss entklinkt,
wodurch das Schaltgerät
ausgeschaltet wird.
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Ein
derartiger elektromagnetischer Auslöser, der nicht mit einem Fehlerstromauslöser vergleichbar ist,
besitzt einen feststehenden Kern, dem ein beweglicher Anker zugeordnet
ist, wobei der Kern und der Anker von einem Spulenrohr umfasst sind,
so dass der Anker optimal bezogen auf den Kern geführt wird,
um das Spulenrohr herum ist eine Spule gewickelt, die dann vom Kurzschlussstrom
durchflossen wird.
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Zwischen
dem Kern und dem Anker befindet sich eine Feder, deren Aufgabe es
ist, die Empfindlichkeit und den Ansprechwert des elektromagnetischen
Auslösers
einzustellen.
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Dabei
ist festzuhalten, dass für
unterschiedliche Kurzschlussströme
auch unterschiedlich gestaltete elektromagnetische Auslöser verwendet
werden müssen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen elektromagnetischen Auslöser zu schaffen,
bei dem die wesentlichen Bauteile unabhängig vom Ansprechwert gleich
oder identisch ausgebildet sein können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruches 1.
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Erfindungsgemäß also ist
der Abstand der Enden der Feder mittels eines Stellelementes einstellbar,
so dass die Federkraft, die zwischen dem Anker und dem Kern von
der Feder ausgeübt
wird, eingestellt und/oder verändert
werden kann.
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Dadurch
wird erreicht, dass Auslöser
unterschiedlicher Ansprechcharakteristika im wesentlichen die gleichen
Komponenten enthalten, wobei diese Auslösecharakteristika lediglich
durch Veränderung
der Federkraft geändert
und eingestellt werden können.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
kann das Stellelement durch einen Ring gebildet sein, der sich mit
einem Ende gegen den Kern anlegt und gegen dessen anderes Ende die
Feder anschlägt,
wobei für
unterschiedliche Auslösecharakteristiken
Ringe unterschiedliche Länge
verwendet werden können.
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Gemäß einer
weitern Ausführungsform
der Erfindung kann als Stellelement ein mit einem Außengewinde
versehender Ring vorgesehen sein, der in ein mit dem Kern oder dem
Spulenrohr verbundenes Innengewinde einschraubbar ist.
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Dadurch
wird erreicht, dass Änderungen
und Austauschen eines Ringes gegen einen anderen nicht mehr erforderlich
sind.
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Das
Innengewinde kann am Spulenrohr angeordnet sein; es besteht auch
die Möglichkeit,
das ein ins Innere des Spulenrohres ein eingreifender Zylinderkragen
vorgesehen ist, der dass Innengewinde trägt.
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In
Verbesserung und weiterer Ausgestaltung kann der Zylinderkragen
an seinem in Inneren des Spulenrohres befindlichen Ende eine radial
nach Innen vorspringende umlaufende Leiste aufweisen, an der das
Innengewinde angeformt ist.
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Darüber hinaus
können
der Anker und die Feder von einem Federführungsrohr umfasst sein, welches
innerhalb des Spulenrohres eingesetzt ist. Zwischen der Innenseite
des Spulenrohres und der Außenseite
des Federführungsrohres
können
Rastelemente vorgesehen sein, die eine Einstellung in unterschiedliche
Lagen des Federführungsrohres
bezogen auf den Anker gestatten.
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Anhand
der Zeichnung, in der drei Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und
beschrieben werden.
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Es
zeigen:
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1 eine
Einsicht in einen geöffneten
Leitungsschutzschalter in sehr schematischer Darstellung und
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2 bis 4 drei
unterschiedliche Ausgestaltungen eines elektromagnetischen Auslösers, wie er
in den Leitungsschutzschalter gemäß 1 eingebaut
werden kann, in Längsschnittansicht.
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Ein
Leitungsschutzschalter 10 in Sockelbauweise besitzt ein
schematisch dargestelltes Schaltschloss 11 mit einer Veklinkungsstelle
(nicht dargestellt), welches Schaltschloss 11 mit einem
drehbaren Kontakthebel 12 gekoppelt ist. Am Kontakthebel 12 ist
ein so genanntes bewegliches Kontaktstück 13 angeschlossen,
welches zusammen mit einem feststehenden Kontaktstück 14 eine
Kontaktstelle bildet. Mit dem feststehenden Kontaktstück 14 ist
ein Lichtbogenleitblech 15 verbunden, welches einen der Fußpunkte
eines Lichtbogens, welcher bei Öffnung der
Kontaktstelle 13/14 erzeugt wird, beispielsweise in
eine Lichtbogenlöschkammer 16 führt.
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Dem
beweglichen Kontakthebel 12 ist ein elektromagnetischer
Auslöser 17 zugeordnet,
der einen Anker (siehe weiter unten) aufweist, der bei Anstehen
eines Kurzschlussstromes sich in Pfeilrichtung P bewegt, wodurch
der Kontakthebel 12 aufgeschlagen wird. Gleichzeitig betätigt der
Anker einen Doppelarmhebel 18, der wiederum auf einen Schieber 19 einwirkt,
mit dem die Verklinkungsstelle im Schaltschloss 11 geöffnet wird.
Bei einem Überstrom wird
der Schieber 19 von einem Thermobimetallstreifen, von einem
thermischen Auslöser
also, betätigt, der
in der 1 die Bezugsziffer 20 trägt.
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Die 2 bis 4 befassen
sich nun mit erfindungsgemäßen Ausgestaltungen
des elektromagnetischen Auslösers.
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Der
elektromagnetische Auslöser
gemäß 2,
der die Bezugsziffer 30 trägt, besitzt einen Magnetkern 31,
der hier mit einem Metallstreifen 32 einstückig verbunden
ist, an dem das feststehende Kontaktstück 14 befestigt ist.
Der Metallstreifen 32 verläuft mit einem das feststehende
Kontaktstück 14 tragenden
ersten Abschnitt 33 senkrecht zur Längsachse des elektromagnetischen
Auslösers,
wobei an dem freien Ende des ersten Abschnittes 33 über einen
V-förmigen
Biegeabschnitt 34, auch zweiter Abschnitt genannt, die
Lichtbogenleitschiene 15 angeschlossen ist. Der Lichtbogen fußpunkt,
der am feststehen Kontaktstück 14 entsteht,
läuft über die
Abschnitte 33 und 34 hin zur Lichtbogenleitschiene 15, die
parallel zur Mittelachse des elektromagnetischen Auslösers 30 verläuft.
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Das
andere Ende des Metallstreifens 32 ist parallel zur Längsachse
des Auslösers
in einem dritten Abschnitt 35 abgebogen, an dem senkrecht
dazu der Kern 31 angeformt ist. Der Abschnitt 35 verläuft parallel
und der Kern 31 senkrecht zur Mittelachse des Auslösers.
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Der
Auslöser
besitzt weiterhin ein Spulenrohr 36, in welches der dritte
Abschnitt 35 mit dem Kern 31 eingreift. An dem
entgegengesetzt liegenden Ende besitzt das Spulenrohr 36 eine
Einbördelung 37.
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Innerhalb
des Spulenrohres ist ein Anker 38 vorgesehen und um das
Spulenrohr im Bereich des Kerns 31 und eines Teils des
Ankers 38 ist eine Spule 39 herumgewickelt. Der
Anker 38 wird dann bei einem Kurzschlußstrom, der die Spule 39 durchfließt, in Pfeilrichtung
P ins Innere des Spulenraumes der Spule 39 gezogen. Zwischen
dem Kern 31 und dem Anker 37 befindet sich eine
Feder 40, die mit einem Ende, an einem Rücksprung 41 am
Anker, der senkrecht zur Längsachse
des Auslösers 30 verläuft, anschlägt, wogegen
das andere Ende der Feder 40, einen zylinderförmigen Fortsatz 42 des
Ankers umgebend, am Kern 31 anliegt.
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Zur
Veränderung
der Ansprechwerte bzw. Auslösecharakteristika
ist erfindungsgemäß zwischen
dem Kern 31 und der Feder 42 ein Ring 43 eingesetzt;
erfindungsgemäß kann der
Ansprechwert bzw. können
die Auslösecharakteristika
dadurch geändert
werden, dass Ringe 43 unterschiedlicher Länge eingesetzt
werden; im übrigen
bleiben die wesentlichen Komponenten des Auslösers gleich. Durch einen Ring
mit anderer Länge
kann eine geänderte
Federkraft erzeugt werden; die Federkraft wird dabei umso größer, je
größer die
Länge des
Ringes ist.
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Mit
dem Anker 38 ist eine Spindel 44 verbunden, die
auf den beweglichen Kontakthebel 12 im Kurzschlußfall aufschlägt und somit
den Kontakthebel 12 in Öffnungsstellung
verbringt.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß der 3 ist
ein elektromagnetischer Auslöser 50 dargestellt, mit
der Spule 39 und dem Spulenrohr 36 sowie der Einbördelung 37.
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Die
Abschnitte 33, 34 und 15 sind in gleicher Weise
ausgeführt
wie beim Auslöser
gemäß 2. Unterschiedlich
ist lediglich die Ausführungsform
des Kerns, der als zylinderförmiger
Fortsatz 51 ins Innere des Spulenkörpers 36 eingreift
und an seinem inneren Ende einen radial nach innen vorspringenden Flansch 52 aufweist,
an dem sich ein Innengewinde 53 befindet, in das ein Ring 54 mit
einem Außengewinde 55 eingeschraubt
ist. Der Anker ist aus einem Ankertopf 56 und einem darin
eingepressten Spindelteil 57 zusammengesetzt, an welchem
sich eine Spindel 58 anschließt, die der Spindel 44 entspricht. Zwischen
dem an dem Spindelteil 57 anschließenden Rücksprung 59 und dem
Schraubelement 54 (auch Ring 54 genannt) befindet
sich die Feder 60. Zur Veränderung der Federkraft der
Feder 60 besitzt der Ring 54 einen Schlitz 61 oder
eine Vertiefung 61, mit der der Ring 54 mittels
eines Werkzeuges betätigt werden
kann.
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Die 4 zeigt
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.
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Der
elektromagnetische Auslöser 70 ist
einer Kontaktträger-
und Lichtbogenleiteinrichtung zugeordnet, die derjenigen der 1 identisch
entspricht und daher mit 32 bezeichnet ist. Der Abschnitt 35 und der
Kern 31 sind in ein Spulenrohr 71 eingesetzt,
welches sich von dem Spulerohr 36 insoweit unterscheidet,
als an der der Lichtbogenleitschiene 15 zugeordneten Mantellinie
eine Rastnase 72 nach innen eingedrückt ist, die mit entsprechenden
Rastzähnen 73 eines
Federführungsrohres 74 zusammenwirkt.
Die Rastnase 72 ist sägezahnförmig, wobei
die steile Seite einer der Einbördelung 37 entsprechenden
Einbördelung 75,
die am Kern abgewandten Ende des Spulenrohres 71 vorgesehen
ist, zugewandt ist. Die Rastzähne 73 besitzen
eine ähnliche
Sägezahnform,
wobei der steile Abschnitt der Sägezahnform
dem Kern zugewandt ist, so dass die Schrägflächen der Rastzähne 73 und
der Rastnase 72 parallel zueinander verlaufen und so miteinander,
sich berührend,
zusammen wirken. Bei der Anordnung gemäß 4 sind insgesamt
drei Zähne 73 und
vier steile Flächen vorgesehen,
so dass das Federführungsrohr 74 in vier
unterschiedliche Stellungen verbracht werden kann. Die Ausgangsstellung
ist dann so, dass die Rastnase 72 gegen die steile Fläche 73a anschlägt, das
ist diejenige steile Fläche,
die an dem Ende des Federführungsrohres 74 angeordnet
ist, welches dem Kern 31 entgegengesetzt liegt. Wenn eine
Einstellung auf eine bestimmte Auslösecharakteristik vorgenommen
werden soll, dann wird das Federführungsrohr gegen die Einbördelung 75 gedrückt wird, wodurch
die Rastnase 72 auf den Schrägflächen der Rastzähne 73 aufgleitet,
soweit, bis der richtige Rastzahn 73 erreicht ist. Innerhalb
des Federführungsrohres
und außerhalb
des Ankers 38, der dem Anker 38 der 1 entspricht,
befindet sich die Feder 40, die ebenfalls der Feder 40 der 2 entspricht.
An dem kernseitigen Ende besitzt das Federführungsrohr 74 eine
radial nach innen vorspringende Leiste 76, gegen die sich
die Feder an ihrem kernseitigen Ende abstützt.
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Die
Erfindung ist anhand dreier Ausführungsbeispiele
erläutert
worden. Es besteht natürlich auch
die Möglichkeit,
weitere Ausführungsformen
zur Veränderung
der Federkraft vorzusehen. Beispielsweise kann die Innenwandung
des Spulenrohres mit einem Gewinde versehen sein, in das eine Stellschraube
eingeschraubt wird, die in ihrer Wirkung dem Ring 54 entspricht.
Die Stellscheibe könnte
dabei rund oder auch dreieckförmig
sein.