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Diese
Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-112223,
eingereicht am 14. April 2006, und beansprucht deren Priorität, wobei
deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme vollinhaltlich in das
vorliegende Dokument aufgenommen wird.
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Die
Erfindung betrifft Schutzschalter, einschließlich gekapselter Schutzschalter
und Fehlerstromschutzschaltern, und insbesondere Strukturen eines
Schaltschlosses in den Schutzschaltern.
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Wenn
bei in einem solchen Schutzschalter ein feststehender Kontakt und
ein beweglicher Kontakt, beispielsweise bedingt durch einen ungewöhnlichen
Stromimpuls, bei geschlossenen Netzstromkreis-Kontakten und im Stromflusszustand
aneinander haften oder festsitzen bzw. miteinander verschweißen, wird
zwar eine Einrasteinrichtung eines Schaltschlosses gelöst, während aber
die Netzstromkreis-Kontakte geschlossen bleiben und sich ein Bediengriff
aus einer EIN-Position in eine AUSLÖSE-Position bewegt und dort
stehen bleibt.
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Wenn
der Griff sich bei verschweißten
Kontakten in die AUS-Position bewegen kann, werden die Netzstromkreis-Kontakte
des Schutzschalters möglicherweise
fälschlich
als geöffnet
erkannt, so dass in diesem Zustand eine Überprüfung und Wartung im lastseitigen
Stromkreis durchgeführt
würde, was
zur Folge haben könnte,
dass die Wartungsperson eine stromführende Leitung berühren und
einen elektrischen Schlag erleiden könnte.
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Schutzschalter,
bei denen Sicherheitsmaßnahmen
gegen dieses Problem ergriffen wurden, wurden bereits vorgeschlagen,
und diese haben eine Isolierfunktion in verschiedenen Strukturen,
die, bei in stromführendem
Zustand verschweißten
Kontakten, eine Bewegung des Griffes in die AUS-Position mechanisch
blockiert und verhindert. Bei einem Beispiel eines Schutzschalters,
der eine derartige Isolierfunktion hat (JP 2000-323003 A (Seiten
4 bis 7 und 1 bis 6)), ist
ein Schaltschloss mit einem Anschlagelement versehen, das verhindert, dass
sich der Griff bei verschweißten
Kontakten in die AUS-Position bewegt, und ist weiter mit einem Trennelement
versehen, das die Einrasteinrichtung durch Bedienen des Griffes
löst und
das Schaltschloss im Fall einer geringfügigen Verschweißung der
Kontakte zwangsweise auslöst,
wobei die Auslöseoperation
ihrerseits ermöglicht,
dass die Kniehebelfeder eine Federkraft aufbringt, um die aneinander haftenden
Kontakte voneinander zu trennen.
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8 bis 11 zeigen
den Aufbau und die Funktionsweise des in der JP 2000-323003 A offenbarten
Schutzschalters. In den Figuren bezeichnet Bezugszeichen 1 ein
Hauptkörpergehäuse des Schutzschalters,
Bezugszeichen 2 einen feststehenden Kontakt eines Netzstromkreises,
Bezugszeichen 2a ein feststehendes Kontaktstück, Bezugszeichen 3 einen
beweglichen Kontakt, der an einem rotie renden Kontakthalter 4 gehalten
wird, Bezugszeichen 3a ein bewegliches Kontaktstück, Bezugszeichen 5 ein Lichtbogenlöschgitter,
Bezugszeichen 6 ein Schaltschloss, das mit dem Kontakthalter 4 verbunden
ist, und Bezugszeichen 7 einen Bediengriff. Der Schutzschalter
ist weiter innerhalb des Gehäuses
mit einer thermisch oder elektromagnetisch betätigten Überstrom-Auslösevorrichtung
(die jedoch in den Figuren nicht dargestellt ist) versehen, die
einen Überstrom im
Netzstromkreis erfasst und einen Auslösebefehl an das Schaltschloss 6 liefert.
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Das
Schaltschloss 6, wie dargestellt in 9, ist eine
Baugruppe, die besteht aus: einem Griffhebel 8, der an
seinem einen Ende (in der Figur dem unteren Ende) am Rahmen 6a schwenkbar
gelagert ist und am oberen Ende mit dem Bediengriff 7 kombiniert
ist; einer Schwenkhebel-Einrasteinrichtung 11, die an dem
einen Ende an einer Trägerachse 9 schwenkbar
gelagert ist und am anderen Ende mit einer Einrasteinrichtungsaufnahme 10 am
vorderen Ende der Klinke im Eingriff ist; einem Kniehebelgelenkmechanismus,
der ein oberes Gelenkstück 12 und
ein unteres Gelenkstück 13 aufweist,
die durch einen Kniegelenkstift 14 verbunden sind, wobei
das obere Gelenkstück
durch einen Achsträgerstift 15 mit der
Einrasteinrichtung 11 schwenkbar verbunden ist, und das
untere Gelenkstück 13 durch
einen Achsträgerstift 16 mit
der Kontakthalterung 4 schwenkbar verbunden ist; und einer
Kniehebelfeder (Zugfeder) 17, die zwischen dem Kniegelenkstift 14 und
dem oberen Ende des Griffhebels 8 gespannt ist. Bezugszeichen 18 bezeichnet
einen Auslöseriegel,
der mit der Einrasteinrichtungsaufnahme 10 verbunden ist, und
Bezugszeichen 19 eine Schubfeder, die bei geschlossener
Position das Kontaktstück 3a des
beweglichen Kontaktes 3 zum Kontaktstück 2a des feststehenden
Kontaktes 2 drückt.
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Die
Anschlageinrichtung für
die Isolierfunktion im Schutzschalter weist einen konvexen Nocken 12a,
der an der Seitenkante des oberen Gelenkstücks 12 ausgebildet
ist, und ein Anschlagstück 8a auf,
das eine "<"-förmig
gebogene Konfiguration aufweist, und zwar an der EIN-Seite (linke
Seite in der Figur) des Griffhebels 8 gegenüberliegend
dem konvexen Nocken 12a. Das Schaltschloss 6 ist
weiter mit einer Y-förmigen Öffnungsplatte 20 versehen,
die ein Öffnungselement
ist, das an dem einen Ende durch den Kniegelenkstift 14 gelagert
ist und das dem Auslöseriegel 18 und
an seinem anderen Ende dem Anschlagstück 8a des Griffhebels 8 gegenüberliegt.
Die Öffnungsplatte 20 ist
durch eine an der Achse des Kniehebelstiftes vorgesehene Torsionsschraubenfeder
im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt.
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Die Öffnungs-
und Schließoperation
und die Auslöseoperation
des Schutzschalters mit der zuvor beschriebenen Struktur sind in
der JP 2000-323003 A detailliert beschrieben. Im geschlossenen Zustand, bei
auf die EIN-Position gedrehten Bediengriff 7 (8),
empfängt
das obere Gelenkstück 12 des Kniehebelgelenkmechanismus
die Federkraft der Kniehebelfeder 17 (die am oberen Ende
befindliche Trägerachse 15 ist
zu diesem Zeitpunkt ein feststehender Punkt) und das untere Gelenkstück 13 fluchtet
näherungsweise
geradlinig und drückt
den Kontakthalter 14 im Gegenuhrzeigersinn nach unten. Das
Kontaktstück 3a des
beweglichen Kontaktes 3 ist in Kontakt mit dem Kontaktstück 2a des
feststehenden Kontaktes 2, wodurch der Netzstromkreis-Kontakt
geschlossen gehalten wird. Wenn der Bediengriff 7 aus diesem
Zustand in die AUS-Position gedreht wird (9), gelangt
die Federkraftwirklinie der Kniehebelfeder 17 über den
toten Punkt, die Trägerachse 15 des
oberen Gelenkstücks 12,
und das obere Gelenkstück 12 und
das untere Gelenkstück 13 des Kniehebelmecha nismus
knicken aus, wobei der Kontakthalter im Uhrzeigersinn rotiert, wodurch
der bewegliche Kontakt 3 vom feststehenden Kontakt 2 getrennt
wird, um den Netzstromkreis-Kontakt zu trennen.
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10 zeigt
einen Zustand, bei dem der Netzstromkreis-Kontakt durch eine Auslöseoperation geöffnet ist.
Wenn im EIN-Zustand von 8 ein Überstrom im Netzstromkreis
erfasst wird und die (nicht in der Figur dargestellte) Überstrom-Auslösevorrichtung
arbeitet, schlägt
die mechanische Ausgabeeinrichtung der Vorrichtung auf den Auslöseriegel 18,
und die Einrasteinrichtungsaufnahme 10 kommt außer Eingriff
von der Einrasteinrichtung 11. Als Ergebnis rotiert die
Einrasteinrichtung 11 durch die Federkraft der Kniehebelfeder 17 im
Gegenuhrzeigersinn um die Trägerachse 9 und
der Achsträgerstift 15 des
oberen Gelenkstücks 12,
der mit der Einrasteinrichtung 11 verbunden ist, wird in
die in 10 dargestellte Position verschoben.
Demzufolge werden das obere Gelenkstück 12 und das untere
Gelenkstück 13,
das mit dem oberen Gelenkstück 12 über den
Kniegelenkstift 14 verbunden ist, hochgezogen, wobei der
Kontakthalter 4 im Uhrzeigersinn rotiert wird, um den beweglichen
Kontakt 3 zu öffnen.
Bei diesem Auslösezustand
stoppt der Bediengriff 7 an der Auslöseanzeigeposition (Zwischenposition
zwischen der EIN-Position und der AUS-Position), und die Trägerachse 15 am
oberen Ende des oberen Gelenkstücks 12,
das mit der Einrasteinrichtung 11 verbunden ist, bewegt
sich in die in der Figur dargestellte Positionen. Um den Schutzschalter,
ausgehend von diesem Auslöseoperationszustand,
erneut anzuschalten, wird der Bediengriff 7 aus der AUSLÖSE-Position
in die AUS-Position (9) gedreht, um die Einrasteinrichtung 11 zurückzusetzen,
und wird danach in die EIN-Position (8) gedreht.
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Wenn
der Griff 7 aus der EIN-Position in die AUS-Position bewegt
wird, mit der Absicht, bei verschweißten Netzstromkreis-Kontakten
den Schutzschalter auszuschalten, drückt während der Bewegung des Griffes 7 das
Anschlagstück 8a des
Griffhebels 8 auf die Öffnungsplatte 20,
wie in 11 dargestellt. Als Ergebnis
rotiert die Öffnungsplatte 20 im Uhrzeigersinn
um den Kniehebelstift 14 und das vordere Ende der Platte
drückt
auf die Einrasteinrichtungsaufnahme 10, um die Einrasteinrichtung 11 zu lösen. Die
Einrasteinrichtung 11 wird zwangsweise im Gegenuhrzeigersinn
um die Trägerachse 9 rotiert, wodurch über das
untere Gelenkstück 13 eine
auf den Kontakthalter 4 einwirkende Trennungskraft F entsteht.
Da die Trennungskraft F in Richtung eines Trennens des beweglichen
Kontaktes 3 vom feststehenden Kontakt 2 wirkt,
werden die aneinander haftenden Kontakte im Falle einer nur geringfügigen Verschweißung der
Kontakte voneinander getrennt, so dass der bewegliche Kontakt 3 geöffnet wird,
und der in 10 dargestellte Auslösezustand
entsteht.
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Wenn
die Kontakte stärker
miteinander verschweißt
sind und die Blockierung durch ein Bedienen des Griffes nicht gelöst werden
kann, wie in 11 dargestellt, kommt das Anschlagstück 8a des Griffhebels 8 mit
dem konvexen Nocken 12a in Eingriff, wodurch verhindert
wird, dass sich der Bediengriff 7 weiter aus der in der
Figur dargestellten Position in Richtung der AUS-Position (Isolierfunktion)
bewegt.
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Dieses
bekannte Schaltschloss (JP 2000-323003 A) weist Probleme in Bezug
auf die Trennungskraft zum Lösen
der verschweißten
Kontaktstücke,
die Teileanzahl und die Montage auf, wie nachfolgend beschrieben
wird.
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Das
Trennen von verschweißten
Kontakten mittels einer Betätigung
des Griffes erfordert eine Öffnungseinrichtung
zum Lösen
der Einrasteinrichtung des Schaltschlosses während der Griffbewegung, und
zwar sind dies die Öffnungsplatte 20 und
die Feder (Torsionsschraubenfeder) zum Vorspannen der Öffnungsplatte 20,
was aufgrund der Vergrößerung der
Teileanzahl und der Montageschritte des Schaltschlosses höhere Kosten
bedingt.
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Weiter
ist bei aneinander haftenden Kontakten die auf den beweglichen Kontakt
einwirkende Trennkraft gering, wenn die Einrasteinrichtung des Schaltschlosses
mittels der Öffnungseinrichtung durch
ein Bedienen des Griffes gelöst
wird. Daher können
die aneinander haftenden Kontakte lediglich bei einer sehr leichten
Verschweißung
voneinander getrennt werden.
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Wie
in 11 dargestellt, erfolgt in dem Zustand unmittelbar
nachdem die Einrasteinrichtung 11 durch die Öffnungsplatte 20 mittels
des Bedienen des Griffes 7 in Richtung zur AUS-Position
bei aneinander haftenden Kontaktstücken gelöst wird, eine sehr geringe
Verschiebung der Position des Kniehebelgelenkmechanismus aus dem
geschlossenen Zustand von 8. Außerdem kann,
da das obere Ende des oberen Gelenkstücks 12 über die
Trägerachse 15 fest
mit der Einrasteinrichtung 11 verbunden ist, die Einrasteinrichtung 11 nicht
frei rotieren, bedingt durch die Begrenzung durch das obere Gelenkstück 12 und
das untere Gelenkstück 13 (10).
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Bei
dieser Situation ist die Trennkraft F, die durch die Federkraft
der Kniehebelfeder 17, die zwischen dem Griffhebel 8 und
dem Kniehebelstift 14 aufgespannt ist, auf den Kontakt
ausgeübt
wird, um die aneinander haftenden Kontaktstücke voneinander zu trennen,
wie folgt. Beim Zustand unmittelbar nach dem in 11 dargestellten
Lösen der
Einrasteinrichtung übt
die Kniehebelfeder 17 auf das obere Gelenkstück 12 ein
Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn um die Trägerachse 15 aus. Das
Drehmoment wird über
das untere Gelenkstück 13 auf
den Kontakthalter 4 übertragen
und wirkt auf den beweglichen Kontakt 3 als Trennkraft
F ein.
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Jedoch
ist, wie aus der in 11 dargestellten Position des
Kniehebelgelenkmechanismus klar hervorgeht, der Winkel zwischen
der Linie, die von der Trägerachse 15,
welche das obere Ende des oberen Gelenkstücks 12 und die Einrasteinrichtung 11 verbindet,
zum Kniehebelstift 14 hin verläuft, und der Wirklinie der
Federkraft der Kniehebelfeder 17 ein sehr spitzer Winkel.
Wenn die Federkraft der Kniehebelfeder 17 in eine Vektorkomponente
in Längsrichtung
des oberen Gelenkstücks 12 und
eine Vektorkomponente (Drehmoment), die das obere Gelenkstück 12 im
Gegenuhrzeigersinn rotiert, aufgeteilt wird, ist der überwiegende
Teil der Federkraft der Kniehebelfeder 17 die entlang des
oberen Gelenkstücks 12 wirkende
Vektorkomponente, und das auf das obere Gelenkstück 12 einwirkende
Drehmoment ist sehr gering. Das bedeutet, dass die Effizienz der
Umwandlung der Federkraft der Kniehebelfeder 17 in das
Drehmoment zum Rotieren des oberen Gelenkstücks 12 sehr gering
ist. Als Ergebnis ist die Trennungskraft F, welche den beweglichen
Kontakt 3 entgegen der Haftungskraft der Kontakte nach
oben zieht, ebenfalls gering. Daher ist es schwierig, die aneinander
haftenden Kontaktstücke
durch die Löseaktion
der Einrasteinrichtung 11 voneinander zu trennen, außer im Fall
eines sehr geringfügigen
Aneinanderhaftens oder Festsitzens.
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Außerdem funktioniert
der Vorgang zum Trennen der Kontakte nur dann, wenn die Einrasteinrich tung
durch manuelles Bedienen des Griffes gelöst wird. Wenn bei verschweißten Kontakten
und fließendem
Strom ein Lösen
der Einrasteinrichtung durch eine Auslöseaktion mittels einer Überstrom-Auslösevorrichtung
erfolgt, funktioniert das Trennen der Kontakte nicht, bis man nach
der Auslöseaktion
ein zwangsweises Trennen durch eine manuelle Bedienung des Griffes
ausführt.
Jedoch kann selbst in diesem Fall eine ausreichende Trennungskraft
nicht erzielt werden, da die Effizienz der Umwandlung der Federkraft
der Kniehebelfeder in ein auf das obere Gelenkstück einwirkendes Drehmoment
sehr gering ist.
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In
Anbetracht des zuvor beschriebenen Problems ist es Aufgabe der Erfindung,
dieses Problem zu lösen
und die Struktur eines schwenkbaren Verbindungsteils zwischen dem
oberen Gelenkstück
des Kniehebelgelenkmechanismus und der Einrasteinrichtung zu verbessern,
und zwar ohne neue Teile hinzuzufügen, um die Trennungskraft
zu verstärken, die
auf den beweglichen Kontakt im Fall eines Auslösens bei verschweißten Kontakte
einwirkt, wodurch eine Schutzschalter-Arbeitsisolierfunktion mit
verbesserter Zuverlässigkeit
der Unterbrechungsoperation bereitgestellt werden soll.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Schutzschalter gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Dieser
Aufbau ermöglicht,
dass, bei einer Auslöseoperation
bei verschweißten
Kontakten, die Rückstellkraft
der Kniehebelfeder in effektiver Weise als Kraft zum Trennen des
beweglichen Kontaktes arbeitet.
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Bei
durch die Auslöseoperation
gelöster
Einrasteinrichtung kann, obschon das untere Gelenkstück des Kniehebelgelenkmechanismus,
das mit dem beweglichen Kontakt über
den Kontakthalter verbunden ist, sich aufgrund der Hemmung durch das
Aneinanderhaften oder Festsitzen der Kontakte nicht frei bewegen
kann, das obere Gelenkstück
frei um den Kniehebelstift schwenken. Demgemäß wird ein Drehmoment auf die
Einrasteinrichtung durch die Federkraft der Kniehebelfeder ausgeübt, die
auf den Kniehebelstift über
das obere Gelenkstück
einwirkt (die Kniehebelfeder ist zwischen dem Kniehebelstift und
dem Griffhebel aufgespannt). Das Drehmoment rotiert die Einrasteinrichtung
zur Löseposition
hin. Obschon das obere Gelenkstück,
das mit dem unteren Gelenkstück über den
Kniehebelstift verbunden ist, der Bewegung der Einrasteinrichtung
nicht folgt, hemmen die Einrasteinrichtung und das obere Gelenkstück einander
nicht, da der an der Einrasteinrichtung vorgesehene Verbindungsstab
sich frei in der U-Nut oder dem Langloch des Lagerteils bewegt, die/das
am oberen Ende des oberen Gelenkstücks ausgebildet ist. Als Ergebnis
zieht die Federrückstellkraft
der Kniehebelfeder das mit dem Kniehebelstift verbundene untere
Gelenkstück
direkt hoch und wirkt als Trennungskraft, welche die verschweißten Kontakte
trennt. Anders als bei einem Aufbau des Standes der Technik, bei
dem die Federrückstellkraft
der Kniehebelfeder in ein Drehmoment zum Rotieren des oberen Gelenkstücks umgewandelt
wird, wirkt die gesamte Rückstellkraft
in effektiver Weise als Trennungskraft, welche die aneinander haftenden
Kontakte trennt und die Kontakte öffnet.
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Daher
können,
sogar bei einem ziemlich schwerwiegenden Aneinanderhaften zwischen
feststehendem und beweglichem Kontakt, die festsitzenden Kontakte
voneinander getrennt werden, und der bewegliche Kontakt kann geöffnet werden,
wodurch die Zuverlässigkeit
der Unterbrecheroperation verbessert werden kann.
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Außerdem ist
ein Isoliermechanismus vorgesehen, der einen an der Seitenkante
des oberen Gelenkstücks
ausgebildeten konvexen Nocken und ein armförmiges Anschlagstück beinhaltet,
das auf der EIN-Seite des Griffs vorgesehen ist und dem konvexen
Nocken gegenüberliegt.
Sogar wenn das Festsitzen oder Aneinanderhaften der Kontakte schwerwiegend
ist und die Kontakte sogar durch die zuvor beschriebene Trennkraft
bei der Auslöseoperation
nicht voneinander getrennt werden können und versucht wird, den
Bediengriff zur AUS-Position hin zu bewegen, wird eine Isolierfunktion
gewährleistet,
da das auf dem Griff vorgesehene Anschlagstück auf den am oberen Gelenkstück befindlichen
konvexen Nocken aufprallt und eine weitere Bewegung des Griffes während der
Bewegung in Richtung zur AUS-Position blockiert.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert; es
zeigen:
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1(a) und 1(b) einen
Aufbau eines Schutzschalters gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, wobei 1(a) den
Innenaufbau des gesamten Schutzschalters und 1(b) eine
perspektivische Ansicht zeigen, die eine Baugruppe aus einer Einrasteinrichtung
eines Schaltschlosses und einem oberen Gelenkstück eines Kniehebelgelenkmechanismus
in 1(a) darstellt;
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2 eine
zerlegte perspektivische Ansicht der Baugruppe von 1(b);
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3 eine
Seitenansicht, die ein Schaltschloss in einem EIN-Zustand des Schutzschalters von 1(a) darstellt;
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4 eine
Seitenansicht, die ein Schaltschloss in einem AUS-Zustand darstellt;
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5 eine
Seitenansicht, die ein Schaltschloss in einem Auslöse-Zustand
darstellt;
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6 eine
Seitenansicht, die ein Schaltschloss in einem Auslösezustand
bei verschweißten Kontaktstücken darstellt;
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7 die
Wirkung der Kniehebelfeder bei der Auslöseoperation von 6;
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8 die
Struktur des in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldungspublikation Nr. 2000-323003 (Seiten 4 bis 7 und 1 bis 6)
offenbarten Schutzschalters in einem EIN-Zustand;
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9 eine
Seitenansicht eines Schaltschlosses des Schutzschalters von 8 in
einem AUS-Zustand;
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10 eine
Seitenansicht eines Schaltschlosses des Schutzschalters von 8 in
einem Auslö se-Zustand;
und
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11 ein
Schaltschloss eines Schutzschalters von 8 in einem
Auslösezustand
bei verschweißten
Kontaktstücken.
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In
den Zeichnungen der Ausführungsbeispiele
sind Teile, die denen in den 8 bis 11 entsprechen,
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung
dieser Teile entfällt.
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1(a) zeigt die Gesamtstruktur eines Schutzschalters,
und 1(b) und 2 stellen
eine schwenkbare Verbindungsstruktur zwischen einer Einrasteinrichtung
und einem oberen Gelenkstück
eines Kniehebelgelenkmechanismus dar. Obschon ein Schaltschloss
des Schutzschalters der in den Figuren dargestellten Ausführungsform
im Wesentlichen der Struktur der in 8 dargestellten
JP 2000-323003 A ähnlich
ist, weist der Schutzschalter dieser Ausführungsform einen Mechanismus
auf, der eine Isolierfunktion bietet, die ein Anschlagstück 8a, das
eine "<"-förmige
Krümmung
an der EIN-Seite des Handhebels 8 aufweist, und einen konvexen
Nocken 12a (1(b))
beinhaltet, der an der Seitenkante des oberen Gelenkstücks 12 ausgebildet
ist.
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Außerdem weist
die Schwenkverbindungsstruktur zwischen der Einrasteinrichtung 11 und
dem oberen Gelenkstück 12 dieser
Ausführungsform
einen Verbindungsstab 11a auf, der an der Einrasteinrichtung 11 ausgebildet
ist, wie in 2 dargestellt, und das obere
Ende des oberen Gelenkstücks 12 weist
ein U-förmiges
offenes Lagerteil (12b) auf, das einen geradlinigen Führungsabschnitt
und eine entlang der Achse des Gelenkstücks verlaufende U-förmige Nut
beinhaltet. Das offene Lagerteil 12b und der Verbindungsstab 11a der
Einrasteinrichtung sind in der montierten Position des Schaltschlosses 6 in
Eingriff, so dass sie die Einrasteinrichtung 11 und das obere
Gelenkstück 12 gleitend
verschieblich und schwenkbar verbinden. Die U-Nut des Lagerteils 12b hat
eine solche Tiefe, dass der Verbindungsstab 11a nicht aus
der U-Nut herausgleitet, sogar wenn die Einrasteinrichtung 11 in
eine Löseposition
geschwenkt wird, wie später
noch beschrieben wird.
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Die
Ein-, Aus- und Auslöseaktionen
bei diesem Aufbau sind ähnlich
zu denen eines herkömmlichen
Schutzschalters. Beim geschlossenen Zustand, bei dem der Bediengriff 7 in
die EIN-Position gedreht ist, erstrecken sich das obere Gelenkstück 12 und das
untere Gelenkstück 13 des
Kniehebelgelenkmechanismus annähernd
geradlinig und rotieren den Kontakthalter 4 im Gegenuhrzeigersinn,
wie in 3 dargestellt, und das Kontaktstück 3a des
beweglichen Kontaktes 3 kommt in Kontakt mit dem Kontaktstück 2a des
feststehenden Kontakts 2, um den Netzstromkreis-Kontakt
zu schließen.
Dreht man aus diesem geschlossenen Zustand den Bediengriff 7 in
die AUS-Position (4), gelangt die Wirklinie der
Kniehebelfeder 17 über
einen toten Punkt, und das obere Gelenkstück 12 und das untere
Gelenkstück 13 des Kniehebelgelenkmechanismus
knicken in einer ">"-förmigen
Konfiguration aus, wodurch der Kontakthalter 4 im Uhrzeigersinn
gedreht wird und der bewegliche Kontakt 3 vom feststehenden
Kontakt 2 nach oben abgehoben wird, so dass der Netzstromkreis-Kontakt
geöffnet
wird.
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Wenn
ein im Netzstromkreis auftretender Überstrom erfasst wird und eine
(in der Figur nicht dargestellte) Überstrom-Auslösevorrichtung
im geschlossenen Zustand von 3 arbeitet,
trifft eine me chanische Ausgabeeinrichtung dieser Vorrichtung auf
einen Auslöseriegel 18 auf,
und eine Einrasteinrichtungsaufnahme 10 gibt die Einrasteinrichtung 11 frei.
Als Ergebnis rotiert die Einrasteinrichtung 11 im Gegenuhrzeigersinn
um eine Trägerachse 9,
und zwar durch die Federrückstellkraft
der Kniehebelfeder 17, die zwischen einem Griffhebel 8 und
dem Kniehebelstift 14 aufgespannt ist, und der an der Einrasteinrichtung 11 befindliche
Verbindungsstab 11a verschiebt seine Position zur linken
Seite der Wirklinie der Kniehebelfeder 17. Demgemäß knicken
das obere Gelenkstück 12 und
das untere Gelenkstück 13 des
Kniehebelgelenkmechanismus durch die Federrückstellkraft der Kniehebelfeder 17 in
eine ">"-Konfiguration aus, und der Kontakthalter 4 rotiert im
Uhrzeigersinn, so dass der bewegliche Kontakt 3 geöffnet wird.
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Als
Nächstes
wird eine Trennungsoperation, um bei einer Operation mit aneinander
haftenden Netzstromkreis-Kontakten diese Kontakte voneinander zu
trennen, mit Bezug auf 6 und 7 beschrieben.
Bezug nehmend auf 6 wird die Einrasteinrichtung 11 bei
einer Auslöseoperation
gelöst, bei
welcher das Kontaktstück
des feststehenden Kontaktes 2 und das Kontaktstück des beweglichen Kontaktes 3 aneinander
haften. Obschon das untere Gelenkstück 13 des Kniehebelgelenkmechanismus, das
mit dem beweglichen Kontakt 3 über den Kontakthalter 4 verbunden
ist, sich zu diesem Zeitpunkt bei gelöstem Einrastzustand aufgrund
der Hemmung durch die aneinander haftenden Kontakte nicht frei bewegen
kann, ist es dem oberen Gelenkstück 12 möglich, dass
es um den Kniehebelstift 14 schwenkt. Demzufolge wird ein
im Gegenuhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Einrasteinrichtung 11 über das
obere Gelenkstück 12 ausgeübt, und
zwar durch die Federrückstellkraft
der auf den Kniehebelstift einwirkenden Kniehebelfeder 17.
Durch das Drehmoment wird wiederum die Einrasteinrichtung 11 um
die Drehachse 9 in die Löseposition (der Position von 4)
rotiert.
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Da
der Verbindungsstab 11a der Einrasteinrichtung 11 entlang
der Führung
der U-Nut gleitend verschieblich und im offenen Lagerteil 12b schwenkbar
verbunden ist, das am oberen Ende des oberen Gelenkstücks 12 ausgebildet
ist, kann die Einrasteinrichtung 11 ohne Einschränkung durch
das obere Gelenkstück 12 um
die Trägerachse 9 rotieren.
Infolge dieser Rotation der Einrasteinrichtung 11 schwenkt das
obere Gelenkstück 12 im
Gegenuhrzeigersinn um den Kniehebelstift 14, wie in 7 dargestellt. Als
Ergebnis wird ein Spiel oder ein Spalt g zwischen dem Verbindungsstab 11a und
dem Lagerteil 12b erzeugt, wie in der Figur dargestellt,
und zwar bedingt durch den Unterschied der Bahn der Rotationsbewegung
des Verbindungsstabs 11a gegenüber derjenigen der Rotationsbewegung
des Lagerteils 12b.
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Daher
wirkt die Federrückstellkraft
f der Kniehebelfeder 17 als Trennungskraft F, ohne Einschränkung durch
das obere Gelenkstück 12 und
die Einrasteinrichtung 11, so dass das beim Kniehebelstift 14 gelenkig
verbundene untere Gelenkstück 13 direkt angehoben
wird und die aneinander haftenden Kontakte voneinander getrennt
werden. Die Federrückstellkraft
der Kniehebelfeder 17 arbeitet, anders als beim herkömmlichen
Aufbau (11), bei dem die Federkraft
in ein auf das obere Gelenkstück 12 einwirkendes
Drehmoment umgewandelt wird, vollständig für ein Trennen des beweglichen
Kontaktes 3.
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Daher
können,
selbst bei einem ziemlich starken Verschweißen des feststehenden mit dem bewegli chen
Kontakt, die beiden Kontakte voneinander getrennt werden, und der
bewegliche Kontakt kann durch die Federrückstellkraft der Kniehebelfeder 17 geöffnet werden,
wodurch die Zuverlässigkeit der
Unterbrecheroperation verbessert wird.
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Wenn
das Aneinanderhaften der Kontakte so stark ist, dass der bewegliche
Kontakt 3 selbst durch die zuvor beschriebene Trennungskraft
F bei der Auslöseoperation
nicht getrennt werden kann und man versucht, den Bedienhebel 7 in
die AUS-Position zu bewegen, wird dennoch eine Isolierfunktion des
Schutzschalters gewährleistet,
da das am Griff 8 vorgesehene Anschlagstück 8a auf
den konvexen Nocken 12a, der an der Seitenkante des oberen
Gelenkstücks 12 ausgebildet
ist, aufprallt und mit diesem in Eingriff kommt und eine weitere
Bewegung des Bediengriffs 7 während der Bewegung blockiert.
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Zwar
ist die Ausführungsform
in der Figur mit dem U-förmigen
offenen Lagerteil 12b versehen, das am oberen Ende des
oberen Gelenkstücks 12 ausgebildet
ist, um eine gleitend verschiebliche und schwenkbare Verbindung
mit dem Verbindungsstab 11 der Einrasteinrichtung 11 zu
bilden, jedoch kann ein Lagerteil 12b, das ein Langloch
aufweist, das in Längsrichtung
des oberen Gelenkstücks
verläuft,
am oberen Ende des oberen Gelenkstücks 12 ausgebildet
sein, und der Verbindungsstab 11a der Einrasteinrichtung 11 in
das Langloch eingesetzt sein, um, anstelle des U-förmigen offenen
Lagerteils 12b, die Einrasteinrichtung 11 gleitend
verschieblich und schwenkbar zu halten. Betrachtet man den Montageprozess
bei diesem Aufbau, so wird der Verbindungsstab 11a von
der Einrasteinrichtung 11 getrennt und erst nach seinem
Einführen
in das Langloch des oberen Gelenkstücks 12 befestigt.