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Die
Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung für eine mit
einem Gestänge zur Übertragung der Bewegung der
Schaltwelle auf eine mit einem Mikroschalter und einer zwischen
Schaltwelle und Mikroschalter angeordneten ersten Verzögerungsmasse
umfassenden Übertragungseinheit versehenen Auslöse-
und Meldeeinheit eines Leistungsschalters.
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Es
sind Auslöseeinheiten für Leistungsschalter unterschiedlicher
Größen bekannt. In der
EP 0 935 272 ist eine entsprechende
Auslöseeinheit offenbart. Ein Merkmal der bekannten Auslöseeinheiten ist
die von der Stellung der Schaltwelle abhängige Signalgebung
an eine Elektronikeinheit zur Einstellung des Schwellwertes, ab
welchem der Leistungsschalter bei einem Kurzschluss automatisch
trennen muss. Wenn die Hauptkontakte über die Schaltwelle geschlossen
werden, dauert es eine gewisse Zeit, bis die volle Kontaktkraft
erreicht wird. Während des Schließvorganges ist
die Gefahr groß, dass ein hoher Kurzschlussstrom infolge
elektrodynamischer Abstoßkräfte zum Pumpen der
Kontakte und damit auch zu einem starken Abbrand der Kontaktoberflächen führt.
Aus diesem Grund ist es wichtig, den Schwellwert, bei welchem die
Kontakte im Kurzschlussfall öffnen, während des
Schließvorgangs abzusenken. Ein Kurzschluss wird schneller
erkannt und die Kurzschlussströme über die noch
nicht vollständig geschlossenen Kontakte sind dadurch wesentlich
geringer.
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Im
Stand der Technik gemäß Leistungsschaltertypen
Masterpact NT, NW Merlin Gerin der Firma Schneider Electric sind
Auslöseeinheiten bekannt, welche mittels eines Mikroschalters,
der mit der Schaltwelle über eine Übertragungseinheit
verbunden ist, ein Signal zum Absenken des Schwellwertes für
die Kurzschlussabschaltung an die Elektronik des Leistungsschalters überträgt,
wenn die Kontakte geschlossen werden. Damit eine zeitliche Verzögerung
der Anhebung der Schwellwerte erreicht wird, sind rotierende Verzögerungsmassen vorgesehen,
welche innerhalb der Übertragungseinheit zwischen Schaltwelle
und Mikroschalter angebracht sind.
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Leistungsschalter
für unterschiedliche Schaltströme und Kurzschlussbelastungen
benötigen unterschiedliche Verzögerungen bei der
Absenkung und anschließenden Anhebung des Schwellwertes
auf den Standardwert, da die Schließzeiten der Hauptkontakte
abhängig von der Größe der Leistungsschalter
sind. Im Stand der Technik wurden dafür entsprechend Auslöse-
und Meldeeinheiten verwendet, welche sich durch die Konstruktion
und der Auslegung der Verzögerungsmasse unterscheiden und
damit zusätzliche Produktions- und Lagerkosten nach sich
ziehen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, bei Auslöse- und Meldeeinheiten für
unterschiedliche Leistungsschalter mit unterschiedlichen Parametern
die Produktions- und Lagerkosten zu senken.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung für eine mit
einem Gestänge zur Übertragung der Bewegung einer
Schaltwelle auf eine mit einem Mikroschalter und einer zwischen
Schaltwelle und Mikroschalter angeordneten ersten Verzögerungsmasse
umfassenden Übertragungseinheit versehenen Auslöse-
und Meldeeinheit eines Leistungsschalters, welche folgenden Merkmale
umfasst:
- – erste Befestigungselemente
für die Befestigung der Auslöse- und Meldeeinheit
in der Aufnahmevorrichtung,
- – zweite Befestigungselemente für die Befestigung
der Aufnahmevorrichtung im Leistungsschaltergehäuse
- – eine zweite Verzögerungsmasse, welche nach dem
Einsatz der Auslöse- und Meldeeinheit des Leistungsschalters
in die Aufnahmevorrichtung über das Gestänge mit
der ersten Verzögerungsmasse in Reihe wirkverbunden ist.
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Es
hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die zweite Verzögerungsmasse
in Aufnahmen der Aufnahmevorrichtung entnehmbar gelagert ist.
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Vorteilhafterweise
ist die zweite Verzögerungsmasse als rotationssymmetrischer
Körper ausgeformt, dessen Rotationsachse quer zur Bewegungsrichtung
des Gestänges der Auslöse- und Meldeeinheit liegt.
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Weiterhin
hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der Abstand zwischen
der zweiten Verzögerungsmasse und dem Gestänge
entsprechend der erforderlichen Verzögerungszeit wählbar
ist.
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Besonders
bevorzugt ist, dass das Gestänge an dem der zweiten Verzögerungsmasse
zugewandtem Ende eine verschiebbare Hülse aufweist, welche das
Gestänge verlängert.
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Weiterhin
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Lage der Rotationsachse
der zweiten Verzögerungsmasse entsprechend der erforderlichen
Verzögerungszeit variabel ist.
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Die
erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung ermöglicht
die Verwendung nur einer Auslöse- und Meldeeinheit für
unterschiedliche Leistungsschalter mit unterschiedlichen Parametern.
Die Aufnahmevorrichtung umfasst Befestigungselemente, welche auf
die geometrische Ausführung der unterschiedlichen Leistungsschalter
abgestimmt sind, so dass für jeden Leistungsschalter Befestigungselemente
vorhanden sind. Da jeder Leistungsschalter unterschiedliche Parameter
aufweist, welche unter anderem die Verzögerungszeit bei
der Schwellwertabsenkung betreffen, muss die Verzögerungsmasse der
Auslöse- und Meldeeinheit angepasst werden. Durch die zweite
Verzögerungsmasse, welche sich in der Aufnahmevorrichtung
befindet und über ein in der Auslöse- und Meldeeinheit
vorhandenes Gestänge mit der ersten Verzögerungsmasse
in Reihe wirkverbunden ist, kann die Verzögerungszeit entsprechend der
Parameter des Leistungsschalter angepasst werden.
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Durch
die entnehmbare Lagerung der zweiten Verzögerungsmasse
in der Aufnahmevorrichtung ist ein einfaches Auswechseln der Verzögerungsmasse
gewährleistet, ohne die Aufnahmevorrichtung auszuwechseln.
Zusätzlich ergeben sich Vorteile in der Montage der Verzögerungsmasse
in die Aufnahmevorrichtung. Dadurch werden Lagerkosten und Produktionskosten
gesenkt. Durch einen variabel gewählten Abstand des zur
zweiten Verzögerungsmasse weisenden Endes des Gestänges
zur zweiten Verzögerungsmasse wird die Verzögerungszeit
der Schwellwertanhebung ebenfalls verlängert, da das Gestänge einen
bestimmten Weg zurücklegen muss, bevor es mit der zweiten
Verzögerungsmasse interagiert.
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Eine
Hülse am zur zweiten Verzögerungsmasse weisenden
Ende des Gestänges, welche verschiebbar auf dem Gestänge
angebracht ist und somit die Länge des Gestänges
verändern kann, bewirkt ebenfalls ein verzögertes
Reagieren der zweiten Verzögerungsmasse auf die Bewegung
des Gestänges. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit,
die zweite Verzögerungsmasse in Bezug auf das Gestänge
zu verschieben und somit eine variable Verzögerungszeit
zu gewährleisten.
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Weitere
Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele
anhand der Abbildungen.
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Von
den Abbildungen zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Aufnahmevorrichtung;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß 1 mit
getrennt dargestellter, zweiter Verzögerungsmasse;
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3 einen
Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Aufnahmevorrichtung, welche eine Auslöse- und Meldeeinheit
aufgenommen hat und auf einem Gehäuse eines Leistungsschalters
montiert ist;
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4 perspektivische
Darstellung der gemäß 1 offenbarten
Ausführungsform mit einer Auslöse- und Meldeeinheit
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Die 1 bis 4 werden
im nachfolgenden gemeinsam beschrieben. Die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung 1 besteht
aus einem Grundkörper, der geometrisch an die Formen einer
Auslöse- und Meldeeinheit 2 sowie an ein Leistungsschaltergehäuse 4 angepasst
ist. Der Grundkörper kann so ausgelegt sein, dass unterschiedliche
Auslöse- und Meldeeinheiten 2 aufgenommen werden
können oder die Aufnahmevorrichtung 1 in unterschiedliche Leitungsschaltergehäuse 4 aufgenommen
werden kann. Natürlich besteht weiterhin die Möglichkeit,
die Auslöse- und Meldeeinheit 2 direkt in das
Gehäuse 4 eines Leistungsschalters einzusetzen,
wenn diese Komponenten aufeinander abgestimmt sind.
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Die
Aufnahmevorrichtung 1 weist erste Befestigungselemente 11 auf,
welche mit entsprechenden Befestigungsmittel der Auslöse-
und Meldeeinheit 2 korrespondieren. Um unterschiedliche
Auslöse- und Meldeeinheiten 2 aufnehmen zu können,
ist es möglich, dass zusätzliche erste Befestigungselemente 11 vorhanden
sind. Zweite Befestigungselemente 12 an und/oder in der
Aufnahmevorrichtung 1 ermöglichen die Befestigung
der Aufnahmevorrichtung in ein Leistungsschaltergehäuse 4.
Es ist denkbar, dass zusätzliche zweite Befestigungsmittel 12 an der
Aufnahmevorrichtung 1 vorhanden sind, damit die Aufnahmevorrichtung 1 in
unterschiedlich ausgeführte Leistungsschaltergehäuse 4 eingesetzt
und befestigt werden kann. Die Aufnahmevorrichtung 1 weist
des Weiteren einen Freiraum 13 für die Schaltwelle 3 eines
Leistungsschalters auf. In diesem Freiraum 13 ist die Schaltwelle 3 angeordnet, wenn
die Aufnahmevorrichtung 1 in das Leistungsschaltergehäuse 4 eingesetzt
wird.
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Bei
den Schaltvorgängen eines Leistungsschalters wird durch
die Drehbewegung der Schaltwelle 3 der Spannhebel 21 bewegt
und überträgt die Bewegung auf ein Gestänge 23 der
Auslöse- und Meldeeinheit 2. Das Gestänge 23 sorgt
unter anderem dafür, dass die Bewegung der Schaltwelle 3 über eine Übertragungseinheit 25 auf
einen Mikroschalter 22 wirkt. Im eingeschalteten Zustand
des Leitungsschalters ist der Mikroschalter 22 nicht betätigt.
Der Schwellwert, ab welchem der Leistungsschalter ausschalten muss,
ist auf dem Standardwert eingestellt. In den 2 bis 4 ist
die Auslöse- und Meldeeinheit 2 im eingeschalteten
Zustand dargestellt.
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Ist
der Leistungsschalter ausgeschaltet oder befindet er sich im ausgelösten
Zustand, ist der Mikroschalter 22 betätigt und
signalisiert damit der Auslöseelektronik, dass der Schwellwert
abgesenkt sein muss.
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Wird
der Leistungsschalter eingeschaltet, bewegt sich der Spannhebel 21 für
die Schaltwelle 3 und entspannt die Feder des Gestänges 23. Über
die Übertragungseinheit 25 wird eine erste Verzögerungsmasse 24 bewegt,
welche auf eine Schaltkurve einwirkt, welche auf den Mikroschalter 22 wirkt.
Die erste Verzögerungsmasse 24 bewirkt, dass der
Mikroschalter 22 erst nach einer bestimmten Zeit ausgeschaltet
wird und somit das Signal zur Anhebung des Schwellwertes an die
Auslöseelektronik sendet.
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Wird
in die Aufnahmevorrichtung 1 eine passende Auslöse-
und Meldeeinheit 2 eingesetzt, ragt ein Spannhebel 21 für
die Schaltwelle 3 in den Freiraum 13 für
die Schaltwelle 3 hinein und ist mit der Schaltwelle 3 des
Leistungsschalters wirkverbunden. Das Gestänge 23 ist
mit der zweiten Verzögerungsmasse 14 wirkverbunden.
Beim Einschalten des Leistungsschalters bewegt sich das Gestänge 23 und
drückt mittels Anlagestifte 16 auf die zweite
Verzögerungsmasse 14. Anschließend wird über
die Übertragungseinheit 25 die erste Verzögerungsmasse 24 bewegt,
welche den Mikroschalter 22 betätigt.
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Durch
die zweite Verzögerungsmasse 24 wird der Zeitraum
zwischen dem Einschaltvorgang durch die Schaltwelle 3 und
dem Betätigen des Mikroschalters 22 zur Anhebung
des Schwellwertes auf den Standardwert verlängert.
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Bei
Leistungsschaltern für hohe Leistungen dauert der Einschaltvorgang
länger, da die Massen der Kontakte und die Kontaktflächen
größer sind als bei Leistungsschaltern für
kleinere Leistungen. Durch die Verwendung einer zweiten Verzögerungsmasse kann
somit der Schwellwert länger auf dem niedrigen Niveau gehalten
werden.
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Die
zweite Verzögerungsmasse 14 ist als massiver,
rotationssymmetrisches Körper ausgeführt und umfasst
einen Anlagestift 16, welcher zur Rotationsachse 15 versetzt
angebracht ist. Die zweite Verzögerungsmasse 14 ist
entnehmbar in Aufnahmen 18 der Aufnahmevorrichtung 1 in
der Rotationsachse 15 gelagert. Das Gestänge 23 der
Auslöse- und Meldeeinheit 2 wirkt über
den Anlagestift 16 auf die zweite Verzögerungsmasse 14 und
versetzt ihn in eine Rotation, wenn es bewegt wird.
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Eine
Feder 17 bewirkt eine Rückstellkraft auf die zweite
Verzögerungsmasse 14, wenn das Gestänge 23 vom
Anlagestift 16 wegbewegt wird. Das Drehmoment der als Drehfeder 17 ausgeführten
Feder kann auch als Parameter für die Verzögerungszeit
der Schwellwertanhebung genutzt werden.
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Durch
eine mögliche Kürzung des Gestänges 23 und
einer damit verbundenen Vergrößerung des Abstandes
zwischen dem Ende des Gestänges 23 und dem Anlagestift 16 der
zweiten Verzögerungsmasse 1 ergibt sich eine zusätzliche
zeitliche Verzögerung für den Schaltvorgang des
Mikroschalters 22. Um die Verzögerungszeit des
Mikroschalters 22 an die Vorgaben des Leistungsschalters
anzupassen, kann die zweite Verzögerungsmasse 1 durch eine
leichtere oder schwerere Verzögerungsmasse ausgewechselt
werden.
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- 1
- Aufnahmevorrichtung
- 11
- erste
Befestigungselemente
- 12
- zweite
Befestigungselemente
- 13
- Freiraum
für Schaltwelle
- 14
- zweite
Verzögerungsmasse
- 15
- Rotationsachse
der zweiten Verzögerungsmasse
- 16
- Anlagestift
zweite Verzögerungsmasse
- 17
- Drehfeder
zweite Verzögerungsmasse
- 18
- Aufnahme
für zweite Verzögerungsmasse
- 2
- Auslöse-
und Meldeeinheit
- 21
- Spannhebel
als Schnittstelle zur Schaltwelle
- 22
- Mikroschalter
- 23
- Gestänge
- 24
- erste
Verzögerungsmasse
- 25
- Übertragungseinheit
mit Verzögerungshebel
- 3
- Schaltwelle
- 4
- Leistungsschaltergehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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