-
Magnetische Auslöseeinheiten, die in elektrischen Schutzschaltern eingesetzt werden, umfassen typischerweise mindestens ein Joch und mindestens einen Klappanker. Magnetische Auslöseeinheiten werden dazu verwendet, einen in einer elektrischen Leitung fließenden Strom zu überwachen und im Falle eines Überstroms, Fehlerstroms oder Kurzschlusses einen Schutzschalter auszulösen, der den vom Schutzschalter geführten Stromfluss in den überwachten Leitungen unterbricht. Unter einem Überstrom ist dabei ein Strom mit einer Stromstärke zu verstehen, die so weit über der Nennstromstärke der überwachten Leitung und der daran angeschlossenen elektrischen Geräte liegt, dass eine Beschädigung der Geräte oder der Leitung selbst auf Grund von Wärmeentwicklung zu befürchten ist. Eine Auslöseeinheit wird dabei magnetische Auslöseeinheit genannt, wenn das Auslösen des Schutzschalters durch die Auslöseeinheit unter Ausnützung magnetischer Kräfte geschieht.
-
Eine Klasse von elektrischen Schutzschaltern sind die sogenannten Kompaktleistungsschalter, die typischerweise Ströme von 10A bis ca. 2500A und Fehlerströme bis zu einem Vielfachen des Nennstroms führen können. Leistungsschalter sind typischerweise in einem Umgehäuse untergebracht. Die einzelnen Phasen der Ströme können in sogenannten Polkassetten geschaltet werden. Eine Polkassette umfasst dazu ein Gehäuse, in dem ein Beweg- und ein Festkontakt untergebracht sind, die mechanisch getrennt beziehungsweise zusammengebracht werden können zum Aus- beziehungsweise Einschalten der Ströme. Beim Trennen von Beweg- und Festkontakt einer Polkassette entsteht ein Lichtbogen, der in einer Löschkammer gelöscht wird. Der Lichtbogen ionisiert das Gas der Löschkammer und erzeugt einen Überdruck in der Löschkammer, welcher äquivalent zur Lichtbogenenergie ist. Ebenfalls sind Leistungsschalter bekannt, die keine Polkassetten enthalten, sondern in ihrem Umgehäuse anderweitig abgeschirmte Beweg- und Festkontakte.
-
Leistungsschalter verwenden typischerweise magnetische Auslöseeinheiten zur unverzögerten Kurzschlussauslösung. Dazu wird die Strombahn so durch eine Magnetsystem geführt, dass eine Magnetfeldwirkung und somit eine Kraftwirkung auf einen Magnet- oder Klappanker erzielt werden kann. Das stromtragende System wird durch eine Anordnung von Magnetbügel (Joch) und Klappanker geführt. Der Klappanker wird dabei so an der Seite des Jochs gelagert, dass er durch die magnetischen Kräfte zuklappen kann.
-
Zur Justage der magnetischen Auslöseeinheit ist eine definierte Kraftwirkung im Spalt zwischen dem Joch und dem Klappanker notwendig. Dazu muss der Abstand zwischen Klappanker und Joch präzise eingestellt werden. Bei mehreren Phasen, die jeweils durch eine Anordnung von Joch und Klappanker abgesichert sind, müssen diese mehreren Vorrichtungen einzeln justiert werden. Bisher wird diese Justage durch die Änderung der Position von Federn, welche den Klappanker in der Offen-Stellung halten, getätigt. Ebenso kann die Justage durch Änderung der Federkräfte durch Tauschen der Federn oder Ändern der Federlängen selbst vorgenommen werden.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Justage eines Klappankers zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und kostengünstige Justage des Klappankers ermöglicht ohne die obengenannten Nachteile wie das Tauschen von Federn oder das Ändern von Federlängen.
-
Die Aufgabe wird gelöst gemäß Anspruch 1. Die Vorrichtung zur Justage eines Klappankers umfasst einen Klappanker, der um seinen Fußpunkt in zumindest zwei Positionen schwenkbar gelagert ist und einen Anschlag, wobei in einer der zumindest zwei Positionen der Klappanker auf dem Anschlag aufliegt, wobei der Anschlag ein flexibles Element, an dem der Klappanker aufliegen kann in einer der zumindest zwei Positionen des Klappankers, und eine Justageschraube, mittels deren der Anschlag verstellt werden kann, umfasst.
-
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Federanzahl für Vorrichtungen zur Justage eines Klappankers reduziert werden können, da nicht unterschiedliche Federn zur Einstellung des Klappankers benötigt werden. Zusätzlich ermöglicht die Vorrichtung die Justage über einen großen Verstellbereich. Die Justage ist in beide Richtungen möglich, was bedeutet, dass eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Abstands zwischen Joch und Klappanker eingestellt werden kann.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Klappanker mit dem Ende, welches vom Fußpunkt wegweist, auf dem flexiblen Element des Anschlags auf in einer der zumindest zwei Positionen.
-
In einer weiteren Ausgestaltung liegt in einer ersten Position der Klappanker auf dem Anschlag auf und ist der Klappanker so ausgebildet, dass in einer zweiten Position der Klappanker auf einem Joch aufliegbar ist.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Klappanker von einer Feder in der Position gehalten, in der der Klappanker auf dem Anschlag aufliegt.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Fläche des flexiblen Elements, auf dem der Klappanker aufliegt, abgerundet ausgebildet.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Justage eines Klappankers kann Teil einer magnetischen Auslöseeinheit sein, die zusätzlich ein Joch umfasst, und bei der durch das Verstellen der Justageschraube der Abstand zwischen dem Klappanker und dem Joch verändert werden kann.
-
Vorteilhaft hierbei ist, dass die magnetische Auslöseeinheit über einen großen Verstellbereich justiert werden kann und somit mittels der Justageschraube der Abstand zwischen Klappanker und Joch vergrößert oder verkleinert werden kann.
-
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die magnetische Auslöseeinheit zusätzlich ein Bimetall zum Erfassen einer Überlast oder eines Kurzschusses.
-
Die magnetische Auslöseeinheit kann Teil eines Systems sein, welches aus mehreren erfindungsgemäßen magnetischen Auslöseeinheiten besteht.
-
Des Weiteren kann die magnetische Auslöseeinheit Teil eines elektrischen Schalters sein, ebenso kann die Vorrichtung zur Justage eines Klappankers Teil eines elektrischen Schalters sein.
-
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben.
-
1 Vorrichtung zur Justage eines Klappankers, dargestellt aus einer ersten Perspektive;
-
2 Vorrichtung zur Justage eines Klappankers, dargestellt aus einer zweiten Perspektive;
-
3 Klappanker und Anschlag;
-
4 Anschlag mit flexiblen Elementen und Justageschrauben;
-
5 Klappanker am flexiblen Element eines Anschlags mit Justageschraube;
-
6 Klappanker am flexiblen Element eines Anschlags mit Justageschraube zum Vergrößern des Abstands zwischen Klappanker und Joch; und
-
7 Klappanker am flexiblen Element eines Anschlags mit Justageschraube zum Verkleinern des Abstands zwischen Klappanker und Joch.
-
In 1 ist eine Vorrichtung 100 zur Justage dargestellt. Die Vorrichtung 100 umfasst einen Klappanker 10, der um seinen Fußpunkt 11 in zumindest zwei Positionen schwenkbar gelagert ist und einen Anschlag 200, wobei in einer der zumindest zwei Positionen der Klappanker 10 auf dem Anschlag 200 aufliegt. In 1 ist zusätzlich zur Vorrichtung 100 zur Justage des Klappankers 10 ein Joch 500 dargestellt. Der Klappanker 10 ist in seinem Fußpunkt 11 im Joch 500 gelagert und schwenkbar zwischen zwei Positionen beweglich. Eine Feder 600 hält den Klappanker 10 in der Position, in der der Klappanker 10 auf dem Anschlag 200 aufliegt. Im Falle eines Überstroms und damit Aufbau eines Magnetfelds im Luftspalt zwischen dem Joch 500 und dem Klappanker 10 wird der Klappanker 10 aus der Position, in der der Klappanker auf dem Anschlag 200 aufliegt, übergeführt in eine zweite Position, in der der Klappanker 10 auf dem Joch 500 aufliegt. Als Abstand zwischen Klappanker 10 und Joch 500 ist die Größe ΔA in 1 eingeführt. Zur Justage des Klappankers 10 soll dieser Abstand ΔA eingestellt werden. Die Einstellung kann eine Vergrößerung oder Verkleinerung von ΔA bedeuten.
-
In 2 ist die Vorrichtung 100 zur Justage des Klappankers 10 aus einer zweiten Perspektive dargestellt. Der Klappanker 10 ist schwenkbar in zumindest zwei Positionen gelagert um seinen Fußpunkt 11. Der Klappanker 10 ist im Joch 500 schwenkbar gelagert. Das Ende 12 des Klappankers 10, welches vom Fußpunkt 11 wegweist, liegt auf dem Anschlag 200 auf.
-
3 zeigt das Ende 12 des Klappankers 10, welches vom Fußpunkt 11 wegweist, in einer vergrößerten Darstellung. Der Klappanker 10 liegt auf dem Anschlag 200 auf. Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Auflage des Anschlags 200 näher erläutert.
-
4 stellt den Anschlag 200 dar. Der Anschlag 200 enthält jeweils für jede Phase einen Anschlag für den entsprechenden Klappanker. Der Anschlag 200 umfasst die flexiblen Elemente 220, 221, 222, an denen der jeweilige Klappanker 10 aufliegen kann in einer der zumindest zwei Positionen des Klappankers 10. Zusätzlich umfasst der Anschlag 200 Justageschrauben 210, 211, 212, mittels deren der Anschlag 200 verstellt werden kann. Die Justageschrauben 210, 211, 212 wirken auf die flexiblen Elemente 220, 221, 222.
-
In 5 ist die Anordnung von flexiblem Element 220 und Justageschraube 211 näher erläutert. Der Klappanker 10 liegt mit seinem Ende 12 auf dem flexiblen Element 220 auf. Mit Pfeil 300 ist die Kraft dargestellt, mit der die Feder 600 den Klappanker gegen den Anschlag 200 drückt.
-
Die Justageschraube 210 kann ein konisches Ende 215 aufweisen, welches mit einer abgeschrägten Fläche 225 des flexiblen Elements 220 zusammenwirkt. Durch Betätigung der Schraube 210 wird diese entsprechend der Darstellung in 5 entweder nach oben oder unten bewegt. Die entsprechende Wirkung auf den Klappanker 10 und die Justage des Klappankers 10 bezüglich des Abstandes ΔA zum Joch wird anhand der folgenden 6 und 7 näher erläutert.
-
In 6 ist dargestellt, dass die Justageschraube 210 in Richtung weg vom flexiblen Element 220, entsprechend der Darstellung in 6 also nach oben, betätigt wird. Dadurch, dass das flexible Element 220 nicht mehr von der Justageschraube 210 gestützt wird, führt die Kraft 300, die die Feder 600 auf den Klappanker 10 ausübt, dazu, dass das Ende 12 des Klappankers 10 entsprechend der Darstellung in 6 nach rechts in Richtung des Pfeils 310 bewegt wird. Dies bedeutet insgesamt, dass sich der Abstand ΔA zwischen dem Klappanker 10 und dem Joch 500 vergrößert.
-
In 7 ist darstellt, wie die Justageschraube 210 in Richtung des flexiblen Elements 220 betätigt wird, also entsprechend der Darstellung in 7 nach unten. Das konische Ende 215 der Justageschraube 210 wirkt mit der abgeschrägten Fläche 225 des flexiblen Elements 220 zusammen und drückt das flexible Element 220 entsprechend der Darstellung in 7 nach links entgegen der Kraft 300 der Feder in Richtung des Pfeils 310. Insgesamt wird somit der Abstand zwischen Klappanker 10 und dem Joch 500 ΔA verkleinert.
-
Die Vorrichtung 100 zur Justage eines Klappankers 10 umfasst somit einen Klappanker 10 und einen Anschlag 200, wobei der Anschlag 200 ein flexibles Element 220, 221, 222 aufweist, an dem der Klappanker 10 aufliegt in einer der zumindest zwei Positionen des Klappankers 10, und eine Justageschraube 210, 211, 212, mittels deren der Anschlag 200 verstellt werden kann. Der Klappanker 10 kann mit seinem Ende 12, welches vom Fußpunkt 11 wegweist, auf dem flexiblen Element 220, 221, 222 des Anschlags 200 aufliegen.
-
In einer ersten Position des Klappankers 10 liegt dieser auf dem Anschlag 200 auf, und in einer zweiten Position des Klappankers 10 kann er ausgebildet sein auf einem Joch 500 aufliegbar zu sein.
-
Entsprechend den Darstellungen in den 4, 5, 6 und 7 kann das flexible Element 220, 221, 222, auf welchem der Klappanker 10 aufliegen kann, abgerundet ausgebildet sein. Dadurch verringert sich die Kontaktfläche zwischen flexiblem Element 220, 221, 222 und Klappanker 10.
-
Die Vorrichtung 100 zur Justage eines Klappankers 10 kann Teil einer magnetischen Auslöseeinheit sein. Diese magnetische Auslöseeinheit kann zusätzlich ein Joch 500 umfassen. Durch das Verstellen der Justageschraube 210, 211, 212 wird der Abstand ΔA zwischen dem Klappanker 10 und dem Joch 500 verändert. Die magnetische Auslöseeinheit kann zusätzlich ein Bimetall umfassen zur Erfassung einer Überlast oder eines Kurzschlusses. Eine solche Auslöseeinheit wird Thermo-Magnetische Auslöseeinheit genannt.
-
Die magnetische Auslöseeinheit kann Teil eines elektrischen Schalters sein. Ebenfalls kann die magnetische Auslöseeinheit mehrere Vorrichtungen 100 zur Justage eines Klappankers 10 enthalten entsprechend der Phasen, die mit der magnetischen Auslöseeinheit überwacht werden sollen.
-
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Justage eines Klappankers 10 kann die Anzahl an Federn für magnetische Schnellauslöser verringert werden, da keine Justagefedern notwendig sind. Durch die Möglichkeit der Verstellung des Abstandes zwischen Klappanker und Joch kann die benötigte Federanzahl reduziert werden. Es wird nur noch ein magnetischer Einstellschieber benötigt, der angepasst wird. Die Justage der Auslöseeinheit ist über einen großen Verstellbereich möglich. Es ist eine Vergrößerung und eine Verkleinerung des Abstandes zwischen Klappanker und Joch zur Justage möglich.
-
Bei mehreren Polbahnen, beispielsweise entsprechend 4 drei Polbahnen, kann mittels der Justageschrauben 210, 211, 212 der Abstand der jeweiligen Klappanker von den Jochen eingestellt werden. Typischerweise würde diese Justage werkseitig vorgenommen werden und die Justageschrauben 210, 211, 212 danach vor einem Verstellen gesichert werden, beispielsweise mit einem Schraubensicherungslack.
