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Selbstschalter mit elektromagnetischen und/oder thermischen Auslösern
Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter mit elektromagnetischen und!oder thermischen
Auslösern.
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Bekannte Selbstschalter besitzen einen Antrieb, z. B. einen Handhebel,
ein vom Antrieb bewegtes Schaltschloß, ein Kontaktsystem und ein Auslösesystem.
Mittels des Schaltschlosses wird einerseits die Verstellbewegung des Antriebes auf
eine die beweglichen Kontakte tragende oder betrieblich auf sie einwirkende Schaltwelle
übertragen, andererseits nach Aufhebung einer Verrastung des Schaltschlosses seitens
des Auslösesystems eine bei der Einschaltung gespannte und nach erfolgter Einschaltung
gespannt gehaltene Feder zur CSffnung des Kontaktsystems freigegeben. Außerdem sind
bei derartigen Selbstschaltern noch jedem beweglichen Kontakt zugeordnete sogenannte
Kontaktandruckfedern vorhanden. Die Einschaltbewegung des beweglichen Kontaktes
erfolgt stetig entsprechend der Bewegung des Antriebes, z. B. eines Schalthebels.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, den beweglichen Kontakt beim Einschalten nach
langsamer Anlaufbewegung mit plötzlicher Schnellbewegung in die Einschaltstellung
zu bringen. Dazu ist außer dem Schaltschloß noch ein besonderer Sprungschaltmechanismus
vorgesehen.
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Gemäß der Hauptpatentanmeldung L 30935 VIII b! 21 c sind Selbstschalter
mit elektromagnetischen undvl oder thermischen Auslösern vorzugsweise für höhere
Stromstärken bekannt. Dabei ist der Kontaktdruck entgegen der elektrodynamischen
Kraft des von dem Schalter geführten Stromes aufrechterhalten, und die Schalteröffnung
wird bei hohen Überströmen durch dieselbe Kraft veranlaßt. Eine die Kontaktschluß-und
die Kontaktöffnungsstellung bewirkende, von einer an dem beweglichen Kontakt angreifenden
Federkraft herrührende Kraftkomponente kehrt beim elektrodynamischen Aufschleudern
des Kontaktes derart um, daß der bewegliche Kontakt unabhängig von mit ihm gekuppelten,
die Schließ- bzw. Öffnungsstellung bewirkenden, vom Auslösemechanismus beeinflußten
Schaltmitteln in die Ausschaltstellung gebracht wird. Das bedeutet, daß bei derartigen
Selbstschaltern bei Überströmen, z. B. im Kurzschlußfalle eine von der Auslöse-
und Schaltschloßmechanik unabhängige, d. h. schnellere und daher strombegrenzende
Kontaktöffnung erfolgt.
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Auch hier sind die eingangs erwähnte Schloßmechanik sowie die Schaltwelle
mit der an der Schaltwelle angreifenden Feder nebst Kontaktandruckfeder vorhanden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei vereinfachter allgemeiner
Ausführung des Selbstschalters hinsichtlich der zur Schalteröffnung und Schalterschließung
erforderlichen Arbeitsspeicher einen Selbstschalter zu schaffen, der sowohl trotz
stetiger Bewegung des Antriebes (Handhebels) eine plötzliche Einschaltung - gegebenenfalls
nach langsamer Anlaufbewegung des beweglichen Kontaktes - als auch eine durch die
dynamischen Stromkräfte sowie durch die Auslösemechanik bewirkte Ausschaltung ausführt.
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Das wird bei einem Selbstschalter nach der Hauptpatentanmeldung erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß ein vom Auslösemechanismus beeinflußter Stellhebel für den
beweglichen Kontakt unmittelbarer Bestandteil des durch den Auslöser zu verklinkenden
Schaltschlosses ist und daß der bewegliche Kontakt über die die Kontaktstellung
bedingende Federkraft in direktem, dauerndem Kraftschluß mit dem Schaltschloß gekuppelt
ist.
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Dadurch ergibt sich, daß bei dem neuen Schalter eine Schaltwelle,
die mit dem Einschalten zu spannende, an der Schaltwelle angreifende Feder und ein
weiteres Kupplungsglied zwischen der Schaltwelle und dem beweglichen Kontakt, das
etwa als Freilauf-und Arbeitskupplung angesprochen werden kann, nicht mehr erforderlich
ist. Die an dem beweglichen Kontakt angreifende Feder ist gleichzeitig Schließ-,
Öffnungs- und Andruckfeder. Der bewegliche Kontakt ist dauernd mit der Schaltermechanik
gekuppelt, trotzdem arbeitet der Schalter mit Freiauslösung. Für die Kontaktverstellung
und den Kontaktdruck ist nur eine Feder erforderlich.
In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel des Selbstschalters nach der Erfindung schematisch dargestellt,
und zwar in drei Schaltstellungen: Stellung a: Durch Antrieb eingeschaltet, Schaltschloß
durch einen Auslösehebel verrastet.
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Stellung b: Durch nur elektrische Auslösung mittels Entrastung bewirkte
Ausschaltung oder auch durch dynamische Stromkräfte mit nachfolgender Entrastung
des Schaltschlosses mittels der elektrischen Auslöser bewirkte Ausschaltung.
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Stellung c: Durch Handausschaltung bewirkte Stellung.
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In der Zeichnung ist mit 1 der feste, mit 2 der bewegliche Kontakt
eines Leistungsselbstschalters bezeichnet. Der bewegliche Kontakt stellt einen Hebel
mit dem Drehpunkt 3 dar. 4 ist eine Feder, die einerseits an dem beweglichen Kontakt
2, andererseits an einem zum Schaltschloß 5 gehörenden Hebel 51 angreift. Der Hebel
51 ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet mit dem Drehlager 52 und einem Ruheanschlag
53. Eine Hilfsfeder 6 greift an dem Hebel 51 an. Mit 7 ist ein Antrieb bezeichnet,
der im Ausführungsbeispiel als Handhebel dargestellt ist. Das als Kniegelenksystem
ausgeführte Schaltschloß 5 ist mittels eines im Hebel 7 längsverschieblich geführten
Bolzens 54 mit dem Hebel 7 formschlüssig gekuppelt. Dazu ist in dem Hebel ein nicht
dargestelltes, den Bolzen 54 fassendes Langloch vorgesehen. Ein Hebel 55, der bei
56 drehbar gelagert ist, kann durch den an seinem einen Ende angreifenden
und von einem nicht dargestellten Auslösesystem (z. B. elektromagnetischer Schnellauslöser
und/oder Bimetallauslöser) verstellten Auslöser 8, dessen Drehpunkt mit 81 bezeichnet
ist, verrastet oder im Sinne einer Drehung um das Lager 58 freigegeben werden.
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Die ausgefüllten Kreise stellen ortsfeste Lager, die nicht ausgefüllten
Kreise stellen ortsveränderliche Lager des Schaltschlosses dar.
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War der Schalter geöffnet und der Handhebel 7 verstellt (Stellung
c), so wird bei Rückstellung des , Hebels 7 in Richtung des Pfeiles 9 über das Schloß
5 der Hebel 51 aus der zu Stellung c gezeichneten Lage in die zu Stellung a gezeichnete
Lage übergeführt. Dabei führt das freie Ende 511 eine Bewegung in Richtung des Pfeiles
10 aus, so daß der aus der gestrichelt dargestellten Lage (analog Stellung
c) in die ausgezogen gezeichnete Lage verstellte Hebel 51 die Feder
4 stetig spannt. Überschreitet der Aufhängepunkt 511 die durch den Aufhängepunkt
21 der Feder 4 am beweglichen Kontakt 2 und dessen Lager 3 verlaufende
Gerade, so springt die Feder 4 unter Mitnahme des beweglichen Kontaktes 2 plötzlich
in die in Stellung a gezeichnete Lage. Der Kontakt ist geschlossen. Die Feder
4 ist - auch in der Ausschaltstellung und Einschaltstellung des Kontaktsystems
- vorgespannt, so daß in beiden Endstellungen des beweglichen Kontaktes die in Richtung
der Pfeile 10 oder 11 auf den beweglichen Kontakt wirkenden Kraftkomponenten
genügend groß sind, um einerseits den erforderlichen Kontaktdruck, die Ausschalt-Ruhelage
oder die Überführung des Kontaktes aus der Ausschalt- in die Einschaltstellung herbeizuführen.
Bei durch Entrastung des Schaltschlosses 5 seitens des Auslösers erzielter Öffnung
des Schalters (Stellung b) hat die Hilfsfeder 6 den Hebel 51 in Richtung des Pfeiles
12 um sein Lager geschwenkt. Damit wurde der Aufhängepunkt 511 der Feder
4 über die aus den Punkten 21, dem Lager 4 und dem Ende 511 des Hebels 51
gebildeten Geraden geführt. Die Feder 4 zieht den beweglichen Kontakt 2 in die gezeichnete
Ausschaltstellung.
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Außer durch das Schaltschloß 5 mit Auslösehebel 8 kann der bewegliche
Kontakt 2 auch durch die dynamischen Stromkräfte in die Ausschaltstellung gebracht
werden (Stellung b). Hiernach ist der Hebel 55 zunächst durch den Auslöser 8 gegen
Schwenkbewegung verrastet. Der bewegliche Kontakt 2 ist durch die dynamischen Stromkräfte
innerhalb sehr kurzer Zeiten im Sinne des Pfeiles 11 aufgeschleudert worden. Während
dieses Vorgangs oder kurz danach erfolgt die oben beschriebene Entklinkung des Schlosses
durch die elektrischen Auslöser, so daß durch die Verlegung des Angriffspunktes
511 auf alle Fälle von der Feder 4 ein Moment im Sinne der Kontaktöffnung und Offenhaltung
erzielt wird.