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Selbstschalter mit thermischem und elektromagnetischem Auslöser
Bei der Entwicklung von Selbstschaltern ist man bestrebt, die Schaltleistung
der Geräte zu steigern bei gleichzeitiger Verkleinerung der Abmessungen. Insbesondere
war man bestrebt, auch die Bauhöhe in Grenzen zu halten, damit es möglich wird,
die Selbstschalter in relativ seichte Unterputzverteilungen einzubauen. Es sind
Selbstschalter mit magnetischen und thermischen Auslösevorrichtungen sowie einer
Lichtbogenkammer bq#annt, bei denen die Lichtbogenkammer'im unteren Gehäuseteil
in Längsrichtung des Gehäuses neben der Auslösespule liegt. Bei diesen lange bekannten
Anordnungen handelt es sich aber durchwege um solche mit Doppelurtterbrechungskontakten,
wobei die Ausbreitungsrichtung des Abschaltlichtbogens quer zur Gehäuselängsrichtung
erfolgt. Die bekannten Anordnungen bedingen ein sehr breites Gehäuse und erlauben
dennoch zu wenig Raum für große, deionblechbestückte Schaltkammern. Es sind
auch schon Selbstschalter bekannt, bei denen Löschbleche in der Lichtbogenkammer
verwendet werden, jedoch liegt bei diesen der Tauchanker mit Auslösespule oberhalb
der Lichtbogenkommer, so daß sich dadurch die Bauhöhe etwa um den Durchmesser der
Auslösespule vergrössert. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführung liegt
darin, daß bei Vergrößerung der Anzahl der Lbachbleche zur Verbesserung der Brennspannung
und damit der Kurzschlußabschaltleistung die Bauhöhe des Selbstschaltere entsprechend
vergrößert werden muß. Demgegenüber erfährt die Bauhöhe des
Selbstschalters
mit der erfindungegemäßen Raunaufteilung keine Änderung, wenn die Anzahl der Lönchbleche
vergrößert wird, sondern nur die Länge. In dieser Richtung steht aber in allgemeinen
mehr Raum zur Verfügung. Die Erfindung ermöglicht demgegenüber den Baü'von Kleinselbstschaltern,
die zugleich Schmalbauweise, niedrige Gehäuaehöhe, große deionbestückte Schaltkammer
und hohe Schaltleistung aufweisen. Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter für
hohe Schaltleistungen mit magnetischen oder thermischen Aus. lösevorrichtungen Insbesondere
in Schmalbauweise mit Binfachunterbrechungekontakten, wobei die untere, der Bodenwand
zugekehrte Gehäusepartie Im wesentlichen eingenommen wird durch die in Gehäuselängorichtung
nebeneinander angeordnete Auslösespule und die deionblechbestückte Schaltkammer.
Dabei stehen die Deionbleche und die Achse der Auslösespule senkrecht zur Gehäusebodenwand.
Zur Brzielung der eingangs genannten geringen Bauhöhe wird ferner erfindungegemäß
der Schaltmechanismus in oberen Teil des Selbstschalters untergebracht, in zwei
Platinen eingeschlossen, so daß eine Baugruppe in Form etwa einen Vierecks gebildet
wird, aus welchem der bewegliche Kontaktkörper, der Auslösehebel sowie der Kipphebel,
die in dessen 3 Ecken gelagert sind, herausragen, wobei der Drehpunkt des
Kipphebels dem des beweglichen Kontakte diagonal gegenüberliegt. Erfindungsgemäß
füllt der Magnetauslöser als Baugruppe" welche auch ein thermisches Element in Form
eines Bimetalle enthält, zusammen mit den beiden übereinander angeordneten Baugruppen
der Lichtbogenkammer und des Schaltmechanismußes neben diesen den Selbstschaltergehäusei#aum
aus.
Die Verlängerung des einen Anachlußatückes, welche als fester
Kontakt in die Lichtbogenimmer hineinragt, wird erfindungegemäß derart ausgebildet,
daß sie mit dem beweglichen Kontakt, welcher aus der Schaltmechanismus-Baugruppe
herausragt, eine U-förmige, parallel zu den Löschblechen orientierte Blasschleife
bildet. Das zweite Anschlußatück ist mit dem einen Ende der Spule des Magnetauslösers
direkt verbunden. Das andere Ende-der Spule ist erfindungegemäß mit dem Bimetall,
welches parallel zum Magnetauslösestößel angeordnet ist, verbunden. Das freie Ende
einea'Bimetalle und der Stößel des Magnetauslösers wirken auf den Auslösehebel,
welcher aus der Schaltmechani8mus-Baugruppe heraueragt, ein. Erfindungegemäß besitzt
der Stößel des Magnetauslösers einen Anschlag, welcher beim Ansprechen des Magneten
nach Betätigung des Auslösehebels, unmittelbar und unabhängig von dem Auslösemechanismus,
auf einen Ausleger des beweglichen Kontaktes derart aufschlägt, daß die Kontakte
gewaltsam getrennt werden. Das Bimetall der Magnetauslöser-Baugruppe ist mit einer
flexiblen Leitung mit dem beweglichen Kontakt der Schaltmechanismus-Baugruppe elektrisch
verbunden. Nach einem weriteren Erfindungsgedanken stützt sich die der Magnetauslöserkraft
entgegenwirkende Feder auf einen Hebel ab, welcher durch eine kleine ÖffnungJm Gehäuse
von aussen justiert werden kann. Ferner ist mit der Spule und dem Bimetall ein Potentialblech
in Form eines ferromagnetischen Blechstreifens verbunden, welches derart ausgebildet
ist, daß beim Abschalten eines Kurzschlusses der Lichtbogen vom beweglichen Kontakt
auf das Potentialblech überspringt.
Ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist in der Zeichnung in Fig. 1 - 4 dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Selbstschalter im eingeschalteten Zustand
bei abgenommener vorderer Schalenhälfte.
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Fig. 2 zeigt den Selbstschalter in Seitenansicht.
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In Fig. 3 wird der Selbstschalter be im Abschalten infolge
Kurzschlusa-Stromes gezeigt.
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Fig. 4 zeigt den Selbstschalter in ausgeschaltetem Zustand. Der Selbstschalter
besteht aus drei Baugruppen (Fig. 1):
Lichtbogenkammer 1, Magnetauslöser
2 und Schaltmechanismuß 3, welche in den Gehäuseschalen 4 und 5 (Fig.2),
eingebettet sind.
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Die Löschbleche 6 (Fig. 1) sind in der Lichtbogenkammer
1
parallel zum Stößel 7 (Achse) des Magnetauslösers 2 und senkrecht
zur Bodenwand 8 angeordnet.
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Oberhalb der Löschbleche 6 befinden sich die Kontakte
9 und 18.
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Der Schaltmechanismus 3, welcher zwischen zwei Platinen eingeschlossen
ist, hat die Form eines Vierecks, aus welchem der bewegliche Kontakt 9, der
Kipphebel 10 und der Auslösehebel 11, die in dessen Ecken gelagert
sind, herausragen. Zur Erzielung einer möglichst kleinen Selbstschalterbauhöhe sind
der Drehpunkt 12 des beweglichen Kontaktes 9 und der Drehpunkt
13 des Kiphebels 10 diagonal gegenüber angeordnet. Der Auslösehebel
11 ist im Drehpunkt 14 gelagert.
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Der Magnetauslöser mit einem Bimetall 15, ist neben den beiden
übereinanderliegenden Baugruppen der Lichtbogenkammer 1
und des Schaltmechanismuses
3 angeordnet.
Die Verlängerung des Anschlußstückes
16 mit der Klemmschraube 17 ragt als fester Kontakt 18 in den
Lichtbogenraum hinein und ist derart ausgebildett daß sie mit dem beweglichen Kontakt
9, welcher aus dem Schaltmechanismus 3 herausragt, eine U-förmige,
parallel zu den Löschblechen orientierte Blasschleife 19 bildet.
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Ein Ende-der Spule 20 des Magnetauslösers 2 ist mit dem zweiten Anschlußstück
21 verbunden, welches mit einer Klemmschraube 22 versehen ist.
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Das andere Ende der Spule 20 ist mit dem Bimetall 15, welches
parallel zum Stößel 7 angeordnet ist, verbunden.
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Der Stößel 7 und/oder das freie Ende des Bimetalls
15 wirkenbei Überstrom derart auf den Auslösehebel 11 ein, daß dieser
in eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 14 gebracht wird und dabei
die Klinke im Schaltmechanismus 3 zum Auslösen bringt.
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Der Stößel 7 hat einen Anschlag 23, welcher beim Ansprechen
des Magneten (Zig. 3) nach Betätigung des Auslösehebels 11
auf einen
Ausleger 24 des beweglichen Kontakts 9 derart aufschlägt, daß die Kontakte
gewaltsam getrennt werden.
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Das Bimetall 15 ist mittels einer flexiblen Leitung
25 mit dem Ausleger 24 des beweglichen Kontaktes 9 elektrisch verbunden.
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Der Tauchanker 26 des Magnetaueldaers 2 (Fig. 3) ist
in einem Isolierrohr 27 geführt. In der Ruhelage (Fig. 4) liegt er am Gehäuseboden
8 auf, und zwar unter dem Druck der Ankerfeder 28, welche über den Stößel
7 der Magnetauslösekraft entgegenwirkt.
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Um das Isolierrohr 27 herum,befindet sich die Spule 209 welche
vom Rückschlußeisen 29 vierseitig umachloasen ist. Der Stößel 7 ist
im Kern 30 sowie in Voraprüngen 31,32
(?lg. 2) der
Schalenhälften 4 und 5 geführt.
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Die Ankerfeder 28 stützt sich auf einen Hebel 33 ab,
welcher durch eine kleine Öffnung 34 im'Gehäuse (Fig. 2) von außen justiert werden
kann. Auch die Justierung des Bimetalle 15
kann von außen durch die gleiche
Öffnung 34 mittels der Einstellschraube 35 am Auslösehebel 11 erfolgen.
Schließlich ist mit der Spule 20 und dem Bimetall 15 ein ferromagnetischer
Blechstreifen als Potentialblech 36 verbunden, welcher das gleiche Potential
wie der bewegliche Kontakt aufweist und derart ausgebildet Ist, daß er mit seinen
freien Ende in die Lichtbogenkammer 1 hineinragt und zu den Löschblechen
6 parallel verläuft. Beim Abschalten eines Kurzschlusses springt der Lichtbogen
vom bewegliehen Kontakt auf das Potentialblech über. Dadurch daß der Lichtbogen
den beweglichen Kontakt im Kurzschlußfall schnell verläßt, wird dieser geschont.