DE19519756C1 - Elektromagnetisches Schaltgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einem Elektromagneten zum betriebsmäßigen Schalten von Strömen im Lastbereich und mit einem in Reihe geschalteten Schnellauslöser zum Schutz gegen Verschweißen von Festkontakten und beweglichen Kontakten im Überlast­ bereich, mit einer Schaltkammer, mit einer Löschkammer mit Löschblechen und mit einem Kontaktbrückenträger.

Ein gattungsgemäßes elektromagnetisches Schaltgerät ist aus der DE 37 13 412 A1 bekannt. Der Kontaktbrückenträger wird hier mittels Kipphebel durch einen gegenüber dem Kontakt­ brückenträger seitlich versetzt angeordneten Schützmagneten betätigt. Der elektromagnetische Schützantrieb und der Schnellauslöser sind beiderseits der Längsmittelachse des Kontaktbrückenträgers parallel nebeneinander angeordnet. Die den Kontaktandruck bewirkende Kontaktfeder stützt sich gegen den Gehäuseboden ab. Es wird ein hohes Kurzschlußausschalt­ vermögen durch Bereitstellung entsprechend großzügig dimen­ sionierter Lichtbogenkammern erreicht, die im zur Befestigung vorgesehenen Gehäuseunterteil liegen. Allerdings ist diese Ausführung mit einem relativ großen Bauvolumen verbunden. Der Schützmagnet ist mit seinem beweglichen Teil an ein ver­ schiebbar geführtes Joch befestigt, von dem ein Stößel in Betätigungsrichtung des Schützmagneten gegen eine Schaltwippe hervorsteht, über die der Kontaktbrückenträger betätigbar ist. Somit ist die Ankopplung des Schützmagneten an den Kon­ taktbrückenträger relativ aufwendig. Die hierfür erforder­ lichen Elemente zur Kraftübertragung sind der Schalthäufig­ keit entsprechend oft Beanspruchungen ausgesetzt und können das Ausfallrisiko des Schalters erhöhen.

Der in der DE 41 04 533 C2 offenbarte elektrische Schalter ist ebenfalls gattungsgleich. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Lichtbogengehäuse und einem an diesem angekoppelten Betriebs- oder Betätigungsmechanismusgehäuse, in dem der Elektromagnet und der Schnellauslöser parallel nebeneinander angeordnet sind. Der Schnellauslöser ist mittig zum Kontakt­ brückenträger angeordnet, d. h. die Längsmittellinie seines Schlagstifts zur Betätgigung des Kontaktsystems fluchtet mit derjenigen des Kontaktbrückenträgers. Der Elektromagnet um­ faßt im wesentlichen einen festen Eisenkern, einen bewegli­ chen Eisenkern und eine Spule. An dem beweglichen Eisenkern ist ein Übertragungsbauteil befestigt, das bei Bewegung des beweglichen Eisenkerns, d. h. bei Strombeaufschlagung der Spule, auf einen um eine feste Drehachse schwenkbaren Balken drückt, der dadurch den Kontaktbrückenträger freigibt und den Kontaktschluß bewirkt. Die Betätigung des Kontaktbrückenträ­ gers durch den Elektromagneten erfolgt also nicht direkt son­ dern über verschiedene Gestänge bzw. Zwischenglieder. Außer­ dem ergibt sich durch die parallele Anordnung des Auslösers und des Elektromagneten parallel nebeneinander ein relativ großes Bauvolumen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektro­ magnetisches Schaltgerät der obengenannten Art zu schaffen, das einen einfachen Schaltmechanismus über den Elektromag­ neten aufweist und damit für das Schalten von Nennströmen eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer (z. B. 10 Mio) gewährleistet, ohne daß der Schutz gegen Verschweißen bei Überströmen im Überlastbereich durch den Schnellauslöser beeinträchtigt ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß der Elektromagnet mittig zum Kontaktbrückenträger ange­ ordnet und an diesen direkt angekoppelt ist, und daß der Schnellauslöser über eine Wippe auf den beweglichen Kontakt wirkt. Diese Lösung nutzt vorteilhaft die Tatsache aus, daß während der Lebensdauer des Schaltgeräts die Schalthäufigkeit zur Schaltung von Strömen innerhalb des Nennbereichs weitaus höher ist als diejenige des Schnellauslösers zum Schutz gegen Überlastströme. Demgemäß sind die Beanspruchungen der bei der Schaltung im Nennstrombereich beteiligten Komponenten sehr viel häufiger und damit größer. Eine direkte Ankopplung des Elektromagneten an den Kontaktbrückenträger ist also vorteil­ haft. Zum vergleichsweise selteneren Schalten von Überströmen kann ohne Einbuße an Zuverlässigkeit die Betätigung durch den Schnellauslöser über eine Wippe erfolgen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht, wenn zum Kontaktandruck eine Kontaktdruckfeder vorgesehen ist, die im Kontaktbrückenträger abgestützt ist. Es ergeben sich hier­ mit Kostenvorteile durch Verkleinerung des Magnetvolumens, weil im ausgeschalteten Zustand nur noch eine kleine Rück­ druckfeder erforderlich ist, die den Kontaktbrückenträger in die AUS-Stellung drückt.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Wippe mit ihrem einen Schenkel in ein Fenster des Kontaktbrückenträgers eintaucht und nur im Überlastfall betätigt wird.

Ein Schaltgerät mit besonders kleinem Bauvolumen wird er­ reicht, wenn der Schnellauslöser und die Schaltkammer paral­ lel nebeneinander angeordnet sind.

Eine einfache Ausführung besteht, wenn die Wippe mittels ei­ ner Dreh-, Zug- oder Druckfeder innerhalb oder außerhalb des Schnellauslösers in der Öffnungsstellung gehalten ist.

Zum Anschluß eines Leistungsschalters an das Schaltgerät ist es von Vorteil, wenn auf der Seite des Schnellauslösers ein Anschlußstift vorgesehen ist, der leicht an die Kontaktan­ schlußschraube des Leistungsschalters angeklemmt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung näher erläutert, die das elektromagne­ tische Schaltgerät mit seinen die Erfindung betreffenden Einzelheiten zeigt.

Das elektromagnetische Schaltgerät 1 hat einen elektromagne­ tischen Antrieb zum betriebsmäßigen Schalten von Strömen im Lastbereich und einen damit in Reihe liegenden Schnellauslö­ ser zum Schutz bei Ströme im Überlastbereich. Es weist außer­ dem eine Schaltkammer 4 mit Festkontakten 5, mit beweglichen Kontakten 6, mit einer Löschkammer 7 mit Löschblechen und ei­ nen Kontaktbrückenträger 8 auf, zu dem mittig im sich an­ schließenden Raum ein Elektromagnet 9, 10, 11 als Schützmagnet angeordnet ist, wobei die Achsen in Bewegungsrichtung des Kontaktbrückenträgers 8 und des Elektromagneten 9, 10, 11 mit­ einander fluchten. Der Elektromagnet, der im wesentlichen aus einem Joch 9, einer Spule 10 und einem Anker 11 besteht, ist über seinen Anker 11 direkt mit dem Kontaktbrückenträger 8 verbunden, was das Bauvolumen des Schaltgerätes reduziert und eine Kostenersparnis mit sich bringt. Der ebenfalls auf den Kontaktbrückenträger 8 einwirkende Schnellauslöser 12, 13, 14 liegt in der Schaltkammer 4 parallel neben dem Kontakt brückenträger 8, d. h. auch dem Elektromagneten 9, 10, 11 gegen­ über.

Der Schnellauslöser 12, 13, 14 hat eine Spule 12, ein Joch 13 und einen Anker mit Betätigungsstift 14, der über eine Wippe 15 auf den Kontaktbrückenträger 8 wirkt. Die Spule 12 ist in Reihe zu dem einen der Festkontakte 5 geschaltet und ist über einen aus dem Gehäuse 16 des Schaltgeräts 1 herausgeführten Anschlußstift 22 anschließbar. Dieser kann vorteilhafter Wei­ se zum Anschluß eines Leistungsschalters verwendet werden. Die Wippe 15 taucht mit ihrem einen Schenkel 18 in ein Fen­ ster 19 des Kontaktbrückenträgers 8 ein und nimmt bei Betäti­ gung des Auslösers 12, 13, 14 den beweglichen Kontakt 6 gegen die Kraft der Kontaktdruckfeder 21 in die öffnende Richtung mit, indem der Betätigungsstift 14 auf den anderen Schenkel 17 der Wippe 15 drückt. Eine Kontaktdruckfeder 21 ist im Kontaktbrückenträger 8 abgestützt. Die Wippe 15 wird durch eine Feder 20, die an dem Schenkel 17 angreift, in die die Kontakte 5,6 schließende Stellung gedrückt.

Zum Schalten der Kontaktanordnung innerhalb des Nennstrom­ bereichs wird der Elektromagnet 9, 10, 11 verwendet, der gegen die Rückdruckkraft einer hier nicht dargestellten Rückdruck­ feder mit seinem Anker 11 den Kontaktbrückenträger 8 ver­ schiebt, so daß unter Wirkung der in diesem liegenden Kon­ taktdruckfeder 21 die Kontakte 5, 6 geschlossen werden. Wird der Stromfluß in der Spule 10 des Elektromagneten unterbro­ chen, werden die Kontakte 5, 6 durch die Rückdruckfeder ge­ öffnet. Der Schnellauslöser 12, 13, 14 ist derart bemessen, daß er bei über die Kontaktanordnung fließenden Überströmen, mit denen auch seine Spule 12 beaufschlagt wird, anspricht und dabei sein Betätigungsstift 14 schlagartig die Wippe 15 kippt, die den beweglichen Kontakt 6 unverzögert bewegt und die Kontakte 5, 6 aufreißt. Auf diese Weise wird bei Auftreten von Überströmen ein Verschweißen der Kontakte 5, 6 verhindert.

Die Zeichnung zeigt außerdem einen Leistungsschalter, an dem das elektromagnetische Schaltgerät über seinen Anschlußstift 22 angeschlossen ist.

Claims (6)

1. Elektromagnetisches Schaltgerät (1) mit einem Elektro­ magneten (9, 10, 11) zum betriebsmäßigen Schalten von Strömen im Lastbereich und mit einem in Reihe geschalteten Schnell­ auslöser (12, 13, 14) zum Schutz gegen Verschweißen von Fest­ kontakten (5) und beweglichen Kontakten (6) im Überlastbe­ reich, mit einer Schaltkammer (4), mit einer Löschkammer (7) mit Löschblechen und mit einem Kontaktbrückenträger (8), dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (9, 10, 11) mittig zum Kontaktbrückenträger (8) angeordnet und an diesen direkt angekoppelt ist, und daß der Schnellauslöser (12, 13, 14) über eine Wippe (15) auf den be­ weglichen Kontakt (6) wirkt.

2. Elektromagnetisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktandruckfeder (21) im Kontaktbrückenträger (8) abgestützt ist.

3. Elektromagnetisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (15) mit ihrem einen Schenkel (18) in einem Fenster (19) des Kontaktbrückenträgers (8) eintaucht und nur im Überlastfall betätigt wird.

4. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellauslöser (12, 13, 14) in der Schaltkammer (4) so angeordnet ist, daß die Betätigungsrichtungen von Schnellaus­ lösern (12, 13, 14) und Kontaktbrückenträger (8) parallel sind.

5. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Wippe (15) mittels einer Drehfeder (20) in der Öffnungsstellung gehalten ist.

6. Elektromagnetisches Schaltgerät nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Schnellauslösers (12, 13, 14) ein An­ schlußstift (22) vorgesehen ist.