DE1991020U - udenscheid j Installationsselbstschalter mit magnetischer und thermischer Auslo sung - Google Patents

Description

Busch-Jaeger Dürener Mefailwerke Aktieng

2372 _Datum

Vnlage zu °--^J- Uatum

b,j. ²572 _Datum 20JS₁I^S

Vnmeldedafum

Gebrauchsmusteranmeldung

Installationsselbstschalter mit magnetischer und thermischer Auslösung.

Die Erfindung betrifft einen Installationsselbstschalter, der seinem Verwendungszweck entsprechend die von ihm überwachte Verbraucheranlage bei Kurzschlüssen unverzüglich abschalten sowie das Leitungsnetz und die angeschlossenen Geräte gegen Überlastungen absichern soll. Dieser Punktion genügt ein solcher Selbstschalter üblicherweise durch das Zusammenwirken eines elektromagnetischen und eines thermischen Auslöseorgans, die unabhängig voneinander auf ein gemeinsames Schaltwerk einwirken, das aufgrund seiner mechanischen Ausführung und einer leistungsfähigen Kontaktanordnung ein sicheres Abschalten gewährleistet. Während dazu das elektromagnetische Auslöseorgan den Selbstschalter bei Kurzschluss und Überströmen unverzögert ansprechen lässt, gelangt das thermische Auslöseorgan bei Überlastung von Leitungen und Geräten dagegen erst mit einer gewissen Zeitverzögerung zur Wirkung. Diese beiden Organe entriegeln als solche jeweils gesondert über eine Verklinkung das mechanische Schaltwerk und leiten damit den eigentlichen Abschaltvorgang ein. Im Zuge dessen benutzt man die Blaswirkung des magnetischen Auslöseorgans gleichlaufend zur Löschung des Lichtbogens und stimmt des weiteren die thermische und die magnetische Auslösung derart aufeinander ab, dass sich beide Auslosiaagsartepfeegenseitig schützen.

Aufgrund der durch die fortschreitende Elektrifizierung von Haushalt und Gewerbe bedingten Zunahme von Installatipnen mit

talage

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2- Aktenzeichen ,...3,...6.2...556/21.Q.... Gbm B.-J. 2.J.72 Datum ...2θ...6.*.1.9·β8

besonders niedriger Kurzsehlussimpedanz muss in ansteigendem Masse damit gerechnet werden, dass die hinter den Stromkreissicherungen^er ¥erbraucher auftretenden Kurzschlußströme das Schaltvermögen der bisher üblichen LeitungsschutzschalterAusführungen beträchtlich überschreiten, so dass die Abschaltung von der gemeinsamen Vorsicherung übernommen werden muss und sich demzufolge Unerwünschtermassen stets auch auf eine Reihe nicht von der Störung betroffener Stromkreise auswirkt»

In Anbetracht dessen sollten die für diesen Anwendungsbereich vorgesehenen Selbstschalter zur Wahrung ständiger Betriebsbercitschaft und eines zuverlässigen Leitungsschutzes ein entsprechend hohes Abschaltvermögen aufweisen und in der Lage sein, die auftretenden Kurzschlußströme stark zu begrenzen, um die Selektivität gegenüber Vorsicherungen sowie den Schutz des ihrer Nennstromstärke zugeordneten kleinsten Leitungsquerschnitts sicherzustellen. In unmittelbarem Zusammenhang rnit diesem Erfordermis, die Schaltleistung solcher Geräte zu erhöhen, steht ausserdem noch das Bestreben, im Zuge dessen nicht nur die bisher geläufigen Schalterabmessungen beizubehalten, sondern diese nach Möglichkeit noch zu verringern, um zu einer selektiveren Überwachung der jeweils vorhandenen Stromkreise nach Möglichkeit auf gleichem Raum mehrere Selbstschalter unterbringen zu können. Insofern würde es naheliegendermassen eine Halbierung der j55 mra breiten Standarfltypen auf eine Schmalbaubreite von 17s5 mm ermöglichen, die herkömmlichen Verteilungstafeln ohne wesentliche Änderungen übernehmen und zugleich mit der doppelten Anzahl von Selbstschaltern bestücken zu können.

Derarteigen Bedürfnissen und Bestrebungen kommen bezüglich der einzelnen Beanspruchangsfaktoren und deren Einflüssen die theoretischen Erkenntnisse zustatten, dass die Schaltbeanspruchungen eines Miederspannungs-Leistungsschalters klein werden, wenn man einesteils aen sogenannten Ausschaltverzug, d.h. die Zeit vom Beginn des Kurzschlusses bis zur Öffnung der Kontakt-

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a* lt. Ak»en₂erchen l^J^M ο Gbm ^ ^ _ _&J2 _ _Dafum 2o „6.1968

strecke, möglichst klein - und auf der anderen Seite die an der geöffneten Kontaktstrecke selbst während des Kurzschlusses auftretende Lichtbogenspannung möglichst hoch wählt. Diese beiden Beanspruchungen stellen somit gewiessermassen die charakteristischen Grossen für die Auslegung kleiner Installationsselbstschalter dar und bieten zufolge konstruktionsmässiger Beeinflussbarkeit die Möglichkeit, den erforderlichen Gesamtaufwand herabzusetzen. Während der vorgenannte Ausschaltverzug demgemäss im wesentlichen eine Punktion der mechanischen Ausführung des Schaltwerks ist, richtet sich die Höhe der LicMöogenspannung dagegen hautpsäehlich nach der konstruktiven Ausbildung der Schaltkammer und dem Ablauf des Schaltvorganges, wobei es sich bereits als schwierig erweist, Werte in Höhe der Netzspannungsamplitude zu erreichen, solange diese Lichtbogenkammern in einem vernüftigen Verhältnis zu den übrigen Schalterabmessungen stehen«

Angesichts desse-n geht die Erfindung in dem Bestreben einer Vergrösserung der Sehaltleistung zunächst einmal von der Überlegung aus, dass als massgebender Faktor für den Ausschaltverzug derartiger Installationsselbstschalter mit elektromagnetischer und thermischer Auslösung die Eigenzeit des Schaltwerks zu betrachten ist. Um diese Zeit vom Entklinken des Schaltwerks bis zur Öffnung der Kontaktstrecke klein zu halten, besteht der erfinderische Schritt einesteils in der konstruktiven Massnahme, den Kontaktdruck für die beweglichen Kontaktteile innerhalb der in eine einzige Punktionsebene verlegten SchaltmechaÄik oberhalb des Verklinkungspunktes zyferzeugen und aufgrund dessen vorteilhafterweise ddn Zeitverlust zu eliminieren, der bisher durch einen zur Erzeugung des Kontaktdrucks in der Regel angewendeten Überhub bedingt war, so dass die Kontaktstrecke nunmehr unmittelbar nach Beginn eines Kurzschlusses getrennt wird.

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3IaH .-4- Aktenreichen B_.62..55Ü/21.Q... GbHl B.-J. .....2312. Datum 2.Ο..,_;.β.*.1.9β.8.

Andererseits wirkt sich die in diesem Zusammenhang hervorgerufene Lichtbogenarbeit hautpsächlich in Form einer mechanischen Druckbeanspruchung der Schaltkammer und des Gehäuses aus. Um aber auch in dieser Beziehung eine vernünftige Relation zu den, wie voasbezeichnetj von Seiten des Schaltwerks her bereits reduzierten Schalterabmessungen zu erreichen^ ergänzt sich dieser vorgenannte Lösungsschritt durch die korrespondierdende Massnahme, dass durch eine erfindungsgemässe labyrinthartige Aufteilung der zwisohen den beiden zentral im Unterteil des Gehäuses gelegenen Auslöseorganen und dem Schaltwerk angeordneten Schaltkammern unter Inanspruchnahme eines relativ geringen Bauvolumens eine vorteilhafte Erhöhung der Lichtbogenspannung in Richtung der Netzspannungsamplitudenwerte zu verzeichnen ist.

Unter Berücksichtigung dessen bestght der erste Teilschritt zur Ausführung der erfinderischen Lösung in der konstruktiven Durchbildung des Schaltwerks, das sich demzufolge nunmehr lediglich aus zwei mit Abwinklungen, Durchbrüchen und Bohrungen versehenen Seitenteilen aufbaut, zwischen denen die ausnahmslos flach ausgeführten Punktionselemente der Schaltmechanik auf Achsen sowie die Seitenteile miteinander verbindenden Bolzen beweglich gelagert und durch die Seitenteile selbst sowie besondere Sicken derselben geführt sind« Eine derartig "dreischichtige" Flachkonfetruktion wirkt sich aufgrund der äusserst geringen Baubreite besonders vorteilhaft auf die Anordnungsmäglichkeiten für die übrigen Funktionselemente des Gerätes, wie z.B. den Kontaktschieber, die Schleuderfedern und die Expansionsöffnungen der Schaltkammer, im Rahmen einer angestrebten Schmalbauweise der gesamten Selbstschalter-Anordnung aus.

Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemMss greift dieses wie vorbezeichnet auf Schmalbauweise abgestellte und dem Aufbau des Selbstschalters nach mitten über der Sehaltkammer angeordnete Schaltwerk zur Betätigung der beweglichen Kontakt-

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älaft "5-" Aktenzeichen ..?....6²....55β/²Ι? _Gbm _B.-J. .....2.3.7.2 Datum 2θ._?..βο 1.9.68

brücke einseitig mit einem Kontaktschieber in die Schaltkammer ein., um die in deren Bereich vorgesehene Pest kontakt strecke einpolig zu überbrücken oder aufzutrennen. Zu diesem Zweck ist aas den für eine zuverlässige Kontaktgabe feenötigten Druck innerhalb der Schaltmechanik bewirkende Element als eine vom manuellen Betätigungsorgan beinhaltete Schraubendruckfeder ausgebildet, die mit dem Schaltwerkmeehanismus über eine Langlochkupplung oder eine Druckstiftauflage in Verbindung steht. Einer derartigen MaBsnahme zufolge wirkt das den Kontaktdruck erzeugende Pederelement somit nur noch auf die PunktionsteiIe der Mechanik sowie unmittelbar über dieselben auf die bewegliche Kontaktbrücke ein, so dass die Kontaktstrecke bei Auslösung des Selbstsehalters in funktionellem Zusammenwirken mit den geringen Massen der zu bewegenden Teile und den günstigen Übersetzungsverhältnissen vermittels der am Kontaktschieber angreifenden und dortselbst unmittelbar zur Wirkung gelangenden Schleudertdern sofort geöffnet wird, ohne dass eine zeitliche Verzögerung durch vorherige Aufhebung der Kontaktdruckkraft in Erscheinung treten kann«

In zweckmässiger Weiterführung des übergeordneten Erfindungsgedankens ist die auf ilmer. einen Breitseite mit den Pestkontakten der Kontaktstrecke ausgestattete Schaltkammer im Verband einer quergeteilten Gehäusezusammensetzung durch mittig eingesetzte Wandungsschieber to zwei U-förmig verlaufende Ausdehnungskanäle aufgegliedert, wobei der aus Schaltkammer und Ausdehnungskanälen gebildete Raum an seinen Ecken nach oben hin mit seitlich des Schaltwerks auslaufenden Expansionsöffnungen versehen ist.

Um nämlich zu einer angemessenen Relation zwischen dem fortschrittlicherweise in BEiner Punktion verbesserten sowie seiner Baubreite nach reduzierten Schaltwerk und einer entsprechend dimensionierten sowie leistungsfähigen Schaltkammer zu gelangen, besteht unter der Voraussetzung einer aufbaugemäss zentralen Anordnung des thermischen und elektromagnetischen

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-6- ■ ■ ■ B 62 556/2Ic Gbm _D , 2372 _Λ 2o.6.1968

3IaH Aktenzeichen ..Z..-...L B.-J. ._.. Datum , ±

Auslöseorgans im Unterteil des Gehäuses und einer funktionsmässig im Blasfeld des letztgenannten Auslöseorgans gelegenen einpoligen Kontaktstrecke., die Ausführungsmöglichkeit einer quergeteilten oder auef? längsgeteilten Gehäusezusammensetzung. Des weiteren erfordern die Vorgänge in der Schaltkammer aufgrund des an der eigentlichen Kontaktstrecke im Öffnungsmoment auf engstem Raum auftretenden Hochstr^mlichtbogens besondere Rücksichten in bezug auf Druckbeanspruchungj, Strömungsverhältnisse etc. ₃ was an die eigentliche Gestaltung dieser Schaltoder Lichtbogenkammer in konstruktiver Hinsicht ganz bestimmte Anforderungen stellt.

Der wie vorbezeichnet£ im Rahmen eines quergeteilten Gehäuseaufbaus getroffenen Ausbildung nach ist die in Haupterstreckungs» richtung des Leitungsschutzschalters gelegene Sehaltkammer für Einfaehunterbrechung vorgesehen und durch Wandungseinsätze seitlich neben der Kontaktstrecke in zu-dem mit Expansionsöffnungen zum Schaltwerksraum hin versehene DruckausgMis-.kanale unterteilt. Infolge dessen wird der sich bei Öffnen der Kontaktstrecke aus bildende Lichtbogen im Zuge eines von Seiten des elektromagnetischen Auslöseorgans in der Umgebung der Kontaktstelle erzeugten Blasfeldes nach jässt beiden Seiten hin auf die Kontakthörner des Schalt stücks und inuie Schaltkammer geblasen» Im Zuge dessen ermöglichen ihm die zwischen Pfosten eingesetzten Wandungsschieber nach beiden Seiten hin ein Ausweichen und lenken ihn dabei jeweils um 180 um., was in druckmässiger Beziehung noch durch die in sämtlichen Ecken der Schaltkammer vorgesehene Expansionsöffnungen zum Schaltwerksraum hin unterstützt wird.

Demgegenüber soll die einseitig m|t den Festkontakten ausgestattete Schaltkammer im Verband einer längsgeteilten Gehäusezusammensetzung einer zweckmässigen Weiterbildung der Erfindung gemäss zu beiden Seiten der Kontaktstrecke durch hälftenweise gegeneinander versetzte Stau- sowie Umlenkrippen aufgegliedert und auf beiden Seiten vermittels diese Staurippen teilweise übergreifender Wandungseinlagen in ihrer Mitte unterteilt sein»

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31a« ...-Z- Aktenzeichen ..Β....6&...55β/.2.1θ GfolB.-J. 2.J72 Datum 2.Q.*.6..«.1.968....

Im Rahmen eines solchermassen längsgeteilten Schalteraufbaus wird die zentrale Lage der thermischen und elektromagnetischen Auslöseorgane im Unterteil des Gehäuses sowie die einseitige Anordnung der Kontaktstrecke im Blasfeüä des elektromagnetischen Auslöseorgans der vorbeschriebenen Ausführung in Querteilung gemäss im wesentlichen beibehalten. Aufgrund einer Längsteilung des Gehäuses ergeben sich fedoch in bezug auf die Ausbildung der Schaltkammer sowie der DruckausgäSichsvorkehrungen dieser quergeteilten Gehäusezusammensetzung gegenüber eine Reihe beachtlicher Vorteile. Dementsprechend lassen sich verbunden mit einer wesentlichen Verminderung der Anzahl an Einzelteilen die Strömungsverhältnisse innerhalb der Schaltkammer im Sinne ihrer erfindungsgemäss labyrinthartigen Aiäigliederung vermittels der einfacherweise den Gehäusehälften angeformten Stau- und Umlsnkrippen und die ersteren teilweise übergreifender Wandungseinlagen to der Auswirkung auf eine Verringerung der Lichtbogenarbeit wesentlich verbessern.

Darüber hiftaus ermöglicht diese längsgeteilte Gehäusezusammensetzung eine wesentlich geschütztere Lage des Schaltwerks^ obwohl der Schaltwerkraum wie bisher in die Druckausgliichsvorgänge miteinbezogen sein soll. Insofern ist nämlich einer zweckmässigen Weiterbildung der Erfindung gemäss einer der Gehäusehälften unter Bildung der vorerwähnten seitlichen Druckausgleichskanäle ein Rahmenteil angeformt₅ in den sich zudem beim Zusammenbau das vollständige Schaltwerk ohne weitere Befestigungsmassnahmen als vormontierte Baueinheit einlegen lässt. - Bin gleiches gilt grossenteils auch fjör die zentral im Unterteiles Gehäuses angeordneten Auslöseorgane* die im Gegensatz zu einem getrennten Beeinflussungsvorgang auf das Schaltwerk beider quergeteilten Gehäusezusammensetzung in dieser Beziehung vorteilhafterweise über die gleichen Elemente mit der Entklinkungsmechanik des über der Schaltkammer gelegenen Schaltwerks gekoppelt sind.

Um schliesslich mit einer solchen längsgeteilten Selbstschalter»

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3IaH „Τ!"" Anzeichen B.i2_ 556/21C Gbm ^ . 2372 _Da(um 2O ,6. 1968

ausführung in Schmalbauweise dem eventuellen Bedarf an breiteren Bauausführungen, sei es zu Ersatzzwecken od. dgl., genügen zu können, sind einer zweckmlssigen Weiterbildung gemäss unter Beibehaltung des technischen und funktioneilen Schalteraufbaus lediglich unterschiedlich beschaffene Gehäuseschalen vorgesehen. Zu diesem Zweck sollen eine oder die beiden längsgeteilten Schalenhälften zur Bildung der breitefen Gehäuseausführung im Bereich der Aussenkontur ihrer Stirnfläche mit einem umlaufenden Blindsteg versehen sein, der die gewünschten Breitenabmessungen herbeiführt und als solcher darüber hinaus im Zusammenwirken mij/einem benachbarten Gerät am Unterteil des Gehäuses über eine Einkerbung verfügt, die sich im Bedarfsfall zur Einlage einer Nulleiterklemme ode^ines Befestigungswinkels zur Halterung an Sammelschienen anstelle der sonst üblichen Schraub- oder Klemmbefestigung eignet.

Diese Erfindungsgedanken sollen nunmehr im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellung von zwei wesentlichen Ausführungsbeispielen nach Aufbau und Wirkungsweise weiter erläutert werden, wozu wich diese Darlegungen unter Vernachlässigung der dem Stande der Technik angenessen· als im Bereich des Saeh-verständigen gelegenen Einzelheiten nur auf die zum Verständnis der eigentlichen Erfindungsmerkmale gehörigen Massnahmen beschränken sollen.

Dementsprechend gelangt in den Fig. 1 bis 6 der Zeichnung ein Leitungsschutzschalter schmaler Bauausführung zur Darstellung, der im Rahmen eines quergeteilten Gehäuses vermittels seiner zentral im Unterteil angeordneten Auslöseorgane jeweils gesondert auf ein eitindungsgemäss ausgebildetes Schaltwerk einzuwirken vermag, das seinerseits die in der ärfindungsgemäss aufgeteilten Schaltkammer gelegene Kortaktstrecke beeinflusst . -

Die in den Fig. 7 bis Io der Zeichnung dargestellte Leit^ungsschutizschalter-Ausführung verfügt demgegenüber im Rahmen einer längsgeteilten Gehäusezusammensetzung über ein aus gleicher Position von den beiden Auslöseorganen gemeinschaftlich zu beeinflussendes Schraalbau-Schaltwerk, das sich entsprechend

der Einordnung anderer Funktionselemente des Selbstschalters

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»ι*..._:_?: Aktenzeichen^Β..δ2 556/2ic Gbm ^₁ 2372 ■ _Datum 2o.6.1968 _

als vormontierte Baueinheit in die bezüglich der Schaltkammer·= ausbildung erfindungsgemäss profilierten Gehäusehälften einfügen lässt« - Die Fig. 11 bis 13 dör Zeichnung veranschaulichen schliesslich noch die besondere Ausbildung bedarfsweise nach aussen hin verbreiterter Gehäuseschalen für einen längsgeteilten Leitungsschutzschalte'r vorbeschriebener Innenausstattung, sowie eine aus dieser Maessnahme abgeleitete Halterung und Zusammenstellung von Nulleiter- oder Halterungsvorkehrungen .

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel (gem. Fig. 1 bis 6) handelt es sich um einen Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise, bei dem das elektromagnetische Auslöseorgan in Form einer Magnetspule 1 sowie das thermische Auslöseorgan mn Form eines B&metallstreifens 2 an zentraler Stelle unterhalb der Schaltkammer 16 im Sockelteil 24 des Selbstschalters angeordnet und nach aussen hin durch eine Bodenkappe 27 abgedeckt sind. Diese beiden Auslöseorgane 1 und 2 wirken jeweils gesondert von sich aus auf das im Oberteil des Selbstschalters über der Schaltkammer 16 angeordnete und auf deren Deckblatte 25 montierte Schaltwerk 4 ein, dessen manuelles Betätigungsorgan in Fmrm eines Schalthebels 3 die äussere Abdeckkappe 26 durchdringt. Dieses Schaltwerk 4 greift auf einer Breitseite mit einem Kontaktschieber 13 in die Schaltkammer 16 ein und vermag die dort seitlich und im Blasfeld der Magnetspule 1 angeordnete. Festkontakte 15 der Kontaktstrecke vermittels einer am Schieber 13 (beweglich) befestigten Kontaktbrücke 14 elektrisch zu überbrücken und zu trennen.

Das diesen Vorgang steuernde Schaltwerk 4 baut sich erfindungsgemäss aus zwei mit Abwinklungen, Lagerbohrungen, Führungs-' sicken 9 und Durchbrüchen versehenen Seitenteilen 5 auf, zwisehen denen die ausnahmslos flach ausgeführten Funktionselemente 6 der Schaltmechanik innerhalb eAner einzigen Funktionsebene auf Achsen 7 sowie die Seitenteile 5 miteinander

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3,a« Γ¹⁰' Alcfenzeichen llll^/?^....?*™ B,J. 2J572 _Dafum 2O,6 . .1968

verbindende Bolzen 8 beweglich gelagert und durch die Seitenteile 5 selbst sowie besondere Sicken 9 derselben geführt sind. Um dabe^den Kontaktdruck für die bewegliehe Kontaktbrücke 14 gemäss der Erfindung oberhalb des Verklinkungspunktes Io zu erzeugen und muf dem Wege über die Punktionsglieder β unmittelbar., d.h. ohne Zwischenschaltung eines elastischen Elementes zur Erzeugung eines Überhubes, auf die Kontaktstrecke wirken zu lassen, ist das den Kontaktdruck bewirkende Element als eine vom manuellen Betätigungsorgan 3 beinhaltete Schraubendruekfeder 11 ausgebildet, die mit dem Schaltwerkmechanismus 6 über eine Langloch-Kupplungsvorkehrung 12 oder aber - wie nacht besonders ausgeführt - über eine äquivalente Druckstiftauflagerung in Verbindung steht. Aufgrund dessen gelangen nunmehr die am Kontakt schieber 1J> angreifenden Spannfedern zufolge der Freigabe desselben durch Entklinkung der Funktionselemente β direkt zur Wirkung und vermögen die Kontaktstrecke ohne jegliche Verzögerung fast augenblicklich nach Auslösung zu trennen, während die Rückführung des Schalthebels 5 in die Ruhestellung davon unabhängig einer besonderen Rückholfeder obliegt.

Die der Kontaktstrecke zugeoEdnete Schalt- oder Lichtbogenkammer 16 erstreckt sich nahezu über den gesamten Innenquersehnitt des unteren Sockelteils 24 und ist durch zwei in Längsrichtung parallel zu der einseitig vorgesehenen Festkontaktstrecke zwischen die inneren Befestigungspfosten und eine von der gegenüberliegenden Seitenwandung ausgehende Mittelstrecke eingesetzte WansMngsschieber 18 in zwei den unmittelbaren Kontaktbereich nach beiden Richtungen U-förmig erweiternde Ausdehnungskanäle 17 aufgebteilt. Nach oben zum Schaltwerkraum hin ist diese Schaltkammer 16 an jeder Ecke mit einer sich düsenartig verjüngenden und seitlich des Schaltwerks 4 einmündenden Expansionsöffnung 19 versehen, die als Abraugsweg für die entstehenden Gase und zu gleicher Zeit als Flammenschutz wirken. In bezug auf die eigentliche Kon» taktstrecke wird die unterhalb des Schaltkammerbodens gelegene

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-11- B 62 556/2IC Gbm _D , 2372 _n, 20.6.1968

HaH Akfenzeichen _1 B.-J. t... Dafum ±

und zu einem Teil von diesem umkapselte Auslösespule ^f mitsamt ihres Kraftlinienbügels auf Seiten der Schaltkammer 16 im Bereich der betreffenden Längsseite weitgehend von den beiden im Bodenbereich gehalterten sowie oberhalb der Auslösespule 1 die eigentliche Kontaktstrecke bildenden Pestkontakten I5 übergriffen, so dass diese leicht exzentrisch in das elektromagnetische Blasfeld der Auslösespule 1 gelangt. Dazu ist äer die ü*ber die Auslösepsule 1 hochgezogene Festkontaktstrecke im normalen Betriebszustand leitend überbrückende Schaltkontaktteil 14 als Solcher zu einer gerichteten Auslenkung des Öffnungslichtbogens an seinen beiden Enden mit hörnerförmigen Ansätzen versehen.

Aufgrund einer derartigen Ausbildung wirkt sie]» auf den bei? Abschaltung oder Auslösung nach erfolgter KontaktÖffnung im Bereich der unmittelbaren Trennstreeke, d.h. zwischen den beiden Pestkontakten 15 und der Kontaktbrücke 14, ausbildenden Überbrechungslichtbogen anfänglich noch das durch die elektromagnet ischeH Auslösespule 1 hervorgerufene magnetische Blasfeld aus. Diese Blasung greift dabeisam Kontaktsatz diiöcfe in den Pusspunkten der Lichtbogensäule an und drängt sie im Zusammenwirken mit dem durch schleifenartige Stromzuführung zu den Pestkontakten 15 entstehenden Eigenfeld an beiden Seiten nach oben weg über die hörnerartigen Portsätze der beweglichen Schaltbrücke 14 gezielt in Richtung der beidseitig eingelassenen Wandungssehieber in Form von Piberstegen 18₅ was u.a. zu einer wesentlichen Herabsetzung der mechanischen Beanspruchung der Gehäusewandungen beiträgt. Sofern der solchermassen in zwei Teillichtbögen zerlegte Lichtbogen trotz Kühlung und Gasaustritt an diesen Piberstegen l8 nur teilweise gelöscht werden sollte* vermag wr sieh alsdann im Zuge des seitlichen Äusweichens nach beiden Riehtungen unter Umlenkung um l8o° in die dafür vorgesehenen schlitzartigsH Ausdehnungskanäle 17 fortzusetzen^ wobei- ihm über diese Auslaufverlängerung hinaus von beiden Seiten her ein (immer noch im unmittel|

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Slatf Aktenzeichen

^{B 62} 556/210 ^ B,J. ^ .... _Dafum ... 2θ,β,.19β8

baren Wirkfeld der magnetischen Blasspule gelegener) Rückstaueffekt zuteil wird ₃ der zu seiner restlosen Löschung beiträgt.

Aufgrund der bezeichneten Trennwandungen 18 vollzieht demnach jeder der zwischen den Kontakten gezogenen und mittels magnetischer Blasung in Richtung der Ausdehnungskanäle 17 getriebenen Teillichtbögen eine Umlaufbewegung um das magnetische Blasmittel herum. Dies führt dazu, dass der an der geöffneten Kontaktstrecke während eines Kurzschlusses auftretenden Lichtbogenspannung eine wesentliche Erhöhung zuteil wird, die ihre Ursache in den zusätzlichen Kathoden- und Anodenspannungsabfällen bei jedem der Teillichtbögen und dem Wärmeentzug durch die Kammerwandungen findet.

Im Verlauf dessen vermag des weiteren de(s der Lichtbogenausbildung zufolge zustandegekommene Gasvolumen durch die an den vier Ecken der Schaltfeammer 16 als Entlüftungsmassnahme für die heissen Lichtbogengase vorgesehenen Expansionsdurchbrechungen 19 nach oben hin in den umkapselten Schaltwerksraum auszuweichen. Auf diesem vorgeschriebenen Abzugsweg aus der Schaltkammer 16 wird zudem durch eine düsenartige Ausbildung der Durchbrechungen 19 ein die Schaltwerksteile schädigender Flammendurchtritt verhindert.

Die als weiteres Ausführungsbeispiel in den Fig« 7 bis Io der Zeichnung zur Darstellung gelangende Ausführung eines erfindungsgemässen Installationsselbstschalters unterscheidet sich in konstruktiver Hinsicht von der vorgeschriebenen Selbstschaltefotype durch eine längsgeteilte Gehäusezusammensetzung und die eine solche veranlassenden bzw. aus einer solchen resultierenden Massnahmen zur Vergrösserung der Schaltleistung eines in seifen äusseren Abmessungen klein gehaltenen Gerätes.

Bei dieser Ausführung wirken die wiederum an zentraler Stelle im Unterteil des Gehäuses untergebrachten und im Zuge der Mon-* tage in eine der Gehäusehälften 28 einzulegenden Auslöseorgane

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HaH \.~ ^Χ> Aktenzeichen .......Ά.3Ά.356/21ο GfolTB.-J. ...217.2 Daium ..2.0.,..6.,.19.6.B. _;

in Form der elektromagnetischen Auslösespule 1 und des Bimetallstreifens 2 in diesem Fall gemeinsam über das gleiche Verbindungsglied auf die Entklinkungsmechanik des im Oberteil der betreffenden Gehäusehälfte 28 als vormontierte und funktionsfähige Einheit in ein besonderes Rahmenteil Jo einzulegenden Schaltwerks 4 ein, das mit seinem Schalthebel 3 beideh Gehäusehälften durchdringt. Dmudadas Rahmenteil 3o werden darüber hinaus jeweils seitlich des Schaltwerkraums und längs der Gehäusekontur verlaufende Druckausgleichskanäle 23 gebildet, welche von der Schaltkammer 1β her über gehäusehälftig gegeneinander versetzte Umlenkrippen von oben in den umrahmten . Schaltwerkraum einmünden. Dabei stellt sich diesem Ausführungsbeispiel gemäss das gewählte Schaltwerk 4 als eine nach erfindungsgemässen Gesichtspunkten vorerst nur in ihrer Baubreite reduzierte Ausführung dar und ist somit in gewisser Beziehung lediglich als Teillösung oder Vorläufertype des im ersten Ausführungsbeispiel vorgestellten Schaltwerks zu betrachten.

Die eigentliche Schaltisammer 1β erstreckt sich wiederum nahezu über den gesamten Innenquerschnitt des Unterteils und ist in Relation zu der einseitig im Blasfeld des elektromagnetischen Auslöseorgans 1 angeordneten sowie vom Schaltwerk 4 her über die vom Kontaktschieber 13 getragene Kontaktbrücke 14 überbrückbaren Festkontaktanordnung 15 im Sinne der Erfindung vermittels randungsseitiger Staurippen 2o sowie diese teilweise übergreifender _s zu beiden Seiten deriContaktstrecke mittig eingesetzter Wandungseinlagen 22 zwecks Lichtbogenlöschung labyrinthartig unterteilt und aufgegliedert.

Auf diese Weise kommt in noch ausgeprägterem Masse der in bezug auf das erste Ausführungsbeispiel bereits erörterte Effekt zustande, dass der bei Übergang aus dem normalen Betriebszustand in den stationären Kurzschlusszustand im Öffnungsmoment an der Kontaktstrecke auftretende Höchstrfcmbogen über eine Beeinflussung durch die vorbeschriebene Verkürzung des Ablaufs der Schaltvorgänge hinaus ausserdem noch eine sich auf ssine Verlustleistung vorteilhaft auswirkende Erhöhung der'Lichtbogen-

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"¹^-Aktenzeichen B ^2 556/21 .C.Gbm _B,J. .....2.372... Datum ....2θ,6_Λ

spannung erfährt. Dies wird durch eine sinnvolle Aufgliederung und Unterteilung einer in ihrer Baubreite bewusst schmal ge- · haltenen Schaltiiammer 16 erreicht, wobei diese Konstruktionsvorkehrungen im Hinblick auf eine Unterteilung, Streckung und Rückstauung im Wirkfeld cder elektromagnetischen Blasspule 1 zu einer überaus schnellen und intensiven Lichtbogenlöschung beitragen.

Insgesamt gesehen bestehen demnach die Vorzüge einer derartigen Ausführung über die bereits von der vorbeschriebenen Konstruktion beinhalteten Erfindungsmerkmale hinaus neben einer noch günstigeren Ausbildung der Schaltkammer 16 und einer trotz Einbeziehung in den Druckausgleich geschützteren Schaltwerksanordnung 4 in einer wesentlichen Verringerung der zum Aufbau erforderlichen Einzelteile, u.a. zufolge der Kopplung beider Auslösungsmittel 1 und 2_a sowie in bezug auf die Handhabung beim Zusammenbau in der wesentlichen Vereinfachung blossen Einlegens vermontierter Untergruppen ohne weitere Befefetigungsmassnahmen in eine der längsgeteilten Gehäusehälften 28 bzw. 29«

Einer Darstellung in den Pig. 1.1 bis 13 der Zeichnung gemäss können schliesslich die beiden Gehäusehälften 28 und 29 einer längsgeteilten Selbstschalterausführung stirnseitig im Bereich ihrer Aussenkontur mit einer Stegauflage J51 versehen sein^ um auf diese Weise im Bedarfsfall ohne irgendeine Abänderung des inneren Schälteraufbaus bezüglich der Breitenabmessungen von der Schmalbauform (I7i 5 ram) zu den iDisher üblichen Dimensionen (26,,5 mm) zu gelangen, falls solches bei Ersatzzwecken mit Rücksicht auf bereits vorhandene Einbauabmessungen sich als zweckmässig erweist. Eine derartige Hilfsmassnahme ermöglicht zudem über eine einfache Einkerbung 32 im unteren Bereich eines solchen Verbreiuungssteges >1, zwei benachbarte Selbstschalter vermittels einer in diese Einkerbungen eingelegten durchgehenden Nulleiter- oder Befestigungsklemme 33 zu beiden Schmalseiten an dafür vorgesehenen Sammelschienen zu befesti-

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.-15- Aktenzeichen ..B...62.. 556^21.0..Gbm B,J. .....23.7.2 Dafum 2.Q.„.6u

gen oder zu haltern.

Als Ergebnis dieser vorbeschriebenen Erfindungsmassnahmen in Form der Entwicklung einer Schaltwerksausführung mit günstiger Eigenzeit im Zusammenwirken mit der Konstruktion einer die Liwhtbogenarbeit verringernden Ausbildung der Sehaltkammer stellt sich eine durchaus vorteilhafte Erhöhung der Kurzschlussleistung eines solchen Installationsselbstschalters ein, die in bezug auf die Ausführung eolhher Geräte entweder unter Beibehaltung der bisherigen Bauabmessungen zu einer erheblichen Steigerung der Schaltleistung oder bei gleichbleibender Schaltleistung zu einer wesentlichen Verkleinerung der Bauab« messungen beziehungsweise zu einer geeigneten Kompromisslösung zwischen diesen beiden Möglichkeiten führt. Darüber hinaus eröffnen sich einem solchermassen erhöhtem Schaltvermögen eines Selbstschalters naturgemäss erweiterte Anwendungsmögliehkeiten auch auf andere Funktionsprinzipe₅ wie &..B. auf Fehlerschutzschalter u. dgl. mehr«

Claims (9)

Schut zansprüche

1.) Leitungsschutzschalter mit elektromagnetischer und thermischer sowie manueller Auslösung, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Verringerung der äusseren Abmessungen und/oder zu einer Vergrösserung der Schaltleistung des einpoligen Selbstschalters der Kontaktdruck für die bewegliche Kontaktbrücke (14) innerhalb der in eine einzige Punktionsebene verlegten Schaltmechanik oberhalb der Verklinkung (lo) erzeugt wird und de zwischen den zentral im Unterteil des Gehäuses angeordneten Auslöseorganen (l, 2) und dem Schaltwerk (4) angeordnete Schaltkammer (16) labyrinthartig aufgeteilt ist,

2.) Leitungsschutζ schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Schaltwerk (4) aus zwei mit Abwinkelungen, Durchbrüchen und Bohrungen versehenen Seitenteilen (5) aufbaut, zwischen denen die ausnahmslos flach ausgeführten Funktionselemente (6) der Schaltmechanik auf Achsen (7) sowie die Seitenteile miteinander verbindenden Bolzen (8) beweglich gelagert und durch die Seitenteile selbst sowie besondere Sicken (9) derselben geführt sind.

3.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schmalbauweise ausgeführte und mitten über der Schal ticammer (16) angeordnete Schaltwerk (4) raur Betätigung der beweglichen Kontaktbrücke (14) einseitig mit einem Kontaktschieber (13) in die Schaltkämmer J16) eingreift.

4.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1 bis %, dadurch gekennzeichnet, dass das den Kontaktdruck innerhalb der Schaltmechanik bewirkende Element als eine vom manuellen Betätigungsorgan (3) beinhaltete Schraubendruckfeder (11) ausgebildet

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Busch-Jaeger Diirener Mefallwerke Aktiengesellschaft Lödenscheid

Haff ..-.¹I- Aktenzeichen ...I. .62...556/2! lC„_Gbm B.-J. .....2.372 Datum .2.0 ..β.,.1.9.68

ist, die mit dem Schaltwerkmechanismus über eine Langlochkupplung (12) oder eine Druckstiftauflage in Verbindung steht.

5.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3s dadurch gekennzeichnet ψ dass die einseitig mit den Pestkontakten (15) ausgestattete Schaltkammer (16) im Verband einer quergeteilten Gehäusezusammensetzung durch mittig eilgesetzte Wandungsschieber (18) in zwei U-förmig verlaufende Ausdehnungskanäle (17) aufgegliedert ist.

6.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Schaltkammer (16) und Ausdehnungskanälen (I7) gebildete Raum an seinen Ecken nach oben hin mit/seitlieh des Schaltwerks (4) auslaufenden Expansionsöffnungen (19) versehen ist.

7.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzei chnet, dass die einseitig mit den Pestkontakten (I5) ausgestattete Schaltkammer (16) im Verband einer längsgeteilten Gehäusezusammensetzung £u beiden Seiten der Kontaktstrecke durch hälftenweise gegeneinander versetzte Stau- (2o) sowie Umlenkrippen (21) aufgegliedert und auf beiden Seiten vermittels die Staurippen (2o) teilweise übergreifender Wandungseinlagen (22) in ihrer Mitte unterteilt ist.

8.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Gehäusehälften (28) zur Bildung seitlicher Druckausgleichskanäle (23) ein Rahmenteil (30) angeformt ist, in de-n gleichlaufend das vollständige Schaltwerk (4) als vormontierte Baueinheit lose einlegbar

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9.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass die zentral im Ufierteil des Gehäuses angeordneten Auslöseorgane (Ij 2) jeweils gesondert (Pig. I

Busch-Jaeger Dürener Mefallwerke Aktiengesellschaft Lüdenscheici

-¹⁸" Aktenzeichen ^LP^/SlSJ^ B.-J. 2372 _Da(um 20. β. 1.968 .

bis 6) oder gemeinschaftlich (Fig. 7 bis lo) mit der Entklinkungsmechanil: (Io) des über dar Schaltkammer (ΐβ) gelegenen Schaltwerks (4) gekoppelt jfeind.

lo.) Leitungsschutzschalter nach den Ansprüchen 1* 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,, dass eine oäer beide Gehäusehälfte(n) im Bereich der Aussenkontur ihrer Stirnfläche mit einem umlaufenden Steg 01) versehen ist, der zur Einlage einer Nulleiterklemme (53) oder einer Halterungsschiene (anstelle der sonst üblichen Schraub- oder Klemmbefestigung "und in Zusammenwirken mit einem benachbarten Gerät) am Unterteil des Gehäuses über eine Einkerbung (32) verfügt.