DE19919420A1 - Schutzschalteinrichtung, beispielsweise Leitungsschutzschalter - Google Patents

Abstract

Schutzschalteinrichtung, beispielsweise Leitungsschutzschalter, deren Schaltschloß zwischen einem Handbedienorgan (10) und zumindest einem beweglichen Kontaktarm (1) an einer Verklinkungsstelle zwischen einer Klinke (6) und einem Auslösehebel (5) durch eine Auslöseeinrichtung entklinkbar ist. Es ist vorgesehen, daß der bewegliche Kontaktarm (1) in einer diesen umgreifenden Lasche (2) beiderseitig an einer ersten Achslagerung (3) mit der Lasche ortsveränderlich und drehbeweglich gelagert ist, wobei an dieser Achslagerung (3) außermittig auch die Klinke (6) gelagert ist, und daß die Lasche (2) eine weitere beiderseitige Achslagerung (4) aufweist, an der außermittig der Auslösehebel (5) ortsfest drehbeweglich gelagert ist, und um die die Lasche (2) verschwenkt und der bewegliche Kontaktarm (1), wenn er nicht an einem feststehenden Kontakt (7) anliegt, wobei die erste Achslagerung (3) den Ausschaltweg des Kontaktarms (1) begrenzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschalteinrichtung, beispielsweise auf einen Leitungsschutzschalter, deren Schaltschloß zwischen einem Handbedienorgan und zumindest ei­ nem beweglichen Kontaktarm an einer Verklinkungsstelle zwi­ schen einer Klinke und einem Auslösehebel durch eine Auslöse­ einrichtung entklinkbar ist.

Derartige Schutzschalteinrichtungen sind in den vielfältig­ sten Ausführungen auf dem Markt. Um den verschiedenartigsten Anforderungen in der Praxis zu genügen, wird die Kinematik der Schaltschlösser derartiger Schutzschalteinrichtungen ver­ hältnismäßig kompliziert. Andererseits hat man immer wieder versucht, den Aufbau von Schutzschalteinrichtungen auf einfa­ che Grundformen zurückzuführen, an denen dann doch wieder Verbesserungen erforderlich sind (EP-B-0 299 291). Das be­ kannte Schaltschloß arbeitet mit Kulissenführungen.

Andererseits haben Schaltschlösser mit sogenannter fliegender Verklinkung, also ortsveränderlicher Verklinkungsstelle, den Vorteil einer genaueren Führung und geringerer Reibungsverlu­ ste, so daß man mit niedrigeren Federkräften auskommt. Bei einem bekannten kleinen Selbstschalter (DE-A-19 04 731) wird eine ortsveränderliche Verklinkung bei flächig nebeneinander angeordneten Bauelementen erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschalt­ einrichtung mit kompakter Schaltschloß- und Kontaktanordnung zu entwickeln, die eine ortsveränderliche Verklinkungsstelle ermöglicht.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1. Hierbei ist der be­ wegliche Kontaktarm in einer diesen umgreifenden Lasche bei­ derseitig an einer ersten Achslagerung mit der Lasche orts­ veränderlich und drehbeweglich gelagert. An dieser Achslage­ rung ist außermittig auch die Klinke gelagert. Die Lasche weist eine weitere beiderseitige Achslagerung auf, an der au­ ßermittig der Auslösehebel ortsfest drehbeweglich gelagert ist. Um diese Achse verschwenkt auch die Lasche und der be­ wegliche Kontaktarm, wenn er nicht an einem feststehenden Kontakt anliegt. Die erste Achslagerung begrenzt den Aus­ schaltweg des Kontaktarms, beispielsweise unter Anstehen der Achse an einem Gehäuseanschlag. Sie wird daher auch als Aus- Anschlag bezeichnet.

Die Lasche bildet ein stabiles Tragelement für Klinke und Auslösehebel, die in einer Ebene über oder unter dem Kontakt­ bereich angeordnet werden können. Der stabile Laschenaufbau ermöglicht eine schnelle reibungsarme Kontaktöffnung bei ei­ nem verwindungsfrei geführten beweglichen Kontaktarm. Hierfür wird keine Langlochführung benötigt. Der asymmetrische Aufbau über mehrere Ebenen bewirkt den weiteren wesentlichen Vor­ teil, daß Rückzündungen vermieden werden, die entstehen, wenn ein Bewegkontakt nach der Abschaltung auf einen den Kontakt­ weg begrenzenden Anschlag schlägt und zurückprellt, wobei er sich dem feststehenden Kontakt des Kontaktpaars wieder annä­ hert. Da der Aus-Anschlag in einer Ebene außermittig zur Kon­ taktanordnung, also außerhalb der Ebene der Kontaktanordnung, angeordnet ist, ergeben sich bei einem Auslöseschlag vom Schlaganker einer Auslöseeinrichtung Torsionsschwingungen, die auf den Schaltvorgang dämpfend wirken. Der geschilderte Aufbau vereint also einerseits eine stabile verwindungsfreie Führung für den beweglichen Kontaktarm mit andererseits dämp­ fenden Torsionsschwingungen beim Ausschalten auf den Auslöse­ hebel. Dadurch werden Rückzündungen vermieden. Eine verwin­ dungsfreie Führung des Kontaktarms verhindert auch unruhige Kontaktlagen.

Andererseits hat der Aufbau über mehrere Ebenen auch den Vor­ teil, daß eine kompakte Anordnung von Schaltschloß und Kon­ taktarm erzielt wird.

Die Achslagerung für den Auslösehebel kann vorteilhaft hin­ sichtlich der Achslagerung für den Kontaktarm auf der kon­ taktgebenden Seite des Kontaktarms angeordnet werden. Dadurch genügt eine Feder am Kontaktarm zur Erzeugung der Kontakt­ kraft und der Aufreißkraft bei der Kontaktöffnung. Dadurch benötigt man wiederum nicht mehrere Federkräfte, die sich wiederum bei verschiedenen Schaltabläufen kompensieren und vermindern würden.

Die Klinke kann in einem ortsveränderlichen Klinkenlager be­ abstandet zum Lager für den Kontaktarm eine Koppelstange zum Handbedienorgan lagern, was den Aufbau des Schaltschlosses fördert.

Der Kontaktarm kann vorteilhaft zweiteilig aus in Achsrich­ tung übereinander angeordneten Bauteilen gebildet werden. Ein Basisteil kann aus mechanisch festem Material ausgebildet sein und ein Kontaktträger oder ein kontaktbildender Kopfbe­ reich kann aus elektrisch gut leitendem Material ausgeführt sein, das für die Schutzschalteinrichtung optimiert werden kann. Basisteil und Kontaktträger können in Achsrichtung übereinander überlappend angeordnet werden, was eine einfache Herstellung ermöglicht.

Mit dem Handbedienorgan kann ein Sprungschaltwerk in Verbin­ dung stehen, derart daß beim Einschalten von Hand ein Distanz gebender Körper mit Abfallkante zwischen dem Kontaktpaar weg­ gezogen wird, so daß eine sprunghafte Einschaltung erfolgt. Derartige Sprungschaltwerke sind in verschiedenen Ausführun­ gen bekannt (DE-A-40 16 364). Derartige Sprungschaltwerke führen zu besonders intensiven Schaltstößen, die durch den erfindungsgemäßen Aufbau gedämpft werden.

Ein Magnetauslöser kann so angeordnet werden, daß sein Stö­ ßel, auch als Schlaganker bezeichnet, am Auslösehebel unter Bildung eines langen Hebelarms angreift.

Es ist vorteilhaft, daß am Kontaktarm eine Feder zwischen der Achslagerung für den Kontaktarm und der Achslagerung für den Auslösehebel angreift. Vorteilhaft wird die Feder auf der Seite zum Handbedienorgan angeordnet und als Zugfeder ausge­ führt. Man erzielt dann durch diese Feder die Kontaktkraft und die Kontaktöffnungskraft, ohne eine Gegenfederkraft über­ winden zu müssen. Die Lasche kann mit einem Schaltstellungs­ anzeiger verbunden sein. Die Führung des beweglichen Kontakt­ arms in der Lasche kann zwischen zusätzlichen Führungsrippen erfolgen.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung teilweise grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In Fig. 1 ist eine wesentliche Baugruppe der Schutzschaltein­ richtung perspektivisch veranschaulicht. Eine Lasche umgreift beiderseitig einen beweglichen Kontaktarm und bildet Achsen für eine Achslagerung.

In Fig. 2 ist die Baugruppe nach Fig. 1 nach Art einer Explosi­ onsdarstellung veranschaulicht.

In Fig. 3 ist eine Schutzschalteinrichtung mit Handbedienor­ gan, Schaltschloß und Kontaktanordnung sowie einem Stößel ei­ nes der Übersichtlichkeit wegen nicht wiedergegebenen Magnet­ auslösers in der Ausschaltstellung dargestellt.

In Fig. 4 ist in der Darstellungsweise nach Fig. 3 die Ein­ schaltstellung wiedergegeben.

In Fig. 5 ist eine Sprungeinschaltung schematisch veranschau­ licht, wobei der Übersichtlichkeit wegen weitere Bauteile nach den Fig. 3 und 4 weggelassen sind.

In Fig. 6 ist in der Darstellungsweise nach den Fig. 3 und 4 und in Verbindung mit einer wiedergegebenen Schaltfeder die Schlageinleitung für eine Entklinkung veranschaulicht, wobei der Stößel eines Magnetauslösers gerade auf den Auslösehebel auftrifft.

In Fig. 7 ist in der Darstellungsweise nach den Fig. 3 und 4 eine zusätzliche Schaltstellungsanzeige wiedergegeben.

Die Schutzschalteinrichtung weist einen beweglichen Kontakt­ arm 1 nach Fig. 1 auf, der in einer diesen umgreifenden La­ sche 2 beiderseitig an einer ersten Achslagerung 3 in der Ki­ nematik des Schaltschlosses mit der Lasche ortsveränderlich und drehbeweglich gelagert ist. Die Lasche 2 weist eine wei­ tere beidseitige Achslagerung 4 auf, an der außermittig ein Auslösehebel ortsfest drehbeweglich gelagert werden kann. Um diese weitere Achse verschwenkt auch die Lasche und der be­ wegliche Kontaktarm, wenn er nicht an einem feststehenden Kontakt 7, nach Fig. 3, anliegt. Die erste Achslagerung 3 be­ grenzt auch den Ausschaltweg des Kontaktarms 1. Man verglei­ che die Fig. 3.

In Fig. 3 ist die Ausschaltstellung wiedergegeben. Die ortsfe­ ste Achslagerung 4 für den Auslösehebel ist hinsichtlich der ortsveränderlichen Achslagerung 3 für den Kontaktarm 1 auf der kontaktgebenden Seite des Kontaktarms angeordnet. Der Kontaktarm 1 bildet mit einem feststehenden Kontakt 7 ein Kontaktpaar. Die Klinke 6 lagert in einem ortsveränderlichen Klinkenlager 8 beabstandet zum Lager 3 für den Kontaktarm 1 eine Koppelstange 9 zu einem Handbedienorgan 10.

Der Kontaktarm 1 ist im Ausführungsbeispiel zweiteilig aus in Achsrichtung übereinander angeordneten Bauteilen gebildet.

Ein Basisteil 11 aus mechanisch festem Material ist seitlich mit einem Kontaktträger 12 bzw. einem Kontaktteil bildenden Kopfbereich mechanisch fest verbunden, beispielsweise durch Elektropunktschweißen. Die elektrodynamische Auslösung kann durch einen elektromechanischen Auslöser erfolgen, dessen Stößel 13 veranschaulicht ist.

Die Einschaltstellung nach Verschwenken des Handbedienor­ gans 10 aus der Ausschaltstellung nach Fig. 3 ist in Fig. 4 veranschaulicht. Ein üblicher elektrothermischer Auslöser ist in Fig. 4 ebenso wie in Fig. 3 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.

In Fig. 6 ist ergänzend zur Darstellung nach Fig. 4 eine am Kontaktarm 1 angreifende Feder 14 zwischen der Achslagerung 3 für den Kontaktarm und der Achslagerung 4 für den Auslösehe­ bel 5 dargestellt. Außerdem ist der Moment wiedergegeben, wo der Stößel 13 auf dem Auslösehebel 5 infolge einer elektrody­ namischen Auslösung auftrifft, um die Entklinkung durch Ab­ fallen der Klinke 6 vom Auslösehebel 5 einzuleiten. Es ist günstig, wenn der Stößel 13 am Auslösehebel 5 unter Bildung eines langen Hebelarms 15 angreift.

In Fig. 5 ist ein zusätzlich vorgesehenes Sprungschaltwerk 16 veranschaulicht, das mit dem Handbedienorgan 10 in Verbindung steht. Beim Einschalten von Hand wird ein Distanz gebender Körper 17 mit einer Abfallkante 18 zwischen dem Kontakt­ paar 19 weggezogen, so daß eine sprunghafte Einschaltung er­ folgt, bei der der Kontaktarm auf dem feststehenden Kontakt 7 auftritt. Ein derartiges Sprungschaltwerk ist im Prinzip in verschiedenen Ausführungen bekannt (DE-A-40 16 364). Die von einem derartigen Sprungschaltwerk ausgehenden Stoßkräfte wer­ den durch die beschriebene Anordnung von beweglichem Kontakt­ arm 1, Lasche 2, Auslösehebel 5, Klinke 6 und Aus-Anschlag an der ersten Achslagerung 3 dämpfend abgefangen. Im Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 6 ist die Schaltfeder 14 auf der Seite zum Handbedienorgan 10 angeordnet und als Zugfeder ausge­ führt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist mit der Lasche 1 ein Schaltstellungsanzeiger 20 verbunden. Hierbei wird ein Sicht­ zeichen 21 unter einem Sichtfenster 22 in Kopplung einer Schaltstellung verschwenkt.

Der bewegliche Kontaktarm kann in der Lasche 2 zusätzlich durch Führungsrippen 23 geführt werden.

Claims (10)

1. Schutzschalteinrichtung, beispielsweise Leitungsschutz­ schalter, deren Schaltschloß zwischen einem Handbedienor­ gan (10) und zumindest einem beweglichen Kontaktarm (1) an einer Verklinkungsstelle zwischen einer Klinke (6) und einem Auslösehebel (5) durch eine Auslöseeinrichtung entklinkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktarm (1) in einer diesen umgreifenden Lasche (2) beiderseitig an einer ersten Achslagerung (3) mit der Lasche ortsveränderlich und drehbeweglich gelagert ist, wobei an dieser Achslagerung (3) außermittig auch die Klin­ ke (6) gelagert ist, und daß die Lasche (2) eine weitere bei­ derseitige Achslagerung (4) aufweist, an der außermittig der Auslösehebel (5) ortsfest drehbeweglich gelagert ist, und um die die Lasche (2) verschwenkt und der bewegliche Kontakt­ arm (1), wenn er nicht an einem feststehenden Kontakt (7) an­ liegt, wobei die erste Achslagerung (3) den Ausschaltweg des Kontaktarms (1) begrenzt.

2. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achslagerung (4) für den Auslösehebel (5) hinsichtlich der Achslagerung (3) für den Kontaktarm (1) auf der kontaktgebenden Seite des Kontakt­ arms (1) angeordnet ist.

3. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Klinke (6) in einem ortsveränderlichen Klinkenlager (8) beabstandet zum Lager (3) für den Kontaktarm (1) eine Koppelstange (9) zum Handbedienorgan (10) lagert.

4. Schutzschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kon­ taktarm (1) zweiteilig aus in Achsrichtung (3; 4) überlappend verbundenen Bauteilen gebildet ist, einem Basisteil (11) aus mechanisch festem Material und aus einem Kontaktträger (12) bzw. einem kontaktbildenden Kopfbereich aus elektrisch gut leitendem Material.

5. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Handbedienor­ gan (10) ein Sprungschaltwerk (16) in Verbindung steht, der­ art daß beim Einschalten von Hand ein Distanz gebender Kör­ per (17) mit Abfallkante (18) zwischen dem Kontaktpaar (19) weggezogen wird, so daß eine sprunghafte Einschaltung er­ folgt.

6. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Magnetauslöser mit seinem Stö­ ßel (13) am Auslösehebel (5) unter Bildung eines langen He­ belarms (15) angreifen kann.

7. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Kontaktarm (1) eine Feder (14) zwi­ schen der Achslagerung (3) für den Kontaktarm (1) und der Achslagerung (4) für den Auslösehebel (5) angreift.

8. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14) auf der Seite zum Handbedienorgan (10) angeordnet ist und als Zugfe­ der ausgeführt ist.

9. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Lasche (1) ein Schaltstel­ lungsanzeiger (20) verbunden ist.

10. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bewegliche Kontaktarm (1) in der Lasche (2) zwischen Führungsrippen (23) geführt ist.