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Überstromauslöser mit Rraftspeicher für einen elektrischen Schalter,
insbesondere Leistungsschalter" Die Erfindung bezieht sich auf einen Ubexstromauslöser
mit Kraftspeicher für einen elektrischen Schalter, insbesondere für einen Leistungsschalter,
mit einem Arbeitsbimetall, wel= ches einen Drehhebel bei Auftreten eines Über stromes
dreht, so daß der durch eine Verklinkung gehaltene Inraftspeicher freigegeben und
ein Klinkenhebel zur Betätigung eines beweg lichen Kontaktstückes bewegt wird, und
mit einer Schaltwippe, mittels welcher die Verklinkung des Kraftspeichers nach einer
Schalthandlung verriegelbar ist, wobei die Schaltwippe den Drehhebel in seine Ausgangslage
zurückdreht.
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Ein solcher Uberstromauslöser ist bekannt. Bei diesem wirkt das Arbeitsbimetall
bei Auftreten eines Überstromes auf den Drehhebel ein; über ein: zusätzlich an dem
Drehhebel ange= brachten Kompensationsbimetall wird eine Kraftspeicherklinke bewegt,
d.h. gedreht, wodurch ein Kraftspeicherhebel freige= geben wird, welcher dann einen
Klinkenhebel zur Betätiguny des beweglichen Kontaktstückes selbst freigibt. Will
man nun diesen Schaltmechansimus in die Ausgangslage, d.h. in die Einschalt= stellung
zurückdrehen, so ist das, da die Verbindung zwischen Schaltwippe und Drehhebel starr
ist, praktisch nicht möglich, da dieser Bewegung die Kraft des Auslöse- oder Arbeitsbimetalls
entgegensteht. Um die Verklinkung und den Schalter wiedcrein= schalten zu können,
muß man solange warten, bis sich die Bi= metalle wieder abgekühlt haben. Dieses
kann sehr lange dauern.
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Zusätzlich kommt noch hinzu, daß nach einer Auslösung der Verklinkung
sich das Bimetall nach Wegfall der Gegenkraft weiter ausbiegen wird. Besonders bei
Bimetall mit einem hohen Wärmeträgheitsgrad, die dick ausgeführt sind und nur eine
geringe Ausbiegung aufweisen, macht sich dies sehr störend bemerkbar, denn die Wiedereinschaitzeit
erhöht sich durch die Wärmeträgheit beachtlich.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Uberstromauslöser
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Auslöser
vermieden werden. Insbesondere sollen wesentlich verkürzte Wiedereinschaitzeiten
ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Schaltwippe
und Drehhebel eine federnde Verbindung besteht.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
an einem der Hebelarme des Drehhebels eine Blattfeder befestigt ist, auf welche
die Schaltwippe bei einer Wiedereinschaltung einwirkt.
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Die Blattfeder ist vorteilhaft etwa Z- oder U-förmig ausgebildet,
wobei das freie Ende des Z oder U sich in der Nähe der Schaltwippe befindet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß an der
Schaltwippe eine Rolle drehbar befestigt ist, welche bei einer Wiedereinschaltung
auf die Blattfeder wirkt.
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Anstatt einer Rolle kann auch eine Lasche vorgesehen werden.
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Der Überstromauslöser besitzt nun in an sich bekannter Weise eine
Kraftspeicherklinke, welche den Eraftspeicher verklinkt, indem sie sich gegen einen
Eraftspeicherhebel abstützt. Erfindungsgemäß ist diese Xraftspeicherklinke der Wirkung
einer Weder ausgesetzt, welche die Klinke gegen den Kraftspeicherhebel und gegen
die Bewegung des die Verklinkung auslösenden Drehhebels abstützt.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Überstromauslösers besteht nun'darin,
daß durch die federnde Verbindung zwischen Schaltwippe und Drehhebel eine Wiedereinschaltung
des Schalters sofort nach einem Abschaltvorgang möglich ist. Dies liegt daran daß
die Rückstellfeder bei der Wiedereinschaltung der Schaltwippe durch die Schaltwippe
unter Spannung gesetzt wird und der Drehhebel gegen die Ausbiegerichtung des Arbeitsbimetalles
dreht so lange, bis die Xraftspeicherklinke die Lage der ruhenden Reibung erreicht,
sicher verklinkt und der Schalter wieder eingeschaltet werden kann.
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Obwohl also die Bimetalle noch vorgespannt sind, kann dennoch schneller
geschaltet werden.
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Die Verklinkung geschieht also aufgrund der Rückstellfeder automatisch,
wenn nur die Schaltwippe in ihre Bereitschaftsstellung gedreht ist, aus der heraus
der Schalter eingeschaltet werden kann.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestell'en
Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispieles und Fig. 2 eine vergrößerte und detailliertere Darstellung
des Fusführungsbeispieles nach Fig. 1.
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Der Schaltmechanismus des erfindungsgemäßen Überstromauslösers besitzt
einen Schaltgriff 1, der mit einer Schaltwippe 2 kraft= schlüssig verbunden ist.
Die Schaltwippe 2 ist auf einer Achse 3 die ortsfest in einem nur andeutungsweise
dargestellten Ge= häuse l.a gelagert ist, selbst drehbar um diese Achse gelagert.
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An einem ebenfalls auf einer Drehhebelachse 4 ortsfest gela= gerten
Drehhebel 5 ist eine Rückstellfeder 6 befestigt, welche sich (in der Zeichnung)
nach links erstreckt und welche etwa Z-förmig abgebogen ist. Das freie Ende der
Rückstellfeder 6 verläuft etwa parallel zu der Schaltwippe 2 und befindet sich in
ihrer unmittelbaren Nähe. An der Schaltwippe 2 ist eine Rolle 7 drehbar befestigt,
welche mit einer Rückstellfeder 6 bei Betätigung des Schaltmechanismus zusammenwirkt.
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An dem Ende, an dem die Rückstellfeder 6 an einem Drehhebel befestigt
ist, ist weiterhin ein Bimetall 8 angebracht, welcher als Kompensationsbimetall
zu einem an einem Gehäuseteil 9 befestigten Arbeitsbimetall 10 dient. An dem freien
Ende dieses Arbeitsbimetalls ist eine Justierschraube 11 einstellbar an= geordnet,
welche auf einen Hebelarm 5 a des Drehhebels 5 wirkt.
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In gleicher Weise ist an dem freien Ende des Kompensatidnsbi= metalles
eine weitere Justierschraube 12 angebracht. Dieses Sompensationsbimetall 8 wirkt
nun auf eine Kraftspeicherklinke 13 ein, welche ortsfest in dem Gehäuse 1 a und
drehbar auf einer Kraftspeicherklinkenachse gelagert ist. Die Kraftspeicherklin=
ke 13 selbst steht unter dem Druck einer Feder 14 a, welche sie verdrehen will und
dabei gegen einen Absatz 15 d des Kraft= speicherhebels 15 drückt, Die Kraftspeicherklinke
13 stützt sich an einem Kraftspeicher= hebel 15 ab, welcher etwa rechtwinklig abgekröpft
ist und welcher ebenfalls auf einer Achse 16 drehbar und ortsfest gelagert ist.
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Der andere Hebelarm 15 a des Kraftspeicherhebels 15, auf wel chem
sich die Kraftspeicherklinke 13 nicht abstützt, wirkt auf einen Hebelarm 17 a einer
Schaltwerksklinke 17. Auch diese ist wiederum drehbar und ortsfesbauf einer Achse
18 gelagert.
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Der Hebelarm 15 a des Kraftspeicherhebels 15 stützt sich in verklinktem
Zustand gegen eine unter Druck gegen das Gehäuse stehende Kraftspeicherfeder 19
ab. Der freie Hebelarm 17 b der Schaltwerksklinke 17 ist ebenfalls gegen eine Feder
20 abgestützt; der andere Hebelarm 17 a liegt zusätzlich am Ge= häuse 1 a an. Allerdings
steht diese Feder 20 in eingeschal tetem Zustand nicht unter Druck- oder Zugspannung.
Gegen die Stirnfläche 17 c des freien Hebelarms 17 b der Schaltwerks= klinke 17
stützt sich ein unter dem Druck einer Feder 21 stehen= der Klinkenhebel 22 ab, der.
auf einer ortsfest im Gehäuse an= geordneten Achse 23 drehbar gelagert ist und der
mit dem nicht näher dargestellten beweglichen Kontaktstück verbunden ist.
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Die Wirkungsweise des Mechansimus ist im folgenden beschriehen: Tritt
im Schalter ein Überstrom auf, so erwärmt sich das Ar= beitsbimetall 10; dessen
Justierschraube 11 wirkt auf den He=
belarm 5 a des Drehhebels 5
und dreht diesen in Pfeilrichtung A Über das Kompentationsbimetall 8 setzt sich
diese Bewegung auf die Eraftspeicherklinke 13 fort; diese dreht sich uns ihre Achse
14 und gibt den unter dem Druck der Feder 19 stehenden Kraftspeicherhebel 15 frei.
Dadurch schlägt ein Nocken 15 b am Hebelarm 15 a gegen den Hebelarm 17 a der Schaltwerksklinke
i7; diese dreht sich in Uhrzeigersinn, Pfeilrichtung B, um ihre Achse 18 und gibt
selbst wiederum den Klinkenhebel 22, der unter dem Druck der Feder 21 steht, frei.
Der Klinkenhebel 22 dreht die mit ihm verbundene Achse 23 und öffnet damit den Kontakt
des Schalters. Gleichzeitig dreht sich aber auch die Schaltwippe 2 um ihre Achse
in Pfeilrichtung C.
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Zur Einschaltung des Mechanismus wird die Schaltwippe 2 mit dem Schaltgriff
1 in Pfeilrichtung D gedreht. Dadurch wird der Kraftspeicher 15 huber den Mitnehmer
15e in die Ausgangsstellung gedrückt. Gleichzeitig legt sich die Rolle 7 gegen die
Rückstellfeder 6 und setzt diese unter Spannung. Diese Spannung versucht den Drehhebel
in Pfeilrichtung E zu drehen; nach Abkühlung der Bimetalle liegt die Justierschraube
12 nicht mehr an der Kraftapeicherklinke 13. Dadurch ist eine vollständige Verklinkung
zwischen der Kraftspeicherklinke 13 und dem Kraftspeicherhebel 15 möglich. Der Schalthebel
1 mit Wippe 2 kann somit sofort nach einem Ausschalten aufgrund eines Überstromes
betätigt werden. Er setzt, ohne die Verklinkung zu erreichen, zunächst die Rückstellfeder
unter Spannung; Das Verklinken erfolgt später automatisch. Der Mechanismus, der
dazu erforderlich ist, ist hier der Einfachheit halber nicht dargestellt. Es kann
aber jedes aus der Schaltgetriebetechnik bekannte Schaltgetriebe vorgesehen werden,
z.B. ein solches, das auf der Basis von Malteserkreuzen arbeitet.
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Gleichzeitig mit der Drehung des Drehhebels 5 wird dann auch der Klinkenhebel
22 in die in der Fig. 1 dargestellte Stellung gebracht.
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Eine solche Verbindung zwischen der Schaltwippe 2 und dem Klin= kenhebel
22 zeigt die Fig. 2. Diese besteht aus einer Lasche 24, welche anstelle der Rolle
7 der Fig. 1 vorgesehen ist, und einem Hebelarm 25, welcher auf einer Achse 26drehbar
gelagert ist.
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Einerseits ist die Lasche 24 mit der Schaltwippe 2 und anderer= seits
mit dem Hebelarm 25 gelenkig verbunden. Der Klinkenhebel 22 ist mit dem Hebelarm
auf eine nicht näher dargestellte Weise verbunden. In Fig 2 ist ferner die Verbindung
zwischen der Rück= stellfeder 6 und dem Kompensationsbimetal1 8 durch den Drehhe=
bel 5 näher dargestellt. Hierzu wird eine Schraube 32 verwendet, welche durch eine
Bohrung 27 in eine Lasche 28, eine Bohrung 29 in dem Drehhebel 5 und eine Gewindebohrung
30 in dem Bimetall 8 hindurchgreift. Als Kraftspeicherfeder 19 ist eine Biegefeder
vorgesehen, welche sich einerseits an einem ortsfesten Anschlag 31 und an einem
Ansatz 15 c an dem Kraftspeicherhebel 15 ab= stützt. Sie ist dabei zur Halterung
um die Achse 16 des Hebels 15 geschlungen. Die Kraftspeicherklinke 13 der Fig. 1
ist ebenfalls etwas ausführlicher dargestellt. So ist ihr einer Hebelarm 13 a, mit
dem sie sich gegen den Kraftspeicherhebel abstützt, flach ausgebildet; senkrecht
dazu ist eine Ausformung 13 b zur Auf= nahme der Achse 14 vorgesehen, und der Hebelarm
13 c, gegen den die Justierschraube- 12 des Kompensationsbimetalles 8 wirkt, ist
U-förmig ausgeführt, wobei der untere Schenkel 13 d des Hebel= arms 13 c die Verlängerung
des Armes 13 a bildet.
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Grundsätzlich aber ist der Aufbau und die Wirkungsweise beider Ausführungen
identisch, wenn sich auch an der einen oder anderen Stelle konstruktive Unterschiede
ergeben.