DE2328971B2 - Elektrischer Selbstschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Selbstschalter mit einem Handbetrieb, einem Über-Stromauslöser und einem System beweglicher Kontaktstücke, bei dem der Kontaktdruck durch durch Stromschleifenbildung auftretende elektrodynamische Kräfte mit wachsender Stromstärke verstärkbar und dabei eines der Kontaktstücke in Ausschaltrichtung v> druckbar ist, wobei dieses Kontaktstück gegen einen federbelasteten, die Kontaktstücke in Schließstellung haltenden Anschlag wirkt, welcher bei Überschreiten einer bestimmten Kraft auslösbar und dadurch eine Öffnungsbewegung des Kontaktstücks einleitbar ist. Ein solcher Selbstschalter ist aus der deutschen Auslegeschrift 14 13 972 bekannt

Bei dieser bekannten Ausbildung ist die Überstromauslösung und die strombegrenzende Auslösung konstruktiv und funktional insofern getrennt, als der Überstromauslöser auf ein zum Handantrieb gehörendes Schaltschloß einwirkt und dieses betätigt. Der Schaltmechanismus der strombegrenzenden Auslösung wirkt bei dieser Übers tromauslösung nicht mit. Die letztere ist dabei nicht nur mit größerem konstruktivem Aufwand verbunden, sondern es kann auch die Zuverlässigkeit des Ansprechens der Überstromauslösung in Frage gestellt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Selbstschalter zu schaffen, bei dem ohne zusätzliche ω Bauteile durch zweckentsprechende Ausbildung der Verrastung des Schaltmechanismus des Selbstschalters sowohl eine strombegrenzende Öffnung als auch eine Öffnung der Schaltstücke mit Hilfe eines normalen Überstromauslösers möglich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Anschlag eine Raste dient die mittels einer Drehachse in einem Langloch einer ortsfesten Stütze gelagert ist welche Drehachse unter der Wirkung einer Feder an einem Ende des Langloches verschiebbar gehalten ist, in welcher Stellung das eine Ende der Raste unter Verhinderung ihrer Drehung gegen eine Ausschaltleiste abgestützt und das andere Ende der Raste an einem mit einem Kniehebel gelenkig verbundenen Hebel eines Schaltmechanismus des Kontaktstücks angelenkt ist

Bei einer solchen Ausbildung geschieht die Überstromauslösung in sehr einfacher Weise dadurch, daß der übliche Überstromauslöser die Ausschaltleiste derart dreht daß das eine Ende der Raste freigegeben wird und dann die übrigen Schaltvorgänge in gleicher Weise wie bei der strombegrenzenden Auslösung verlaufen. Dadurch ist bei einfacher Konstruktion ein schnelles und zuverlässiges Ansprechen in beiden Auslösefällen erreicht

Zur Ermöglichung einer Einstellung der die strombegrenzende Auslösung bewirkenden Stromstärke ist zweckmäßigerweise die Kraft der Feder einstellbar.

Wenn in einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung die Drehung der Ausschaltleiste im Sinne der Aufrechterhaltung des Stützeingriffs mit dem zugehörigen Ende der Raste durch einen Anschlag verhindert ist sind Störungen des strombegrenzenden Ausschaltungsbetriebs ausgeschlossen und das Ansprechen auch bei geringen Verschiebungen gesichert.

Die Erfindung wird nachstehend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Selbstschalters,

F i g. 2 eine Baugruppe »A« des Selbstschalters nach der Erfindung.

Der Selbstschalter enthält ein Kontaktsystem, das aus einem beweglichen Leiter 1, der ein Kontaktstück 2 trägt, und einem Kontaktstück 3, das unmittelbar mit einer Vorrichtung 4 für den Ausgleich von elektrodynamischen Abstoßungskräften verbunden ist, besteht Die erwähnte Vorrichtung 4 ist als eine Spule ausgebildet, welche aus zwei Leitern besteht, wobei ein Leiter 5 der Spule am Schaltergestell befestigt ist und ein Leiter 6 sich um eine Verbindungsachse 7 beider Leiter dreht und das Kontaktstück 3 für die Kontaktgabe mit dem erwähnten Kontaktstück 2 beim Schließen des Schalters trägt.

Eine Feder 8 erzeugt die Kontaktkraft beim Schließen des Schalters.

Der bewegliche Leiter 1 und der bewegliche Leiter 6 der Spule besitzen verlängerte Enden, die als Lichtbogen-Abreißhörner dienen.

Der bewegliche Leiter 1 ist gelenkig über einen zusammenklappbaren Kniehebel 9,10 mit einem Hebel 11 verbunden.

Der Handantrieb ist als ein Knebel 12 und eine Feder 13 ausgebildet, die an einem Ende mit dem Knebel 12 und am anderen mit dem Kniehebel 9,10 verbindenden Drehgelenk verbunden ist

Der Hebel 11 steht in der Einschaltstellung des Schalters im Eingriff mit einer Raste 14.

Die Raste 14 ist mit einer Stütze 15 gelenkig verbunden und steht in der Einschaltstellung des Schalters in Eingriff Tiit einer Ausschaltleiste 16. In

einem Langloch 17 der Stütze 15 ist eine Drehachse 18 der Raste 14 angeordnet

Eine Feder 19 hält in der Einschaltstellung des Schalters die Drehachse 18 der Raste 14 in der Stütze 15 in einer Grenzstellung fest, in der die Raste 14 hinter die Ausschaltieiste 16 greift. Das andere Ende der Feder 19 ist mit einer Stellschraube 20 verbunden, die zur Einstellung der Spannkraft der Feder 19 bestimmt ist

Die Ausschaltleiste 16 ist gelenkig in einer Stütze 21 angeordnet, die am Schaltergestell befestigt ist Ein begrenzender Anschlag 22 ist zur Verminderung der Drehung der Ausschaltleiste 16 in die Richtung der Vergrößerung ihres Eingriffes mit der Raste 14 bestimmt

Ein zur Ausschaltung des Schalters bestimmter Überstromausiöser 23 hat eine bewegliche Stange 24 zur Drehung der Ausschaltleiste 16 im Sinne ihrer Auskupplung mit der Raste 14.

Der bewegliche Leiter 1 ist mit einer Anschlußschiene 25 des Selbstschalters durch einen flexiblen Leiter 26 verbunden. Der Selbstschalter hat folgende Wirkungsweise: Beim Durchfließen eines Kurzsch'ußstromes, der ohne Zeitverzögerung abgeschaltet werden muß, durch die geschlossenen Kontaktstücke 2 und 3 treten durch die Bündelung der Stromlinien in der Auflagefläche elektrodynamische Abstoßungskräfte der Kontaktstükke auf. Bei einem hohen Kurzschlußstrom überschreiten diese Kräfte wesentlich die Spannkraft der Feder 8. Beim Durchfluß desselben Stromes durch die Leiter der Vorrichtung 4 treten elektrodynamische Kräfte zwischen dem unbeweglichen Leiter 5 und dem beweglichen Leiter 6 auf; dabei tritt zwischen dem oberen Teil des Leiters 5 und dem Leiter 6, in denen der Strom gleichsinnig gerichtet ist, eine Anziehungskraft und zwischen dem unteren Teil des Leiters 5 und dem Leiter 6, in denen der Strom gegensinnig gerichtet ist, eine Abstoßungskraft auf. Die resultierende Kraft der Wechselwirkung zwischen dem Leiter 5 und dem Leiter 6 der Vorrichtung 6 verhindert ein Abstoßen der Kontaktstücke 2 und 3 bei jedem möglichen Kurzschlußstrom.

Diese Kraft wirkt über die Kontaktstücke 2 und 3 auf den beweglichen Leiter 1. Der bewegliche Leiter 1 wirkt über die Kniehebel 9, 10 auf die im Eingriff stehenden Hebel 11, Raste 14 und Ausschaltleiste 16.

Bei einer gewählten Stärke des Kurzschlußstromes übersteigt die auf die Raste 14 wirkende Kraft die Spannkraft der Feder 19, und die Raste 14 bewegt sich m:t der Drehachse 18, die sie mit der Stütze 15 verbindet, längs des Langloches 17 der Stütze 15. Dabei tritt die Raste 14 aus dem Eingriff mit der Ausschaltleiste 16.

Nach dem Freigeben der Raste 14 tritt diese aus dem Eingriff mit dem Hebel 11. Der von dem Eingriff mit der Raste 14 freigegebene Hebel 11 dreht sich unter der Wirkung der Feder 13 um seine Drehachse entgegen dem Uhrzeigersinn bis zu einem Anschlag. Dabei liegt die Verbindungslinie des Kniehebels 9, 10 mit dem Hebel 11 links von der Achse der Feder 13; der Kniehebel 9, 10 klappt zusammen, und der mit dem Kniehebel 9,10 verbundene bewegliche Leiter 1 bewegt id sich nach oben, wodurch die Kontaktstücke 2 und 3 des Schalters geöffnet werden.

Für die Einstellung des gewählten Wertes des

Ansprechstromes des Selbstschalters ist es vorteilhaft, den Schalter mit einer Stellvorrichtung zu versehen. Ein

■ ■> Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung ist in F i g. 2 dargestellt

Das eine Ende der Feder 19 ist mit der Stellschraube

20 und das andere Ende ist mit der Drehachse 18 der

. Raste 14 verbunden. Auf die Stellschraube 20 ist eine Ji- Mutter 27 aufgeschraubt. Die Mutter 27 hält die Stellschraube 20 in einer fixierten Lage fest. Die Spannkraft der Feder 19 wird durch eine Verstellung der Mutter 27 längs der Stellschraube 20 geändert.

Die Raste 14, indem sie sich längs des Langloches 17 r. der Stütze 15 bewegt, kann die Ausschaltleiste 16 unter der Wirkung der Reibungskräfte in der Eingriffsstelle der Raste t4 mit der Ausschaltleiste 16 entgegen dem Uhrzeigersinn drehen. Diese Erscheinung ist unerwünscht, da sie die Auskupplung der Raste 14 mit der i'i Ausschaltleiste 16 verhindert.

Deshalb ist der Anschlag 22 vorgesehen, welcher keine Drehung der Ausschaltleiste 16 im Sinne der Beibehaltung ihres Eingriffes mit der Raste 14 zuläßt.

Beim Ausschalten von Kurzschlußströmen, bei denen is eine Zeitverzögerung erwünscht ist, arbeitet der Schalter wie ein gewöhnlicher selektiver Selbstschalter. Dabei ist die von der Vorrichtung 4 erzeugte Kraft ungenügend für die Überwindung der Spannkraft der Feder 19. Die Raste 14 und ihre Drehachse 18 nehmen •κι die untere Stellung in dem Langloch 17 der Stütze 15 während der ganzen Durchflußzeit des Kurzschlußstromes ein. Nach dem Ablauf der Verzögerungszeit wirkt der Überstromausiöser mit seiner Stange 24 auf die Ausschaltleiste 16 und dreht sie um einen Winkel, der r> zur Auskupplung mit der Raste 14 notwendig ist. Danach wird der Schalter wie oben beschrieben ausgeschaltet

Der Selbstschalter vorgeschlagener Konstruktion ist selektiv bis auf einen bestimmten vorher gewählten ^rM Wert des Kurzschlußstromes und schaltet den Stromkreis bei einem den vorgegebenen Wert übersteigenden Strom ohne Verzögerungszeit mit Strombegrenzung ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Selbstschalter mit einem Handantrieb, einem Oberstromauslöser und einem System beweglicher Kontaktstücke, bei dem der Kontaktdruck durch durch Stromschleifenbildung auftretende elektrodynamische Kräfte mit wachsender Stromstärke verstärkbar und dabei eines der Kontaktstücke in Ausschaltrichtung drückbar ist, wobei dieses Kontaktstück gegen einen federbelasteten, die Kontaktstücke in Schließsteilung haltenden Anschlag wirkt, welcher bei Oberschreiten einer bestimmten Kraft auslösbar und dadurch eine Öffnungsbewegung des Kontaktstücks einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag eine Raste (14) dient, die mittels einer Drehachse (18) in einem Langloch (17) einer ortsfester. Stütze (15) gelagert ist, welche Drehachse (18) unter der Wirkung einer Feder (19) an einem Ende des Langloches (17) verschiebbar gehalten ist, in welcher Stellung das eine Ende der Raste (14) unter Verhinderung ihrer Drehung gegen eine Ausschaltleiste (16) abgestützt und das andere Ende der Raste (14) an einem mit einem Kniehebel (9, 10) gelenkig verbundenen Hebel (11) eines Schaltmechanismus (9 bis 13) des Kontaktstückes (2) angelenkt ist

2. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Feder (19) einstellbar ist.

3. Elektrischer Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Ausschaltleiste (16) im Sinne der Aufrechterhaltung des Stützeingriffs mit dem zugehörigen Ende der Raste (14) durch einen Anschlag (22) verhindert ist

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