DE2348568A1

DE2348568A1 - Sicherungsautomat

Info

Publication number: DE2348568A1
Application number: DE19732348568
Authority: DE
Inventors: Jean Granson; Jean Hennemann
Original assignee: Unelec SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1972-10-10
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1974-04-18
Also published as: IT995727B; FR2202361B1; US3842380A; GB1450564A; FR2202361A1

Description

Neue/New Ad(d)rese(e)« R3\|/F/C DIPL. ING. DIETKICH LEV * LD

F 8511/8949

PATENTANWALT

8 MÜNCHEN 40

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14, rue de la Baume, 75008 PARIS (Prankreich)

SICHERUNGSAUTOMAT

Die Erfindung betrifft eine elektrische Stromunterbrechungseinrichtung, die aus einer Verbindung, von einem Ausschalter und einer oder mehreren austauschbaren, mit dem Ausschalter in Reihe geschalteten Schmelzsicherungen gebildet wird. Eine solche Verbindung stellt im allgemeinen auf bekannte Weise eine Vorrichtung dar, in der der Ausschalter gegen Überlastungen und Kurzschlüsse bis zu einem bestimmten Niveau schützt, während der Schutz jenseits dieses Niveaus und insbesondere -jenseits der Ausschaltleistung des Ausschalters allein durch die Schmelzsicherungen gewährleistet wird.

In einer solchen Verbindung wirken der Ausschalter und 409816/0798 /

die Sicherungen so zusammen, dass die Sicherungen "bis zu einem Stromiiveau, das unter der Ausschaltleistung des Ausschalters allein, aber so nahe wie möglich daran liegt," nicht funktionieren, wahrend sie oberhalb dieses Stromniveaus schnell genug wirksam werden, um den Spitzenwert und die Asusschaltzeit fur den Kurzschlusstrom auf Werte zu beschränken, bei denen der Ausschalter nicht beschädigt wird, selbst wenn er allein den Kurzschlusstrom nicht ausschalten kann. .

Bekanntlich reicht die beim Wirksamwerden der Sicherungen erreichte Strombegrenzung im allgemeine nicht aus, um das Ausl'ösesystem des Ausschalters nicht wirksam werden zu lassen;; deshalb kommt es bei hohen Kurzschlusstr'omen gleichzeitig zum Wirksamwerden der Sicherungen und zum Auslösen des Ausschalters.

Beim Fehlen von besonderen Vorrichtungen wird der Benutzer zudem nicht auf die wirksam gewordenen Sicherungen aufmerksam gemacht; und er kann den Ausschalter, wenn er nicht achtgibt, wieder einschalten. Dieselbe Schwierigkeit stellt sich übrigens auch ein, wenn eine der Sicherungen entfernt und nicht ersetzt worden ist.

Um diese Fachteile zu beheben, werden bekanntlich Schmelzsicherungen verwendet, die mit Schlagbolzen versehen sind und mit einem Hilfsmechanismus in Verbindung stehen, der auf die automatische Auslösung des Ausschalters einwirkt, wenn eine der Sicherungen wirksam geworden ist oder wenn eine der' Sicherungen nicht eingesetzt ist. Damit wird es tatsächlich

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unmöglich, den Ausschalter wieder einzuschalten, solange die Schmelzsicherungen nicht ersetzt worden sind» Jedoch sind die bekannten Vorrichtungen nur mit hohem Kostenaufwand zu verwirklichen und auf jeden Fall schwer anzuwenden, wenn die Auslösevorrichtung des Ausschalters nicht von Anfang an hierzu vorgesehen ist.

Die Erfindung soll die verschiedenen, den "bestehenden Lösungen innewohnenden Nachteile mit Hilfe von einfachen Vorrichtungen sowohl bei ihrer Herstellung als auch bei ihrer Verwendung beheben. Diese Vorrichtungen zeichnen sich im Übrigen dadurch aus, dass sie in besonders ökonomischer Weise eingesetzt werden können.

Zu diesem Zweck wird dem Sicherungsteil ein Hilfsmechanismus zugeordnet, von dem mindestens ein Bestandteil durch seine Lage gegenüber dem Gehäuse, in dem die Einrichtung untergebracht ist, deutlich den Zustand des Sicherungsteils anzeigt, dessen Sicherung entweder in Ordnung sein, wirksam geworden, d.h. geschmolzen sein oder fehlen kann, falls eine durchgebrannte Sicherung zwar herausgenommen, aber nicht ersetzt worden ist. Jedoch kann diese Anzeige einem unerfahrenen Benutzer entgehenj deshalb besteht die der Erfindung zugrunde liegende Idee darin, den Hilfsmechanismus dem Bedienungsteil des Ausschalters zuzuordnen, das je nach den verschiedenen Zuständen des Ausschalters unterschiedliche Stellungen einnimmt; geschlossen, automatisch ausgelöst, wieder eingeschaltet bzw. geöffnet, d.h. von Hand ausgelöst. Die gegenseitige Abhängigkeit zwischen

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dem Hilfsmechanismus des Sicherungsteils und dem Bedienungsteil des Ausschalters wird so vorgesehen, dass, wenn mindestens eine Sicherung durchgebrannt oder nicht vorhanden ist, das Bedienungsteil des Ausschalters in Offnungsstellung blockiert bleibt, nachdem er automatisch oder absichtlich ausgelbst worden ist. Die blockierte Stellung des Bedienungsteils bestätigt den Fehler bei den Schmelzsicherungen, der sonst dem Benutzer entgangen wäre.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, dass der Hilfsmechanismus zwei Hauptteile umfasst, von denen das eine einen Riegel bildet, dessen Stellung vom Zustand der Sicherung abhängt, und das das andere Teil blockiert, das als Polgeglied für die Stellung des Bedienungsteils des Ausschalters dient, wenn dieses Bedienungsteil in die dem geöffneten Zustand des Ausschalters entsprechende Stellung gebracht worden ist, wobei die Ausgangsstellung unerheblich ist.

Gemäss einer Ausführung der Erfindung besteht das als Riegel funktionierende Teil aus einer kleinen Stange, deren Ende bei normalem Betrieb in der Höhe des Gehäuses liegt, während sie nach vorne geschleudert wird und aus dem Gehäuse hervorspringt, wenn die Sicherung wirksam wird.

Fun kann aber ein Benutzer infolge von Unachtsa.mkeit auf das Ende der kleinen Stange drücken und sie soweit zurückschieben, dass die Verriegelung des Ausschalters gelöst und die Einrichtung so weder eingeschaltet wird, wenn auf das jetzt ja freigegebene Bedienungsteil eingewirkt wird,

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während der Fehler bei den Sicherungen noch nicht beseitigt ist.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung soll eine zusätzliche Sicherheit dadurch gewonnen werden, dass der oben genannte Nachteil und die sich daraus ergebenden Gefahren sowohl für die Einrichtung als auch für das Material, für dessen Schutz sie vorgesehen ist, beseitigt werden. Hierbei wird die Anzeigefunktion von der Verriegelungsfunktion getrennt und die Anzeige so gestaltet, dass sie in keiner Weise das Arbeiten des Verriegelungshilfsmechanismus st'drt.

Diese zusätzliche Sicherheit wird vor allem dadurch erreicht, dass als Verriegelung ein Hebel benutzt wird, dem ein Anzeigeorgan zugeordnet ist, und die zwischen diesen beiden hergestellte elastische Verbindung wird so vorgenommen, dass keine Wirkung auf das Anzeigeorgan einen Einfluss auf die Verriegelung nimmt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung zweier Ausfuhrungsbeispiele mit Hilfe der Figuren deutlich\

Die Figuren 1a und 1b zeigen entsprechend einer ersten Ausfuhrungsform von vorne bzw. im teilweisen Seitenquerschnitt ein Element der erfindungsgemässen Einrichtung im normalen Betrieb.

Die Figuren 2a und 2b entsprechen der Einrichtung •gemäss den vorhergehenden Figuren nach Auslösung des Ausschalters und Wirksamwerden der Schmelzsicherung.

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Die Figuren 3a und 3"b zeigen die Einrichtung gemäss den Figuren 2a und 2b, bei der jedoch das Betätigungsorgan des Ausschalters in der öffnungsstellung blockiert ist.

Fig. 4 zeigt eine Einrichtung mit vier Elementen.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht in teilweisem Querschnitt der Einrichtung in einer weiteren Ausfuhrungsform, die mit erfindungsgemässen Verriegelungs- und Anzeige teilen ausgestattet ist, in Betrieb und mit dem Ausschalter in der Stellung "ausgelöst".

Fig. 6 gibt einen Ausschnitt aus Fig. 5 wieder und zeigt die Stellung des Hilfsmechanismus nach dem Wirksamwerden der entsprechenden Sicherung.

Fig. 7 zeigt die Stellung des Hilfsmechanismus nach Entnahme der defekten Sicherung gemäss Fig. 6.

Figuren 1a und 1b? der Ausschalter 1 liegt oberhalb des Gehäuses 2 mit der Schmelzsicherung 3. Er ist geschlossen, und sein Betätigungsorgan 4 zeigt durch seine Stellung den Schliesszustand des Ausschalters an. Die Schmelzsicherung 3» von der das Ende des Schlagbolzens 5 zu sehen ist, ist mit dem Ausschalter 1 in Beihe geschaltet. Der Strom aus dem Ausschalter 1 wird durch das elastische leiterstuck 6 auf den Hing 7 der Schmelzsicherung 3 geleitet und verlässt diese Sicherung 'durch den Ring 8, von wo er über den elastischen Kontakt 10 auf die Ausgangsklemme 9 gelangt. Die austauschbare Sicherung 3 wird in ihrem oberen Bereich durch den auf den Bing 7 zwischen der Isolierklemme 11 und dem Kontakt 6 ausgeübten Druck in ihrer

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Lage gehalten; im unteren Bereich der Sicherung wird der auf den Bing 8 durch den Eontakt 10 ausgeübte Druck mit Hilfe der Vorrichtung 12 aufrechterheiten, nach deren Abklappen die Sicherung 3 nach hinten herausgenommen und ersetzt werden kann. In der Zeichnung nicht dargestellte Anschläge verhindern im Übrigen, dass die Sicherung 3 nach oben rutschen kann, wenn sie eingesetzt ist. Die kleine Stange 13 druckt mit ihrer Flanke 14 unter dem Einfluss der Feder 15 auf den Bing 7 der Sicherung 3 und dient so als Anschlag, Das Ende 16 dieser kleinen Stange 13 liegt im Fenster 17 auf der Vorderseite des Gehäuses 2, nachdem es das Fuhrungsteil 18 und die Schleife 19 das als Folgeglied für das Betätigungsorgan 4 dienende Teil 20 durchquert hat; das Teil 20 ist mit seinem oberen Ende 21, das in das Betätigungsorgan hineinreicht, mit diesem verbunden. Die gegenseitige Wirkung der Zustände des Ausschalters 1 und der Sicherung 3 wird mit Hilfe des Folgeglieds 20 und der kleinen Stange 13 hergestellt, deren Ende 16 in der Fähe der Schleife 19 des Folgeglieds 20 liegt.

Figuren 2a und 2b; der Ausschalter ist automatisch ausgelöst wordenjUnd das Organ 4 hat in ausgelöster Stellung eine leichte Bewegung des Folgeglieds 20 nach unten bewirkt5 während die Sicherung wirksam geworden ist und ihr Schlagbolzen die kleine Stange 13 angehoben hat, wodurch die Stange mit ihrer Flanke 14 auf den Bing 7 rutschen kann, zeigt unter dem Einfluss der Feder 15 das Ende 16 dieser kleinen Stange 13 durch ihr Hervortreten auf der Vorderseite des Gehäuses

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sichtbar an, dass die Sicherung wirksam geworden ist. Andererseits ist das Hervorspringen des Endes 16 der kleinen Stange 13 durch den Anschlag 22 begrenzt, der auf die oberen Abschnitte der Schleife 1^ des Polgeglieds 20 trifft. Die kleine Stange 13 verschiebt sich im übrigen um die gleiche Entfernung wie vorstehend beschrieben, wenn eine Sicherung 3 während des Betriebs entnomen wird, weil in diesem Fall der Bing 7 dieser Sicherung 3» der fur die Planke 14 als Anschlag dient, nicht mehr vorhanden ist, so dass die kleine Stange 13 nach rechts springt.

Figuren 3a und 3b ι das Betätigungsorgan 4 wurde hier in die Dffnungsstellung gebracht, um den Ausschalter von der automatischen Auslösestellung der Figuren 2a und 2b wieder einzuschalten. Gleichzeitig hat sich das Folgeglied 20 nach unten bewegt, während die oberen -Enden der Schleife 10 vom Anschlag 22 der kleinen Stange 13 freigegeben worden sind, die sich noch weiter nach rechts verschoben hat und deren Abschnitte 23 die oberen Enden der Schleife 19 bedecken und somit das Folgeglied 20 blockieren.

Fig. 4s die Einrichtung besteht aus vier erfindungsgemässen Elementen, deren einzelne Betätigungsorgane mit Hilfe des Griffs 24 zur Betätigung des Mehrphasenstromausschalters zusammengefasst sind; die innen liegenden Auslösemeehanismen sind so miteinander verbunden, dass die automatische Auslösung einer Phase auch alle übrigen ausschaltet. In dieser Fig. 4 befindet sich der Griff 24 in einer Stellung, die dem automatischen Ausschalten des Ausschalters entspricht; die

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Untersuchung der Anzeigestangen offenbart, dass die Schmelzsicherung des zweiten Elements von links auszuwechseln ist, weil hier das Ende 16 der entsprechenden Anzeigestange hervorspringt.

Pig. 5: der Ausschalter 1 liegt unterhalb der Sicherungen 3 und ist einer erfindungsgemässen Vorrichtung 25 zugeordnet, die als Verriegelung funktioniert und unabhängig von der Anzeigefunktion mit dem Polgeglied 26 für die Stellung des Betätigungsorgans oder des Griffs 4 des Ausschalters 1 zusammenwirkt.

Die Einrichtung befindet sich in einem Gehäuse 27? das einen Befestigungssockel 37 besitzt. Der Griff 4 nimmt in dem Fenster 28 des Gehäuses 27 die beiden Endstellungen ein, wobei die Tiefstellung, Pfeil 29, cLer geöffneten Stellung des Ausschalters 1 entspricht, wie sie in Fig. 5 dargestellt wurde, und die Hochstellung, Pfeil 30, dip Einschaltstellung des Ausschalters bedeutet. Der Fetzstrom gelangt durch den Eingangskontakt 32 in den Ausschalter und verlässt die Einrichtung durch den Ausgangskontakt 31 in Bichtung des Verbrauchers, nachdem er durch den Ausschalter 1 in eingeschaltetem, Zustand, die Sicherung 3» die mit dem Ausschalter Über den Leiter 33 und dessen Verlängerung 34, die mit dem Ring 7 der Sicherung 3 in Verbindung steht, geflossen ist.; der andere Ring 8 berührt die Kontaktlasche 35, die über den elastischen Leiter ^,6 mit dem Eingangskontakt 32 in Verbindung steht.

Zur Verriegelungs- und Anzeigevorrichtung gehört ein 409816/0798 ./.

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Heise 1 38, der schwenkbar Lim eine Welle 39 gelagert ist, und ein Anzeige zapfen 40, der mit Spiel in einer Öffnung 41 des Hebels 38 gelagert ist und gegen eine elastische Platte 42 drückt, unter deren ^T.7irkung der Zapfen 40 einerseits gegen den Hebel 38 druckt; andererseits liegt das andere Ende des Zapfens bei in takten Sicherungen 3 in der Öffnung 43 im Gehäuse 27. Bei intakten Sicherungen 3 steht der Schlagbolzen 5 nicht in Kontakt mit dem Hebel 38, der eine Klemme 44 besitzt, mit der er unter Einfluss der Gegenfeder 45 auf die Sicherung 3 druckt. Diese Feder 45 stützt sich ab auf den Vorsprung 46 des Gehäusebodens 27 und drückt darüber hinaus die Welle 39 auf den unteren Bereich ihres Lagers 47? in dem sie mit Spiel gelagert ist, und lässt das Ende des Hebels 3"» das der Klemme benachbart ist, mit dem Abschnitt 48, der im Innern des Gehäuses 27 eine Wulst bildet, in Kontakt treten. Der Hebel 38 besitzt an seinem anderen Ende eine Verdickung 49. Befindet sich diese Verdickung 49 im Verhältnis zum Ende 50 des Polgeglieds 26 bei intakten Sicherungen 3 in zurückgezogener Stellung, so ist das Schliessen des Ausschalters 1 durch Betätigen seines Griffs 4» der von seiner Tiefstellung 29 in seine Hochstellung 30 gebracht wird, möglich.

Pig, 6; nach '.Yirksamwerden der Sicherung 3 stösst der Schlagbolzen 5 gegBii den Hebel 38» dessen Drehbewegung um den Punkt 48 des Gehäuses 27 folgende drei Wirkungen hervorruft ι erstens bewegt sich seine Welle 39 und löst sich vom unteren Bereich ihres Lagers 47 j zweitens tritt der Za.pfen 40 durch die Öffnung 43 des Gehäuses aus und zeigt so durch seine .

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hervorspringende Stellung den Defekt an: drittens sperrt die dem Ende 50 des Folgeglieds 26 gegenüberliegende Verdickung dieses Glied und blockiert so den Ausschalter 1 in öffnungsst ellung.

Durch Drücken auf den Zapfen 40 kann dieser unter Verformung der Platte 42 ins Gehäuse 27 eingedrückt werden, ohne den Hebel 38 zu bewegen, d.h., unter Beibehaltung der den Ausschalter 1 blockierenden Stellung der Hebelverdickung 49.

Pig. 7! unter der Wirkung der Gegenfeder 45 folgt bei Entnahme der Sicherung 3 die Verschiebung der Welle 39 auf den unteren Bereich ihres Lagers 47 und die Drehung des Hebels um die Welle 3^, was einerseits bewirkt, dass das Ende dieses Hebels 38 sich im Punkt 48 vom Gehäuse 27 löst und andererseits die Verdickung 49 ihre Stellung gegenüber dem Ende 50 des Polgeglieds 2G beibehält; folglich bleibt der Zapfen unter dem Einfluss der Feder 42 in hervorspringender Stellung,

Auch in diesem Fall wirkt das Drücken des Anzeigezapfens 40 nicht auf die Blockierstellung des geöffneten Ausschalters ein, und der Benutzer muss auf jeden Fall die fehlende Sicherung ersetzen, um den Ausschalter wieder schliessen zu können. Ausserdem kann aufgrund der Tatsache, dass der Verriegelungshebel drehbar um eine mit Spiel gelagerte und in ihrem Lager elastisch liegende Welle angeordnet ist, durch Einsetzen einer neuen Sicherung die Verriegelungsvorrichtung automatisch neu eingestellt werden, was als zusätzlicher

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Vorteil anzusehen ist. Die Verriegelungsvorrichtung geht automatisch von ihrer Stellung gemäss Fig. 7 in die Stellung gem'ass Pig. 5 über, wenn eine Sicherung 3 eingesetzt wird.

Der Bahinen der Erfindung wird nicht verlassen, wenn irgendein gleichwertiger Verriegelungsmechanismus verwendet wird, der ein- oder mehrpoligen Ausschaltern zugeordnet werden kann, die Betätigungsorgane anderer Bauart besitzen, beispielsweise Druck-oder Drehknöpfe. Es könnten auch anstelle der in ■ der Erfindung beschriebenen zylindrischen Sicherungen solche in Patronenform verwendet werden und das Ersetzen der Schmelzsicherung anstatt von der PUckseite von der Vorderseite vorgenommen werden.

-Patentansprüche-

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1·) Mit Schlagbolzen-Schmelzsicherungen kombinierter Sicherungsautomat, bei dem austauschbare Schmelzsicherungen mit einem Ausschalter einpolig in Reihe geschaltet sind und mit einem Hilfsmechanismus zusammenwirken, dadurch gekennze ichnet, dass dieser Hilfsmechanismus zwei Hauptteile enthält, von denen eins einen Riegel (13, 38) bildet, dessen Stellung vom Zustand der Sicherung (3) abhängt und das die Verriegelung des anderen Hauptteils bewirkt, das als Folgeglied (20, 26) für die Stellung des Betätigungsorgans (4) des Ausschalters (1) dient, wenn dieses Betätigungsorgan (4) von einer beliebigen Ausgangsstellung in die Offnungsstellung gebracht worden ist.
2. Sicherungsautomat gema'as Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (13, 38) aus einer kleinen Stange besteht, deren eines Ende mit dem Folgeglied (20, 26) zusammenwirkt und die mit anderen Abschnitten die drei möglichen Zustände der Sicherung (3) feststellt, d.h. arbeitende, durchgebrannte oder fehlende Sicherungen.
3. Sicherungsautomat gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kleine Stange (13) ein zur Feststellung der Sicherungszustände dienendes Ende mit einem Vorsprung (14) besitzt, der einem elastischen Element (15) zugeordnet ist und so angebracht ist, dass er mit der Sicherung (3) zusammenwirkt.

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4. Sicherungsautomat gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel aus einem Hebel (38) besteht, der am mit dem Folgeglied (26) zusammenwirkenden Ende eine Verdickung (49) und darüber hinaus eine Klemme (44) besitzt, die so angeordnet ist, dass sie mit der Sicherung (3) zusammenwirkt und mit einem Festanschlag (48) in Wechselwirkung treten kann.
5. Sicherungsautomat gemäss Anspruch 4, dadurch gekennze ichnet, dass der Hebel (38) kippbar auf einer Welle (39) angebracht ist, die mit Spiel in einem Lager (47) gelagert ist und mit einem elastischen Mittel (45) zusammenwirkt .
6. Sicherungsautomat gemäss Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, dass der Hilfsmechanismus mindestens ein Teil (l6, 40) enthält, durch dessen Stellung der Zustand der Sicherung (3) sichtbar angezeigt wird.
7. Sicherungsautomat gemäss dem Anspruch 6, d a durch gekennzeichnet, dass die kleine Stange (13) zusätzlich auch Anzeigefunktion besitzt.
8. Sicherungsautomat gemäss den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (38) vom Anzeigemittel verschieden ist und dass die Verbindung zwischen diesen beiden so hergestellt ist, dass jegliche Wirkung auf das Anzeigemittel ohne Einfluss auf den Hebel (38) bleibt.

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9. Sicherungsautomat gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemittel aus einem Zapfen (40) besteht, der mit Spiel auf dem Hebel (38) angebracht ist und mit diesem über ein elastisches Element (42) verbunden ist.

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