DE2349600C3 - Kupplung für einen mehrpoligen Leitungsschutzschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für einen mehrpoligen aus funktionsfähigen einpoligen Schaltern zusammengesetzten Leitungsschutzschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Kupplung ist aus der US-PS 28 24 191 bekannt. Hierbei weist das Kupplungsglied im Schaltmechanismus des mittleren Schalters auf beiden Stirnseiten jeweils einen Schlitz auf, während in den beiden äußeren Schaltern jeweils ein Kupplungsglied mit einem flachen Fortsai/. spiegelbildlich eingebaut ist. so daß eine starre Verbindung der drei Kupplungsglieder entsteht. Diese Kupplung hat den Nachteil, daß lediglich in der Ebene des Schlitzes ein Ausgleich zwischen den zwangsläufig auftretenden Abweichungen in der Achsrichtung der einzelnen Kupplungsglicdcr und der gemeinsamen Achsrichtung aller drei Kupplungsglieder stattfinden kann. In der Ebene senkrecht zu den Schlitzen ist hingegen kein Bewegungsausgleich möglich, sondern hier führen geringe Abweichungen in den einzelnen Achsrichtungen zwangsläufig zu einem Verklemmen der einzelnen Kupplungsglieder und es treten in den Lagerstellen erhebliche Reibkräfte auf, die bis zur Funktionsunfähigkeit des mehrpoligen Leitungsschutzschalters führen können. Mit Abweichungen von der idealen Achsrichtung ist bei aus Kunststoff hergestellten Gehäuseteilen für einpolige Schalter, die wahlweise zu mehrpoligen Schaltern aneinandergereiht werden, immer zu rechnen, da neben den Fertiungstoleranzen der oft in verschiedenen Formfächern gepreßten Gehäuseteile nachträgliche Schrumpfungen auftreten, die beispielsweise aufgrund der höheren Erwärmung des mittleren Poles auch unterschiedlich sein können.

Weiterhin ist aus der US-PS 37 60 308 eine Kupplung für einen zweipoligen Leitungsschutzschalter bekannt, bei dem das eine Kupplungsglied mit einem den stegartigen Fortsatz tragenden Lagerzapfen aus dem Schaltergehäuse hervorragt. Dieser Lagerzapfen greift in eine Bohrung des benachbarten Schaltergehäuses und zentriert dieses. Die Bohrung dient gleichzeitig als Lagerstelle für das mit einer dem Fortsatz angepaßten Vertiefung versehene Kupplungsglied des zweiten Schalters. Der stegartige Fortsatz und die zugehörige Vertiefung greifen hierbei spielfrei ineinander, so daß überhaupt kein Ausgleich zwischen auftretenden Winkelabweichungen in den Achsrichtungen der einzelnen Kupplungsglieder stattfinden kann. Trotz der gegenseitigen Zentrierung der Schaltergehäuse durch den einen Lagerzapfen besteht auch hier die Gefahr, daß durch die zwangsläufig zu erwartenden Nachschrumpfungen der Gehäuseteile ein Verklemmen der Kupplung auftritt.

Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn für das Verschwenken der Kupplung lediglich ein geringes Drehmoment zur Verfügung steht.

Bei einer anderen bekannten Kupplung zur Verbindung der Auslöseelemente für nach dem Schalenbauprinzip zusammengesetzte Leitungsschutzschalter (DE-PS 12 82 147) sind Kupplungsglieder für jeden Pol vorgesehen. Diese greifen mit flachen stegartigen beidseitig abgesetzten Achsen lose in Schlitze von Lagerbuchsen, die wiederum in den Zwischenwänden auf Seitenschalen des Schaltergehäuses drehbar gelagert sind. Diese Anordnung ist insofern sehr aufwendig, da Kupplungsglieder und Lagerbuchsen verschiedene Teile sind. Für einen Leitungsschulzschalter, der aus einpoligsn jeweils ein Kupplungsglied aufnehmenden Schaltern aufgebaut ist. kann diese Anordnung nichi verwendet werden, da die Lagerbuchsen in den Zwischenwänden gleichzeitig zwei benachbarte Kupplungsglieder aufnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem mehrpoligen aus einpoligen Schaltern zusammengesetzten Leitungsschutzschalter eine im Aufbau einfache und funktionssichere Kupplung für die Auslöseorgane der einzelnen in den Schaltern enthaltenen Schaltmechanismen /u schaffen, die außerdem jedem einpoligen Schalter ohne Beeinträchtigung der Einzelmechanismen zugeordnet werden kann. Die Kupplung soll hierbei Toleranzschwankungen der einzelnen Schaltergehäuse ausgleichen, eine sichere und spielfreie Übertragung von einem Kupplungsglied auf die anderen Kupplungsglieder gewährleisten, durch Verzug oder Nachschwinden der Gehäuse sich nicht verklemmen und eine sichere Zentrierung zwischen den einzelnen Schaltergehäusen bewirken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

so kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, jedes Kupplungsglied ist dabei zweckmäßigerweise mit begrenzenden Anschlägen versehen und wird mit den anderen Schaltmechanikbauteilen in dem einen als Gehäusetopf ausgebildeten Gehäuseteil eingesetzt und durch einen den anderen Gehäuseteil bildenden aufgesetzten Gehäusedeckel gegen Verschieben in Achsrichtung gesichert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein geöffnetes Schaltergehäuse in perspektivischer Darstellung mit einem Kupplungsglred,

F i g. 2 zwei Schalter in perspektivischer Darstellung vor dem Aneinanderreihen zu ei.;em mehrpoligen Leitungsschutzschalter und

Fig.3 schematisch zwei ineinandergesteckte Kupplungsglieder in vergrößerter Darstellung.

Ein Leitungsschutzschalter entsprechend F i g. 1 und 2 besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse, dessen einer Teil mit Gehäusetopf 1 und dessen anderer Teil mit Gehäusedeckel 2 bezeichnet ist. In dem Gehäusetopf 1 sind eine nich* dargestellte Schaltmechanik mit Einschaltorgan und Auslöseeinrichtung, eine Löschkammer mit Schaltslücken und Löschblechen und weitere für die Funktion eines Schutzschalters erforderliche Bauelemente angeordnet. Da alle diese Bauelemente bekannt sind, sind sie zur Vereinfachung ^er Zeichnung und wegen besserer Übersichtlichkeit weggelassen worden. Es ist lediglich nur ein Kupplungsglied 3 als erfindungswesentliches Teil in dem Gehäusetopf 1 nach F i g. 1 dargestellt. Das aus Kunststoff bestehende Kupplungsglied 3 ist auf der einen Seite mit einem Zapfen 3e in einer Bohrung la des Gehäusetopfes 1 gelagert, während es auf der anderen Seile mit einem Zapfen 3d in einer Übermaß aufweisenden Bohrung 2a des Gehäusedeckels 2 mit Spiel geführt ist. und ragt mit seinen Stirnflächen 3a und 36 aus Vertiefungen Xb bzw. Ib der Gehäuseteil heraus. Auf der Stirnfläche 3a ist in Achsrichtung des Kupplungsgliedes ein über den Gehäusedeckel 2 hervorstehender stegartiger Fortsatz 4 mit einer zur Seitenfläche des Gehäusedeckels parallel umlaufenden Wulst 4a angeordnet. Die im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildete Wulst ragt hierbei etwa 0,3 mm über die Flächen des stegartigen Fortsatzes hinaus. Auf der entgegengesetzten Stirnfläche 3b des Kfpplungsgliedes ist ein Schlitz 5 vertieft angeordnet, der ebenfalls in Achsrichtung des Kupplungsgliedes verläuft und dessen Abmessungen in Breite und Höhe der Wulst 4a entsprechen und dessen Tiefe der Länge des stegartigen Fortsatzes 4 angepaßt ist. Beim Aneinanderreihen von zwei oder mehreren Schaltern (Fig.2 und 3) greift somit der stegartige Fortsatz 4 des einen Kupplungsgliedes mit der Wulst 4a spielfrei in den Schlitz 5 des benachbarten Kupplungsgliedes, so daß sich jeweils die zweite Lagerstelle für ein Kupplungsglied 3 ergibt, während der Zapien 3d in der Bohrung 2a ausreichend beweglich ist. Damit sich das Kupplungsglied 3 in dem geschlossenen Schaltergehäuse 1, 2 nicht in Achsrichtung verschieben kann, weist es Seitenflächen 3c auf, die dies verhindern. Mit zwei Zapfen 2cgreift der Gehäusedeckel in Vertiefungen Ic des Gehäusetopfes 1 und verklammert sich, so daß eine genaue Zentrierung der beiden Gehäuseteile und damit der Bohrungen \a und 2a gegeben ist. Zwischen zwei aneinandergereihten Schaltern ist in die Vertiefungen \b und 2b ein Ring 6 eingelegt, der mit seiner Mantelfläche die beiden Schalter miteinander zentriert. Durch Löcher 7 in den Geh^:i;- Steilen sind die einzelnen Schalter mit Nieten, schrauben oder ähnlichem miteinander verbunden, so daß der Zusammenhalt des gesamten Leitungsschutzschalters gewährleistet ist. In ein von den Bohrungen la, 2a möglichst weit entferntes Loch 7 ist ein Bolzen 8 gesteckt, der in seinem Durchmesser nur ein geringes Spiel gegenüber den Löchern aufweist, so daß neben der Zentrierung der einzelnen Schalter untereinander durch den Ring 6 eine zweite Zentrierstelle durch den Bolzen 8 gegeben ist Die übrigen durch die Löcher 7 hindurchgesteckten nicht dargestellten Bolzen haben dagegen zum Ausgleich von Toleranzen und späteren Schrumpfungen ein ausreichendes Spiel.

Sollen einpolige Schalter für einen mehrpoligen Leitungsschutzschalter Verwendung finden, so wird eine in den Bohrungen la und 2a vorhandene und als Abschluß nach außen dienende Preßhaut aus den Gehäuseteilen entfernt oder die Gehäuseteile werden durch Auswechseln von Werkzeugnadeln von vornherein ohne diese Preßhaut aus einem Duroplast oder Thermoplast hergestellt Bei der Montage der übrigen Schaltmechanikbauteile und aller notwendigen Innenteile wird auch das Kupplungsglied 3 eingesetzt und in nL'ht dargestellter Weise, zum Beispiel durch Bügel oder Hebel mit der Auslösemechanik verbunden. Eine beim Abschalten des Schalters entstehende Bewegung, zum Beispiel durch den Kontakthebel, bewirkt eine Drehbewegung des Kupplungsgliedes. Diese Drehbewegung wird durch die ineinandergesteckten Kupplungsglieder auf die anderen Schalter des Leitungsschutzschalters übertragen und löst durch geeignete nicht dargestellte Mittel auch deren Auslösemechanismen aus. Hierbei darf bei aneinandergereihten Schal tern nur ein geringes Spiel zwischen benachbarten Kupplungsgliedern bestehen. Da die einzelnen Schaltergehäuse aber Fertigungstoleranzen unterliegen und in verschiedenen Formfächern hergestellt sein können, besteht die Gefahr, daß die Bohrungen la und 2a von zum Beispiel drei Schaltern, die zu einem dreipoligen Leitungsschutzschalter zusammengesetzt sind, nicht genau fluchten und die Kupplungsglieder klemmen. Nachschwinden des Gehäusewerkstoffes und Temperatureinflüsse während des Betriebes vergrößern diese Gefahr noch.

Daher greift der stegartige Fortsatz 4 bei zusammengesteckten Kupplungsgliedern nur mit der umlaufenden Wulst 4a spielfrei in den Schlitz des benachbarten Kupplungsgliedes, während seine übrigen Abmessungen kleiner als der Schlitz gehalten sind, so daß sich eine kreuzgelenkartig bewegliche Verbindung zwischen Wulst und Schlitz der einzelnen Kupplungsglieder untereinander ergibt. Geringe Abweichungen der Bohrungen la von der exakten Mittelachse, wie sie durch die vorbeschriebenen Möglichkeiten entstehen können, werden somit ausgeglichen und die zusammengesteckten Kupplungsglieder können sich nicht wie eine starre Achse verklemmen. Die Drehbewegung von einem Kupplungsglied wird somit spielfrei auf die anderen Kupplungsglieder und damit auf deren Auslösemechanismen des mehrpoligen Leitungsschutzschalters übertragen.

Der stegartige Fortsatz 4, der jeweils über die Seitenfläche des Gehäusedeckels 2 herausragt, kann bei dem äußersten Schalter eines mehrpoligen Leitungsschutzschalters an der Stirnfläche 3a bündig mit der Seitenfläche des Schalters abgekniffen werden. Hierbei dient die Bohrung 2a als Lagerstelle für den Zapfen 3d. In den äußersten Schalter kann auch von vornherein ein Kupplungsglied ohne den stegartigen Fortsatz 4 eingebaut werden, wobei man den Zapfen 3d dem Übermaß der Bohrung 2a anpassen kann. Zwischen zwei Schaltern ist jeweils in die Vertiefungen 16 und 2b der Ring 6 eingelegt, dessen Breite etwa der Summe der beiden Vertiefungen und dessen Durchmesser dem Durchmesser der Vertiefungen entspricht. Der innere Durchmesser des Ringes 6 ist dagegen größer gehalten

als der Lagerdurchmesser der Kupplungsglieder, damit eine freie Bewegung der kreuzgelenkartigen Verbindung möglich ist. Maßtoleranzen in der Breite der einzelnen Schalter werden durch die Kupplungsglieder in Steckrichlung ausgeglichen. Die zusammengesetzten einzelnen Schalter werden zum Beispiel durch Niete, die durch die Löcher 7 hindurchgesteckt sind, zu einer Baueinheit vernietet, wobei durch den enger geführten Bolzen 8 ein Verdrehen der einzelnen Schalter um den Ring 6 eingeschränkt ist.

Die erfindungsgemäße Kupplung ist einfach im Aufbau, funktionssicher, gleicht Maßschwankungen der Gehäuseteile durch Herstellloleranzen und Materialschrumpfungen aus und läßt sich jedem Schalter zuordnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kupplungen für einen mehrpoligen aus funktionsfähigen einpoligen Schaltern zusammengesetzten Leitungsschutzschalter, die aus ineinandersteckbaren jedem Schalter zugeordneten und in den Seitenwänden der Schaltergehäuse drehbar gelagerten Kupplungsgliedern besteht, weiche jeweils mit auf den Stirnflächen in Achsrichtung angeordneten aus den Schaltergehäusen hervortretenden stegartigen Fortsätzen und diesen zugeordneten angepaßten Schlitzen benachbart ineinandergreifen und mit den in den einzelnen Schaltern enthaltenen Auslösemechanismen zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß jeder stegartige Fortsatz (4) des Kupplungsgliedes (3) mit einer parallel zur Seitenfläche des Schaltergehäuses (1, 2) umlaufenden spielfrei in den benachbarten Schlitz (5) eingreifenden Wulst [4a) versehen ist, wobei ein Zapfen (3d) des Kupplungsgliedes (3) an dieser Stelle ausreichend Spiel gegenüber seiner Bohrung (2a) in der Seitenwand (Gehäusedeckel 2) des Schaltergehäuses (1,2) aufweist, und daß zwischen aneinanderliegenden Schaltern in zylindrisch ausgesparte um die Lagerstellen (Bohrungen la, 2ajdcr Kupplungsglieder (3) angeordnete Vertiefungen (1£>, 2b) der Gehäuseteile jeweils ein mit dem äußeren Umfang die Schalter gemeinsam zentrierender Ring (6) eingelegt ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes mit begrenzenden Anschlägen (Seitenflächen Ic) versehene Kupplungsglied (3) mit den anderen Schaltmechanikbauteilen in dem einen als Gehäusetopf (I) ausgebildeten Gehäuseteil eingesetzt und durch einen den anderen Gehäuseteil bildenden aufgesetzten Gehäusedeckel (2) gegen Verschieben in Achsrichtung gesichert ist.