DE2600333B2

DE2600333B2 - Rückstellbarer Selbstschalter

Info

Publication number: DE2600333B2
Application number: DE2600333A
Authority: DE
Inventors: Robert Edward Cedar Rapids Ia. Dietz
Original assignee: Square D Co
Current assignee: Schneider Electric USA Inc
Priority date: 1975-01-08
Filing date: 1976-01-07
Publication date: 1981-06-11
Also published as: CA1046623A; IT1055746B; ZA757818B; DE2600333A1; US3949336A; GB1535191A; FR2297489A1; DE2600333C3; FR2297489B1

Description

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die seitlich kippbare Ausbildung des Kontaktträgers bei diesem Selbstschalter wird mit besonders einfachen Mitteln erreicht, daß die Kontaktpaare ^r> zeitlich abgestimmt nacheinander schalten, ohne daß dazu eigene Zusatzeinrichtungen, etwa in Gestalt aufwendiger Längsführungen oder eigener Kontaktdruckfedern, erforderlich wären.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegensiände d»r ι ο Unteransprüche.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Selbstschalter in einer perspektivischen Ansicht, r>

F i g. 2 den Selbstschalter nach F i g. 1 in einer Seitenansicht mit teilweise aufgebrochener Seitenwand,

F i g. 3 den Selbstschalter nach F i g. J in einer Sch.iittansicht entsprechend der Linie 4-4 von F i g. 2,

F i g. 4 den Selbstschalter nach F i g. 1 in eif.ir Ansicht entsprechend der von F i g. 2, aus der die Kontaktstücke und -träger in schräger Anordnung nach dem Rücksteilen ersichtlich sind,

F i g. 5 den Kontaktträger des Selbstschalters in einer Seitenansicht, _^>r>

Fig.6 den Kontaktträger nach Fig.5 in einer Schnittansicht entsprechend der Linie 7-7 von F i g. 5,

Fig. 7 den Kontaktträger nach Fig.4 in einer seitlichen Schräglage, wobei die Hauptschallfeder vollständig in einer schrägen Quernut des Kontaktträ- »1 gers anliegt, in einer Schnittansicht entsprechend der von F i g. 6,

F i g. 8 die Kontaktstücke eines anderen Ausführungsbeispiels eines Selbstschalters in einer Seitenansicht und

Fig.9 die Kontaktstücke nach Fig. 7 mit bei i^r> geschlossenen Kontaktstücken in seitlicher Schrägstellung befindlichem Kontaktträger, in einer Seitenansicht.

Die F i g. I bis 7 zeigen einen Selbstschalter 11, dessen elektronische Schaltungsbestandteile in einem Modulbaustein 12 untergebracht sind. Eine Auslösespule 8 ist ·)» so in dem Selbstschalter 11 befestigt, daß sie einen Anker 13 anzieht und dabei den Schalter auslöst, sobald sie bei Auftreten eines Erdschlusses erregt wird. Wird der Anker 13 ausgelöst, so wird ein Kontaktträger 14 ausgeklinkt und durch einen Querschenkel 15 einer ·»'> Hauptfeder 16 nach oben gedrückt. Der Querschenkel 15 ist in einer an der Unterseite des Kontaktträgers 14 vorhandenen Quernut 17 aufgenommen. Der Kontaktträger 14 ist an seinem vorderen Ende mit einem Querarm 18 versehen und weist damit eine T-förmige Gestalt auf. Auf dem Querarm 18 sind im Bereich seiner beiden Enden je ein bewegliches Kontaktstück 19 bzw. 20 befestigt, wobei das Kontaktstück 19 als stromführendes Kontaktstück und das Kontaktstück 20 als Nulleiterkontaktstück bezeichnet werden. Feststehende « Kontaktstücke 21 und 22 sind in dem Gehäuse des Selbstschalters Il befestigt und den beweglichen Kontaktstücken 19 bzw. 20 zugeordnet, wobei das feststehende Kontaktstück 21 das stromführende und das feststehende Kontaktstück 22 das Nulleiterkoniakt- m> stück ist. Die Kontaktstücke 19 und 20 weisen Kontaktflächen 19a und 20a auf, die in einer und derselben Ebene liegen, welche normalerweise parallel /11 der Achse des Querschenkels 15 der Hauptfeder 16 verläuft. to

Eine Strebe 2Ϊ des T-formigen Kontaktträger* 14 weist zwei entgegengesetzte Seitenflächen 24 und 25 auf. wobei die Seitenfläche 24 auf derselben Seite des Kontaktträgers 14 wie das stromführende Kontaktstück 19 und die Seitenfläche 25 auf der gleichen Seite wie das Nulleiterkontaktstück (Kontaktstück 20) liegt. Die Tiefe der Quernut 17 nimmt über die Breite der Unterseite des Kontaktträgers 14 von der Seitenfläche 25 zu der Seitenfläche 24 kontinuierlich zu. Der Boden 26 der Quernut 17 bildet somit im Querschnitt eine Schräge oder eine geneigte Fläche, die von einem tiefsten Punkt auf der Seitenfläche 25 bis zu einem höchsten Punkt auf der Seitenfläche 24, d. h. auf der »stromführenden« Seite ansteigt

Dem Kontaktträger 14 ist ein Rückstellknopf 27 zugeordnet Wird dieser Rückstellknopf 27 mit seiner Verlängerung gegen die Oberseite des Kontaktträgers 14 gedrückt um den Selbstschalter rückzustellen und die Kontaktstücke 19, 21 (stromführend) und 20, 22 (Nulleiter) zu schließen, so kippt der Kontaktträger 14 etwas, da der Querschenkel 15 der Hauptfeder 16 an dem tieferen Teil der Quernut 17 anliegt. Der Kontaktträger 14 sinkt bei der »stromführenden« Seitenfläche 24 etwas weiter ab und damit wird der Spalt zwischen den stromführenden Kontaktstücken 19 und 21 etwas größer als der Spalt zwischen den Nulleiterkontaktstücken (Kontaktstücke 20 und 22). In dieser Stellung bildet die die Kontaktflächen 19a und 2!0a enthaltende Ebene mit der Achse des Querschenkels 15 der Hauptfeder 16 einen Winkel.

Die abwärts gerichtete Druckkraft des Rückstellknopfes 27 auf die Oberseite des Kontaktträgers 14 und die entgegengerichtete Kraft der Hauptfeder 16 auf die Unterseite des Kontaktträgers 14 schwenken diesen um dien Querschenkel 15 in Richtung der Schalterschließstellung. Ein hinterer Endteil 28 des Kontaktträgers 14 schwenkt abwärts in eine Einklinksteliung, in der er durch den Anker 13 verriegelt ist, während das vordere, die Kontaktstücke 19,20 tragende Trägerteil nach oben schwenkt und dabei den Kontakt mit den Kontaktstükken 21 bzw. 22 schließt.

Aufgrund der Schrägstellung des Kontaktträgers 14, der wegen der Neigung der Quernut 17 auf der Seite der stromführenden Kontaktstücke etwas tiefer liegt, wodurch die Nulleiterkontaktstücke (Kontaktstücke 20 und 22) einen geringeren Spalt aufweisen, schließen sie zuerst. Nachdem die Kontaktstücke 20 und 22 geschlossen sind, verschwenkt die weiter gegen die Unterseite des Kontaktträgers 14 drückende Hauptfeder 16 den Kontaktträger 14 aus der schrägen oder gekippten Stellung unter Anheben der Seitenfläche 24 nach oben, bis das bewegliche stromführende Kontaktstück 19 mit dem feststehenden Kontaktstück 21 in Eingriff gelangt.

Die Kontaktstücke 19, 21 und 20, 22 schließen somit nacheinander, und zwar die Nulleiterkontaktstücke (Kontaktstücke 20,22) zuerst und die »stromführenden« Kontaktstücke 19, 21 erst dann, nachdem zwischen den Nulleiterkontaktstücken der elektrische Kontakt hergestellt worden ist Löst der Selbstschalter wegen eines Erdschlusses oder eines geerdeten Nulleiters aus, so sind die Kontaktstücke bestrebt, gleichzeitig zu öffnen. Sie führen dabei eine Schwenkbewegung um den Querschenkel 15 aus, der gegen die Unterseite des Kontaktträgers 14 in Aufwärtsrichtung drückt, nachdem die Klinkeinrichtung ausgelöst und den hinteren Endteil 28 des Kontaktträgers 14 freigegeben hat.

Wcden aber die Kontaktglieder, nachdem der Kontaktträger 14 in der Schalterschließstelliing eingeklinkt hat, durch Niederdrücken des Rückstellknopfes 27 geöffnet, so wird durch die Druckkraft gegen die

Oberseile des Kontaktträgers 14 dieser solange gekippt, bis der tiefere Teil der Quernut 17 auf der »stromführenden« Seitenfläche 24 an dem Querschenkel 15 zum Anliegen kommt. Dieses seitliche Verschwenken bewirkt, daß die stromführenden Kontaktstücke 19 und 2t vor den Nulleiterkontaktstücken (Kontaktstücke 20 und 22) öffnen und den elektrischen Strompfad unterbrechen.

Durch die beschriebene Anordnung wird ein versehentliches Schalten oder Schließen der Kontaktstücke in einem Zustand verhindert, in dem die stromführenden Kontaktstücke 19 und 2t schließen können, während die Nulleiterkontaktstücke noch geöffnet sind. In einem solchen Zustand, in dem die Nulleiterkontaktstüicke offen sind, kann der Selbstschalter nicht wirksam werden.

Wenn aber die stromführenden Kontaktstücke 19 und 21 geschlossen sind, ragt ein an dem Rückstellknopf 27 vorgesehener Anzeigestreifen 29 nicht aus einer Schalterdeckplatte 30 heraus, so daß mit einem Blick, auf das Schaltgerät gesehen werden kann, daß es sich in Arbeitsstellung befindet. Andererseits würde der Selbstschalter im Falle eines Erdschlusses stromführend und ungeschützt sein, wenn ein Zustand möglich wäre, in dem die Nulleiterkontaktstücke 20 und 22 offen sind, während die stromführenden Kontaktstücke 19 und 21 geschlossen sind. Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verhindert die Möglichkeit eines solchen Zustandes.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist aus den F i g. 8 und 9 ersichtlich. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Spalt zwischen den Nulleiterkontaktstücken /0' und 22' dadurch kleiner ais der Spalt zwischen den stromführenden Kontaktstücken 19' und 21' gemacht, daß die Nulleiterkontaktstücke 20' und 22' in Richtung senkrecht zu der Kontaktfläche höher oder langer sind als die zugeordneten stromführenden Kontaktstücke 19' und 21'.

Bei dieser Ausführung weist die auf der Unterseite des Koptaktträgers 14' verlaufende Quernut 17' über dessen gesamte Breite eine konstante Tiefe auf. Ein seitliches Kippen oder Schrägstellen des Kontaktträgers 14', der zu einem größeren Arbeitshub auf der Seite der stromführenden Kontaktglieder führt, ergibt sich hier aus der Tatsache, daß die Nulleiterkontaktstücke 20' und 22' wegen des geringeren Spaltes früher schließen und danach zwischen den stromführenden Kontaktstücken 19' und 2Γ immer noch ein Spalt vorhanden ist. Durch die weiterhin von dem Querschenkel 15 der Hauptfeder 16 gegen die Unterseite des Kontaktträgers 14' ausgeübte Druckkraft wird die Seite der stromführenden Kontaktglieder des Kontaktträgers 14' weiter in Schließrichtung gedruckt, bis auch die stromführenden Kontaktstücke 19' und 21' aneinander anliegen. Wenn die beidseitigen Kontaktstücke geschlossen sind, ist der Kontaktträger 14' seitlich gekippt oder schräg gestellt. Es liegt auf der Hand, daß der Spalt zwischen den Nulleiterkontaktstücken auch dadurch kleiner als der Spalt zwischen den stromführenden Kontaktstücken gemacht werden kann, daß nur eines der Nulleiterkontaktstücke, z. B. das Nulleiterkontaktstück 20', höher als die anderen Kontaktstücke ausgeführt wird. Ebenso ist es möglich, die Nulleiterkontaktstücke 20' und 22' unverändert zu lassen, ihre Befestigungsteile aber einander zu nähern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rückstellbarer Selbstschalter mn magnetischer Auslösung und abschaltbarem Nulleiter, bei dem auf einem von einer federnden Auslösevorrichtung in i einer Betätigungsrichtung antreibbaren, gemeinsamen, starren Kontaktträger jeweils das bewegliche Kontaktstück eines einem spannungführenden Leiter zugeordneten ersten Kontaktpaares und eines dem Nulleiter zugeordneten, zeitlich gegen das erste m Kontaktpaar versetzt schaltenden zweiten Kontaktpaares angeordnet sind, wobei durch eine Rückstellvorrichtung der Kontaktträger nach der Schalterauslösung derart bewegbar ist, daß das zweite Nulleiter-Kontaktpaar zeitlich vor dem Kontakt- i> paar des spannungsführenden Leiters schließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Kontaktträger (14) um eine quer zu seiner Betätigungsrichtung verlaufende Achse seitlich kippbar gelagert ist und die beweglichen Kontakt- _><> stücke (19, 20; 19', 20') auf dem Kontaktträger (14) im Abstand seitlich nebeneinander angeordnet sind und daß der Kontaktträger (14) durch die Rücksteilvorrichtung (27, 15, 17; 27, 15, 17') bei der Rückstellung um diese Achse verschwenkbar ist. _> >

2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Kontaktträger

(14) eine Strebe (23) und einen Querarm (18) aufweist, wobei der Querarm (18) im Bereich seiner beiden Enden jeweils ein bewegliches Kontaktstück in (19,19' bzw. 20,20') trägt und daß die Kontaktstücke (19, 19' bzw. 20, 20') im Abstand neben der jeweils zugewandten Seitenfläche (24 bzw. 25) einer Strebe (23)desT-förmigen Kontaktträgers liegen.

3. Selbstschalter nach Anspruch 2, dadurch ι ■ gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (14) eine einen Teil der Rückstellvorrichtung bildende Quernut (17) aufweist, deren Tiefe von der einen Seitenfläche (25) zu der anderen Seitenfläche (24) hin kontinuierlich zunimmt. w

4. Selbstschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er eine mit einem Querschenkel

(15) in die Quernut (17) eingreifende Hauptfeder (16) aufweist, deren Querschenkel (15) in der Kontaktschließstellung mit dem Boden (26) der Quernut (17) « einen Winkel einschließt und an diesem im Bereiche der dem Nulleiter-Kontaktstück (20) zugeordneten Seitenfläche (25) des Kontaktträgers (14) anliegt und daß der in der Kontaktschi ießstellung im Abstand von dem Querschenkel (15) stehende Boden (26) am w anderen Endbereich der Quernut (17) bei der Bewegung des Kontaktträgers (14) in die geöffnete Kontaktstellung mit dem Querschenkel (15) in Eingriff bringbar ist.

5. Selbstschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ^r>5 gekennzeichnet, daß die Gesamthöhe der Kontaktstücke (20', 22') eines KontaHpaires höher als die Gesamthöhe der Kontaktstücke (19', 21') des anderen Kontaktpaares ist und in der geöffneten Kontaktstellung der Rontaktabstand des tinen t>o Kontaktpaares (20', 22') kleiner ist als der Kor.taktabstand des anderen Kontaktpaares (19', 2Γ).

6. Selbstschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur eines der Koniaktstücke (20', 22') höher ausgeführt ist. hi

Die Erfindung bezieht sich auf einen rückstellbaren Selbstschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Selbstschalter ist aus der DE-PS 9 59 290 bekannt. Bei ihm ist die Anordnung derart getroffen, daß die beweglichen Kontaktstücke des Nulleiter-Kontaktpaares und des dem spannungsführenden Leiter zugeordneten Kontaktpaares auf einem gemeinsamen starren Kontaktträger angeordnet sind, der längsverschieblich gelagert isL Das bewegliche Kontaktstück des Nulleiter-Kontaktpaares ist dabei an dem Kontaktträger mittels eines Stiftes gegen die von einer Druckfeder ausgeübte Vorspannkraft längsverschieblich gelagert, wobei der Abstand zwischen den beiden hintereinander angeordneten, beweglichen Kontaktstücken derart gewählt ist, daß bei der Rückstellung in die Kontaktschließstellung zunächst das eine bewegliche Kontaktstück das Nulleiter-Kontaktpaar schließt und erst im weiteren Verlauf der Bewegung des Kontaktträgers das andere Kontaktstück des spannungsführenden Leiters geschlossen werden kann, wobei gleichzeigig eine auf dem Stift angeordnete, diesem Kontaktstück zugeordnete Druckfeder gespanntwird.

Der herstellungsbedingte Aufwand für diesen Selbstschalter ist deshalb verhältnismäßig groß, weil das bewegliche Kontaktstück des Nulleiter-Kontaktpaares auf dem Stift absolut verkantungssicher geführt werden muß, um ein Verklemmen zu verhüten. Außerdem ist zusätzlich zu der Druckfeder der federnden Auslösevorrichtung die erwähnte weitere Druckfeder notwendig, die auf den vollen Kontaktdruck des Nulleiter-Kontaktpaares ausgelegt werden muß. Auch erfordern der Stift und diese Feder einen zusätzlichen Raum, was dann ins Gewicht fällt, wenn der Selbstschalter in einem Installationsgehäuse unterzubringen ist, das seinerseits zum Einbau in eine genormte Installationsdose bestimmt ist.

Daneben ist aus der CH-PS 4 08 175 ein Installationsselbstschalter mit vom Selbstschaltkontakt unabhängig zu betätigenden Nulleitertrenner bekannt, bei dem die Auslösung des Selbstschalters mittels eines Exzenters zeitlich versetzt gegen die Betätigung einer dem Nulleiter zugeordneten Kontaktbrücke erfolgt. Der durch eine solche Exzentereinrichtung mit eigenem zugeordneten Schalter bedingte konstruktive Aufwand ist naturgemäß sehr groß.

Schließlich ist noch aus der DE-GM 18 96 589 ein zweipoliger Trennschalter bekannt, der zwei bewegliche Kontaktstücke aufweist, die mit feststehenden zugeordneten Kontaktstücken zwei Kontaktpaare bilden. Das bewegliche Kontaktstück des Nulleiter-Kontaktpaares ist durch eine Blattfeder gesteuert, während der bewegliche Kontakt des dem stromführenden Leiter zugeordneten Kontaktpaares auf einem federnd vorgespannten Arm sitzt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß eine Phasenverschiebung zwischen den Bewegungen des Kontaktstückes des Kontaktpaares des stromführenden Leiters und jenes des Nulleiters vorhanden ist, ohne daß im einzelnen erläutert wäre, in welcher Reihenfolge die Kontaktstücke schließen. Auch diese Konstruktion ist mit ihren Federeinrichtungen verhältnismäßig kompliziert und platzaufwendig.

Der Rrfindiing liegt die Aufgabe zugrunde, einen sicher arbeitenden Selbstschalter zu schaffen, der es gestattet, mit einfachen mechanischen Mitteln die richtige zeitliche Reihenfolge der Schaltvorgänge an dem Nulleiter-Kontakipaar und dem Kontaktpaar des spannungsführenden Leiters zu erzielen.