DE2831135B1 - Niederspannungs-Schutzschalter mit einem Isolierstoffgehaeuse - Google Patents

Description

• F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch einen als Hauptschalter ausgebildeten Schutzschalter der Kompaktbauart; in den F i g. 2, 3 und 4 ist ein bei dem Schutzschalter gemäß der Fig. 1 vorgesehener Antriebshebel in vergrößertem Maßstab in drei verschiedenen Ansichten dargestellt; Eine andere Ausführungsform eines Antriebshebels im Bereich seiner Arbeitsfläche zeigt die F i g. 5.
• Der in der Fig. 1 gezeigte, als Niederspannungs-Leistungsschalter ausgebildete Schutzschalter 1 ist ein sogenannter Kompaktschalter mit einem entlang einer Teilfuge 2 geteilten Isolierstoffgehäuse 3, das somit ein Unterteil 4 und ein Oberteil 5 aufweist. Der Schutzschalter 1 ist dreipolig ausgeführt, wobei die Fig 1 einen Schnitt im Bereich des mittleren Poles zeigt, in dem der Schaltmechanismus untergebracht ist. Die Strombahn aller drei Pole ist in gleicher Weise ausgebildet und erstreckt sich von einer Anschlußvorrichtung 6 über einen Heizleiter 7 und ein biegsames Stromband 10 sowie über ein bewegbares Schaltstück 11 und ein feststehendes Schaltstück 12 zu einer weiteren Anschlußvorrichtung 13. Das bewegbare Schaltstück 11 greift in eine mit Löschblechen 14 versehene Löschkammer 15 ein.
• Zum Ein- und Ausschalten dient eine Handhabe 16, die aus einer in dem Oberteil 5 angebrachten Öffnung 17 herausragt. Die Handhabe 16 ist auf einen Antriebshebel 20 aufgesetzt, der zwischen Lagerblechen schwenkbar gelagert ist. Eines der Lagerbleche ist in der F i g. 1 sichtbar und dort mit 21 bezeichnet. Zwischen einem Kniegelenk 22 zweier Kniehebel 23 und 24 und dem oberen Ende des Antriebshebels 20 sind Zugfedern 25 angeordnet, deren Wirkungsrichtung bezüglich der Kniehebel 23 und 24 von der Stellung der Handhabe 16 abhängt. In der in Fig. 1 dargestellten Einschaltstellung des Schutzschalters 1 sind die Kniehebel 23 und 24 gestreckt, so daß ein Schaltstückträger 26 mittels nicht dargestellter Kontaktkraftfedern auf das bewegbare Schaltstück 11 die benötigte Kontaktkraft ausüben kann. Ein Gelenkbolzen 27 bildet dabei die gemeinsame gelenkige Verbindung des Schaltstückträgers 26 mit dem Kniehebel 24 und dem Schaltstück 11. Eine isolierte Schaltwelle 30 verbindet die in den benachbarten Polen des Schutzschalters 1 befindlichen Träger der bewegbaren Schaltstücke miteinander.
• In der gezeigten Einschaltstellung stützt sich der obere Kniehebel 23 an einer an einem ortsfesten Drehlager 31 gelagerten Hauptklinke 32 ab, die ihrerseits in der gezeigten Stellung durch eine Sperrlasche 33 verriegelt ist. Diese Sperrlasche ist in einer Lageröffnung 34 schwenkbar gelagert und ist durch eine Zugfeder 35 im Sinne der Entriegelung vorgespannt. Wird eine Auslösewelle 36 unter dem Einfluß eines Bimetallstreifens 37 oder eines Auslöseankers 40 im Uhrzeigersinn gedreht, so wird die Sperrlasche 33 unter der Wirkung der Zugfeder 35 von der Hauptklinke 32 abgezogen, so daß die Hauptklinke 32 um ihr Drehlager 31 geschwenkt und die Abstützung des Kniehebels 23 im Sinne der Trennung des bewegbaren Schaltstückes 11 von dem feststehenden Schaltstück 12 verschoben wird.
• Bei herkömmlichen Schutzschaltern ist das gleiche Ergebnis durch eine Verschiebung der Handhabe 16 erreichbar, wodurch sich die Wirkungsrichtung der Zugfeder 25 bezüglich des Kniegelenkes 22 ändert und die Kniehebel 23 und 24 ausknicken. Bei dem Schutzschalter gemäß der Erfindung wird demgegen- über durch ein an dem Antriebshebel 20 angebrachtes Auslöseglied 41 in gleicher Weise wie bei einer selbsttätigen Auslösung die Auslösewelle 36 gedreht.
• Hierzu wirkt das Auslöseglied 41 mit einem hebelartigen Ansatz 42 der Auslösewelle 36 zusammen.
• Falls das bewegbare Schaltstück 11 aus einem beliebigen Grund, z. B. durch eine Verschweißung mit dem feststehenden Schaltstück 12, in der gezeigten Einschaltstellung blockiert ist, so läßt sich die Handhabe 16 nur eine kurze Wegstrecke in Richtung der Ausschaltstellung bewegen, weil sich eine Arbeitsfläche 43 gegen den Gelenkbolzen 27 legt. Bei ordnungsgemäßer Funktion des Schutzschalters gelangt der Gelenkbolzen 27 dagegen während der Bewegung der Handhabe 16 außerhalb des Wirkungsbereiches der Arbeitsfläche 43, weil das bewegbare Schaltstück 11 bereits in die Ausschaltlage überführt worden ist.
• Einzelheiten des Antriebshebels und der Arbeitsfläche werden im folgenden anhand der Fig.2 bis 5 erläutert.
• Der Antriebshebel 20 hat im wesentlichen die Gestalt eines U-förmigen Bügels. Zur Lagerung in den Lagerblechen des Schutzschalters 1 sind in den Schenkeln 44 und 45 Lagerzapfen 46 und 47 angebracht, durch deren Anordnung der Antriebshebel in einen oberen längeren Hebelarm 48 und einen unteren kürzeren Hebelarm 49 unterteilt wird. Zum Einhängen zweier Zugfedern (eine Zugfeder 25 ist in der F i g. 1 sichtbar) ist der mittlere Steg 50 des Antriebshebels 20 mit Öffnungen 51 und 52 versehen. Die unteren Enden der Schenkel 44 und 45 tragen die erwähnten Arbeitsflächen, von denen eine Arbeitsfläche 43 in der F i g. 1 gezeigt ist. Die Form dieser Arbeitsfläche ist so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Anordnung der Lagerzapfen 46 und 47 und der Lagerung der Schaltwelle 30 auf den Gelenkbolzen 27 nur radiale Kräfte ausgeübt werden. Wird jedoch eine keilartig abgeschrägte Arbeitsfläche 53 in der Formgebung gemäß der F i g. 5 gewählt, so wird auf den Gelenkbolzen 27 eine im Sinne der Kontakttrennung wirkende Kraft ausgeübt, wenn die Schaltstücke aneinander haften. Der in der Fig.S gezeigte Winkel der Arbeitsfläche 53 ist lediglich ein Beispiel und kann variiert werden, je nachdem, ob größere oder kleinere Trennungskräfte erwünscht sind. Auch die Lage der Gelenkbolzen 46 und 47, d. h. das Verhältnis der Hebelarme 48 und 49 des Antriebshebels 20, läßt sich zu diesem Zweck variieren.
• Das als zweiarmiger Hebel ausgebildete Auslöseglied 41 ist an dem Schenkel 44 des Antriebshebels 20 auf einem Lagerstift 54 schwenkbar gelagert. Der eine Hebelarm 55 des Auslösegliedes 41 dient als Anschlag, während der andere Hebelarm 56 mit dem in der Fig. 1 gezeigten hebelartigen Ansatz 42 der Auslösewelle 36 zusammenwirkt. Eine Drehfeder 57 sorgt für eine Anlage des Hebelarmes 55 an dem Schenkel 44 des Antriebshebels 20. Bei einer Wiedereinschaltung ermöglicht die Drehfeder 57 ein Vorbeigleiten des Hebelarmes 56 an dem Ansatz 42 der Schaltwelle 36.
• Wie die vorstehende Beschreibung erkennen läßt, bedarf es lediglich eines geringen Aufwandes, um einen normalen Schutzschalter in einen Hauptschalter umzuwandeln, der gegen mißbräuchliches Abschließen in der Ausschaltstellung gesichert ist.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Niederspannungs-Schutzschalter mit einem Isolierstoffgehäuse und wenigstens einem darin angeordneten, durch einen ortsfest gelagerten Antriebshebel und eine Handhabe mittels einer Zugfeder und eines Kniehebelsystems ein- und ausschaltbaren bewegbaren Schaltstück sowie mit einer als Widerlager des Kniehebelsystems dienenden, durch eine Auslösewelle zum Ausschalten freigebbaren Hauptklinke, d a du r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Antriebshebel (20) eine mit dem fehlerhaft in der Einschaltstellung verharrenden bewegbaren Schaltstück (11) im Sinne des Festhaltens der Handhabe (16) in der Einschaltstellung zusammenwirkende Arbeitsfläche (43) sowie ein mit der Auslösewelle (36) zusammenwirkendes Auslöseglied (41) trägt.
2. 2. Niederspannungs-Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (20) zweiarmig mit unterschiedlich langen Hebelarmen (48, 49) ausgebildet ist und daß der längere Hebelarm die Handhabe (16) trägt, während an dem kürzeren Hebelarm die mit dem bewegbaren Schaltstück (11) zusammenwirkende Arbeitsfläche (43) vorgesehen ist.
3. 3. Niederspannungs-Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlagfläche für die Arbeitsfläche (43) des Antriebshebels (20) ein den einen Hebel des Kniehebelsystems mit dem bewegbaren Schaltstück (11) verbindender Gelenkbolzen (27) dient.
4. 4. Niederspannungs-Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseglied (41) als ein an dem längeren Hebelarm (48) des Antriebshebels (20) gelenkig gelagerter, gegen Federkraft (Drehfeder 57) schwenkbarer Auslösehebel ausgebildet ist, dem ein Ansatz (42) der Auslösewelle (36) gegenübersteht.
5. 5. Niederspannungs-Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (43) des Antriebshebels (20) auf das fehlerhaft in der Einschaltstellung verharrende bewegbare Schaltstück (11) eine im Sinne der Trennung wirkende Kraftkomponente ausübt.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederspannungs-Schutzschalter mit einem Isolierstoffgehäuse und wenigstens einem darin angeordneten, durch einen ortsfest gelagerten Antriebshebel und eine Handhabe mittels einer Zugfeder und eines Kniehebelsystems ein-und ausschaltbaren bewegbaren Schaltstück sowie mit einer als Widerlager des Kniehebelsystems dienenden, durch eine Auslösewelle zum Ausschalten freigebbaren Hauptklinke.

   Ein Leistungsschalter dieser Art ist beispielsweise durch die US-PS 37 58 887 bekanntgeworden. Soll ein solcher Schalter als Hauptschalter verwendet werden, so muß seine Handhabe in der Ausschaltstellung abschließbar sein, z. B. durch ein Vorhängeschloß. Dies ist bei üblichen Schutzschaltern der genannten Art aber auch dann möglich, wenn die Schaltstücke aus beliebigem Grund in der Einschaltstellung blockiert sind. Eine Bedienungsperson kann infolgedessen zu der gefahrbringenden Annahme gelangen, daß der durch den Schalter gesteuerte Verbraucher, z. B. eine Werkzeugmaschine, spannungslos ist.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Niederspannungs-Schutzschalter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Abschließen der Handhabe in der Ausschaltstellung bei geschlossenen Schaltstücken unmöglich ist.

   Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Antriebshebel eine mit dem fehlerhaft in der Einschaltstellung verharrenden bewegbaren Schaltstück im Sinne des Festhaltens der Hardhabe in der Einschaltstellung zusammenwirkende Arbeitsfläche sowie ein mit der Auslösewelle zusammenwirkendes Auslöseglied trägt. Lediglich durch den nach der Erfindung gestalteten Antriebshebel unterscheidet sich somit ein normaler Schutzschalter von einem gegen mißbräuchliche Benutzung geschützten Hauptschalter.

   Der Antriebshebel kann im Rahmen der Erfindung zweiarmig mit unterschiedlich langen Hebelarmen ausgebildet sein, wobei der längere Hebelarm die Handhabe trägt, während an dem kürzeren Hebelarm die mit dem bewegbaren Schaltstück zusammenwirkende Arbeitsfläche vorgesehen ist. Es empfiehlt sich dabei, als Anschlagfläche bzw. Gegenfläche für die Arbeitsfläche des Antriebshebels einen den einen Hebel des Kniehebelsystems mit dem bewegbaren Schaltstück verbindenden Gelenkbolzen zu benutzen. Dieses Zusammenwirken ist durch die Bemessung des Antriebshebels ohne weiteres zu erreichen.

   Das Auslöseglied kann als ein an dem längeren Hebelarm des Antriebshebels gelenkig gelagerter, gegen Federkraft schwenkbarer Auslösehebel ausgebildet sein, dem ein Ansatz der Auslösewelle gegenübersteht. Bei ordnungsgemäßer Funktion des Schalters sorgt dieses Auslöseglied für die Freigabe der Hauptklinke, bevor die Arbeitsfläche des Antriebshebels gegen das bewegbare Schaltstück bzw. den an dem bewegbaren Schaltstück angebrachten Gelenkbolzen stoßen kann. Der Gelenkbolzen wird somit nur dann als Gegenfläche wirksam, wenn das bewegbare Schaltstück in der Einschaltstellung blockiert ist, z. B. durch Verschweißen der Kontaktauflagen. Durch die Federung des Auslösehebels wird eine Wiedereinschaltung des Schalters ohne Beeinflussung der Auslösewelle ermöglicht.

   Durch die Formgebung der Arbeitsfläche des Antriebshebels läßt sich eine unterschiedliche Wirkungsweise erreichen, je nachdem, welchen Vorschriften der Schalter genügen soll. Wählt man eine Kontur der Arbeitsfläche, die bezüglich der Lagerung der bewegbaren Schaltstücke nur radiale Kräfte ergibt, wenn die Schaltstücke in der Einschaltstellung blockiert sind, so erhält man die bereits beschriebene Blockierung der Handhabe in der Einschaltstellung. Wird die Arbeitsfläche dagegen abgeschrägt ausgeführt, so kann der Antriebshebel auf das fehlerhaft in der Einschaltstellung verharrende bewegbare Schaltstück eine im Sinne der Trennung wirkende Kraftkomponente ausüben. Je nach der Bemessung der Teile und der gewählten Kraftübersetzung lassen sich dadurch mehr oder weniger große Trennkräfte ausüben.

   Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.