DE3009682A1 - Mehrpoliger leitungsschutzschalter - Google Patents

Description

Fa. WEBER AG FABRIK.ELEKTROTECHNISCHER ARTIKEL UND APPARATE, Sedelstr. 2, CH-6020 Emmenbrücke, Schweiz

Mehrpoliger Leitungsschutzschalter

Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Leitungsschutzschalter gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind zahlreiche Vorschläge für die Kupplung eines einzelnen Schutz- oder Selbstschalters mit angebauten Schaltern gleicher Bauform bekannt, durch welche beim Auslösen eines der einzelnen, einer Phase des Wechselstromnetzes zugeordneten Schutzschalters infolge Ueberstrom auch die den übrigen Phasen zugeordneten, angebauten Schalter automatisch und möglichst schnell ausgelöst werden. Es ist auch bekannt, dass die für eine solche Kupplung vorzusehenden Kupplungselemente möglichst einfach herzustellen und an den individuellen Schaltern anzubringen sein sollen, wobei des weitern die Forderung besteht, dass der Einzelschalter in seiner Grundbauform höchstens geringfügige Aenderungen benötigen darf.

Es ist beispielsweise aus der DE-PS 15 63 919 ein mehrpoliger Schutzschalter mit zwangsläufiger allpoliger Abschaltung bekannt, bei welchem ein Kupplungs- oder Uebertragungsglied in

030045/0612

spaltartigen, aussparungsartigen Nuten der Seitenwände der benachbarten Einzelschalter verschiebbar ist, wobei ein Mitnehmer dieses Uebertragungsglieds vom Kontaktarm eines Pols betätigbar ist und andererseits ein Verlängerungsstück eines Kniegelenk- oder Klinkenmechanik-Teiles des benachbarten Einzelschalters durch einen zweiten Mitnehmer des Uebertragungsglieds betätigbar ist.

Aus der DE-OS 26 51 158 ist ein mehrpoliger Abschalter bekannt, bei welchem jeder Einzelschalter eine Uebertragungswelle mit einem Ansatz zur Einwirkung auf einen Abschalthebel aufweist. Jede Uebertragungswelle ist an den Stirnseiten mit um 90 versetzten Schlitzen versehen, in welche Kupplungs-Zwischenstücke mit vorstehenden Plättchen eingreifen, um die Uebertragungswellen benachbarter Schalter zu verbinden.

Vor allem ist aus der DE-OS 21 10 258 ein mehrpoliger Selbstschalter mit einer Kupplung der eingangs genannten Art bekannt .

Es hat sich gezeigt, dass die Kupplungsvorrichtungen der obengenannten Schutz- oder Selbstschalter verschiedene Nachteile aufweisen. Beim Schalter der DE-PS 15 63 919 liegt beispielsweise der Nachteil vor, dass sich das verschiebbare Uebertragungsglied verkanten kann und zudem grosse Reibungskräfte vor-

030045/0612

handen sind, so dass die Uebertragung der Auslösebewegung erschwert oder gar gehemmt sein kann. Die Kupplungsvorrichtung der DE-OS 26 51 158 weist zahlreiche komplizierte Einzelteile auf, die zudem wegen des erforderlichen Kupplungsspiels ein nur verhältnismässig langsames Abschalten des benachbarten Schalters bewirken. Das in der DE-OS 21 10 258 beschriebene Kupplungselement beansprucht zusätzlichen Raum im Innern des Schaltergehäuses, so dass die Einhaltung einer geforderten minimalen Schalterbreite nicht oder höchstens mit beträchtlichem konstruktivem Aufwand möglich ist.

Bei allen der genannten bekannten, mehrpoligen Schutz- oder Selbstschaltern erfolgt zudem die Abschaltung aller miteinander gekuppelter Einzelschalter nicht nur dann, wenn die Auslösung durch einen Ueberstrom in einer der mit je einen Einzelschalter versehenen Phasen bewirkt wird, sondern auch dann, wenn einer der Schalter durch Handauslösung (durch Betätigung eines Kipphebels) ausgeschaltet wird. Zudem ist es dann, wenn bei den Einzelschaltern eine Freiauslösung vorgesehen ist, nicht möglich, die demjenigen Schalter benachbarten Schalter zu betätigen, der dem Ueberstrom ausgesetzt ist. Es isr aber in zahlreichen Fällen erwünscht, die aneinandergereihten, gekuppelten Einzelschalter für sich betätigen zu können, wenn kein den betreffenden Schalter auslösender Ueberstrom vorliegt, beispielsweise um einen Signalkontakt betätigen zu können.

03QQ45/Q812

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen mehrpoligen Leitungsschutzschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ein einfaches, reibungsarm bewegliches Kupplungselement nachträglich zwischen benachbarte Einzelschalter ohne Raumbeanspruchung im Schalterinnern und ohne aufwendige Aenderungen des Einzelschalters einbaubar ist.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch den mehrpoligen Leitungsschutzschalter der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen gelöst.

Beim erfindungsgemässen mehrpoligen Schutzschalter beansprucht das Kupplungselement keinen Schalterinnenraum. Ferner müssen bei Schaltereinheiten mit vollständig geschlossenem Gehäuse bloss die einen Schalenhälften des Gehäuses gegen solche mit den Oeffnungen und Ausnehmungen für das Kupplungselement ausgewechselt werden. Auch die Schwenklagerung des Kupplungselements kann ohne Eingriff in den Schaltermechanismus durch Ausbildung eines Lagerzapfens in einer der Schalenhälften bewerkstelligt werden.

Dadurch, dass der eine der MitriehmervorSprünge von einem Teil des Schaltschlosses der Schaltereinheit in einer Schwenkbewegung mitgenommen wird, der selbst nur dann eine Schwenkbewegung

030045/0612

ausführt, wenn die Auslösung des Schalters durch Ueberstrom, nicht aber von Hand erfolgt, bleibt die individuelle Handbetätigung der Schaltereinheiten erhalten. Solche Schaltereinheiten oder einpolige Leitungsschutzschalter sind beispielsweise aus der DE-OS 28 30 648 bekannt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen mehrpoligen Leitungsschutzschalters wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Schaltereinheit in Einschaltstellung mit einem Kupplungselement in einem Schnitt längs der Innenseite einer Gehäuseseitenwand,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch das zwischen zwei aneinanderliegenden Gehäuseseitenwänden zweier benachbarter Schaltereinheiten angeordnete Kupplungselement,

Fig. 3 eine Teilansicht von oben, teilweise im Schnitt, des zwischen den Gehäuseseitenwänden angeordneten Kupplungselements,

Fig. 4 eine Draufsicht entsprechend Fig. 1 bei auslösender Schaltereinheit.

030045/0612

Das in Fig. 1 teilweise dargestellte und in der DE-OS 28 30 648 ausführlicher beschriebene Schaltschloss der vorliegenden Schaltereinheit weist einen zweiarmigen Auslösehebel 1 auf, der auf einem Stift 2 gelagert ist. Der eine Arm 3 des Auslösehebels 1 ist nahezu horizontal und der andere Arm 4 schräg nach unten gerichtet. Auf den Arm 3 wirkt eine nicht dargestellte magnetische Ueberstrom-Auslösevorrichtung und auf den Arm 4 ein nicht dargestelltes Bimetall-Ueberstromelement, und zwar in der Weise, dass der Auslösehebel 1 durch die genannten Auslösevorrichtungen gemäss dem Pfeil 5 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Der Arm 3 ist zudem auf seiner Unterseite mit einem scharfkantigen Absatz 6 versehen. Eine nicht dargestellte Schenkelfeder verleiht dem Auslösehebel 1 ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn.

Auf einem Stift 2 ist ein als Stütze für eine nachfolgend beschriebene Klinke dienender Hebel 7, nachfolgend mit Klinkenstütze bezeichnet, schwenkbar gelagert, der an seinem unteren Ende beidseitig mit je einem Zapfen 8 versehen ist. Auf den Zapfen 8 ist in Schlitzen je ein Seitenteil einer bügeiförmigen Klinke 9 schwenkbar gelagert. Die Seitenteile sind an ihrem oberen Ende durch ein Joch 10 verbunden, dessen Oberkante dazu bestimmt ist, hinter dem Absatz 6 des Auslösehebels 1 einzurasten. An ihrem unteren Ende weisen die Seitenteile der Klinke 9 eine Bohrung auf, wobei ein

03QQ46/Q612

zweiter Lagerstift 11 durch diese Bohrungen gesteckt ist. Die Enden der Lagerstifte 2 und 11 sind je in den grossen Seitenflächen des Gehäuses und des Deckels in einer nicht dargestellten, leicht gegen die Senkrechte geneigten Nut geführt, die durch einen Wulstrand begrenzt ist. Auf dem zweiten Lagerstift 11 ist zudem das Ende 12 eines Kontakthebelü 13 schwenkbar gelagert.

Auf dem Lagerstift 2 ist zudem je ein laschenförmiges Seitenteil eines Bügels 14 angeordnet, der seinerseits gelenkig mit einem nicht dargestellten Kipphebel verbunden ist. Der Bügel 14 und der genannte Kipphebel sind hier ohne Bedeutung, so dass sie nicht näher erläutert werden. Diesbezüglich wird auf die angeführte DE-OS 28 30 648 verwiesen. Mit 15 ist im übrigen ein rippenförmiges Wandteil des Gehäuses bezeichnet.

Gemäss den Darstellungen in Fig. 2 und 3 sind zwei Schaltereinheiten mit aneinanderliegenden Seitenwänden 17 und 18, die zum Deckel oder Gehäuse gehören können, zusammengebaut. Aus den Fig. 2 und 3 sind wiederum die jeweiligen Lagerstifte 2 sowie aus Fig. 2 die jeweiligen Zapfen 8 der Klinkeastütze 7 (Fig. 1) ersichtlich, auf welchen ein Seitenteil der bügeiförmigen Klinke 9 schwenkbar gelagert ist. Die Seitenwände 17, 18 sind mit einer Ausnehmung 19 (Fig. 2,3) und mit einer Oeffnung 20 (Fig. 1,2,3) versehen. In den beiden ineinander

030045/0612

übergehenden Ausnehmungen 19 und den beiden gleich grossen und übereinstimmenden Oeffnungen ist ein Kupplungselement 21 angeordnet, das eine sich parallel zu den Seitenwänden 17, 18 erstreckende Trägerplatte 22 und zwei sich senkrecht zur Trägerplatte 22 erstreckende und beidseitig dieser vorstehende Vorsprünge 23 und 24 umfasst. Die Vorsprünge 23, die übersichtshalber in Fig. 3 weggelassen sind, sind lappenförmig, und die Vorsprünge 24, in Fig. 2 weggelassen, sind zapfenförmig. Alle Vorsprünge 23, 24 erstrecken sich in den Innenraum beider aneinanderliegender Schaltereinheiten. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, liegen die lappenförmigen Vorsprünge 23 im Uhrzeigersinn vor den Zapfen 8 der Klinkenstütze 7. Aus den Fig. 1 und 3 ist ersichtlich, dass die zapfenförmigen Vorsprünge 24 unterhalb eines vorspringenden Randes 25 des Arms 3 des jeweiligen Auslösehebels 1 liegen. Die Trägerplatte 22 ist in einem an der Aussenseite der einen Seitenwand angeformten Zapfen 26 frei schwenkbar gelagert.

Beim Auftreten eines Ueberstromes wirkt entweder die magnetische Auslösevorrichtung auf den Arm 3 oder das Bimetall-Auslöseelement auf den Arm 4 des Auslösehebels 1, der dadurch im Uhrzeigersinne schwenkt (Fig· 1)· Durch das Schwenken des Auslösehebels 1 wird die Klinke 9 freigegeben. Unter dem Druck einer nicht dargestellten, auf den Kontakthebel 13

03GÖ45/0612

wirkenden Kontaktfeder schiebt sich der zweite Lagerstift in seiner Nut nach oben, so dass der Kontakthebel 13 am Ende des Wandteils 15 anschlägt und um diesen Anschlag schwenkt, wodurch der Kontakt geöffnet wird. Gleichzeitig werden die Zapfen 8 der Klinkenstütze 7 durch die Klinke 9 nach links gedrückt, so dass die Klinke 9 und die Klinkenstütze 7 die in Fig. 4 dargestellte Zwischenlage einehmen, während sich der Kontakthebel 13 endgültig in der in Fig. 4 dargestellten Ausschaltlage befindet. Da während der Bewegung des zweiten Lagerstifts 11 in seiner Nut nach wie vor über die Klinke 9, die Klinkenstütze 7 und den Bügel 14 ein einer nicht dargestellten Torsionsfeder entgegengesetztes Drehmoment auf den Kipphebel ausgeübt wird, ändern der erste Lagerstift 2 bzw. der Bügel 14 ihre Lage vorerst nicht.

Aus dem obigen geht hervor, dass nach dem Auslösen der Klinke 9 die Klinkenstütze 7 eine Schwenkbewegung um den Stift 2 in die in Fig. 4 dargestellte Zwischenlage ausführt. Da hierbei der Vorsprung 23 des Kupplungselements 21 dauernd am Zapfen 8 der Klinkenstütze 7 anliegt, wird auch eine Schwenkbewegung des Kupplungselements 21 um den Zapfen 26 bewirkt. Dies hat zur Folge, dass der auf der Gegenseite der Trägerplatte 22 befindliche Vorsprung 24 an der Unterseite des Randes 25 des Auslösehebels 1 der benachbarten Schaltereinheit anliegt und den Auslösehebel anhebt bzw. um den Stift 2

030046/0612

schwenkt. Folglich wird auch die Klinke 9 der benachbarten Schaltereinheit ausgelöst und ihr Schaltkontakt geöffnet.

Ist mit dieser benachbarten Schaltereinheit eine weitere Schaltereinheit in gleicher Weise verbunden, so setzt sich die Auslösung entsprechend auf diese fort. Ebenso erfolgt eine Auslösung in gleicher Weise, wenn beidseitig einer bestimmten Schaltereinheit je eine weitere Schaltereinheit angeordnet ist, da das vorliegende Schaltschloss symmetrisch ist, also auf beiden Seiten je einen Zapfen 8 der Klinkenstütze 7 und einen vorspringenden Rand 25 des Auslösehebels 1 hat. Da die Auslösung der Klinke 9 und auch die Schwenkbewegung der Klinkenstütze 7 schlagartig und die Schwenkbewegung des Kupplungselements 21 praktisch reibungslos erfolgen, wickelt sich die fortgesetzte Auslösung der nebeneinander angeordneten Schaltereinheiten innert kürzester Zeit, d.h. praktisch unverzögert ab. Beim manuellen Wiedereinschalten durch Betätigung der Kipphebel der einzelnen Schaltereinheiten nehmen die jeweiligen Auslösehebel 1 die Kupplungselemente 21 über die Vorsprünge 24 mit und bringen die Kupplungselemente 21 in die Ausgangslage gemäss Fig. 1.

An sich gelangt das Kniehebelsystem des dargestellten Schaltschlosses aus der Zwischenlage der Fig. 4 unter Umlegung des nicht dargestellten Kipphebels in eine gestreckte Lage, in

030045/0612

der sich der Zapfen 8 der Klinkenstütze 7 am angedeuteten Ort 8' befindet. Für die beschriebene Auslösung benachbarter Schaltereinheiten ist dies ohne Bedeutung. Jedoch können diejenigen Schaltereinheiten, bei denen der Auslösehebel 1 nicht oder nicht mehr unter der Einwirkung einer magnetischen oder thermischen Auslösevorrichtung steht, einzeln eingeschaltet werden, falls nicht die Kipphebel aller Schaltereinheiten mechanisch miteinander verbunden sind. Dies ist deshalb möglich, weil beim vorliegenden Schaltschloss die Klinkenstütze 7 beim manuellen Wiedereinschalten keine Schwenkbewegung ausführt, sondern sich geradlinig nach unten bewegt, so dass das zugeordnete Kupplungselement 21 vom Auslösehebel 1 ungehindert in die Ausgangslage der Fig. 1 bringbar ist. Diese individuelle Betätigungsmöglichkeit ist von Wichtigkeit, wenn z.B. Signalkontakte betätigt werden sollen.

030045/0612

Claims (2)

1. LIPLING. KuAUS BEH,ν DIPL-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

   PATENTANWÄLTE

   WIDENMAVERSTRASSE . D 80OO MÜNCHEN 22 TEL 1089) 222510 295192

   3009882

   BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT ZUGELASSENE VERTRETER

   A 3980-ib ¹³· ^{März 1980}

   Patentansprüche

   (l·) Mehrpoliger Leitungsschutzschalter, bestehend aus mehreren einpoligen, in.Schmalbauweise ausgebildeten und seitlich nebeneinander angeordneten Schaltereinheiten, vor; welchen jede mit einer mittels eines Kipphebels betätigbaren Handauslösung und Mitteln für eine Ueberstromauslösung versehen ist, und jede in einem schalenförmigen Gehäuse zwischen dem Kipphebel und einem Kontakthebel ein als Kniehebelsystem ausgebildetes Schaltschloss aufweist, das einen Auslcsehebel und eine am Auslösehebel einrastbare, mit dem Kontakthebel verbundene Klinke enthält, wobei zur Uebertragung der Auslösung zwischen den Schaltschlössern benachbarter Schaltereinheiten ein frei schwenkbar gelagertes Kupplungselement angeordnet ist, das mit einer Trägerplatte und mit in die Schaltschlösser eingreifenden, sich durch Oeffnungen in der. aneinanderliegenden Gehäuseseitenwänden erstreckenden Mitnehmervorsprüngen versehen ist, von welchen die einen den Klinken und die anderen den Auslösehebeln der benachbarten Schaltereinheiten zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (22) des Kupplungselements (21) in äussere.' Aus-

   030045/0612

   nehmungen (19) der aneinanderliegenden Gehäuseseitenwände (17,18) gelagert ist, und dass jeder der einen, beidseitig der Trägerplatte (22) des Kupplungselements (21) vorstehenden MitnehmervorSprünge (23) einem von zwei seitlichen Zapfen (8) einer hebeiförmigen Klinkenstütze (7) des Schaltschlosses zugeordnet ist, welche an ihrem einen Ende koaxial zur Schwenkachse (2) des Auslösehebels (1) schwenkbar gelagert ist und über die an ihrem anderen Ende befindlichen Zapfen (8) die Klinke (9) trägt, derart, dass nur bei einem durch Ueberstromauslösung bewirkten Ausrasten der Klinke (9) aus dem Auslösehebel (1) die Klinkenstütze (7) um ihre Achse schwenkt und über den einen Zapfen (8), an welchem der zugeordnete Mitnehmervorsprung (23) anliegt, das Kupplungselement (21) schwenkt, das seinerseits mit einem seiner anderen, beidseitig der Trägerplatte (22) vorstehenden Mitnehmervorsprünge (24) auf den Auslösehebel der benachbarten Schaltereinheit einwirkt.
2. 2. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der aneinanderliegenden Gehäuseseitenwände (17,18) mit einem Lagerzapfen (26) für die Trägerplatte (22) des Kupplungselements (21) versehen ist„

   30043/06