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Schutzschalter mit einem thermisch verzögerten
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überstromauslöser Die Erfindung betrifft einen Schutzschalter mit
einem thermisch verzögerten Uberstromauslöser, der ein sich in Abhängigkeit von
der Stromstärke durchbiegendes Organ und ein beim Erreichen einer bestimmten Durchbiegung
freigebbares Verklinkungsglied für die beweglichen Schaltstücke des Schutzschalters
umfaßt.
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Schutzschalter dieser Art sind z. B. in den DE-ASen 28 10 987, 28
11 441 und 28 12 320 beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,
die bei bestehender Überlastung des über den Schutzschalter geführten Stromkreises
ein Warnsignal abgibt, bevor der Schutzschalter durch den thermischen Auslöser ausgelöst
wird. Auf diese Weise soll der Benutzer einer elektrischen Anlage die Möglichkeit
haben, beim Auftreten des Warnsignals die Belastung des Stromkreises z. B. durch
Abschalten einzelner Verbraucher so weit zu verringern, daß die Auslösung des. Schutzschalters
unterbleibt und somit die Stromversorgung aufrechterhalten wird.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen vor der Freigabe
des Verklinkungsgliedes ketåtigbaren Hilfsschalter für den Stromkreis eines Signalgebers
gelöst.
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Der Hilfsschalter kann innerhalb des Schutzschalters oder außerhalb
desselben angeordnet sein.
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Eine bestimmte zeitliche Voreilung der Betätigung des Hilfsschalters
vor der Auslösung des Schutzschalters
läßt sich auf zuverlässige
Weise durch ein zusätzliches, sich in Abhängigkeit vom Strom durchbiegendes und
von dem gleichen Strom erregbares Organ erreichen. Dieses zusätzliche Organ kann
in vorteilhafter Weise eine in gleicher Form für den Uberstromauslöser verwendete
Baugruppe sein, die aus wenigstens einem Leiterstück, einem Heizleiter und einem
Bimetallstreifen besteht. Schaltet man dieses zusätzliche Organ in Reihe mit dem
Schutzschalter, so biegen sich die Bimetallstreifen beider in Reihe geschalteter
Baugruppen unter dem Einfluß des Stromes in gleicher Weise durch. Wird an dem zusätzlichen
Bimetallstreifen gegenüber dem Hilfsschalter ein geringerer Vorlauf eingestellt
als an dem zur Auslösung dienenden Bimetallstrgifen, so erhält man ein einstellbar
voreilendes Warnsignal.
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Die zur Betätigung des Hilfsschalters dienende Baugruppe kann in dem
Gehäuse des Schutzschalters untergebracht werden, sofern derbenötigte Raum noch
vorhanden ist.
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Besteht diese Möglichkeit nicht, wie dies häufig bei Schutzschaltern
der Kompaktbauart der Fall ist, so kann das zusätzliche Organ zusammen mit einem
Hilfsschalter in einem eigenen Gehäuse untergebracht sein, das mit dem Schutzschalter
in geeigneter Weise verbunden wird.
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Hierbei bietet sich die Möglichkeit, für mehrpolige Schutzschalter
ein zusätzliches Organ mit Hilfsschalter für Jeden Pol vorzusehen und alle diese
Teile gemeinsam in dem zusätzlichen Gehäuse unterzubringen. Damit erhält man ein
Warnsignal auch bei Überlastung eines Poles des Schutzschalters, ebenso wie eine
solche Uberlastung zur Auslösung und damit Abschaltung aller Pole führt.
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Die wahlweise Ausrüstung.von Schutzschaltern mit einem Zusatzgerät
dieser Art ist auf einfache Weise dadurch zu erreichen, daß das Gehäuse des Warngerätes
stirnseitig Anschlußvorrichtungen zur Verbindung mit dem Schutzschalter und mit
einem Verbraucher besitzt0 Eine geordnete
Herausführung der Anschlußleitungen
der Hilfsschalter läßt sich dabei dadurch erreichen, daß das Gehäuse der Warneinrichtung
seitlich Nuten oder zwischen den Polen Kanäle besitzt. Auf diese Weise vergrößern
die Anschlußleitungen nicht die Breite der Gesamtanordnung, so daß sich Schutzschalter
mit angesetzten Gehäusen von Warneinrichtungen wie bisher unmittelbar benachbart,
d. h.
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ohne Zwischenraum auf einer Schalttafel anordnen lassen.
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Es empfiehlt sich dabei, die Nuten und Kanäle bis zur Unterkante-des
Gehäuses reichen zu lassen und miteinander durch eine quer zu den Polen verlaufende
Aussparung zu verbinden.
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Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform der Erfindung bildet
die Warneinrichtung ein an einem Schutzschalter anzubringendes Zusatzgerät. Die
Warneinrichtung läßt sich jedoch in~winem vorhandenen Schutzschalter ohne Vergrößerung
unter der Voraussetzung unterbringen, daß der Schutzschalter mehrpolig ist und Raum
für die Unterbringung eines Hilfsschalters besitzt. Dies ist im allgemeinen der
Fall, da Schutzschalter mit Zusatzeinrichtungen, z. B. mit Hilfsauslösern im Bereich
eines der seitlichen Pole,ausgerüstet werden können. An deren Stelle kann der nach
der Erfindung vorgesehene Hilfsschalter eingebaut und in geeigneter Weise derart
mit einem thermischen Auslöser verbunden werden, daß der '=ilSss^halter vor dem
Erreichen des Auslösepunktes geschlossen wird. Der Hilfsschalter bzw. die zwischen
diesem und dem thermischen Auslöser angeordlzete Kraftübertragung erhält dabei zweckmäßig
eine Charakteristik, die eine Änderung des Auslöseverhaltens ausschließt.
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Um dies zu erreichen, kann zur Ubertragung der Durchbiegung des thermischen
Auslöseorgans auf den Hilfsschalter ein Nocken der Auslösewelle in Verbindung mit
einem Rollenhebel des Hilfsschalters dienen, wobei durch die Anordnung des Nockens
bei betätigtem Hilfsschalter bis
zum Erreichen der Auslösestellung
auf die Auslösewelle nur eine radial gerichtete Kraft ausgeübt wird.
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Wenn diese Eigenschaft der zu vernachlässigenden Beeinflussung des
Auslösers nicht oder nur unvollständig zu gewährleisten ist, so kann in der Polbahn,
in der der zur Warneinrichtung gehörende Hilfsschalter untergebracht ist, die Verbindung
des Bimetallstreifens des thermischen Auslösers mit der Auslösewelle aufgehoben
werden, so daß der Bimetallstreffen nur durch den Hilfsschalter belastet ist. Voraussetzung
für das ordnungsgemäße Arbeiten der letztgenannten Anordnung ist Jedoch eine gleichmäßige
Belastung aller Polbahnen des Schutzschalters, die bei dreiphasigen Verbrauchern
im- allgemeinen angenommen werden kann.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten
Ausftlhrungsbeispieles näher erläutert.
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Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen mehrpoligen Schutzschalter
der Kompaktbauart mit einem stirnseitig angesetzten Warngerät. Der Schutzschalter
1 besitzt ein Gehäuse 2 aus Isolierstoff, das entlang einer Teilfuge 3 in ein Oberteil
4 und ein Unterteil 5 geteilt ist.
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Auf der Frontseite des Oberteiles 4 befindet sich eine rahmenartige
Erhebung 6, aus der ein Betätigungshandgriff 7 herausragt, mit dem der Schutzschalter
von Hand ein und ausschaltbar ist.
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Die Schaltkontakte des Schutzschalters 1 sowie der hierzu vorgesehene
Mechanismus sind in der Fig. 1 nicht dargestellt, weil diese Teile allgemein bekannt
und z. B.
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in den elngangß genormten Auslegeschriften beschrieben sind.
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Im vorliegenden Zusammenhang von Bedeutung ist Jedoch der thermische
Auslöser des Schutzschalters 1, der eine
insgesamt mit 10 bezeichnete
Baugruppe umfaßt, die aus einem Leiterstück 11, einem Heizleiter 12 und einem Bimetallstreifen
13 mit einer Stellschraube 14 besteht.
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Der Heizleiter 12 und der Bimetallstreifen 13 sind am unteren Ende
des Heizleiters 12 miteinander verbunden, so daß sich eine indirekte Heizung ergibt.
Ferner ist der Heizleiter 12 nahe der Verbindungsstelle mit dem Bimetallstreifen
zur Befestigung am Boden des Unterteiles 5 und zur Verbindung mit einem biegsamen
Stromband abgewinkelt. Das Leiterstück 11 ist gleichfalls abgewinkelt und direkt
mit einer stirnseitigen Anschlußvorrichtung 15 des Schutzschalters 1 verbunden.
Teilweise geschnitten zeigt die Fig. 1 ferner ein Magnetjoch 16, das den Heizleiter
12 U-förmig umschließt und zusammen mit einem in dem Unterteil 5 des Gehäuses 2
schwenkbar gelagerten Magnetanker 17 den magnetischen Kurzschlußauslöser des Schutzschalters
1 bildet.
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Die Stellschraube 14 wirkt mit einer Auslösewelle 18 zusammen, an
der sich die Verklinkungsglieder des Schaltmechanismus abstUtzen.
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Dem Schutzschalter 1 ist an der linken Stirnseite 20 seines Gehäuses
2 ein als Ganzes mit 21 bezeichnetes Warngerät zugeordnet, das ein eigenes Gehäuse
22 aufweist. Dieses besitzt ähnlich dem Gehäuse 2 des Schutzschalters 1 eine Teilfuge
23 zur Bildung eines Unterteiles 24 und eines Oberteiles 25. In dem Unterteil 24
ist für Jeden Pol des Schutzschalters 1 eine der auf gruppe 10 völlig entsprechende
zusätzliche Baugruppe 26 angeordnet. Ferner ist an einer Seiten- oder Trennwand
27 des Unterteiles 24 ein als Hilfsschalter dienender Mikroschalter 30 befestigt,
dessen Betätigungshebel 31 einer Einstellschraube 32 des Bimetalistreifens 29 der
Baugruppe 26 gegenübersteht. Durch Abnahme des Oberteiles 25 erhält man Zugang zu
dem Mikroschalter und der Stellschraube 32, um den Zeitpunkt der Warnung wunschgemäß
zu
Justieren. Neben der Einzelbefestigung der Hilfsschalter 30 an
Seiten- oder Trennwanden 27 durch Schrauben oder ähnliche Elemente besteht auch
die Möglichkeit der Befestigung durch Einschnappen in Taschen des Gehäuses 22 oder
durch Haltebolzen, die alle Kammern des Gehäuses 22 und die Befestigungslöcher aller
vorhandener Hilfsschalter durchsetzen. An der Unterseite des Gehäuses 22 ist eine
sich über die ganze Gehäusebreite erstreckende Nut 35 vorgesehen, die zusammen mit
senkrecht hierzu verlaufenden Kanälen zwischen den Polen und Nuten an den Außenseiten
des Gehäuses 22 zur Verlegung der Anschlußleitungen der Hilfsschalter dienen. Diese
Nuten 36 und Kanäle 37 sind aus der Fig. 2 ersichtlich, die das Warngerät in der
Draufsicht zeigt.
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Das Warngerät 21 ist mit der Anschlußvorrichtung 15 des Schutzschalters
1 direkt über den abgewinkelten Heizleiter 28 der Baugruppe 26 verbunden. Ferner
sind der Schutzschalter 1 und das Warngerät 21 auf einer gemeinsamen Grundplatte
33 montiert. An seiner der Anschlußvorrichtung 15 gegenüberliegenden Stirnseite
trägt das Warngerät 21 eine Anschlußvorrichtung 34 zur Verbindung mit einem äußeren
Stromkreis, die im gezeigten Beispiel als Messerkontakt ausgebildet ist, um die
aus Schutzschalter und Warngerät gebildete Einheit in einen ortsfesten Stecksockel
einsetzen zu können.
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Die Fig. 1 zeigt ferner im Bereich des Oberteil es 4 des Gehäuses
2 des Schutzschalters 1 einen Hilfsschalter 40 mit einem Betätigungshebel 41, der
der Stellschraube 14 des Bimetalistreifens 13 gegenübersteht. Der Hilfsschalter
40 kann in einer zur Unterbringung von Hilfsauslösern vorgesehenen Kammer in dem
Oberteil 4 des Gehäuses 2 befestigt sein. Dies kann in ähnlicher Weise geschehen,
wie dies z.B.für Hilfsschalter anderer Art oder Hilfsauslöser in den DE-ASen 28
14 070 und 28 17 414 beschrieben ist.
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Iat der Kraftbedarf zur Betätigung des Hilfsschalters 40
sehr
gering, so kann die Verbindung des Bimetallstreifens 13 mit der Auslösewelle bestehen
bleiben. Zur Erreichung eines geringen Kraftbedarfes wird für den Mikroschalter
40 ein Rollenhebel verwendet. Der Rollenhebel 41 ist als Betätigungsglied an dem
Gehäuse des Hilfsschalters 40 schwenkbar gelagert und wirkt mit einem Nocken 42
der Auslösewelle 18 zusammen. Durch seine Stellung relativ zu der Auslösestellung
wird erreicht, daß bei einer Drehung der Auslösewelle im Uhrzeigersinn zunächst
der Hilfsschalter betätigt und erst bei der weiteren Drehung drr Schaltmechanismus
freigegeben wird. Psr Kraftbedarf für die weitere Drehung der Auslösewelle 18 nach
erfolgter Betätigung des Hilfsschalters 40 ist nur sehr gering, weil der Rollenhebel
41 auf der Zylinderfläche des Nokkens 42 aufliegt und eine gleichbleibende, rein
radiale Kraft auf die Auslösewelle ausübt. Ferner ist die Reibung durch Anwendung
einer Rolle gleichfalls sehr gering.
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Die nachfolgende Auslösung erfolgt also praktisch unbeeinflußt durch
den Hilfsschalter 40.
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Bei symmetrischer Stromverteilung empfiehlt es sich, den Bimetallstreifen
13 ausschließlich zur Betätigung des Hilfsschalters 40 zu benutzen und hierzu die
Verbindung mit der Auslösewelle aufzuheben. Eine ordnungsgemäße thermische Auslösung
des Schutzschalters 1 ist durch die Auslöser der übrigen Pole gewährleistet.
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Bei der Verwendung des Hilfsschalters 40 entfällt das Warngerät 21
als Zusatzteil ebenso wie die gemeinsame Grundplatte 33, so daß die Warnfunktion
ohne zusätzlichen Raumbedarf erzielt wird.
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Wie bereits erwähnt, dient der Hilfsschalter 30 bzw. 40 zum Schließen
des Stromkreises eines Signalgebers beliebiger Art. In der Fig. 1 ist als Beispiel
ein akustischer Signalgeber 43 gezeigt, der aus einer Stromquelle 44 gespeist und
über Anschlußleitungen 45 mit dem Hilfs-
schalter 30 verbunden
ist. Der Signalgeber kann z. B.
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entsprechend der Fig. 2 in der Gestalt eines Summers 46 auf dem Gehäuse
22 des Warngerätes 21 angebracht sein.
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Falls jedoch der Schutzschalter 1 in einem Schrank oder einem Gehäuse
eingebaut ist, empfiehlt es sich, den Signalgeber an einer Stelle anzubringen, wo
das Warnsignal im Störungsfall gut wahrnehmbar ist.
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9 Ansprüche 2 Figuren