DE3046541C2 - Multipolarer Wechselstrom-Selbstschalter - Google Patents

Description

ten Federkraft aus der Verklinkung mit dem Ausklinkhebel freigegeben werden muß, um dann mit einer nachfolgenden Berührung mit dem einen Vorsprung die Drehung der Auslösewelle und damit synchron die Freigabe der Ausklinkstücke der anderen Pole im Zusammenwirken mit den anderen Vorsprüngen zu bewirken. Das Fehlen einer zweiten Verklinkung der Ausklinkstücke mit einem der beiden Kniehebel des jeweils zugeordneten Schaltschlosses und die stattdessen derart verwirklichte Anlenkung, daß die erste Federkraft die beim Auftreten eines Überstromes an einem der Pole auf eine Freigabe folgende Drehung des Ausklinkstückes bewirkt, ergibt dabei gleichzeitig die Verwirklichung nicht nur einer relativ niedrigen Belastung der Verklinkungen der Ausklinkstücke mit den Auskünkhebeln, sondern stellt auch sicher, daß die nachfolgende Freigabe des Ausklinkstückes der anderen Pole praktisch synchron abläuft Der erfindungsgemäße Selbstschalter ergibt daneben eine einfache Montagemöglichkeit seiner einzelnen Bauelemente; und wenn die Auslösevvelle nach der Ausbildung der Erfindung gemäß dem Pctentauspruch 2 noch einen weiteren Vorsprung mit einer von den übrigen Vorsprüngen abweichenden Ausrichtung aufweist, dann kann darüber auch noch eine Vorkehrung für eine einfache Überwachungsmöglichkeit des Selbstschalters bei einer Montage beispielsweise an einem Schaltbrett getroffen werden, indem dann dieser weitere Vorsprung für ein Zusammenwirken beispielsweise mit einem Mitnehmer oder einen zur Erprobung angelegten Überstrom vorgesehen wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Selbstschalters gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen mehrpoligen Selbstschalter in einer Ausbildung für die Überwachung eines Dreiphasen-Wechselsiromkreises,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Selbstschalter gemäß F i g. 1 bei abgenommenem Deckel,

F i g. 3 einer Querschnitt des Selbstschalters nach der Linie IH-111 in Fig. 1, wobei der Einschaltzustand des Selbstschalters dargestellt ist,

F i g. 4 eine Perspektivansicht des Selbstschalters gemäß F i g. 1 bei abgenommenem Gehäuse,

F i g. 5 eine Perspektivansicht in auseinandergezogener Darstellung der einzelnen Bauteile des Selbstschalters gemäß den F i g. 1 bis 4,

F i g. 6A bis 6C Teilansichten des Selbstschalters zur Veranschaulichung der Relativlagen der einzelnen Bauteile im Ausschaltzustand bzw. in der Auslösestellung

UC3 VJl III ICIIO,

F i g. 7A eiiie Perspektivansicht der Auslösewelle des Selbstschalters gemäß einer alternativen Ausführungsform,

Fig. 7B eine Teilansicht des Selbstschalters zur Erläuterung der Funktionsweise der Auslösewelle gemäß F i g. 7A, und

F i g. 8A und 8B eine Seitenansicht und eine Vorderansicht des Kontaktarmes gemäß einer alternativen Ausführungsform.

Der in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Selbstschalter umfaßt drei Unterbrecherkontaktsätze, die für einen Dreiphasen-Wechselstromkreis vorgesehen sind. Jeder Unterbrecherkontaktsatz umfaßt einen festen und einen beweglichen Kontaktgeber, die an Ein- und Ausgangsklemmen angeschlossen sind. Der bewegliche Kontaktgeber ist durch eine Betätigungseinrichtung betätigbar, die mit einem elektromagnetischen Überstromfühler gekoppelt ist, der elektrisch zwischen den beweglichen Kontaktgeber und die Ausgangsklemme geschaltet ist Es ist weiteihin eine Einrichtung zur Lichtbogenunterdrückung zu dem Zeitpunkt vorgesehen, wenn der bewegliche Kontaktgeber ausgelöst wird.
Die einzelnen Bauteile sind an einem gemeinsamen Gehäuse 1 angeordnet das aus einem Isoliermaterial besteht und drei Aussparungen 4 aufweist, in denen jeweils die zur Lichtbogenunterdrückung vorgesehene Einrichtung 5 und der feste Kontaktgeber der einzelnen

ίο Unterbrecherkontaktsätze untergebracht sind, während die beiden Anschlußklemmen, der zwischen diesen angeordnete bewegliche Kontaktgeber sowie alle weiteren Bauteile eine Anordnung oberhalb dieser Aussparungen aufweisen. Alle drei Unterbrechungskontaktsätze sind durch ein gemeinsames Griffteil betätigbar. Für ihre elektromagnetische Auslösung ist eine gemeinsame Auslösewelle vorgesehen, welche die drei Unterbrecherkontaktsätze überquert Das Gehäuse 1 ist mittels eines Deckeis 2 verschließbar, der ebenfalls aus einem Isoliermaterial besteht und sämtlich Bauteile des Selbstschalters abdeckt, mit Ausnahme Jer Ein- und Ausgangsklemmen, die so placiert sind, daß das Gehäuse 1 und der Deckel 2 zu einem sonst völlig geschlossenen Gesamtkörper 3 zusammengefaßt sind. Der Deckel 2 kann a:; dem Gehäuse 1 mittels Schrauben befestigt werden, die in Befestigungslöcher 3a eingeschraubt werden, während Durchstecklöcher 36 eine Verschraubung des Selbstschalters beispielsv/eise mit einer Schalttafel erlauben.

Jede der Aussparungen 4 des Gehäuses 1 weist seitliche Führungsschlitze 4a und 4b auf, in welche Vorsprünge 11 und 12 an Rahmen A, A' und A" einfassen, an denen jeweils ein Kontaktmechanismus 6, ein elektromagnetischer Überstromfühler 7 und ein aus einem Bimteall 8 gebildetes Thermoelement sowie eine Ausgangsklemme 9 und ein schwenkbar gelagerter Kontaktarm 10 befestigt sind. Eine Eingangsklemme 13 jedes Unterbrecherkontaktsatzes ist zusammen mit einem Festkontaktgeber 14 mittels einer Schraube 14a an dem Gehäuse 1 befestigt, wobei der Festkontaktgeber 14 einen Festkontakt 15 aufweist, der an einer Abstufung des Festkontaktgebers 14 so befestigt ist, daß der Fest-Kontaktgeber 14 fluchtend mit dieser Abstufung einen Lichtbogenleiterteil 14' bildet.

Jeder der einzelnen Rahmen A, A' und A" ist aus Metallplatten Aa und Ab gebildet, zwischen denen eine Schwenkachse 16 angeordnet ist, auf der eine dem öffnen und Schließen der Kontakte des jeweiligen Unterbrecherkontaktsatzes dienende Platte 17 mittels Lagernuten 17a gelagert ist. Die Platte 17 halten den Kontaktarm 10 und ist durch eine erste Federkraft (Rückholfeder 19) !>n einem Biegelappen 18 an einer bezüglich der Schwenkachse 16 tiefer gelegenen Stelle abgestützt Weiter ist zwischen die beiden Metallplatten jsdes Rahmens an einer mittigen Stelle eine Stützwelle 20 eingesetzt, an der ein Griffteilstück 21 schwenkbar angeordnet und auf welche ein Griffteil 22 aufsteckbar ist, das eine alle Unterbreci.erkontaktsätze überquerende und innerhalb des Deckels 2 angeordnete Leiste umfaßt, an welcher paarweise angeordnete Vorsprünge 26 und 27 ausgebildet sind, die in eine Klemm verbind, ing mit den Stützwellen 20 der drei Unterbrecherkontaktsätze bringbar sind. Jedes Griffteilstück 21 ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei seine Flanschpartien Lageröffnungen 23a für die Stützwelle 20 und weitere Lageröffnungen 23b für eine Schaltwelle 24 aufweisen, über welche das Griffteilstück 21 mit einem Schaltstück 25 schwenkbar verbunden ist. An den beiden Flansch-

partien des Griffteilstückes 21 sind außerdem als Anschläge dienende Biegelappen 23c ausgebildet, wobei die beiden Flanschpartien durch einen Stegteil 23d miteinander verbunden sind, an welchen die beiden jeweils zugeordneten Vorsprünge 26 und 27 der Leiste des Griffteils 22 anstoßen, so daß sämtliche GriffteilstUcke 21 der einzelnen Unterbrecherkontaktsätze gemeinsam um ihre jeweilige Stützwelle 20 geschwenkt werden, wann der Griffteil 22 betätigt wird.

Das mit dem Griffteilstück 21 schwenkbar verbundene Schaltstück 25 ist über eine weitere Schaltwelle 28 in Fenstern 29 der beiden Metallplatten des jeweiligen Rahmens geführt, wobei über diese Schaltwelle 28 das Schaltstück 25 mit einem Doppelarmlenker 31 verbunden ist. der auf einer ebenfalls zwischen die beiden Metallplatten des jeweiligen Rahmens eingesetzten Schwenkachse 30 schwenkbar angeordnet ist. Die Schwenkachse 30 ist unterhalb der Rückholfeder 19 angeordnet.

Die beiden Metallplatten der einzelnen Rahmen sind außerdem mit fluchtenden, horizontal ausgerichteten Schlitzen 32 versehen, die an einer bezüglich der Stützwelle 20 diagonal abwärts gelegenen Stelle vorgesehen sind. In diesen Schlitzen 32 ist eine Welle 33 geführt, auf welcher ein gemeinsam mit dem zugeordneten Doppelarmlenker 31 ein Schaltschloß bildender Auslösehebel 34 schwenkbar angeordnet ist. Dieser Auslösehebel 34 ist auf der das Schaltstück 25 mit dem Doppelarmlenker 31 verbindenden Schallwelle 28 angeordnet, die von einer Rückholfeder 28a umfaßt wird, die zwischen dem Schaltstück 25 und dem Auslösehebel 34 verspannt ist. Unmittelbar oberhalb der Schlitze 32 sind Lageröffnungen für eine weitere Welle 35 angeordnet, auf der ein Ausklinkstück 36 über vertikal ausgerichtete Schlitze 37 schwenkbar gelagert ist, die fluchtend in Flanschpartien 36a dieses ebenfalls im wesentlichen U-förmigen Ausklinkstückes 36 ausgebildet sind. Wenn der Auslösehebel 34 über seine Welle 33 in den Schlitzen 32 bewegt wird, dann erfährt dadurch das Ausklinkstück 36 eine Schwenkbewegung um seine Welle 35. An dem die beiden Flanschpartien des Ausklinkstückes 36 verbindenden Stegteil ist im übrigen noch eine Ausklinköffnung 366 ausgebildet

An einer bezüglich der Schlitze 32 diagonal abwärts gelegenen Stelle ist zwischen die beiden Metallplatten jedes Rahmens weiterhin eine Stützwelle 38 eingesetzt, auf der ein Ausklinkhebel 39 schwenkbar angeordnet ist Der Ausklinkhebe! 39 ist mit einem hakenförmigen Vorsprung 40 versehen, der sich bezüglich der Stützwelle 38 nach oben erstreckt und für eine Eingriffstellung mit der Ausklinköffnung 366 des Ausklinkstückes 36 vorgesehen ist An dem Ausklinkhebel 39 sind Druckarme 41 und 42 ausgebildet, über welche eine Druckbeaufschlagung des Ausklinkhebels 39 durch das Bimetal! 8 und einen Kolben des Überstromfühlers 7 auf den Ausklinkhebel 39 ausgeübt wird. Die Druckarme 41 und 42 sind oberhalb bzw. unterhalb der Stützwelle 38 für diesen Ausklinkhebel 39 vorgesehen, der im übrigen durch eine an dem einen Druckarm 42 angreifende zweite Federkraft (Rückholfeder 44) gegen die eine Metallplatte Ab verspannt ist an welchem die Rückholfeder 44 in einem Loch 43 befestigt ist Durch die Rückholfeder 44 wird die Eingriffstellung des hakenförmigen %'orsprunges 40 des Ausklinkhebels 39 mit der Ausklinköffnung 36b des Ausklinkstückes 36 normal gelöst

Die eine Metallplatte Aa jedes Rahmens ist weiterhin .nit einem Biegeteil 45a versehen, der im wesentlichen parallel zu dem Biegelappen 18 verläuft und an welchem die andere Metallplatte Ab über Vorsprünge 45/> dieses Biegeteils 45a verstemmt ist. Der Biegeteil 45a ist an seinem unteren Ende mit einer sich horizontal erstrekkenden, oberen Lichtbogenleiterplatte 45 versehen und an seinem oberen Ende mit einem Biegelappen, an welchem das eine Ende des Bimetalls 8 angeschweißt ist. An diesem angeschweißten Ende ist das Bimetall 8 über verdrillte Kupferdrähte 46 mit dem oberen Ende des Kontaktarmes 10 verbunden, während sein freies Ende

ίο 8a in der Nähe einer Stellschraube 41a placiert ist, die mit einem Druckarm 41 des Ausklinkhebels 39 verschraubt ist.

Der Überstromfühler 7 umfaßt einen Zylinder 48, der zwischen dem Biegeteil 45.1 und einer mit den beiden Metallplatten des Rahmens verstemmten Halterungsplatte 47 angeordnet ist. An dieser sich in der Nähe der freien Endkante der Lichtbogenleitplatte 45 befindlichen Halterungsplatte 47 ist auch ein Eisenkern 49 befestigt, durch den sich ein Kolben 50 hindurcherstreckt.

der weiterhin auch den Zylinder 48 durchdringt, der ein bewegliches Eisenstück aufweist, das mittels einer Rückholfeder 51 gegen den Eisenkern 49 vorgespannt und Träger des Kolbens 50 ist. Der Überstromfühler 7 ist so angeordnet, daß der Kolben 50 an seinem einen, über der. Biegeteil 45a vorstehenden Ende 50b durch eine öffn>'«ig des Kontaktarmes 10 hindurchtreten kann und an seinem anderen Ende 50c mit dem Druckarm 42 des Ausklinkhebels 39 in Berührung tritt. Der Zylinder 48 ist von einer Erregerspule 52 umgeben, deren eines Ende mit dem freien Ende 8a des Bimetalls 8 über gedrillte Kupferdrähte 53 verbunden und deren anderes Ende an die Ausgangsklemme 9 angeschweißt ist. Der Kolben 50 ist normal durch die Rückholfeder 51 so vorgespannt daß ein an seiner Spitze ausgebildeter Flansch 50a berührungslos mit dem Kontaktarm 10 gehalten wird, so daß der Kontaktarm 10 eine freie Schwenkbarkeit in bezug auf den zugeordneten Festkontakt 15 besitzt

Eine den Überstrorr.iühlem 7 sämtlicher Unterbrecherkontaktsätze gemeinsame Auslösewelle 54 ist an einer der drei Metallplatten Aa. Aa'oder Aa"drehbar angeordnet und ist mit paarweise vorgesehenen Vorsprüngen 54a und 546 versehen, die im wesentlichen unter einem rechten Winkel zueinander bezüglich der Achse dieser Auslösewelle 54 ausgerichtet sind. Der eine Vorsprung 54a jedes Paares ist dabei zur Betätigung durch das Ausklinkstück 36 des jeweils zugeordneten Unterbrecherkontakisatzes angeordnet während der andere Vorsprung 54b in Berührung gehalten ist mit

so dem zugeordneten Ausklinkhebel 39, so daß dann, wenn in einer der drei Phasen des Wechselstromes ein Oberstrom auftreten sollte, durch das betreffende Ausklinkstück 36 unter Vermittlung des zugeordneten Vorsprunges 54a der betreffende Ausklinkhebel 39 durch den anderen Vorsprung 546 niedergedrückt wird und damit gleichzeitig auch die Ausklinkhebel 39 der beiden anderen Unterbrecherkontaktsätze, so daß auch deren Auskünkstücke 36 für eine Unterbrechung der betreffenden Schaltkontakte betätigt werden. Die Auslösewelle 54 ist im übrigen durch eine Druckplatte 56 abgedeckt, die in Nuten 55 der Metallplatten Aa, Aa'und /4a"eingesetzt ist und verhindert, daß die Auslösewelle 54 nach oben herausgedrückt wird, wenn sie diese Betätigung durch eines der Ausklinksiücke 36 beim Auftreten eines Uberstromes erfährt Die Druckplatte 56 ist dabei in den Nuten 55 so angeordnet daß die freie Drehung der Auslösewelle 54 nicht behindert ist

Das Kontaktstück 10a des Kontaktarmes 10, das ge-

meinsam mit der Platte 17 um die Schwenkachse 16 schwenkbar ist, ist innerhalb der jeweiligen Aussparung 4 des Gehäuses 1 dem Festkontakt 15 gegenüberliegend angeordnet, der an eine betreffende Eingangskiemme 13 angeschlossen ist. Der Griffteil 22 einschlieOiich der Leiste und der paarweisen Vorsprünge 26,27 sowie die Auslöst "-eile 54 einschließlich der paarweisen Vorsprünge 54a, 546 bestehen vorzugsweise aus einem Isoliermaterial, um so den direkten Stromweg zwischen der Eingangsklemme 13 und der betreffenden Ausgangsklemme 9 der einzelnen Unterbrecherkontaktsätze nicht zu stören.

Die zur Lichtbogenunterdrückung vorgesehene Einrichtung 5 umfaßt eine untere Lichtbogenleitplatte 57 (Fig. 3), die in der jeweiligen Aussparung 4 des Gehäuses I so angeordnet ist, daß sie an ihrem einen Ende dem Lichtbogenleiterteil 14' des betreffenden Festkontaktgebers Ϊ4 unterlegt ist. in der /u der Kontaktstelle der beiden Kontaktstücke 10a und 15 gegenüberliegenden Wand der Aussparung 4 ist ein Lüftungsfenster 5i! ausgebildet, vor dem eine mit dem Gehäuse 1 einstückige Säule 59 vorgesehen ist, die in Gemeinsamkeit mit den Seitenwänden der betreffenden Aussparung eine Abluflplatte 61 abstützt. Vor dieser Abluftplatte 61 ist ein Deionisationsgitter 62 angeordnet, das durch einen Blockteil 61a der Abluftplatte 61 abgestützt wird und zu dessen beiden Seiten aus einem Keramikmaterial bestehende Rückflußplatten 63 angeordnet sind. Die obere Lichtbogenleitplatte 45 ist durch eine Isolierplatte 64 abgedeckt. Die einzelnen Unterbrecherkontaktsätze sind außerdem durch weitere Isolierplatten 65 (Fig.2) gegeneinander isoliert, wobei diese Isolierplatten 65 so angeordnet sind, daß sie von oben her die Klemmverbindung der Vorsprünge 26,27 des Griffteils 22 mit den einzelnen Stützwellen 20 sowie die Anordnung der Aus- !öscweüe 54 zur Wirkverbindiing von derer· Vorsprangen 54a und 546 mit den einzelnen Ausklinkstücken 36 und den einzelnen Ausklinkhebeln 39 erlauben.

Im Einschaltzustand des Selbstschalters, der in den F i g. 3 und 4 gezeigt ist, wird der Ausklinkhebel 39 jedes Unterbrecherkontaktsatzes durch die Rückholfeder 44 in einer vertikal ausgerichteten Lage gehalten, wobei sein hakenförmiger Vorsprung 40 in der Eingriffstellung mit der Ausklinköffnung 366 des Ausklinkstückes 36 steht. Auch das Griffteilstück 21 ist dann in einer im wesentlichen vertikal ausgerichteten Stellung gehalten, so daß die Stützwelle 20 und die Schaltwelle 24 im wesentlichen in einer gemeinsamen Vertikalebene liegen. Die Welle 33 ist folglich durch den Ausklinkhebel 39 und das Ausklinkstück 36 in einer Relativlage verklinkt, in welcher sich die Schitze 32 und 37 im wesentlichen rechtwinklig schneiden, womit der durch diese Welle 33 abgestützte Auslösehebel 34 auf den Doppelarmlenker 31 im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist Diese Relativlage des Auslösehebels 34 und des Doppelannlenkers 31 ist dabei durch Oberführung aus einer Ausgangsstellung erhalten, in welcher diese beiden Teile eine im wesentlichen dreieckförmige Lage einnehmen, wobei in der Spitze des Dreiecks die Schaltwelle 28 angeordnet ist Durch die horizontale Ausrichtung des Auslösehebels 34 und des Doppelarmlenkers 31 ist die Platte 17 gegen die Kraft der Rückholfeder 19 um die Schwenkachse 30 in eine Relativlage verschwenkt, in weicher die beiden Koniakistücke 10a und 15 in Berührung stehen. Der Berührungsdruck zwischen den Kontaktstücken wird dabei durch die Rückholfeder 19 bereitgestellt, die durch die Nuten 17a eine geringe ReIatiwerschiebung zwischen der Platte 17 und der

Schwenkachse 30 erlaubt. Außerdem übt die Rückholfeder 19 eine nach oben ausgerichtete Vorspannkraft auf die Schaltwelle 28 aus, wodurch die Schaltwelle 24 eine nach iinks ausgerichtete Druckkomponente erhält, durch welche die Biegelappen 23c des Griffteilstückes 21 eine Verriegelung in den Aussparungen a erfahren, die an der oberen Endkante der beiden Metallplatten des jeweiligen Rahmens ausgebildet sind. Im Einschaltzustand des Schalters liegt somit ein geschlossener

ίο Stromweg zwischen der Eingangsklemme 13 und der Ausgangsklemme 9 vor, der über den Festkontaktgeber 14, den Festkontakt 15, den Kontaktarm 10, die gedrillten Kupferdrähte 46, die Bimetallplatte 8, die gedrillten Kupferdrähte 53 und die Spule 52 führt.

Der in Fig.6A gezeigte Ausschaltzustand des Schalter ist durch einen Überwurf des Griffteils 22 aus der in F i g. 3 gezeigten rechten Kipplage in die hier dargestellte linke Kipplage erhalten. Da die Schaiiweiie 28 durch die Rückholfeder 19 nach oben vorgespannt ist, wird sie jetzt durch die Rückholfeder 19 nach oben gedrückt, wobei auch die Schaltwelle 24 um die Stützwelle 20 eine Drehung nach oben aus der der Ebene heraus erfährt, in welcher im Einschaltzustand des Schalters die Stützwelle 20 und die Schaltwelle 28 liegen. Die Schwenkachse 30 wird folglich nach links gezogen, wodurch das bewegliche Kontaktstück 10a von dem Festkontakt 15 getrennt wird. Die Trennung erfolgt dabei erst in dem Augenblick, in welchem die Schaltwelle 24 aus der Ebene herausgedreht wird, in welcher die Stützwelle 20 und die Schaltwelle 28 liegen, wobei dann die Nuten 17a der Platte 17 an der Schwenkachse 30 anschlagen und somit die Rückholfeder 19 die Schwenkbewegung der Platte 17 um die Schwenkachse 30 bewirken kann.

In den F i g. 6B und 6C ist die Auslösestellung des Schalters gezeigt, in welcher der Griffteil 22 eine Mittel-

Schalters gemäß F i g. 3 noch kein Überstrom durch den Überstromfühler 7 erfaßt ist, bei dessen Auftreten folglich diese Auslösestellung erreicht wird, ist für den maßgeblichen Stromweg unter Berücksichtigung zunächst der Darstellung gemäß F i g. 6C von folgenden Gegebenheiten auszugehen. Jeder Überstrom wird auf Grund einer verstärkten Wärmebildung ein Durchbiegen des Bimetalls 8 auslösen, wodurch dessen freies Ende 8a nach oben bewegt und somit über die an dem Druckarm 41 des Ausklinkhebels 39 befestigte Stellschraube 41a der Ausklinkhebel 39 um seine Stützwelle 38 verschwenkt wird, so daß sich sein hakenförmiger Vorsprung 40 aus der Eingriffstellung mit der Ausklinköffn-ing 366 des Ausklinkstückes 36 löst Sobald die Lösung dieser Eingriffstellung stattgefunden hat, wird die Welle 33 in den Schlitzen 32 durch die über den Doppelarmlenker 31 und den Auslösehebel 34 übertragene Kraft der Rückholfeder 19 nach links bewegt, wodurch das Ausklinkstück 36 durch die über die Schlitze 37 erfolgte Mitnahme eine Drehbewegung um seine Lagerwelle 35 erfährt. Die Schlitze 37 in den Flanschpartien 36a des Ausklinkstückes 36 sind dann nach links unten ausgerichtet Bei dieser Drehbewegung des Ausklinkstückes 36 wird gleichzeitig die Schaltwelle 28 nach links gezogen, so daß die Schaltwelle 24 nach der entgegengesetzten Seite aus der Ebene herausbewegt wird, in welcher im Einschaltzustand des Schalters die Stützwel-Ie 20 und diese Schaltwelle 28 gemeinsam liegen. Die Schaltwelle 24 ist dann durch die Rückholfeder 28a gegen diese Ebene vorgespannt, wodurch das Griffteilstück 21 eine Drehung um die Stützwelle 20 erfährt und somit der Griffteil 22 durch den Stegteil 23d sowie auch

die Biegelappen 23cdes Griffteilstückes 21 in die Mittelstellung gemäß F i g. 6C gedrückt wird. Die horizontale Bewegung der Schaltwelle 28 wird dann unterbrochen und ersetzt durch eine Bewegung nach oben, wodurch ihre Enden zur AiiJage an Anschlagschultern 29a der Fenster 29 kommen und somit die mitt'ere Auslösestellung des Griffteils 22 entsprechend stabil beibehalten werden kann. Bei der Bewegung des Doppelarmlenkers 31 nach links wird auch die Schwenkachse 30 in dieser Richtung bewegt, wodurch die Platte 17 durch die Rückholfeder 19 um die Schwenkachse 16 verschwenkt werden kann und dadurch das bewegliche Kontaktstück 10a von dem Festkontakt 15 zur Unterbrechung des Stromweges getrennt wird.

Sollte der Überstrom auf Grund beispielsweise eines Kurzschlusses übermäßig stark auftreten, dann ist dafür unter Hinweis auf die Darstellung gemäß F i g. 6B von folgenden Gegebenheiten auszugehen. Ein solcher übermäßiger Überstrom erzeugt in der Spule 52 des Überstromfühlers 7 einen Induktionsfluß, wodurch der bewegliche Eisenkern des Kolbens 50 gegen den feststehenden Eisenkern angezogen wird. Das Ende 50c des Kolbens 50 stößt dann an den Druckarm 42 des Ausklinkhebels 39 an, so daß bei dessen Drehung der hakenförmige Vorsprung 40 aus der Eingriffstellung mit der Ausklinköffnung 36b des Ausklinkstückes 36 gelöst wird. Gleichzeitig wird durch das andere Kolbenende 506 resp. den an dessen Spitze ausgebildeten Flansch 50a der Kontaktarm 10 resp. die Platte 17 um die Schwenkachse 30 verschwenkt, so daß dann das bewegliche Kontaktstück 10a sofort von dem Festkontakt 15 getrennt wird. Die Schwenkbewegung der Platte 17 wird dabei durch die Rückholfeder 19 unterstützt und geschieht wiederum unter Mitwirkung des Auslösehebels 34, des Schaltstückes 25 und des Doppelarmlenkers 3i in der Weise, da8 die Platte 17 mit ihren Nuten 17s eine Relativbewegung zu der Schwenkachse 30 erfahren. Auch in diesem Fall wird die mittlere Auslösestellung des Griffteils 22 durch die Anschlagstellung der Schaltwelle 28 an den Anschlagschultern 29a der Fenster 29 stabil eingehalten.

Die Überführung der mittleren Auslösestellung des Griffteils 22 in die linke Kipplage des Ausschaltzustandes des Schalters gemäß F i g. 6A löst eine Bewegung der Schaltwelle 24 nach rechts und oben aus, wodurch die Schaltwelle 28 durch das Schaltstück 25 an der Anschlagschulter 29a der Fenster 29 nach oben bewegt wird. Der Auslösehebel 34 wird nach rechts und oben überführt, während gleichzeitig der Doppelarmlenker 31 die Welle 33 in den Schlitzen 32 zurückzieht, so daß wegen deren Kopplung mit dem Ausklinkstück 36 das Ausklinkstück 36 jetzt gedreht wird und somit wieder eine Eingriffstellung des hakenförmigen Vorsprunges 40 des Ausklinkhebels 39 unter Mitwirkung der Rückholfeder 44 erhalten ist Wird der Griffteil 22 aus der mittleren Auslösestellung in die rechte Kipplage des Einschaltzustandes des Schalters gemäß Fig.3 überführt, dann wird dabei andererseits das Griffteilstück 21 um die Stützwelle 20 nach links gedreht, wobei die Schaltwelle 28 und der Doppelannlenker 31 durch das Schaltstück 25 nach unten gedruckt werden. Der Auslösehebel 34 und die bewegliche Welle 33 werden dann jedoch nur nach links bewegt, weil dann das Ausklinkstück 36 aus seiner Eingriffsteüung mit dem Ausklinkhebel 39 gelöst ist, was zur Folge hat, daß der Doppelarmlenker 31 in diesem Fall nur eine Drehung um die Schwenkachse 30 erfährt und somit die Platte 17 und damit der bewegliche Kontaktgeber 10 nicht gleichzeitig eine Schwenkbewegung erfahren, durch welche das bewegliche Kontaktstück 10a wieder in eine Berührungsstellung mit dem Festkontakt 15 gebracht werden könnte. Der Einschaltzustand des Schalters ist folglich

s nur über den Ausschaltzustand erreichbar, da nur in diesem der Doppelarmlenker 31 die Eingriffstellung des hakenförmigen Vorsprunges 40 des Ausklinkhebels 39 mit der Ausklinköffnung 36/j des Ausklinkstückes 36 herbeiführen kann. Diese Wechseibeziehung zwischen

to dem Ausklinkstück 36 und dem Ausklinkhebel 39 gilt dabei einheitlich für sämtliche Unterbrecherkontaktsätze, die mithin gemeinsam durch den Griffteil 22 überwacht werden, so daß beim Auftreten eines Überstromes in nur einem Unterbrecherkontaktsatz auch die beiden anderen Unterbrecherkontaktsätze eine sofortige Trennung ihrer Kontakte erfahren und die gemeinsame Kontaktberührung nur dadurch wieder herbeiführbar ist, daß der Griffteil 22 zuerst in die für den Ausschaltzustand des Schalters maßgebliche Kipplage gebracht wird. Dabei erfährt dann auch die allen Unterbrecherkontaktsätzen gemeinsame Auslösewelle 54 eine Drehung, indem ihre Vorsprünge 54a und 54i> mit den einzelnen Ausklinkstücken 36 und den einzelnen Ausklinkhebeln 39 in Berührung gehalten sind.

Bei der alternativ ausgeführten Auslösewelle 154 gemäß den F i g. 7A und 7B ist außer den paarweise angeordneten Vorsprüngen 154a und 154/> noch ein weiterer Vorsprung 154c vorgesehen, der eine von den übrigen, wie die Vorsprünge 54a und 54b der Auslöserwelle 54 mit den einzelnen Ausklinkstücken 36 und den einzelnen Ausklinkhebeln 39 in Berührung gehaltenen Vorsprüngen 154a und 1546 abweichende Ausrichtung bezüglich der Achse der Auslösewelle 154 aufweist. Der Vorsprung 154c nimmt im Ausschaltzustand des Schalters die in F i g. 7B in gestrichelten Linien gezeigte Relativlage ein. Wird dann auf diesen Vorsprung ί 54c ein Fingerdruck zur Drehung der Auslösewelle 154 ausgeübt und damit der Vorsprung 154c in die ausgezogenen Linien dargestellte Relativlage gebracht, dann werden dabei durch die Vorsprünge 154/>die einzelnen AustJinkhebel 39 aller Unterbrecherkontaktsätze gegen die Kraft ihrer Rückholfeder 44 gedreht und somit die Verklinkung mit den Ausklinkstücken 36 gelöst Es wird folglich wie im vorbeschriebenen Fall ein Zustand herbeigeführt, in welchem die einzelnen Rückholfedern 19 die Kontaktarme 10 in die Relativlage drücken können, die sie im Ausschaltzustand des Schalters einnehmen. Wenn folglich der Schalter an einem Schaltbrett od. dgl. montiert ist dann kann die Auslösung des Schalters ohne die Notwendigkeit zur Ausübung einer manuellen Stoßkraft auf die Ausklinkhebel 39 auf entsprechend einfache Weise überwacht werden, indem dafür beispielsweise ein dünner Mitnehmer od. dgl. benutzt wird oder experimentell ein Überstrom zum Fließen durch den Stromweg gebracht wird.

Wenn der Kontaktarm 10 im Einschaltzustand des Schalters von dem Festkontaktgeber 14 gelöst wird, um dadurch den Stromweg zu unterbrechen, wobei dieses Lösen entweder durch ein Bedienen des Griffteils 22 oder durch ein willkürliches Auslösen herbeigeführt wird, dann wird zwischen dem beweglichen Kontaktstück 10a und dem Festkontakt 15 ein Entladungsbogen erzeugt Dieser Entladungsbogen wird magnetisch ausgeweitet auf den Lichtbogenletierteil 14' der zur Lichtes bogenunterdrückung vorgesehenen Einrichtung 5 und weiter auf die untere Lichtbogenleitplatte 57 sowie die obere Lichgbogenleitplatte 45, womit der Lichtbogen an das Deionisationsgitter 62 gelangt und von diesem

eine Aufteilung und damit eine Unterdrückung erfährt. Die sich bei dieser Unterdrückung bildenden Gase wer-..en durch die Abluftplatte 61 und das Lüftungsfenster 58 abgeführt.

Wenn sich im Fall einer durch den Überstromfühler 7 bewirkten Auslösung des Schalters ein sehr starker Lichtbogen ausbildet, dann kann es dabei auch dazu kommen, daß der Lichtbogen auch zwischen dem Festkontaktgeber 14 und dem Flanschteil 50a an der Spitze des Kolbens 50 auftritt, was besonders zu dem Zeitpunkt geschehen kann, wenn dieses Flanschteil in Berührung mit dem Kontaktarm 10 kommt. Bei einer solchen vergrößerten Ausbreitung des Lichtbogens kann daher die Trennung der Kontaktstücke 10a und 15 entsprechend erschwert werden. Diese Möglichkeit besieht indessen nicht, wenn die Platte 17 die alternative Ausführungsform gemäß den F i g. 8A und 8B aufweist, bei der folglich an der Platte 17 ein Kupplungsstück !7' angeordnet ist, das den mit ihm verstemmten Kontaktarm 10 an eint/ Stelle überdeckt, die einen relativ großen Abstand von dem Festkontaktgeber 14 aufweist. Der Kontaktarm 10 ist außerdem mit einer Vertiefung 66 versehen, die nach der Seite des Überstromfühlers 7 vorsteht oder wenigstens in bezug auf den Festkontaktgeber 14 zurückversetzt ist, wobei oberhalb dieser Vertiefung 66 eine Öffnung 67 in dem Kontaktarm 10 einer solchen Größe ausgebildet ist, daß durch diese öffnung der Flanschteil 50a an der Spitze des Kolbens 50 des Üterstromfühlers 7 soweit hindurchgeführt werden kann, bis es möglich ist, das Kolbenende 506 in einer Aussparung 68 der Vertiefung 66 anzuordnen und für diese Anordnung dann sichergestellt ist, daß der Flanschteil 50a eine bezüglich der Oberseite zurückversetzte oder maximal bündige Anordnung des Kontaktarmes 10 aufweist, die dem Festkontaktgeber 14 zugewandt ist Der Kontaktarm !0 weist somit außer dem. beweglichen Kontaktstück 10a keinerlei vorstehende Teile auf, so daß sich die Ausbreitung des Lichtbogens nur auf die Kontaktstücke 10a und 15 beschränkt und somit primär jede Beschädigung des Kolbens 50 des Überstromfühlers 7 verhindert wird.

Hinsichtlich der Belastung der Verklinkung, die zwischen dem Ausklinkhebel 39 und dem Ausklinkstück 36 vorliegt, kann davon ausgegangen werden, daß im Einschaltzustand des Schalters die Kraft der Rückholfeder 19 über die zum öffnen und Schließen der Kontakte verwendete Platte 17, den Doppelarmlenker 31 und den Auslöschebel 34, derart übertragen wird, daß im ausgeklinkten Zustand eines Ausklinkhebels 39 das zugeordnete Ausklinkstück 36 um seine Stützwelle 35 gedreht und damit der zugeordnete Vorsprung 54a der Auslösewelle 54 nach oben gedruckt wird. Die Kraft der Rückholfeder 19 wirkt dabei in dieser Weise sowohl bei einem Ansprechen des Überstromfühlers 7 als auch bei einem Ansprechen des Bimetalls 8. Wenn der Kontaktarm 10 durch den Kolben des Überstromfühlers 7 bewegt wird, dann wird diese Bewegung durch die Kraft der Feder 19 unterstützt, so daß die Kraft, die entweder durch den Kolben des Überstromfühlers 7 oder durch das Bimetall 8 zum Lösen des Ausklinkhebels 39 von dem Ausklinkstück 36 aufgebracht werden muß, lediglich die Reibungskräfte zu überwinden hat, die zwischen dem Ausklinkhebel 39 und dem Ausklinkstück 36 existieren, sowie die Kraft der Rückholfeder 44, die den Ausklinkhebel 39 ständig an dem Ausklinkstück 36 zu verklinken versucht Wenn folglich die Reibungskräfte zwischen dem Ausklinkhebel 39 und dem Ausklinkstück 36 so klein wie möglich gehalten werden, dann muß nur die Kraft der Rückholfeder 44 überwunden werden. Die Belastung, welcher die Verklinkung der einzelnen Unterbrecherkontaktsätze unterworfen ist, ist somit durch die Kalibrierung dieser Rückholfeder 44 festgelegt. Es ist weiterhin davon auszugehen, daß durch die Kraft der Rückholfeder 19 nicht nur das Ausklinkstück 36 d?r einzelnen Unterbrecherkontaktsätze eine Drehung erfährt sondern auch die Auslösewelle 54, die mit einem betreffenden Vorsprung 54a mit dem Ausklinkstück 36

ίο in Berührung gehalten ist sowie über den paarweise zugeordneten anderen Vorsprung 54b den Ausklinkhebel 39 berührt, wodurch die Ausklinkung weiter unterstützt wird. Es kann folglich davon ausgegangen werden, daß im Falle einer dreiphasigen Wechselstromquel-Ie die Kraft, welche zur Drehung der Auslösewelle 51 benötigt wird, beim Erreichen eines Auslösezustandes in einem der Unterbrecherkontaktsätze im wesentlis.Uon ~l=;~k ;■■· Aaw V w„ ti ,'.ar- Wa\Aan D i\r.lrhn\t*Aam ΛΛ cn\.ii givivii tut uwi ■«.■mic uwi iswiuwu i%uw(%iiwuwuw at -w-# der beiden übrigen Unterbrecherkontaktsätze, bei denen die jeweilige Rückholfeder 19 ebenfalls so angeordnet ist, daß sie zur Überwindung der Kraft der betreffenden Rückholfeder 44 ausreicht. Die Belastung, denen die Verklinkungen des Auslösers bei den einzelnen Unterbrecherkontaktsätzen unterworfen ist, bleibt daher ohne Einfluß auf die Arbeitsweise des Überstromfühlers 7 und des Bimetalls 8, so daß es damit möglich ist, den gesamten Selbstschalter resp. die einzelnen Unterbrecherkontaktsätze sehr einfach auszuführen und den Auslösevorgang sehr rasch und synchron für alle Unterbrecherkontaktsätze unter einer sehr kleinen Belastung der einzelnen Verklinkungen stattfinden zu lassen.

Der vorstehend beschriebene Selbstschalter ist für einen Dreiphasen-Wechselstrom konzipiert und kann auf einfache Weise dadurch auf einen Einphasen-Wechselstrom umgestellt werden, daß dafür nur beispielsweise der mittlere Unterbrecherkontaktsatz unbenutzt bleibt oder von vornherein der Selbstschalter nur mit zwei Unterbrecherkontaktsrtzen ausgerüstet wird. Es ist mithin möglich, mit nur einer Ausführungsform des Selbstschalters eine Anschlußmöglichkeit sowohl an einen Dreiphasen- als auch an einen Einphasen-Wechselstrom zu erhalten.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mehrpoliger Oberstrom-Selbstschalter mit folgenden Merkmalen je Pol:

— einem schwenkbar gelagerten Kontaktarm (10), der durch eine erste Federkraft (19) von einem Festkontakt (15) abhebbar ist;

— einem aus einem Kniehebelpaar (Doppelarmlenker 31, Auslösehebel 34) gebildeten Schaltschloß, das bei geschlossenen Kontakten die erste Federkraft (19) aufnimmt;

— einem Ausklinkstück (36), das mit einem Ausklinkhebel (39) verklinkbar ist und dann das Schließen der Kontakte von Hand ermöglicht, wobei

— der Ausklinkhebel (39) durch eine zweite Federkraft (44} gegen das Ausklinkstück (36) vorgespannt und durch einen elektromagnetischen und/oder einen thermisch-mechanischen Oberstromfühler (7) gegen diese zweite Federkraft (44) ausklinkbar ist;

und mit folgenden weiteren Merkmalen:

— einer quer zu allen Polen verlaufenden gemeinsamen Auslösewelle (54), die mit den Ausklinkhebeln (39) und mit den Ausklinkstücken (36) aller Pole über radiale Vorsprünge gekuppelt und bei der Freigabe eines _;;'er Ausklinkstücke durch den zugeordneten Überstromfühler (7) für eine Freigabe der andere Ausklinkstücke (36) über die von ihren Vorsprüngen betätigten Ausklinkhebel (39) gedreht wird, wobei

— die Schaltschlösser aller Pole durch ein Griffteil (22) an einen quer zu allen Polen verlaufenden gemeinsamen Griffleiste betätigbar sind,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

— die radialen Vorsprünge (54a, 54£^ der Auslösewelle (54) sind für jeden Pol paarweise vorgesehen, wobei der eine Vorsprung (54a^ mit dem zugeordneten Ausklinkstück (36) und der zweite Vorsprung (54b) mit dem zugeordneten Ausklinkhebel (39) in Wirkverbindung bringbar ist, und

— der eine Kniehebe! (Auslösehebel 34) jedes Schaltschlosses ist an das zugeordnete Ausklinkstück (36) derart angelenkt, daß die erste Federkraft (19) die auf eine Freigabe folgende Drehung des Ausklinkstückes (36) bewirkt.

2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslösewelle (154) ein für ein gemeinsames Auslösen aller Verklinkungen vorgesehener weiterer Vorsprung (154cj mit einer von den paarweise vorgesehenen Vorsprüngen (154a, 154/jjabweichenden Ausrichtung ausgebildet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrpoligen Überstrom-Selbstschalter der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Bei einem aus der GB-PS 12 Π 522 bekannten Selbstschalter dieser Art sind die einzelnen Ausklinkstücke aller Pole jeweils durch eine der zweiten Federkraft entgegen wirkende dritte Federkraft vorgespannt. Die dritte Federkraft wird dabei auf eine für jedes Ausklinkstück vorgesehene weitere Verklinkung mit dem Doppelarmlenker des zugeordneten SchaltschJosses derart übersetzt, daß bei einer durch einen Überstromfühler an einem der Pole bewirkten Ausklinkung des zugeordneten Ausklinkhebels von dem Ausklinkstück an der durch die zweite Federkraft vorgespannten einen Verklinkung auch die durch die dritte Federkraft vorgespannte weitere Verklinkung als Folge einer dadurch dann ausgelösten Auslösedrehung des Ausklinkstückes gelöst wird. Bei dieser Auslösedrehung des Ausklinkstückes wird über einen an der Auslösewelle vorgesehenen radialen Vorsprung gleichzeitig die Drehung der Auslösewelle bewirkt, so daß dann durch deren weitere Vorsprünge, die gleichartig bei den anderen Polen vorgesehen sind, die anderen Ausklinkstücke aus ihren Verklinkungen mit dem jeweils zugeordneten Ausklinkhebel und dem Doppelarmlenker des zugeordneten Schaltschlosses freigegeben werden.
Bei diesem bekannten Selbstschalter müssen die für die Verklinkung der Ausklinkstücke mit den Ausklinkhebeln maßgeblichen zweiten Federkräfte wegen des über die Ausklinkhebe! vermittelten Entgegenwirkens der dritten Federkräfte entsprechend stärker bemessen werden. Unter Einbeziehung der bei diesem bekannten Selbstschalter auch jeweils verwirklichten zweifachen Verklinkung der Ausklinkstücke muß daher für die Freigabe eines Ausklinkstückes beim Auftreten eines Überstromes an einem der Pole eine nach der Gesamtheit der zweiten Federkräfte bemessene Auslösekraft für diese mithin entsprechend noch belasteten einen Verklinkungen aufgebracht werden, die außerdem in der Fortpflanzung auf die anderen Pole eine für eine erwünscht kurze Ansprechzeit eines solchen Selbstschalters nicht hinnehmbare Verzögerung erfahren kann. In der DE-OS 30 34 149 ist in diesem Zusammenhang die Erkenntnis niedergelegt, daß die Freigabe der Ausklinkstücke beim Auftreten eines Überstromes an einem der Pole unter Einhaltung mithin einer relativ niedrigen Belastung ihrer Verklinkung mit den Ausklinkhebein mit einer nicht zu starken Auslösekraft verwirklicht und danach für die anderen Pole eine im Millisekundenbereich liegende Auslösezeit eingehalten werden sollte.

Die durch den Patentanspruch 1 gekennzeichnete Er-

findung löst die Aufgabe, einen mehrpoligen Überstrom-Selbstschalter der angegebenen Gattung bereitzustellen, der bei gleichzeitiger Verwirklichung einer einfacheren Montagemöglichkeit der einzelnen Bauteile unter Einbeziehung auch einer alternativ vorgesehenen zwei- oder dreipoligen Ausführungsform für eine Verwendung des Selbstschalters bei einem Einphasen- oder einem Dreiphasen-Wechselstrom eine niedrigere Belastung der Verklinkungen der Ausklinkstücke ergibt und als Folge davon die beim Auftreten eines Überstromes an einem der Pole ausgelöste Freigabe des zugeordneten Ausklinkstückes auch möglichst synchron auf die anderen Pole übersetzt.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß durch die für die Auslösewel-Ie an jedem Pol paarweise vorgesehenen Vqrsprüngc sicher gestellt wird, daß beim Auftreten eines Überstromes an einem der Pole das zugeordnete Ausklinkstück nur gegen die Vorspannung seiner zugeordneten zwei-