DE3323474C2 - Stromkreisunterbrecher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromkreisunterbrecher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Strom­ kreisunterbrecher sind imstande, einen zugeordneten Strom­ kreis zu unterbrechen, wenn ein Kurzschluß auftritt oder wenn ein Überstrom fließt, der höher bleibt als der Nenn­ strom, insbesondere einen Stromkreisunterbrecher, der hinsichtlich des Strombegrenzungseffektes wesentlich ver­ bessert ist, so daß er jede Art Stromkreis zuverlässig schützen kann, und zwar besonders auch Stromkreise, die Elemente wie Halbleiter enthalten, die keine Kurzschlüsse vertragen können.

Ein bekannter Stromkreisunterbrecher gemäß US-PS 33 29 913 oder JP-OS 18 258/1966 umfaßt einen feststehenden Kontakt­ geber, der einen festen Kontakt trägt, einen bewegbaren Kontaktgeber, der einen beweglichen Kontakt trägt und mit dem feststehenden Kontakt in Berührung kommen kann, und einen handbetätigbaren Kontaktöffnungs- und -schließmechanismus, der normalerweise betätigbar ist, um den bewegbaren Kontakt­ geber von dem feststehenden Kontaktgeber zu trennen, und eine Auslöseeinrichtung enthält, durch die der bewegliche Kontaktgeber von dem feststehenden Kontaktgeber zwangs­ weise getrennt wird, ferner mit einer elektromagneteischen Vorrichtung, die entsprechend auf den Kurzschlußstrom und Überstrom wirksam wird, um einen Anker anzuziehen, der an die Auslöseeinrichtung angeschlossen ist, und einer Bogenlöscheinrichtung, die angrenzend an die Kontaktgabe- und Kontakttrennstelle zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontakt angeordnet ist.

Die Kontakte sind also normalerweise geschlossen und wer­ den durch den handbetätigten Kontaktöffnungs- und -schließ­ mechanismus geöffnet, welcher den beweglichen Kontaktgeber relativ zu dem feststehenden Kontaktgeber bewegt, während diese Kontakte beim Auftreten eines Kurzschlusses oder bei andauerndem Überstrom, der den Nennstrom überschreitet, durch die Auslöseeinrichtung geöffnet werden, welche den beweglichen Kontaktgeber von dem feststehenden Kontakt­ geber trennt,w ozu die elektromagnetische Vorrichtung wirksam wird und den Anker anzieht. Ein beim Kontaktöff­ nen bestehender Lichtbogen wird gegen die Bogenlöschein­ richtung verdrängt, um darin aufgeteilt, abgekühlt und gelöscht zu werden.

Bei den bekannten Unterbrechern ist jedoch eine relativ lange Zeit erforderlich, bis eine vollständige Bogenlö­ schung erreicht ist, nachdem der bewegliche Kontaktgeber durch die Auslöseeinrichtung von dem feststehenden Kon­ taktgeber getrennt wurde, insbesondere wenn die elektro­ magnetische Vorrichtung wirksam wurde, und zwar aufgrund des Kurzschlußstromes, der zum Anziehen des Ankers geführt hat. Beispielsweise ist aufgrund dieses Umstandes die Bogenlöscheinrichtung nur neben der Stelle angeordnet, wo das Kontaktöffnen und -schließen stattfindet, was dazu führt, daß eine relativ lange Zeit erforderlich ist, um den Lichtbogen durch eine magnetische Treibkraft zu der Bogenlöscheinrichtung hin zu verdrängen, so daß es lange dauert, bis eine vollständige Bogenlöschung erreicht ist; die gesamte Vorrichtung arbeitet somit unbefriedigend. Es bestand also das Problem, wenn ein zu unterbrechender Stromkreis Elemente wie Halbleiterbauteile enthält, die nur geringe Spannungen aushalten, daß diese Bauelemente durch die Hochspannung beschädigt werden, die an ihnen beim Auftreten eines Kurzschlußstromes anliegen. Bei Stromkreisunterbrechern der angesprochenen Art wird ange­ strebt, daß der bewegliche Kontaktgeber schnell von dem feststehenden Kontaktgeber getrennt wird, insbesondere zum Zeitpunkt des Wirksamwerdens der elektromagnetischen Vorrichtung ansprechend auf einen Kurzschlußstrom, wobei die Bogenlöschung innerhalb einer extrem kurzen Zeit er­ folgen soll, so daß der Strombegrenzungseffekt bedeutend verbessert werden kann und eine problemlose Anwendung in Stromkreisen erfolgen kann, die Bauelemente enthalten, welche nur geringen Spannungen widerstehen.

Aus der GB-PS 20 40 573 ist ein Stromkreisunterbrecher der eingangs angegebenen Art bekannt, bei dem eine Fe­ der am unteren Ende des beweglichen Kontaktarmes an­ greift, so daß der bewegliche Kontaktarm relativ zu dem Verbindungsarm entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird, also in einer solchen Richtung, daß der bewegliche Kontakt in Schließstellung beaufschlagt wird. Wird nun ein Arm des beweglichen Kontaktarmes durch den Anker angestoßen, so wird der bewegliche Kontaktarm entgegen der Wirkung der Feder relativ zu dem Verbindungsarm ver­ schwenkt. Erst anschließend gelangt der Verbindungsarm auch in eine Öffnungsstellung, indem sein rückwärtiges Ende durch einen Schlitz geführt wird. Die Stoßwirkung des Ankers wird daher nicht auf den Verbindungsarm über­ tragen, so daß diese Stoßwirkung nur eine Beschleunigung des Öffnungsvorganges in der Anfangsphase herbeiführen kann.

Überdies ist bei dem bekannten Stromkreisunterbrecher die Beschleunigung der Öffnungsbewegung durch das Anstoßen des Ankers nur im Kurzschlußfalle vorhanden. Die elektromagnetische Auslösung spricht nur auf Kurzschlußströme an, während für Stromüberlastung ein getrenntes Bimetallelement vorgesehen ist. Dieses Bimetallelement bewirkt aber nur eine Ent­ riegelung des Verbindungsarmes. Auch im Falle von Stromüberlastung ist aber eine Beschleunigung der Öffnungsbewegung erwünscht, um den Kontaktabbrand möglichst gering zu halten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Stromkreisunterbrecher der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art eine Beschleunigung der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktarmes sowohl im Kurzschlußfalle als auch bei Stromüber­ lastung zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches. Durch die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombi­ nation nach der Erfindung ist gewährleistet, daß die Stoß­ wirkung des Ankers sowohl im Kurzschlußfalle als auch bei Stromüberlastung auf den Verbindungsarm übertragen wird, der seinerseits die Öffnungsbewegung über das Schwenklager auf den beweglichen Kontaktarm überträgt. Der Kontaktarm wird nun durch die Feder, anders als beim gattungsbildenden Stand der Technik, auch in bezug auf den Verbindungsarm von dem feststehenden Kontakt fort­ bewegt. Es treten also keine gegensinnigen Bewegungen von Verbindungsarm und beweglichem Kontaktarm auf. Das Angreifen des Ankers am Verbindungsarm statt am beweg­ lichen Kontaktarm wird durch die Verwendung des Auslöse­ hebels ermöglicht, so daß ein geeigneter Übertragungs­ weg vom Anker sowohl auf das Rastelement als auch auf den beweglichen Kontaktarm ermöglicht wird.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Strom­ kreisunterbrechers;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Stromkreisunterbrechers, wobei eine der beiden Hälften des teilbaren Gehäuses entfernt ist;

Fig. 3 ist eine Perspektivansicht des in seine Einzelteile zerlegten Stromkreisunterbrechers, dessen Gehäuse entfernt ist;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, welche nur die Hauptelemente von Fig. 4 zeigt, und zwar im geschlossenen Kontaktzustand;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht ähnlich Fig. 5, in einem solchen Zustand, daß die elektromagneti­ sche Vorrichtung des genannten Stromkreisunterbrechers aufgrund eines Überstromes vollständig betätigt ist;

Fig. 7 ist eine Rückansicht des Stromkreisunterbrechers;

Fig. 8 ist eine Schnittansicht längs Linie VIII-VIII in Fig. 2; und

Fig. 9 ist eine Schnittansicht längs Linie IX-IX in Fig. 2.

Es wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen. Ein Strom­ kreisunterbrecher 10 ist mit einem elektromagnetischen Antrieb 11, einem handbetätigbaren Kontaktöffnungs- und -schließmechanismus (Auslösemechanismus) 12 versehen, der einen wirkungs­ mäßig an den elektromagnetischen Antrieb 11 angekoppel­ ten Auslösemechanismus enthält und in den Auslösezustand gebracht werden kann, wenn ein hoher Strom fließt; er ent­ hält ferner einen beweglichen Kontaktarm 14 und einen fest­ stehenden Kontaktträger 15, um einen beweglichen Kontakt 16 des beweglichen Kontaktarms 14 mit einem feststehenden Kontakt 17 des feststehenden Kontaktgebers in Berührung zu bringen und von diesem wieder zu trennen, wenn der handbetätigbare Kontaktöffnungs- und -schließmechanismus 12 betätigt wird; ferner enthält er eine Bogenlöschein­ richtung 18, die es ermöglicht, daß wenigstens ein Teil des beweglichen Kontaktarms, an dem der bewegliche Kon­ takt 15 befestigt ist, durch sie hindurchbewegt wird, wenn der bewegliche Kontaktarm 14 seine Kontaktöffnungs­ bewegung ausführt.

Die vorstehend beschriebene Anordnung wird nun anhand einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weiter im einzelnen erläutert. In dem elektromagnetischen Antrieb 11 ist ein rechtwinkliges Joch 20 aus Magnet­ material vorgesehen, mit einem Zylinder 22, auf den eine Spule 21 zur Detektion eines Überstromes aufgewickelt und welcher an dem Joch 20 befestigt ist. In dem Zylin­ der 22 ist ein Magnetkopf 23 im wesentlichen in der Mitte befestigt; ein erster Tauchanker 24, der durch ein vis­ koses Medium und eine Feder belastet ist, und ein zwei­ ter Tauchanker 25 sind einander gegenüber angeordnet, während sich der Magnetkopf 23 zwischen ihnen befindet. Ein durch die Spule 21 fließender Überstrom bewirkt, daß anfangs der erste Tauchanker 24 an den Magnetkopf 23 an­ gezogen wird, während eine Verzögerungswirkung aufgrund der Viskosität des fluiden Mediums und der Federbelastung auftritt, und dann wird der zweite Tauchanker 25 eben­ falls an den Magnetkopf 23 angezogen, und zwar mit ver­ größerter Magnetkraft. Wenn aber ein sehr hoher Strom wie ein Kurzschlußstrom in der Spule 21 fließt, so wird der Tauchanker 25 sofort an den Magnetkopf 23 angezogen, ohne daß erst das Anziehen des ersten Tauchankers 24 an den Magnetkopf 23 abgewartet wird. Eines der herausge­ führten Enden der Spule 21 steht aus dem Joch heraus und ist mit einem Anschlußdraht 26 von ausreichender Flexi­ bilität verbunden, während das andere herausgeführte Ende von dem Joch 20 ausgehend nach unten verlängert und an einem metallischen Anschlußteil 27 des Stromkreisunter­ brechers befestigt ist. Bezüglich Einzelheiten der genann­ ten elektromagnetischen Vorrichtung wird auf die DE-OS 32 13 090 verwiesen.

Am oberen Ende eines Seitenteils des Joches 20 ist ein Rahmen 28 vorgesehen, der den handbetätigbaren Kontakt­ öffnungs- und -schließmechanismus einschließlich des Auslösemechanismus lagert und einteilig mit dem oberen Querteil des Jochs 20 so verbunden ist, daß er diesen verlängert. Der Rahmen 28 umfaßt zueinander parallele senkrechte Rahmenteile 29 und 30, von denen der eine kurz und der andere lang ist. In dem Rahmenteil 29 sind Lagerlöcher 32 und 33 für eine Welle am vordersten Ende 31 und in der rückseitigen oberen Ecke vorgesehen, während ein weiteres Lagerloch 34 für eine Welle in dem rückwär­ tigen Teil unter dem Loch 33 vorgesehen ist. Der lange Rahmenteil 30 ist seinerseits mit einem Lagerloch 36 für eine Welle in einem verbreiterten Teil 35 an einer Stelle versehen, die der Verlängerung 31 des kurzen Rahmenteils 29 entspricht, während Lagerlöcher 37 und 38 für eine Welle im rückwärtigen Teil an den Stellen angebracht sind, welche de Löchern 33 und 34 des kurzen Rahmenteils 29 entsprechen. In dem Rahmenteil 30 ist ferner eine Gleit­ öffnung 39 von der Form eines umgekehrten L so angeordnet, daß sie einen bogenförmigen Rand 40 aufweist, während die Endspitze im wesentlichen senkrecht abgebogen ist. Dieser abgebogene Teil 41 ist an seinem oberen Rand mit einem Eingriffsteil 42 und an seinem unteren Rand mit einer sich waagerecht erstreckenden Lichtbogen-Führungsverlängerung 43 in Form einer kleinen Platte versehen.

Der handbetätigbare Kontaktöffnungs- und -schließmechanis­ mus 12 weist einen (Hand-)Betätigungshebel 44 mit einem Lagerloch 46 für eine Welle in der Mitte eines unteren zylindrischen Teil 45 auf, welches an einem Teil seines Umfangs mit einem verbreiterten Teil 48 versehen ist, durch das ein Loch 47 hindurchführt. Der Betätigungshebel 44 ist drehbar in dem Rahmen 28 auf einer Welle 49 gelagert, die durch das Loch 46 hindurchführt. Der Betätigungshebel 44 ist drehbar in dem Rahmen 28 auf einer Welle 49 gelagert, die durch das Loch 46 hindurchführt und in den Lagerlöchern 32 und 36 der beiden Rahmenteile 29 und 30 gelagert ist. In das hindurchführende Loch 47 ist ein Schenkel 51 eines U-för­ migen Verbindungsstiftes 50 eingesetzt, und das freie Ende dieses Schenkels 51 ist frei in die L-förmige Gleitöffnung 39 des langen Rahmenteils 30 eingeführt, um entlang dem bogenförmigen Rand 40 zu gleiten. Der andere Schenkel 52 des Verbindungsstiftes 50 ist durch die Wellenlagerlöcher 57 und 58 von Vorsprüngen 55 und 56 hindurchgeführt, die einander gegenüber an einem Verbindungsarm 54 gebildet sind, während sein freies Ende frei in die Gleitöffnung 39 eingeführt ist, so daß es entlang dem senkrechten Teil derselben gleiten kann.

Der Verbindungsarm 54 ist seinerseits mit einem Basisteil 59 versehen, der von der Rückseite betrachtet die Form eines umgekehrten U aufweist und mit einer Einsetzöffnung 60 versehen ist. Vom vorderen Ende des Basisteils 59 gehen zueinander parallele, senkrecht nach unten verlängerte Arme 61 und 62 aus, an denen Fortsätze 55 und 56 gebildet sind und die einteilig mit dem Basisteil ausgebildet sind. Wellenlagerlöcher 63 und 64 sind in den freien Enden der Arme 61 und 62 angebracht. Einer der Arme ist mit einer Anstoßfläche 65 versehen, die vom unteren Rand L-förmig abgebogen ist und sich in bezug auf die Senkrechte leicht geneigt nach oben erstreckt, und mit einem Anschlagvor­ sprung 66, der an der oberen Kante L-förmig abgebogen ist, so daß er sich im wesentlichen waagerecht erstreckt. Eine Lagerwelle 67 ist in den Wellenlagerlöchern 63 und 64 an den Enden der Arme 61 und 62 gelagert und durch eine Lagerbohrung 68 des beweglichen Kontaktarms 14 hindurchgeführt, welcher eine abgewinkelte Gestalt auf­ weist und über den Anschlußdraht 26 mit dem einen Ende der Detektorspule 21 verbunden ist, wobei der bewegliche Kontaktgeber 14 schwenkbar an dem Verbindungsarm 54 ge­ lagert ist. An einer sich über dem Wellenlagerloch 68 des beweglichen Kontaktgebers 14 befindlichen Stelle ist ein verbreiterter Teil 70 mit einem Einsetzloch 69 nach oben vorstehend vorgesehen, während der bewegliche Kontakt 16, der vorzugsweise aus einem gut leitfähigen Kontaktmaterial gebildet ist, an dem freien Ende des unteren Randes be­ festigt ist.

Der bewegliche Kontakt 16 des beweglichen Kontaktarms 14 ist so angeordnet, daß er mit dem feststehenden Kontakt 17 in Berührung kommen kann, der vorzugsweise aus einem gut leitfähigen Material gebildet und an dem feststehenden Kontaktträger 15 befestigt ist, der unter dem beweglichen Kon­ taktarm 14 angeordnet ist. Der feststehende Kontaktträger 15 ist seinerseits an dem Schenkel eines U-förmigen Teils 71, an dem der feststehende Kontakt 17 befestigt ist, nach unten zu der Bogenlöscheinrichtung 18 hin geneigt, um auf diese Weise ein Bogenführungsteil 72 zu bilden, das sich weiter nach unten bis zu einer Stelle erstreckt, die dem Lichtbogen-Führungsteil 43 des Rahmens 28 gegen­ überliegt, während ein Verbindungsteil 74, das einteilig mit einem Metallanschluß 73 ausgebildet ist, sich von dem anderen Schenkel des U-förmigen Teils 71 erstreckt und L-förmig gebogen ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine An­ ordnung vorgesehen, um die Funktion des Auslösemechanismus positiv zu unterstützen und zu beschleunigen, so daß die Kontaktöffnungsbewegung des beweglichen Kontaktarms 14 beschleunigt wird. Es wird weiter auf den Auslösemechanis­ mus Bezug genommen. ein Auslösehebel (Verriegelungsarm 76) des Auslöse­ mechanismus ist schwenkbar auf einer Achse (Lagerwelle 75) ange­ ordnet, die in den Wellenlagerlöchern 33 und 37 des Rah­ mens 28 gelagert ist. Dieser Verriegelungsarm 76 weist einen Basisteil 78 mit einer Kerbe 77 auf, in welcher der Kopf­ teil des zweiten Tauchankers 25 der elektromagnetischen Vorrichtung 11 in Eingriff kommt, und zwei Arme 79, 80 erstrecken sich vom vorderen Ende des Basisteils 78 aus in senkrechter Richtung und parallel zueinander; die Lagerwelle 75 ist in Wellenlagerlöchern 81 und 82 gela­ gert, die in den Armen 79 und 80 angebracht sind. Der Verriegelungsarm 76 ist an dem Rahmen 28 in der bereits angegebenen Weise schwenkbar gelagert. Der eine Arm 79 ist nach unten verlängert und L-förmig abgebogen, und ein Anstoßteil 83 steht so ab, daß er die Anstoßzunge 65 des Verbindungsarmes 54 anstoßen kann, um diese vorwärtszube­ wegen. Auf der Lagerwelle 75 und über die Wellenlager­ löcher 85 und 86 ist ferner ein Rastelement 84 gelagert, das von der Seite gesehen L-förmig ist und gemeinsam mit dem Verriegelungsarm 76 seine Funktion ausübt, wobei eine Verlängerung dieses Rastelementes 84 als Arm 87 ausge­ bildet ist, der normalerweise einen geringen Abstand von der unteren Oberfläche des Basisteils 78 des Verriege­ lungsarmes 76 aufweist, bei Betätigung jedoch mit diesem in Eingriff kommen kann; die andere Verlängerung erstreckt sich nach unten in Form eines Schenkels 89, an dem ein Haken 88 gebildet ist, welcher in die Einsetzöffnung 60 des Verbindungsares 54 hineinragt und an einer Kante derselben zum Eingriff kommt.

Um die Lagerwelle 49 des Betätigungshebels 44 herum ist eine Schraubenfeder 90 angeordnet, die auf diesen Betä­ tigungshebel 44 stets eine drehende Kraft ausübt, welche in Richtung der Kontaktöffnungsbewegung wirksam ist, also bei Fig. 2 im Uhrzeigersinn; diese Feder greift an ihrem einen Ende an einer abgewinkelten Kante der Gleitöffnung 39 und an ihrem anderen Ende an dem Schenkel 51 des Verbindungsstiftes 50 an, wobei die Feder durch eine halbringförmige Führung 53 am unteren Teil 45 des Betätigungshebels 44 geführt ist. An dem freien Angriffs­ ende 42 des langen Rahmenteils 30 des Rahmens 28 greift ferner ein Ende einer Rückholfeder 91 an, deren anderes Ende an dem Einsetzloch 69 des beweglichen Kontaktgebers 19 angreift, so daß dieser Kontaktgeber 14 stets mit einer Kraft belastet wird, die in Richtung der Trennung von dem feststehenden Kontaktgeber 15 wirksam ist. Ferner sind eine dem Verriegelungsarm zugeordnete Feder 92 und eine dem Rastelement zugeordnete Feder 93 auf der Lager­ welle 75 des Verriegelungsarms 76 angeordnet, wobei die Feder 92 an ihrem einen Ende an der Unterseite des Basis­ teils 78 des Verriegelungsarms 76 und an ihrem anderen Ende an einer Welle 94 angreift, die in den Wellenlagerlöchern 34 und 38 des Rahmens 28 gehaltn ist, so daß der Verrie­ gelungsarm 76 stets entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 beaufschlagt wird, also in der Richtung, in welcher der zweite Tauchanker 25 nach oben gezogen wird. Die dem Rastelement zugeordnete Feder 93 greift an ihrem einen Ende an der Welle 94 und an ihrem anderen Ende an einem geeigneten Teil des Rahmens 28 an, z. B. am Umfangsrand eines kreisrunden Loches 25, das in dem langen Rahmen­ teil 30 angebracht ist, so daß das Rastelement 84 stets entgegen dem Uhrzeigersinn beaufschlagt wird, also mit dem Verbindungsarm 54 in Eingriff kommen kann.

Zwischen der die Führung des Lichtbogens bewirkenden Verlängerung 43 des Rahmens 28 und dem Bogenführungsteil 72 des feststehenden Kontaktgebers 15 ist die Bogenlösch­ einrichtung angeordnet, die gemäß der Erfindung in beson­ derer Weise ausgebildet und angeordnet ist. Diese Bogen­ löscheinrichtung 18 ist mit einer Aussparung 96 versehen, durch die hindurch das freie Ende des beweglichen Kontakt­ gebers 14 bewegt werden kann; sie enthält eine Mehrzahl von Entionisierungsblechen 97, die U-förmig und flach aus­ gebildet sowie in geringem Abstand voneinander angeordnet sind. Diese Entionisierungsbleche 97 sind zwischen zwei Seitenplatten 98 und 99 gehalten und an ihren Endrändern mit einer Abschlußplatte 100 versehen, die an den Seiten­ platten 98 und 99 befestigt ist. Eine Gasabführöffnung 101 ist in der Abschlußplatte 100 angebracht. In der Mitte dieser Öffnung 101 ist ein plattenförmiges Teil 102 gegenüber der Aus­ sparung 96 der Entionisierungsbleche 97 vorgesehen, um die direkte Abführung zu hemmen.

Ein Gehäuse 103 zur Aufnahme aller vorstehend beschriebe­ nen Bestandteile bildet einen Gehäuseraum mit zwei zusam­ mengesetzten Gehäusehälften 104 und 105, die jeweils mit einer Kerbe zur Bildung eines rechtwinkligen Schlitzes 106 in einer Abschlußwand auf derjenigen Seite versehen sind, auf der die Bogenlöscheinrichtung 18 angeordnet ist, wenn diese miteinander in Eingriff sind. Der Schlitz 106 ist hinter dem plattenförmigen Teil 102 angeordnet, wel­ ches eine direkte Abführung hemmt. Das Gehäuse 103 ist ferner an seiner Oberseite mit einem Durchführungsloch 107 für den herausstehenden Betätigungshebel 44 versehen, wel­ ches dessen Drehwinkel begrenzt, während der untere Teil 45 des Betätigungshebels 44 unmittelbar unter dem Loch 107 drehbar gelagert ist. Auf der Innenseite des Gehäuses 103 ist ein Vorsprung vorgesehen, der geeignet ist, die Dreh­ bewegung des Verbindungsarms 54 zu begrenzen, und der mit dem Anschlagvorsprung 66 dieses Armes 54 in Eingriff ist; ein quadratischer Pfosten 108, auf den der U-förmige Teil 71 des feststehenden Kontaktgebers 15 aufgesetzt werden kann und vorzugsweise eine vorspringende Wand zum Isolie­ ren des Kontaktgebers von der Umgebung des Verbindungs­ drahtes 26 auf der dem Pfosten gegenüberliegenden Seite sind vorgesehen. Im Inneren des Gehäuses 103 sind ferner abgebogene Teile 109 und 110 vorgesehen, an denen die elektromagnetische Vorrichtung 11 und die Bogenlöschein­ richtung 18 in kompakter und stabiler Weise gehaltert sind. Ein elastisches Teil wie eine Feder kann an dem obengenannten, festliegenden Vorsprung befestigt sein, so daß der Verbindungsarm 54 zurückgestoßen wird, wodurch es ermöglicht wird, die Drehbewegung des Verbindungsarms 54 zu unterstützen, wenn dieser sich entgegen dem Uhrzei­ gersinn dreht, nachdem er eine schnelle Drehung im Uhr­ zeigersinn ausgeführt hat.

Es wird nun die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung weiter erläutert. Wenn der Betätigungshebel 44 des hand­ betätigbaren Kontaktöffnungs- und -schließmechanismus sich in der in Fig. 2 oder 4 gezeigten Stellung befindet, also in der Zeichnung nach rechts verdreht ist, befindet sich der eine Schenkel 51 des Verbindungsstiftes 50 am obersten Ende des bogenförmigen Randes 40 der Gleitöff­ nung 39, während der andere Schenkel 52 sich im oberen Bereich des anderen senkrechten Teils der Öffnung 29 be­ findet; daß zusätzlich die Vorspannkraft der Rückholfeder 91 wirksam ist, werden der Verbindungsarm 54 und der be­ wegliche Kontaktgeber 14 nach oben bewegt. Folglich wird der bewegliche Kontakt 16 des beweglichen Kontaktgebers 14 in dem Kontaktöffnungs- und -schließabschnitt 13 von dem feststehenden Kontakt 17 des feststehenden Kontakt­ gebers 15 getrennt, so daß der Stromkreisunterbrecher in den Kontaktöffnungszustand gelangt. In diesem Zustand ist jede Aufwärtsbewegung des Verbindungsarms 54, die größer als erforderlich wäre, durch den Vorsprung am Gehäuse verhindert. Wenn hingegen der Betätigungshebel 44 aus der in den Fig. 2 und 4 gezeigten Stellung in die in Fig. 5 gezeigte Stellung verdreht wird, also entgegen der Vorspannkraft der Schraubenfeder 90 auf der Lager­ welle 49 des Betätigungshebels und entgegen der Kraft der Rückholfeder 91, wird dieser Betätigungshebel 44 in seiner entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehten Stellung angehalten, wobei die Vorspannkräfte der Federn 90 und 91 überwunden werden, wenn die Stellung des einen Schenkels 51 des Ver­ bindungsstiftes 50, der in das durchführende Loch 47 des verbreiterten Teils 48 am unteren Teil 45 des Betätigungs­ hebels eingeführt ist, eine Linie überschritten hat, wel­ che die Lagerwelle 49 des Betätigungshebels und den ande­ ren Schenkel 52 des Verbindungsstiftes 50 verbindet, so daß der Betätigungshebel dort festgehalten wird. Dadurch erreicht der eine Schenkel 51 des Verbindungsstiftes 50 den unteren Teil des bogenförmigen Randes der Gleitöffnung 39, und der andere Schenkel 52 erreicht den unteren Teil des senkrechten Bereichs der Öffnung 39, so daß der Ver­ bindungsstift 50 sich in einem im wesentlichen senkrech­ ten Zustand befindet, in welchem der Haken 88 des Rast­ elementes 84 an der Kante der Einsetzöffnung 60 des Ver­ bindungsarms 54 in Eingriff ist; der Verbindungsarm 34 sowie der an diesen über die Lagerwelle 67 angekoppelte bewegliche Kontaktgeber 14 werden beide verdreht, so daß sie sich vorwärts neigen, bis der bewegliche Kontakt 16 mit dem feststehenden Kontakt in Berührung kommt und der Kontaktschließzustand erreicht ist. Es ist dann ein elek­ trischer Stromkreis geschlossen über den metallischen Anschluß 27, die Spule 21, den Verbindungsdraht 26, den beweglichen Kontaktgeber 14, den beweglichen Kontakt 16, den feststehenden Kontakt 17, den feststehenden Kontakt­ geber 15 und den metallischen Anschluß 37.

Wenn ein Überstrom fließt, z. B. ein Strom, der 1,15mal größer ist als der Nennstrom, und wenn dieser Strom bei dem in Fig. 5 gezeigten Kontaktschließzustand andauert, so wird anfangs der Magnetkopf 23 durch die Spule 21 in der elektromagnetischen Vorrichtung 11 erregt, wobei der erste Tauchanker 24 nach und nach an den Magnetkopf 23 angezogen wird. Dadurch wird der magnetische Leitwert des durch das Joch 20 verlaufenden Magnetkreises vergrößert, so daß der zweite Tauchanker 25, der sich normalerweise in seiner oberen Stellung befindet und dort durch den Verrie­ gelungsarm 76 aufgrund der Federbelastung durch die entsprechende Feder 92 gehalten wird, gegen den Magnet­ kopf 23 gezogen wird, und dabei die Federkraft überwindet. Gleichzeitig werden der Verriegelungsarm 76 und das Rast­ element 84 mit der Lagerwelle 75 als Zentrum verdreht, der Haken 88 des Rastelementes 84 kommt von dem Rand der Öff­ nung 60 des Verbindungsarms 54 frei, und die Anstoßzunge 65 des Verbindungsarms 54 wird, wie in Fig. 6 gezeigt, durch den Anstoßfuß 83 des Verriegelungsarms 76 angestoßen, um nach oben bewegt zu werden. Auf den Verbindungsarm 54 wirkt daher aufgrund des beschriebenen Anschlagens und der Vorschubbewegung eine hohe Anstoßkraft ein, so daß eine wesentliche Wirkung der Erfindung erzielt wird, wobei die eine Drehbewegung bewirkende Kraft an dem Verbindungsarm 54 schnell von dem feststehenden Kontaktgeber 15 getrennt wird, um die in Fig. 6 gezeigte Stellung zu erreichern, wobei ein Zusammenwirken mit der Spannkraft der Rückhol­ feder 91 stattfindet, die an dem bewelichen Kontaktgeber 14 angreift, welcher an den Verbindungsarm 54 angekoppelt ist.

Da zu diesem Zeitpunkt die elektromagnetische Treibkraft, die durch den Stromfluß durch den feststehenden Kontakt­ geber 15 und den beweglichen Kontaktgeber 14 erzeugt wird, auf den Lichtbogen einwirkt, der beim Kontaktöffnen in wohlbekannter Weiser erzeugt wird, und da zusätzlich der bewegliche Kontakt 16 des beweglichen Kontaktgebers 14, der sich im Kontaktschließzustand außerhalb der Bogen­ löscheinrichtung befindet, unmittelbar durch die Ausspa­ rung 96 der Bogenlöscheinrichtung 18 hindurchgeführt wird, wird der Lichtbogen innerhalb dieser Bogenlöscheinrichtung äußerst wirksam aufgeteilt, abgekühlt und gelöscht. da der feststehende Kontaktgeber 15 an seinem an den feststehen­ den Kontakt 17 angrenzenden Teil so geneigt ist, daß er sehr nahe an die Bogenschlöscheinrichtung 18 herankommt, wird der erzeugte Lichtbogen sehr wirksam zu der Bogen­ löscheinrichtung 18 hin gedrängt, und zwar noch bevor er das Lichtbogen-Führungsteil 72 erreicht, so daß die Wirk­ samkeit der Bogenlöschung durch diese Anordnung weiter unterstützt wird. Wenn der beweglche Kontaktgeber 14 sich nach oben bewegt hat, befindet sich ferner der obere Teil seines freien Endes sehr nahe an dem Rahmen 28, so daß dort nach dem Öffnen der Kontakte ein elektrischer Stromweg über den Rahmen 28 mit seiner Verlängerung 43 und das einteilig mit diesem Rahmen 28 ausgebildete Joch 20 gebildet werden kann.

Ferner kann zwar das während der Lichtbogenlöschung er­ zeugte Gas durch die Gasabführöffnung 101 in der Abschluß­ platte 100 der Bogenlöscheinrichtung 18 über den Schlitz 106 des Gehäuses 103 zur Außenseite abgeführt werden, je­ doch wird durch die Platte 102 in der Abführöffnung 101, die in Längsrichtung des Gehäuses 103 mit dem Schlitz 106 fuchtet, bewirkt, daß die Gasströmung um diese Platte 102 herumgelenkt und dadurch gehemmt wird, so daß das Gas nicht direkt nach außen abfgeführt wird und die Gasabfüh­ rung allmählich erfolgt; eine schnelle Gasabführung wird also verhindert. Eine schnelle Gasabführung ist nicht erwünscht, denn zwischen den aufgeteilten Lichtbögen im Inneren der Bogenlöscheinrichtung 18 werden durch das Lichtbogengas auf der Außenseite der Bogenlöscheinrich­ tung Kurzschlüsse gebildet, wodurch die Bogenlöschwirkung verschlechtert wird. Durch den geringen Abstand des Rast­ elementes 44 an seinem einen Arm von der unteren Ober­ fläche am Basisteil des Verriegelungsarms 76 wird er­ reicht, daß der zweite Tauchanker 25 der elektromagneti­ schen Vorrichtung 11 keiner Belastung durch das Gewicht des Rastelementes 84 und der zugeordneten Teile ausge­ setzt wird, sondern bei einer vorbestimmten Stromhöhe, z. B. durch einen Kurzschluß, betätigt werden kann.

Wenn ein Kurzschlußstrom fließt, also ein Strom, der das Zwei- oder Dreifache des Nennstroms beträgt, so wird nur der zweite Tauchanker 25 sofort an den Magnetkopf 53 angezogen, da die Erregungskraft der Spule 21 äußerst groß ist, wodurch der Verriegelungsarm 76 und das Rast­ element 84 augenblicklich betätigt werden. Mit Ausname von dieser Besonderheit treten dann beim Auftreten eines Kurzschlusses dieselben Funktionen auf, wie oben für den Fall eines Überstroms beschrieben.

Claims (3)

1. Stromkreisunterbrecher mit einem beweglichen, an einen Handbetätigungshebel angekoppelten Verbindungsarm, an dem ein beweglicher Kontaktarm schwenkbar gelagert ist und der durch eine am Kontaktarm angreifende Feder in die Öffnungs­ stellung von einem gehäusefesten Kontakt fort vorgespannt ist, und mit einem auf Überstrom ansprechenden Auslöseme­ chanismus, der einen elektromagnetischen Antrieb mit einem Anker aufweist, welcher an einem Rastelement angreift, durch das der bewegliche Verbindungsarm in der Schließ­ stellung verrastbar ist, wobei:

• - der Verbindungsarm um eine bewegliche, an den Handbetä­ tigungshebel angekoppelte Achse schwenkbar gelagert ist,
• - das Rastelement um eine gehäusefeste Achse schwenkbar gelagert ist und an seinem einen Ende an den Anker an­ geschlossen und an seinem anderen Ende über einen Haken an der anderen, von dem beweglichen Kontaktarm abgewand­ ten Seite des Verbindungsarmes verrastbar ist und ein Widerlager für diesen Verbindungsarm sowie den bewegli­ chen Kontaktarm bildet, um welches diese bei Betätigung des Handbetätigungshebels in ihre Öffnungsstellung schwenkbar sind,
• - dieses Widerlager durch die Auslösebewegung des Ankers und die durch sie bewirkte Lösung des Hakens von dem Verbindungsarm beseitigt wird und dieser Verbindungsarm mit dem beweglichen Kontaktarm um die in ihrer Schließ­ stellung verbleibende bewegliche Achse durch die Feder in Öffnungsrichtung verschwenkt werden und
• - die Auslösebewegung des Ankers zur Unterstützung der Öffnungsbewegung auf den beweglichen Kontaktarm übertra­ gen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Anker (25) an dem einen Ende eines um eine gehäuse­ feste Achse (75) schwenkbar gelagerten Auslösehebels (76) angreift, dessen anderes Ende ein Anstoßteil (83) bildet,
• b) das Anstoßteil (83) mit einer am Verbindungsarm (54) gebildeten Anstoßfläche (65) zusammenwirkt,
• c) das Rastelement (84) über den Auslösehebel (76) an den Anker (25) angeschlossen ist,
• d) der elektromagnetische Antrieb (11) sowohl auf Kurz­ schlußstrom als auch auf Stromüberlastung anspricht und
• e) der Angriffspunkt der Feder (91) an dem beweglichen Kontaktarm (14) so gewählt ist, daß dieser Kontaktarm (14) stets in Richtung der Trennung von dem gehäuse­ festen Kontakt (17) belastet ist.

2. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rastelement (84) und der Auslösehebel (76) um dieselbe gehäusefeste Achse (75) schwenkbar gelagert sind.