DE3328526A1

DE3328526A1 - Klappanker-system

Info

Publication number: DE3328526A1
Application number: DE19833328526
Authority: DE
Inventors: Werner 6909 Walldorf Bruckner; Rolf 6909 Leimen Goehle; Klaus 6901 Wilhelmsfeld Greefe; Erwin 6909 Leimen Muders; Volker 6901 Bammental Schmitt
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1983-08-06
Filing date: 1983-08-06
Publication date: 1985-02-21

Description

Klapanker-System
Die Erfindung betrifft ein Klappanker-Auslösesystem für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, mit wenigstens einem beweglichen Kontaktstück, das an jeweils einem Kontakthebel angebracht ist, und Je einem mit jedem beweglichen Kontaktstück zusammenwirkenden festen Kontaktstück, und mit Mitteln zur Übertragung der Bewegung des Klappankers auf den beweglichen Kontakthebel bei einem Auslösevorgang.
Zur unverzögerten Auslösung werden Leitungsschutzschal ter im allgemeinen mit Tauchschlaganker-Auslösesystemen ausgerüstet, die einen Magnetanker, einen Magnetkern eine Spuleedie beide umgibt, und ein Magnetjoch für den magnetischen Rückfluß aufweisen. Unter der KurzschluB-stromeinwirkung entriegelt der Schlaganker meist über einen Hebel das Schaltschloß zur bleibenden Öffnung der Kontaktstücke und wirkt unmittelbar auf das bewegliche Kontaktstück bzw. den Kontkthebel ein zur unverzögerten Kontaktstücktrennung.
Obwohl Tauchanker-Magnetauslöser im Endeffekt meist teuerer sind als Klappanker-Magnetauslöser, sind bei Leitungsschutzschaltern nur in geringem Umfange Klappanker-Systeme eingesetzt worden. Die Klappanker, die keine Schlagwirkung auf das bewegliche Kontaktstück haben und dabei niedrige Herstellungskosten benötigen, wirken lediglich auf das Schaltschloß, welches nach Entriegelung die Kontaktstücke trennt. Durch die so entstehende relativ große Verzugszeit bis zur Kontaktöffnung und durch die relativ geringe Kontaktöffnungskraft, welche von dem Schaltwerk bestimmt wird, besitzen diese Leitungsschutzschaltertypen ein niedriges Kurzschlußschaltvermögen und vielfach geringer Kurzschlußstrombegrenzung.
Es sind Klappanker-System bekannt, bei denen eine Schlagwirkung auf das bewegliche Kontaktglied über eine Schlagumlenkung über Hebel-Systeme erzielt wird. Diese Hebel-Systeme besitzen aber einen ungünstigen Wirkungsgrad, da große Massen beschleunigt werden müssen und da sie aufgrund der Toleranzen z.B. in den Lagerstellen einen Teil derSchlagenergie absorbieren. Der Kostenvorteil des einfachen Klappankerprinzips kommt hier nicht mehr voll zum Tragen, und die Kurzschlußabschaltleistung ist gegenüber dem Tauchankerprinzip deutlich niedriger begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klappanker-System der eingangs genannten Art zu schaffen bei der die Nachteile der genannten Einrichtungen vermieden sind.
Insbesondere soll ein Klappanker-System angegeben werden, bei dem nur geringe Massen beschleunigt werden müssen, und bei dem nur in geringem Umfang schlagenergieabsorbierende Toleranzen vorhanden sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Mittel annähernd senkrecht zu dem Klappanker und dem beweglichen Kontakthebel zwischen beiden eine Schlagstange vorgesehen ist, die von dem Klappanker in die Richtung Öffnen des Kontakthebels betätigbar ist.
In vorteilhafter Weise ist die Schlagstange-axial verschieblich. Bei einer ersten Ausführungsform ist die Schlagstange im Inneren der Magnetspule und dem Magnet kern gerührt und bei einer anderen Ausgestaltung kann die Schlagstange außerhalb der Magnetspule angeordnet sein. In beiden Fällen verläuft der Klappanker angenähert parallel zu dem beweglichen Kontakthebel bzw. ist die Bewegungsrichtung des Klappankers parallel zu der des beweglichen Kontaktstückes bzw. des Kontakthebels und die Schlagstange verläuft zwischen beiden senkrecht zu beiden.
Es besteht auch die Möglichkeit, daß die Schlagstange am Klappanker befestigt ist; sie hintergreift dabei den beweglichen Schaltkontakt und öffnet diesen, wenn der Klappanker erregt wird und anzieht; während bei den ersten beiden Alternativen die Übertragung auf den beweglichen Kontakthebel grundsätzlich in Richtung senkrecht zu der Längserstreckung des Kontakthebels bzw in Richtung der Bewegung des Kontaktstückes erfolgt, kann bei der Lösung, bei der die Schlagstange am Klappanker befestigt ist, letztere im Bereich des Kontakthebels eine Drehbewegung ausführen, so daß die letztere Lösung nicht ganz so optimal erscheint als die beiden ersten Lösungen, bei denen die Schlagstange nicht am Klappanker befestigt ist, sle hat aber den Vorteil, daX die Schlagstange direkt an die Ankerklappe angeformt werden kann.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird also über einen Stift oder ein ähnliches geradliniges Teil, das als Schlagstange bezeichnet werden kann, die Bewegungsenergie des Klappankers direkt auf den beweglichen Kontakt praktisch ohne Überwindung von Reibungskräften schlagend übertragen.
Wesentlich ist, daß die Spulen so nah wie möglich an den Luftspalt herangelegt werden, um das magnetische Streufeld klein zu halten. Demgemäß könnte man die Spule mehrlagig ausbilden.
Weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weitern Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnung, in der drei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen die Fig. 1 bis 3 jeweils unterschiedliche Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erfindung wird angewendet bei Leitungsschutzschaltern, deren Aufbau beispielsweise aus der DE-OS 29 27 879 oder dem DE-GM 75 00 060 bekanntgeworden sind.
Derartige Leitungsschutzschalter besitzen im allgemeinen ein sockelförmiges Gehäuse, das auf eine Hut-Profiltragschiene aufgeschnappt werden kann. Im Inneren des Gehäuses befinden sich ein elektromagnetischer Auslöser, ein bewegliches Kontaktstück, ein festes Kontaktstück, ein thermischer Auslöser sowie ein Schaltwerk mit Betätigungsknebel; der Kontaktstelle, die aus dem festen und dem beweglichen Kontaktstück gebildet ist, ist eine Lichtbogenldschkammer mit Lichtbogenlöschblechen zugeordnet.
In den Fig. 1 bis 3 sind nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Komponenten eingezeichnet. Man erkennt in der Ausgestaltung der Fig. 1 den beweglichen Kontakthebel 10, der bei 11 als Drehachse gelagert ist und an dessen anderem Ende das bewegliche Kontaktstück 12 angebracht bzw. angeformt ist. Mit dem beweglichen Kontaktstück 12 wirkt ein festes Kontaktstück 13 zusammen, das an einer Lichtbogenleitschiene 14 angeformt ist, die im unteren Bereich ein Lichtbogenlöschblechpaket 15 an einer Seite begrenzt.
Das elektromagnetische Auslöse-System 16 ist ein Klappankermagnet-System mit einem L-förmigen Joch 17, an dessen einem Schenkel 18 senkrecht zu diesem ein Magnetkern 19 befestigt ist. Der Magnetkern 19 ist von einer Spule 20 umgeben.
An dem anderen Schenkel 21 des Magnetjoches 17, der parallel zur Mittelachse des Magnetkernes 19 verläuft, ist ein Klappanker 22 drehbar gelagert, der den Magnetkern und die Spule vollständig überdeckt und der angenähert parallel zu dem Schenkel 18 verläuft. Der Klappanker 22 verläuft außerdem auch noch parallel zu dem beweglichen Kontakthebel.
Der Magnetkern 19 umgibt eine Bohrung 23, in deren Innerem eine Schlagstange 24 geführt ist, die an einer Seite aus dem Magnetkern 19 und auf der anderen Seite aus dem Schenkel 18 des Joches herausragt. Die Länge dieser Schlagstange 24 ist so bemessen, daß dann, wenn der Klappanker 22 aus der in der Figur 1 gezeigten auslösebereiten Stellung angezogen wird in die Auslöser stellung, in der der Klappanker 22 an der rechten freien Stirnfläche des Magnetkernes 19 anliegt, das andere Ende der Schlagstange 24 auf den Kontakthebel aufgetroffen ist und die Kontaktstelle 12/13 geöffnet hat.
Wie man aus der Fig. 1 erkennen kann, wird die Bewegungsrichtung des Klappankers 22 über die Schlagstange 24 unmittelbar und ohne Zwischenfügung eines Hebelgestänges auf den beweglichen Kontakthebel 10 übertragen, so daß das Klappanker-System als Schnellauslöse-System verwendet werden kann, ohne daR irgendwelche Reibungswiderstände bei der Übertragung der Bewegung vom Klappanker 22 auf den Kontakthebel 10 zu überwinden wären.
Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung ähnlich der der Fig. 1; der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Figuren besteht darin, daß der Klappanker 30 deutlich länger ist als der Schenkel 18 und daß der Magnetkern 19 keine Mittelbohrung aufweist. Außerhalb der Spule 20 befindet sich eine Schlagstange 32, die zum Beispiel in einer nur angedeuteten Bohrung 33 im Gehäuse geführt ist; die Schlagstange 32 hat die gleiche Wirkung wie die Schlagstange 24 und verläuft dabei parallel zur Mittelachse des Magnetkernes 19. Der Vorteil bei dieser Ausgestaltung besteht im wesentlichen darin, daß die Schlagstange 32. - wie es vorteilhaft ist - unmittelbar im Bereich des beweglichen Kontaktstückes 12 auf den Kontakthebel 10 einwirkt.
Die Ausgestaltung der Fig. 3 des Magnetankers-Systems ist ähnlich der der Fig. 1 und 2; der Unterschied zu diesem System besteht darin, daß der Klappanker 22 die Länge aufweist, die derjenige gemäß Fig. 1 besitzt. Am Klappanker 22 ist eine. senkrecht zu dem Kontakthebel 10 verlaufende Schlagstange 40 angeordnet, die mit einem Fortsatz 41 den beweglichen Kontakthebel umfaßt. Wenn das Klappanker-System erregt wird, verdreht sich der Klappanker 22 in Uhrzeigersinn und reißt über die Anformung 41 den beweglichen Kontakthebel und das bewegliche Kontaktstück 12 auf. Hierbei also wird der Kontakthebel ziehend geöffnet, wogegen bei den Ausgestaltungen gemäß den Fig. 1 und 2 der Kontakthebel aufgedrückt wird.
Die Fig. 3 zeigt, daß die Spule 42 vorteilhaft auch mehrlagig ausgebildet sein kann. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Magnetkraft auf den Klappanker 22 stark erhöht wird.
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Claims

Ansprüche U Klappankersystem fUr ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, mit wenigstens einem beweglichen Kontaktstück, das an jeweils einem Kontakthebel angebracht ist, und je einem mit jedem beweglichen Kontaktstück zusammenwirkenden festen KontaI<tstück, und mit Mitteln zur Übertragung der Bewegung des Klappankers auf den beweglichen Kontakthebel bei einem Auslösevorgang, dadurch gekennzeichnetS daß als Mittel annähernd senkrecht zu dem Klappanker (22) und dem beweglichen Kontakthebel (10) zwischen beiden eine Schlagstange (24) vorgesehen ist, die von dem Klappanker (22) in die Richtung Öffnen des Kontakthebels betätigbar ist.
2. Klappankersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagstange (24) axial und annähernd senkrecht zu dem Kontakthebel verschieblich ist.
3. Klappankersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagstange (24) im Inneren der Magnetspule (20) und des Magnetkern3 (19) koaxial zu beiden geführt ist.
4o Klappankersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagstange (32) außerhalb des Magnetsystems axial geführt verschieblich ist.
5. Klappankersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagstange (40) am Klappanker befestigt ist.
6. Klappankersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagstange (40) am Klappanker (22) angeformt ist.
7. Klappankersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagstange (40) den Kontakthebel (10) umfaßt und diesen in Richtung Öffnen zieht.
8. Klappankersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (20, 42) ein- oder mehrlagig so nah wie möglich an den Luftspalt herangelegt ist.