DE3328926C2 - Fernsteuerbarer Schalter - Google Patents

Description

F i g. 6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform nach F i g. 1,

F i g. 7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines beweglichen Kontaktes, einer Elekromagnetanordnung und einer Mechanik,

F i g. 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer bistabilen polarisierten Elektromagnetanordnung und eines Handhebels,

F i g. 9 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht der Ausführungsform nach F i g. 1 in der Einschaltstellung,

F i g. 10 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht derselben in der Ausschaltstellung,

F i g. 11 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht derselben in durch das Bimetall bewirktem Auslösezustand,

F i g. 12 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht derselben in der durch die Elektromagnetanordnung bewirkten Auslösestellung,

Fig. 13 zeigt Arbeitsdiagramme der Ausführungsform nach F ig. 1,

F i g. 14 zeigt Stromläufe des Dreiieitersystems zur Ansteuerung der bistabilen polarisierten Elektroir.agnetanordnung, und

Fig. 15 zeigt Stromlaufdiagramme eines Zweileitersystems zur Ansteuerung desselben.

Zunächst wird eine einpolige Konstruktion erläutert, die sich dazu eignet, einen Überstrom und einen Kurzschlußstrom auf der Netzleitung festzustellen und einen Schaltvorgang auszulösen und die mittels des Handhebels oder eines Fernsteuersignals die Netzleitung einschalten, ausschalten und rückstellen kann.

Ein Gehäuse A (der Körper des Schalters) besteht wie aus F i g. 6 ersichtlich hauptsächlich aus einem äußeren Gehäuse 1, einem Innengehäuse 2, einem seitlichen Dekkel 3 und einer Deckplatte 4. Das Innengehäuse 2 hat eine obere Platte 11a und eine seitliche Platte Hb und deckt damit im wesentlichen die seitliche und die obere öffnung des äußeren Gehäuses 1 ab. Der seitliche Dekkel 3 deckt die Außenfläche des Innengehäuses 2 ab, so daß das äußere Gehäuse 1, das Innengehäuse 2 und der seitliche Deckel 3 miteinander über Nietbolzen 8 verbindbar sind, die in Verbindungsbohrungen 5 bis 7 eingesetzt sind, die in dem äußeren Gehäuse 1 und dem seitlichen Deckel 3 vorgesehen sind. Die Deckplatte 4 aus elastischem Kunststoff liegt an Stegen S und JO an den oberen Enden des äußeren Gehäuses 1 bzw. des Innengehäuses 3 an, sowie an beiden Seitenrändern der oberen Platte 11a des Innengehäuses 2. Die Deckplatte 4 hat weiterhin Abdeckungen 12, die sich von ihren beiden Schmalseiten aus nach außen erstrecken. Am unteren Ende des Gehäuses A sind in dem äußeren Gehäuse 1 Montagenuten 19 ausgebildet, die zur Anbringung des Schalters an einer Schalttafel oder dergleichen dienen.

Die Anschlüsse umfassen im wesentlichen die Hauptanschlüsse 20 und 21 für die elektrischen Leitungen, einen Betätigungsanschluß 22 für ein Fernsteuersignal und einen Hilfsanschluß 23 hierfür. Die Hauptanschlüsse 20 und 21 bestehen jeweils aus einem Anschlußmittel (21) auf der Leitungsseite und einem Anschlußmittel (20) auf der Lastseite, wobei die Ansehlußmittel 20 und 21 Anschlußfahnen 24 bzw. 25, Scheiben 26 mit Haltevorsprüngen, Federscheiben 27, Quadratmuttern 28 und Anschlußschrauben 29 umfassen. Die Anschlußfahnen 24 und 25 sind an einer Seite nach unten abgewinkelt und bilden untere Zungen 31 bzw. 32. Die Ansehlußmittel 20 und 21 sind auf ges'vJten Abschnitten 15 und 16 im unteren Bereich zu beiden Seiten des Gehäuses A angeordnet.

Der Betätigungsanschluß 22 umfaßt U-förmige Anschlußstücke 36 und Anschlußschrauben 37 zur Verschraubung mit den oberen abgewinkelten Teilen derselben. Der Betätigungsanschluß 22 ist auf dem oberen gestuften Abschnitt 18 des Innengehäuses 2 angeordnet, wobei jedes der Anschlußstücke 36 in einen Schlitz 39 eingelegt ist, der an dem gestuften Abschnitt 18 ausgebildet ist und auf weichen die Anschlußstücke 36 zufolge ihrer Federwirkung aufgeklemmt sind. Der Hilfsanschluß 23 umfaßt 3 Anschlußstücke 40 und Anschlußschrauben 41 und befindet sich auf dem oberen gestuften Abschnitt 17 des Innengehäuses 2 auf der gleichen Seite wie der Lastanschluß 20.

Der elektrische Kreis zwischen den Hauptanschlüssen 20 und 21 umfaßt hauptsächlich eine Kontaktanordnung 43, einen tauchkolbenartigen Elektromagneten 44 und ein Bimetall 45 (vgl. F i g. 6), welcheTeüe im wesentliehen in der Verlängerung der Hauptanschlüsse 20 und 21 liegen, wobei die Kontaktanordnung 43 zum Schalten des Lastkreises dient und ein feststehendes Kontaktstück 46 sowie ein bewegliches Kontaktstück 48 umfaßt, die einen beweglichen Kontakt 47 hat und positioniert wird durch eine Trennwand 50, die aufrecht steht und eine Lichtbogenlöschkammer von einem Elektromagnetgehf'ise 52 trennt

Unter dem Elektromagnetgehäuse 52 befindet sich ein Schlitz 55, in den eine Kupferlitze 56 oder eine lei-

j)0 tende Platte einlegbar ist, die mit der feststehenden Kontaktplatte 53 und der Anschlußfahn«: 25 verlötet ist (vgl. F ig. 5).

Das bewegliche Kontaktstück 48 umfaßt gemäß Fig.7 und 12 eine bewegliche Kontaktplatte 57, einen Kontaktrahmen 58, eine Kontaktkraftfeder 59 und den beweglichen Kontakt 47, wobei die bewegliche Kontaktplatte 57 und der Kontaktrahmen 58 in ihren oberen Bereichen über einen Zapfen 60 schwenkbar miteinander verbunden sind und die Kontaktkraftfeder 59 in vorgespanntem Zustand zwischen der Kontaktpla;?e 57 und dem Kontaktrahmen 58 oberhalb des Zapfens 60 sitzt, vgl. F i g. 5 und 6, so daß die Kontaktplatte 57 in ihrem mittleren Bereich elastisch auf dem Unterende des Kontaktrahmens 58 aufliegt. Hierdurch wird die Kontaktplatte 57 in einer stabilen Lage gehalten. Der bewegliche Kontakt 47 ist am unteren Ende der beweglichen Kontaktplatte 57 angeordnet. Oberhalb des beweglichen Kontaktes 47 befindet sich in der Kontaktplatte 57 eine schlüssellochförmige öffnung 62 zur Zwangsöffnung des Kontaktes. Das bewegliche Kontaktstück 48 hat gemäß F i g. 7 eine Lagerbohrung 61a an seinem unteren Ende oberhalb der Öffnung 62. In die Lagerbohrung 61a ist ein Zapfen 63 einsetzbar, der den Kontaktrahmen 58 schwenkbar mit einer nachfolgend ncch näiser beschriebenen Rastklinke 64 verbindet, so daß der bewegliche Kontakt 47 gemäß F i g. 5 auf dem feststehenden Kontakt 46 aufliegt.

Der tauchkolbenähnliche Elektromagnet 44 dient zur Feststellung eines Kurzschlußstromes und umfaßt ein Joch 65, eine Spule 66, einen Spulenkörper 67, einen feststehenden Eisenkern 68, eine Rückstellfeder 69, einen Tauchkolben 70 und eine bewegliche Stange 71. Das Joch 65 besteht aus einem U-förmigen Rahmen 72 und einer daran befestigten Befestigungsplatte 73, die rechteckige öffnungen 77 zur Aufnahme von verstemmbaren Vorsprüngen 76 des Rahmens 72 hat.

Das Joch 65 ist außerdem einstückig verbunden mit einem Rahmen 79 zur Lagerung einer Mechanik 78, die

nachfolgend erläutert werden wird. Eine Seitenplatte 82 aus elektrisch leitendem Werkstoff wie Kupfer oder einer Kupferlegierung ist aufrecht und gegenüber einer weiteren Seitenplatte 80 auf den U-förmigen Rahmen 72 aufgesetzt und mit diesem über Vorsprünge 81 und Rechtecköffnungen 83 verstemmt. Die Befestigungsplatte 73 ist unten abgewinkelt und erstreckt sich weiter in Form einer Lichtbogen-Leitplatte 84. Der tauchkolbenartige Elektromagnet 44 ist auf einem Lagerfuß ia des äußeren Gehäuses 1 angeordnet. Die Lichtbogen-Abschirmplatte 84 liegt auf der unteren Fläche des Lagerfußes la in der Weise auf, daß der Lagerfuß la sich zwischen dem Elektromagnet 44 und der Lichtbogen-Leitplatte 84 befindet. In dem äußeren Gehäuse 1 und dem inneren Gehäuse 2 sind Lagerbohrungen 89 und 90 für zwei Stifte 87 und 88 vorgesehen, auf denen die Mechanik 78 gelagert ist und die durch Bohrungen 91 und 92 des Rahmens 79 verlaufen, so daß sie ihn gegen die Seitenplatte 82, die an das Innengehäuse Ϊ angrenzt, halten und damit das Joch 65 und den Rahmen 79 positionieren. Der feststehende Eisenkern 68 hat eine Durchgangsbohrung 68a und sitzt seinerseits in einer Bohrung 93 im Querschenkel des U-förmigen Rahmens 712, mit dem er verstemmt ist. Die bewegliche Stange 71 ist langer als der Eisenkern 68 und sitzt verschiebbar in dessen Durchgangsbohrung 68a. Der Spulenkörper 67 hat an einem Ende einen Abschnitt 94 kleineren Durchmessers, der in eine Montagebohrung 95 in die Befestigungsplatte 73 eingepreßt ist. Mit seinem anderen Ende sitzt der Spulenkörper 67 auf dem feststehenden Eisenkern 68. Der Tauchkolben 70 ist verschiebbar in dem Spulenkörper 67 geführt und trägt eine Stange 96 zur Zwangsöffnung der Kontakte, die über den Abschnitt 94 kleineren Durchmessers des Spulenkörpers 67 nach außen reicht, so daß ein Flansch 97 am äußersten Ende der Stange % durch die schlüssellochförmige öffnung 62 im bereich ucicii größeren Duchnicsscr

und in deren Schlitz sitzt. Eine Rückstellfeder 69 befindet sich vorgespannt zwischen dem feststehenden Eisenkern 68 und dem Tauchkolben 70. Wenn durch die Spule 66 ein Überstrom fließt, begrenzt die Federkraft der Rückstellfeder 69 die Bewegung des Tauchkolbens 70. Fließt jedoch ein Kurzschlußstrom, so wächst der Magnetfluß zwischen dem feststehenden Eisenkern 68 und dem Tauchkolben 70 so stark an, daß die Kraft der Rückstellfeder 69 überwunden wird, so daß der Kolben 70 an den stationären Eisenkern 63 gezogen wird. Damit wird die bewegliche Stange 71 durch den Kolben 70 nach außen aus dem U-förmigen Rahmen 72 herausgeschoben und der Flansch 97 der Stange % nimmt die bewegliche Kontaktplatte 57 mit.

Das Bimetall 45 ist gemäß den F i g. 5 und 6 L-förmig gebogen und umfaßt einen waagerechten und einen schräg nach oben verlaufenden Abschnitt, wobei der letztere an seinem oberen Ende eine Einstellschraube 100 trägt, während der waagerechte Abschnitt 98 mit einer Bohrung (nicht dargestellt) versehen ist, durch welche hindurch das Bimetall 45 mit dem unteren Ende der Seitenplatte 82 verstemmt ist. Das Bimetall 45 und die Spule 66 sind weiterhin durch eine angelötete flexible Kupferlitze 101 verbunden, die Seitenplatte 82 und die bewegliche Kontaktplatte 57 sind über eine weitere, angelötete Kupferlitze 102 verbunden. Wenn das Bimetall 45 stromdurchflossen ist, biegt sich sein schräg nach oben verlaufender Abschnitt weg von dem Hauptanschluß 20, wobei der Biegevorgang so ausgelegt ist, daß er bei einem Überstrom eintritt, der ein Mehrfaches größer als der Nennstrom ist

Bei der vorbeschriebenen Konstruktion sind der netzseitigc Hauptanschluß 21 und der lastseitige Hauptanschluß 20 miteinander verbunden über die Kupferlitze 56, die stationäre Kontaktplatte 57, die Kupferlitze 102, die Seitenplatte 82, das Bimetall 45, die Kupferlitze 101 und die Spule 66, und zwar in der vorstehend aufgezählten Reihenfolge und das Einschalten und Ausschalten erfolgt über die Kontaktanordnung 43. Während einer Kurzichlußabschaltung sorgt die Lichtbogenlöschkammer 51 dafür, daß der in der Kontaktanordnung 43 erzeugte Lichtbogen rasch die Kontakte 46 und 47 verläßt und verschwindet. Die Lichtbogenlöschkammer 51 umfaßt einen Auslaß 103, Lichtbogenleitplatten 84 und 104. ein Entionisierungsgitter 105 und eine Auslaßplatte 106.

Wenn die Kontakte 46 und 47 während eines Kurzschlusses öffnen und hierdurch ein Lichtbogen entsteht, wird durch den unter Einschluß des Lichtbogens U-förmig verlaufenden Strompfad über die feststehende Koniiiktpiatte 53, da» feste Kontaktstück 45, der; L:chtbogen, den beweglichen Kontakt 47 und die bewegliche Kontiiktplatte 57 eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Lichtbogen in Richtung des Emionisierungsgitters 105 treibt. Der Lichtbogen reißt daher von den Kontakten 46 und 47 ab, springt über auf die Lichtbogenleitplattcn 84 und 104, nähert sich sodann dem Entionisierungsgitter 105, von dem er angezogen wird, tritt in dieses ein, wird geteilt und durch dieses Gitti.] 105 gekühlt und erlischt schließlich, so daß das erzeugte Gas über den Auslaß 103 nach außen entweicht.

Nachfolgend wird die Mechanik zum Einschalten oder Ausschalten, zum Auslösen und zum Rücksetzen der beweglichen Kontakanordnung 43 erläutert. Die Mechanik 78 umfaßt gemäß den F i g. 6 und 7 eine Auslöseklinke 109, eine Rastklinke 64, ein Betätigungsglied 110, einen Handhebel 111 und eine Betätigungsmagnetanordnung (Elektromagnet 112). Die Auslöseklinke 109 umfaik ein stehendes Segment 113, ein Seitensegment 114 und ein weiteres Segment 115, wobei das Seitensegment 114 und das weitere Segment 115 mit Bohrungen 116 versehen sind, in die ein Stift 87 über eine Bohrung 91 in idem seitlichen Rahmen 79 und der Seitenplatte 82 an deren dem Bimetall 45 zugewandten Seite einsetzbar ist und mit seinen beiden Enden in Lagerbohrungen 89 drehbar eingreift, die an dem äußeren Gehäuse 1 und dem Innengehäuse 2 ausgebildet sind. Das stehende Segment 113 der Auslöseklinke 109 befindet sich gemäß F i g. !5 mit seinem unteren Ende vor der verschiebbaren Stange 71 des tauchkolbenähnlichen Elektromagneten 44 und mit seinem oberen Ende gegenüber der Einstellschraube 100 an dem Bimetall 45. Das Seitensegment 114 verläuft schräg nach oben und hat an seinem abgeschrägten Oberrand einen nach unten gerichteten hakenförmigen Abschnitt 119 sowie an seinem oberen Ende eine kreisbogenförmige Fläche 120. Eine Schraubenfeder 121 mit abgewinkelten Enden dient zur Rückstellung und sitzt auf dem Stift 87 an der Auslöseklinke 109, wobei das eine Ende 121a sich gegen die schräge Unterkante des Seitensegmentes 114 und das andere Ende gegen das obere Segment des Joches 65 abstützt Folglich ist die Auslöseklinke 109 in einem Drehsinn entgegen dem Uhrzeigersinn in F i g. 5 belastet und das untere Ende des stehenden Segments 113 liegt gegen das Ende der verschieblichen Stange 71 an, so daß es gegen die vorstehende Fläche des feststehenden Eisenkerns 68 gehalten ist

Die: Rastklinke 64 besteht aus zwei länglichen Seitanteilen 122 und 123, die über ein Brückensegment 124

verbunden und mit Bohrungen 125 versehen sind, in die ein Stift 88 durch die Bohrungen 92 in dem Seitenrahmen 79 und der Seitenplatte 82 einsetzbar ist, der an beiden Enden in den Lagerbohrungen 90 in dem äußeren Gehäuse 1 und dem Innengehäuse 2 drehbar gelagert ist. Auf dem Stift 88 ist eine Rückstellfeder 127 in Form einer geschränkten Schraubentorsionsfeder gelagert. Die Rückstellfeder 127 stützt sich an ihrem einen Ende injf dem oberen Segment des Joches 65 und an ihrem anderen Ende an den unteren Seitenrändern der Seitenflächen 122 und 123 ab, so daß die Rastklinke 64 im Uhrzeigersinn in Fig. 7 vorgespannt ist und gegen die obere Kante der Befestigungsplatte 73 anliegen kann.

Das obere Ende der Rastklinke 64 steht in Eingriff mit dem oberen Ende der Auslöseklinke 109. Eine Klinke 128 am unteren Ende des Brückensegments 124 ist oberhalb des Drehweges des hakenförmigen Abschnittes 119 an der Auslöseklinke 109 angeordnet. Wenn sich folglich die Kastkünke M gegen die Kraft der Rückstellfeder 127 nach links dreht, gleitet die Klinke 128 auf der kreisbogenförmigen Fläche 120 der Auslöseklinke 109 und ermöglicht daher der letzteren eine Drehung nach rechts gegen die Kraft der Rückstellfeder 127, bis die Klinke 128 in den hakenförmigen Abschnitt 119 zu liegen kommt. Wenn folglich die Auslöseklinke 109 und die Rastklinke 124 in die Rückstellstellung gebracht werden, wird die Auslöseklinke 109 in derjenigen Lage gehalten. In der die Einstellschaube 100 des Bimetalls 45 und die verschiedene Stange 71 in Wirkverbindung mit dem s'ehenden Segment 113 der Auslöseklinke 109 treten können. Wenn die Auslöseklinke 109 tätig wird, wird die Rastklinke 64 von ihr frei und gelangt in die Auslösestellung. Der Zapfen 63, auf dem die bewegliche Kontaktanordnung 43 gelagert ist, sitzt drehbar in den Bohrungen 129 am unteren Ende der Rastklinke 64.

Der Handhebel Ul besteht aus Isoliermaterial und ist in emeu ΛΛίι:>3ΐ_ιιιι>ιί ims in der cDcrcn , iaiic Wa des inneren Gehäuses 2 sowie in eine Durchtrittsöffnung (einen Schlitz i30b) in der Deckplatte 4 eingesetzt und auf einer Achse 131 drehar gelagert, die drehbar in Bohrungen 131a in dem äußeren Gehäuse 1 und dem Innengehäuse 2 eingreift. Der Handhebel 111 weist beidseits eine kreisbogenförmige Anzeigeplatte 1116 auf und ist an seinem unteren Ende mit einer Verbindungsbohrung 133 sowie an seiner rechten Seite mit einem etwa waagerecht verlaufenden Arm 134 versehen, der mit einer Tauchkolbenverbindungsbohrung 135 (vgl. F i g. 8) ausgestattet ist. Wenn der Schalter über den Handhebel 111 in die Einschaltstellung gebracht ist, sind die Buchstaben »ON« auf der Anzeigeplatte 1116 durch den Schlitz 1306 hindurch lesbar. In der Aussschaltstellung sind die Buchstaben »OFF« auf der Anzeigeplatte 1116 lesbar.

Das Betätigungsglied 110 besteht aus einer H-förmigen Platte, die an beiden Seiten in gleicher Richtung abgewinkelt ist und zwei Seitensegmente 136 sowie ein Brückensegment 137 umfaßt Die beiden Seitensegmente 136 sind an jeweils einem ihrer Enden über einen Drehzapfen 138 mit der Verbindungsbohrung 133 verbunden und an ihren jeweiligen anderen Enden mit dem Zapfen 60 verbunden, auf dem die bewegliche Kontaktplatte 57 und der Kontaktrahmen 58 gelagert sind.

Wenn nun gemäß Fig.9 der Handhebel 111 nach rechts geschwenkt und in die Einschaltstellung gebracht wird, so schiebt er das bewegliche Kontaktstück 48 über das Betätigungsglied 110 nach links. Da die Rastklinke 64 mit der Auslöseklinke 109 verrastet ist, dreht sich der bewegliche Kontaktrahmen 58 um den Zapfen 63 und bringt damit den beweglichen Kontakt 47 zur Auflage auf den feststehenden Kontakt 46. Wenn der Handgriff 111 weiter in die vorgegebene Sn , ung geschoben wird, dreht sich sodann die bewegliche Kontaktplatte 57 um den Zapfen 60, da die Kontakte 47 und 46 aufeinander aufliegen, wobei die Druckfeder 59 gespannt wird und die Kontaktkraft für die Kontaktanordnung 43 erzeugt sowie den Schalter über die nachfolgend erläuterte

ίο Elektromagnetanordnung 112 in Einschaltstellung hält.

In Fig. 10 ist demgegenüber die Ausschaltstellung veanschaulicht, bei der der Handhebel 111 nach links geschwenkt ist, wodurch sich die bewegliche Kontaktanordnung 43 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 63 dreht, da sie an ihrem oberen Ende durch das Betätigungsglied 110 in dieser Richtung gezogen wird. Infolgedessen hebt der bewegliche Kontakt 47 von dem feststehenden Kontakt 46 ab und öffnet damit den Stromkreis. Wenn der Ausschaltvorgang nach dem Auslöse-Vorgang stattfindet, wird die Rasikiinke 64 zurückgesetzt. Die Rastklinke 64 ist dabei von der Auslöseklinke 109 frei und dreht unter der Wirkung der Rückstellfeder 127 um den Stift 120 und gelangt in die in Fig. 11 und 12 dargestellte Stellung. Wenn der Handhebel 111 weiter nach links in die Normallage gebracht wird, wird das Betätigungsglied 110 weiter nach rechts gezogen und hebt damit das bewegliche Kontaktstück 48 insgesamt in Richtung auf den Handhebel 111 an, so daß die Rastklinke 64 um den Stift 126 entgegen der Rückstellfeder 127 nach links gedreht wird, so daß die Klinke 128 auf der kreisbogenförmigen Fläche 120 der Auslöseklinke 109 gleitet und in den hakenförmigen Abschnitt 119 einrastet.

Eine Auslöse-Anzeigevorrichtung 139 zeigt den Auslösezusand an, wenn der Schalter infolge eines Überstroms ausgelöst hat. Die Anzeigevorrichtung besteht gemäß Fig.8 aus einem Anzeigeglied 139a und einem Yeriegelungsgüed 1396. Das Auslöseglied 1393 ist am unteren Ende des Handhebels 111 über eine Achse 131 gelagert und hat an seinem oberen Ende eine Anzeigefahne 139c mit der Aufschrift »TRIP«. Das Verriegelungsglied 1396 umfaßt eine an beiden Enden in gleicher Richtung abgewinkelte Stange, die die oberen Enden des Anzeigegliedes 139a und der Rastklinke 64 verbindet. Die Auslöse-Anzeigevorrichtung 139 wird in der Rückstellstellung gemäß den F i g. 5 und 10 aus der Ausschaltstellung des Handhebels 111 gezogen. Wenn sich die Rastklinke 64 jedoch in der Auslösestellung befindet, dreht sie sich im Uhrzeigersinn, verschiebt das Verriegelungsglied 1396 und dreht das Anzeigeglied 139a, so daß sich die Anzeigefahne 139c in eine Lage bewegt, in der sie die Anzeigepiatte 1116 der Aufschrift »ON« abdeckt (wobei sich der Handhebel 111 nach wie vor in der Einschaltstellung befindet). Als Ergebnis ist die Markie rung »TRIP« auf der Anzeigefahne 139c durch den Schlitz 1306 hindurch lesbar und die Markierung »ON« nicht mehr sichtbar.

Der Elektromagnet 112 ist gemäß Fig.5 in einem Elektromagnetgehäuse 52 in dem äußeren Gehäuse 1 derart angeordnet, daß das überstehende Ende eines Tauchkolbens 140 nach oben weist Der Tauchkolben 140 ist über ein U-Glied 141 mit einer Bohrung 135 in dem Handhebel 111 verbunden. Der Elektromagnet 112 ist bistabil polarisiert ausgebildet Sie umfaßt gemäß F i g. 8 einen Spulenrahmen 143, der eine rechteckige Durchtrittsöffnung 144 sowie obere und untere Flansche 145 und 146 hat, eine Spule 147, zwei innere Joche 148, die an den beiden Seitenflächen des Spulenrahmens

143 anliegen,zwei Permanentmagnete 149(die Pole sind mit N und 5 gekennzeichnet), die gegen die äußeren Flächen der inneren Joche 148 angezogen werden, und zwei äußere Joche 150, die gegen die zugehörigen Außenseiten der Permanentmagnete 149 angezogen werden. Der Tauchkolben 140 tritt durch die rechteckige Durchtrittsöffnung 144 in dem Spulenrahmen 148 hindurch und h..t Flansche 151 und 152, die zwischen den inneren Jochen 148 und den äußeren Jochen 150 liegen. Über den oberen Flansch 151 steht ein Anschlußstück 153 hinaus, das mit einer Verbindungsbohrung 153a versehen ist, in die das U-Glied 141 mit seinem Unterende eingreift. Zwischen und unter den unteren Enden der äußeren Joche 150 ist ein Puffer 154 eingelegt, der mit dem Tauchkolben 140 zusammenwirkt. Da die Permanentmagnete 149 gemäß Fig.9 einander mit ihren gleichnamigen Polen gegenüberstehen, werden sowohl die oberen Enden 148a als auch die unteren Enden 148b der inneren Joche 148 S-polarisiert und diejenigen der äußeren Joche 150 N-polarisiert, sind also gegensinnig magnetisiert. Folglich werden die Flansche 151 und 152 des Tauchkolbens 140 in der in Fig.9 oder 10 dargestellten Stellung gegen die Joche 148 bzw. 150 gezogen und dort festgehalten. Eine Rückstelldruckfeder 155 befindet sich zwischen dem Arm 135 des Handhebels 111 und dem Spulenrahmen 143. Die Federkraft der Rückstelldruckfeder 155 ist kleiner als die Anziehungskraft, die auf den Tauchkolben 140 wirkt, wird jedoch wirksam, wenn der Handhebel 111 von Hand oder durch die Elektromagnetanordnung 112 betätigt wird und trennt dann augenblicklich die Kontakte 46 und 47. Wenn die Elektromagnetanordnung 112 nicht erregt ist, läßt sich der Handhebel 111 von Hand in die Einschaltstellung oder die Ausschaltstellung bringen, wobei er den Tauchkolben 140 nach unten oder nach oben verschiebt, der dann durch die Anziehungskraft der Permanentmagnete 149 in der uneren oder der oberen Stellung gehalten wird, so daß auch der Handhebel iii in seiner Einschaiistellung oder seiner Ausschaltstellung verbleibt Folglich wird das bewegliche Kontaktstück 48 mit einer entsprechenden Kontaktkraft auf dem feststehenden Kontaktstück 46 gehalten wie in Fig. 14 dargestellt oder in der Offenstellung gehalten wie in F i g. 10 gezeigt. Zwischen dem Betätigungsanschluß 22 und dem einen Anschluß der Spule 147 sind zwei Dioden 156 und 157 sowie ein Umschaltkontakt 158 angeordnet, vgl. Fig. 14, so daß eine Wechselstromerregung des Elektromagneten 112 möglich ist. Diese Bauteile sind in einer Ausnehmung 159 zwischen dem Innengehäuse 2 und dem seitlichen Deckel 3 auf der Seite des Innengehäuses 2 untergebracht Zunächst wird eine U-förmige feststehende Kontaktplatte 160 auf einen feststehenden Vorsprung 161 aufgeschoben. Des weiteren sind zwei Kontaktfedern 162 und 163 in Schlitzen 165a und 165/> an einem Lagervorsprung 164 gegenüber dem Vorsprung 165 durch Klemmung gehalten, so daß sie auf der feststehenden Kontaktplatte 160 an deren oberen bzw. unteren Fläche kontaktierend aufliegen. Eine kreisbogenförmige Öffnung 166 ist zwischen dem feststehenden Vorsprung 161 und dem Lagevorsprung 164 vorgesehen. Durch diese Öffnung 166 tritt ein Kontaktbetätigungshebel 167 hindurch, der ein einstückiger Bestandteil des Armes 134 des Handhebels 111 ist Der Kontaktbetätigungshebel 167 liegt zwischen den Schaltkontakten 162 und 163, so daß er bei in Einschaltste'lung befindlichem Handhebel lit (Fig.9) die untere Kontaktfeder 163 von der Kontaktplatte 160 abhebt, in der Ausschaltstellung des Handhebels 111 (Fig. 10) hingegen die obere Kontaktfeder 162 von der Kontaktplatte 163 abhebt Die Si¹JIe 147 ist mit ihrem einen Ende mit der feststehenden Kontaktplatte 160 und mit ihrem anderen Ende mit einem Betätigungsanschluß 22 verbunden. Die Dioden 156 und 157 sind mit den Kontaktfedern 162 und 163 mit gegensinniger Polung verbunden, sowie mit ihren anderen Enden zu dem anderen Betätigungsanschluß 22 geführt (vgl. Fig. 14). In Fig. 14 ist mit 167 eine Wechselspannungsquelle und mit 168 ein äußerer

ίο Umschalter bezeichnet. Wenn der äußere Umschalter sich beispielsweise in der Einschaltstellung befindet, durchfließt die Spule 147 über die Diode 156 ein gleichgerichteter Strom, so daß sich der Tauchkolben 140 von der in F i g. 10 gezeigten oberen Stellung in die in F i g. 9 gezeigte untere Stellung bewegt und in dieser festgehalten wird. Der Kontaktbetätigungshebel 167 bewegs sich hierbei nach unten, so daß die Kontaktfeder 162 mi·, der feststehenden Kontaktplatte 160 kontaktiert, währsnd die Kontaktfeder 163 von der Kontaktplatte 160 abgehoben wird, so dall der Elektromagnet Ü2 in dem in Fig. i4b dargestellten Zustand verbleibt. Wenn hingegen der Schalter ausgeschaltet werden soll, wird der äußere Umschalter 168 in die Ausschaltstellung gebracht und die Spule 147 in umgekehrter Richtung erregt, so daß der Tauchkolben 140 sich nach oben bewegt und den Handhebel Ul in die Ausschaltstellung bringt, wodurch der Kontaktbetätigungshebel 167 die Kontaktfedern 162 und 163 umschaltet In der zuvor erwähnten Auslösestellung wird außerdem die Rastklinke 64 von der Auslöseklinke 109 frei und dreht sich unter der Wirkung der Rückstellfeder 127 in die in den F i g. 11 und 12 dargestellte Stellung, so daß der Zapfen 63 sich dreht und das bewegliche Kontaktstück 48 sich mittels des Betätigungsgliedes 110 um den Stift 138 dreht. Folglich hebt der bewegliche Kontakt 47 von dem feststehenden Kontaktstück 46 ab, ohne daß der Tauchkolben 140 des Elektromagneten 112 und der Handhebel Ul betätigt werden, so daß ein ausiösefreier Schaltvorgang abläuft, bei dem der bewegliche Kontakt 47 von dem feststehenden Kontaktstück 46 getrennt wird.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform arbeitet mit einem Dreileitersystem. Im Ft.le eines Zweileitersystems muß der Fernsteueranschluß lediglich gemäß Fig. 15 parallel mit den Dioden 156 und 157 verbunden und der äußere Umschalter 168 mit zwei Dioden 169 und 170 versehen werden. Die Arbeitsweise ist dann die gleiche wie bei einem Dreileitersystem. Selbstverständlich kann die Elektromagnetanordnung 112 auch aus einer Gleichspannungsquelle gespeist werden.

Zusätzlich dient ein beispielsweise in Fig. 12 veranschaulichter Testknopf 171 zur Prüfung des Auslösevorgangs der Mechanik 78. Der Testknopf 171 drückt hierzu gegen das untere Ende 171a des schräg verlaufenden Seitensegments 114 der Auslöseklinke 109, so daß die Auslöseklinke 109 sich nach rechts dreht, von der Rastklinke 64 frei wird und damit den Auslösevorgang ausführt

Die Erfindung wurde anhand einer einpoligen Ausführungsform des Schalters beschrieben. Sofern eine mehrpolige Ausführungsform benötigt wird, werden in an sich bekannter Weise mehrere Schaltkontakte im wesentlichen gleichen Aufbaus nebeneinander angeordnet In diesem Fall sind die jedem Pol zugeordneten Spulen 147 der Elektromagnete 112 in Serie geschaltet und der Betätigungsanschluß 22 wird lediglich für einen Pol benutzt, so daß ein an den Betätigungsar.schluß 22 angelegtes Betätigungssignal die Elektromagnete 112 gleichzeitig erregt

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2

Die Erfindung betrifft einen fernsteuerbaren Schalter

Patentansprüche: ^₁ ^_en Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

1 Fernsteuerbarer Schalter mit einem schwenk- Der aus der JP-OS 51-145 873 bekannte Schalter ar-

baren Handhebel (111), der in Wirkverbindung ei- beitet mit einem Kippmechanismus, so daß ein Handhenerseits mit dem Tauchkolben (140) eines Elektro- s bei und ein bewegliches Kontaktstück in Einschalt- oder magneten (112) zur Fernbetätigung andererseits Ausschaltstellung gehalten weraen und die fur den über ein Betätigungsglied (110) mit einem bewegli- Handhebel notwendige Betätigungskraft zurfolge einer chen Kontaktstück (48) steht und mit einer drehbar Federkraft des Kippmechanismus in der Mitte des Hugelagerten Rastklinke (64), deren freies Ende im Ru- bes des Handhebels em Maximum ist Wird folglich ein hezustand mit einer Auslöseklinke (109) verrastet ist, io solcher Schalter mittels einer ferngesteuerte.! Magnetdie über einen Oberstromdetektor (44 und 45) ver- anordnung betätigt, so muß die maximale Kraft in der schwenkbar ist und hierbei die Rastklinke (64) frei- Mittelstellung des Handhebels aufgebracht werden, gibt, deren Schwenkbewegung das bewegliche Kon- weil die Anziehungskraft umgekehrt proportional zum taktstück (48) von dem ihm zugeordneten festste- Quadrat der Größe des Haupüuftspaltes ist, so daß die henden Kontaktstück (46) abheben läßt, dadurch 15 Magnetanordnung entsprechend leistungsfähig sein gekennzeichnet, daß der Elektromagnet ein muß. Ein derartiger Schalter hat mithin den Nachteil, bistabiler, polarisierter Elektromagnet (112) ist, daß daß die Magnetanordnung viel Raum beansprucht oder der Handhebel (111) beim Schwenken in die einen hohen Erregerstrom für die Spulen erfordert
»EIN«-Stellung eine Rückstelldruckfeder (155) Der bekannte Schalter enthält außerden. zwei Elek-

spannt deren Rückstellkraft kleiner als die Halte- 20 tromagnete, von denen der eine zum Einschalten, der kraft des Elektromagneten (112) im nicht erregten andere zum Ausschalten des Schalters dient, was inso-Zustand ist, daß die Rastklinke (64) auf einem genau- fern nachteilig ist, als der Schalter unvermeidbar groß sefesten Stift (88) schwenkbar gelagert ist und mit baut

ihrem der Auslöseklinke (109) abgewandten Ende an Dementsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindern gleichen Kontaktstück (48) angelenkt ist, das 25 dung darin, einen fernsteuerbaren Schalter zu schaffen, seinerseits an dem Betätigungsglied (110) angelenkt bei dem die fernsteuernde Elektromagnetanordnung ist, wobei die Rastklinke (€4) an dem beweglichen nur wenig Kraft erzeugen muß und der insgesamt sehr Kontaktstück (48) zwischen dessen den beweglichen klein baut

Kontakt (47) tragendem Ende und dessen an das Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kenn-

Betätigungsglied (110) angelenktem Ende angreift 30 zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Eine derartige und durch eine Feder (127) in Öffnungsrichtung des Konstruktion hat dann, wenn kein bistabiler Elektromabeweglidwn Kontaktstücks (48) belastet ist gnet vorgesehen ist keine Haltekraft, die den Handhe-

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bei in Einschalt- oder Ausschaltstellung hält so daß die zeichnet daß das bevegliche Kontaktstück (48) eine Betätigungskraft für den Handhebel gleich Null ist jeden beweglichen Kontakt (-7) tragende Kontakt- 35 doch eine Federkraft einer eine Kontaktkraft erzeugenplatte (57), die schwenkbar in einem Kontaktrahmen den Feder, wenn der Schalter in Einschaltsteüung ist (58) gelagert ist, umfaßt, wobei zwischen dem freien sowie eine Federkraft einer Rückstellfeder für die Rast-Ende der Kontaktplatte (57) und dem Kontaktrah- klinke, wenn der Schalter in Ausschaltstellung ist, so daß men (58) eine vorgespannte Kontaktkraftfeder (59) nur die Kraft zur Rückstellung des Handhebels aus der angeordnet ist und das Betätigungsglied (110) und 40 Einschalt- oder Ausschaltstellun_o erzeugt werden muß. die Rastklinke (64) an dem Kontaktrahmen (58) an- Da mit anderen Worten die Kraft des Handhebels in der greifen, und daß der Überstromdetektor einen Elek Mitte seines Weges oder Hubes gleich Null ist, kann die tromagneten (44) mit einem Tauchkolben (70) um- bistabile polarisierte Elektromagnetanordnung so verfaßt, der bei Überstrom mit seinem einen Ende an wendet werden, daß die Anzugskraft ihres Permanentder Kontaktplatte (57) angreift und über sein ande- 45 magneten derart bemessen ist, daß der Handhebel in res Ende die Auslöseklinke (109) in die Freigabestel- seiner Einschalt- oder Ausschaltstellung gegen die Felung der Rastklinke (64) verschwenkt. derkräfte der Kontaktkraftfeder und der Rückstellfeder

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- gehalten wird. Daher muß die Anzugskraft des Elektrokennzeichnet, daß der Handhebel (111) etwa in sei- magneten für das Einschalten oder das Ausschalten nur ner Mitte und an einer mit einer Durchtrittsöffnung 50 die Verriegelungsanzugskraft des letzteren überwinden. (t30b) eines Gehäuses etwa zusammenfallenden Dies führt zu dem Ergebnis, daß der Handhebel für die Stelle mit einsr Anzeigeplatte »EIN« (Uib) und ei- Handbedienung nur leicht berührt werden muß und daß ner Anzeigeplatte »AUS« versehen ist, die beide der Elektromagnet eine geringere Kraft aufbringen kreisbogenförmig verlaufen, sowie mit einer Auslö- muß als die bisher übliche Elektromagnetanordnung, so se-Anzeigevorrichtung (139), die in Wirkverbindung 55 daß der Elektromagnet klein gehalten werden kann und mit der Auslöseklinke (109) steht und von dieser in wenig Leistung verbraucht. Außerdem ist ein einziger eine Stellung bewegbar ist in der sie die Anzeige- Elektromagnet ausreichend, so daß sich die Abmessunplatte »EIN« abdeckt. gen des Schalters erheblich verkleinern lassen.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den F i g. 1 zeichnet, daß die Auslöse-Anzeigevorrichtung (139) 60 bis 15 dargestellt.

aus einem am unteren Ende des Handhebels (111) Fig, 1 ist eine Aufsicht auf eine Ausführungsform eischwenkbar gelagerten Anzeigeglied (139a; besteht, nes Schalters nach der Erfindung,
dessen anderes Ende eine Anzeigefahne (139c; trägt, F i g. 2 ist eine Seitenansicht hiervon,
das über ein Verriegelungsglied mit der Rastklinke F i g. 3 ist eine Frontansicht desselben,
(64) derart verbunden ist, daß die Anzeigefahne 65 F ig. 4 ist eine Rückansicht desselben,
(139ς) nach Freigabe der Rastklinke (64) die Anzei- Fig.5 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht geplatte »EIN« des Handhebels (111) abdeckt. der Ausführungsform nach Fig. 1, bei welcher das innere Gehäuse entfernt ist,