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Leitungsschutzschalter, geeignet für mehrpoligen Zusammenbau Die Erfindung
bezieht sich auf einen Leitungsschutzschalter, dessen Schaltschloß im wesentlichen
besteht aus einer drehbar gelagerten Klinke mit einem Kontakthebel, die auf einem
Auslöseorgan aufsteht, und aus einem Handbedienungsorgan, das durch eine Feder außerhalb
dessen Drehpunkte mit der Klinke neben deren Drehpunkt verbunden ist, wobei den
Drehpunkt der Klinke ein Klinkenhebel bildet, der exzentrisch zum Drehpunkt des
Handbedienungsorgans mit diesem verbunden ist.
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Bei einem derartigen bekannten Leitungsschutzschalter (DE~PS 30 34
790) kommt man mit wenigen Bauteilen aus.
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Von den theoretisch erforderlichen Federn für die Funktionen Schaltbewegung,
Kontaktdruck sowie für Griffrückstellung und -rückverklinkung kommt dieser Schalter
mit einer einzigen Feder aus. Dennoch arbeitet dieser Schalter kontinuierlich, also
ohne Sprungschaltwerk.
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Unter einem Sprungschaltwerk versteht man, daß beim Wiedereinschalten
nach einer Freiauslösung von Hand zunächst in die Ausschaltstellung und dann in
die Einschaltstellung zurückgeschaltet werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Leitungsschutzschalter,
der einpolig ist, so weiterzubilden, daß er zu einem mehrpoligen Gerät durch Anreihen
von einpoligen Geräten zusammengebaut werden kann.
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Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung darin,
daß zur Feder gegenüberliegend auf der
anderen Seite des Klinkenhebels
ein Mitnehmerhebel mit der Klinke verbunden ist, in dessen Einwirkungsbereich ein
Hebelglied einer Koppelwelle für anbaubare Leitungsschutzschalter angeordnet ist,
und daß eine Nase der Koppelwelle bei deren Drehung in die Entklinkungsposition
das Auslöseorgan auslenkt.
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Dadurch lassen sich aus einpoligen Leitungsschaltern, die mit der
Koppelwelle versehen sind, durch Aneinanderreihen mehrpolige Geräte mit einer gewünschten
Polzahl aufbauen. Die Koppelglieder sorgen dafür, daß beim Auslösen eines Elementes
eines mehrpoligen Leitungsschutzschalters auch die Nachbarelemente auslösen, so
daß mehrpolig abgeschaltet wird. Wenn der einpolige Leitungsschutzschalter, also
das Einzelelement eines zusammengebauten mehrpoligen Leitungsschutzschalters auslöst,
nimmt der Mitnehmerhebel, der mit der Klinke verbunden ist, das Hebelglied der Koppelwelle
mit und verdreht die Koppelwelle, so daß in angebauten benachbarten Leitungsschutzschaltern
die Nase der Koppelwelle in die Entklinkungsposition verdreht wird und das Auslöseorgan
auslenkt und den Schutzschalter entklinkt. Die Koppelwelle des einzelnen Leitungsschutzschalters
kann in an sich bekannter Weise die Seitenwände des Gehäuses des Leitungsschutzschalters
durchgreifen, etwa mit diesem abschließen und an der Stirnfläche der Koppelwelle
geschlitzt sein. Zwei benachbarte Schlitze können durch ein Verbindungsplättchen
miteinander gekoppelt werden.
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Ein derartiger Leitungsschutzschalter verringert die Lagerhaltung,
da nach Bedarf mehrpolige Leitungsschutzschalter leicht zusammengebaut werden können
und andererseits ein solcher Leitungsschutzschalter auch als Einzelgerät funktionstüchtig
ist.
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Der erfindungsgemäße Aufbau eines Leitungsschutzschalters ist besonders
dann vorteilhaft, wenn das Auslöseorgan ein Anker ist, der nur eine sehr kleine
Bewegungsmöglichkeit aufweist, die dann kleiner sein kann als die Summe aller auftretenden
Toleranzen. Es ist dann besonders vorteilhaft, die Nase der Koppelwelle leicht justierbar
ausführen zu können, indem sie beispielsweise aus einer Metallzunge besteht, die
zumindest in etwa konzentrisch zur Achse der Koppelwelle geschlitzt ist. Anker mit
besonders kleinem Arbeitsweg weisen beispielsweise sogenannte Magnetsysteme mit
einem Schienenmagneten auf (DE-GM 80 24 628). Hierbei bildet dann der Auslöser den
Anker, der von einem feststehenden Magnetteil, beispielsweise einem stromdurchflossenen
Formteil, angezogen wird. Besonders problematisch sind kleine Arbeitswege, wenn
der ausgelöste Leitungsschutzschalter in einem zusammengebauten mehrpoligen Schutzschalter
nicht ein mittiger Pol sondern ein Außenpol ist, der dann kaskadenartig bis zum
anderen Außenpol die zusammengebauten einpoligen Leitungsschutzschalter auszulösen
hat.
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Mehrpolige Leitungsschutzschalter werden zwar üblicherweise durch
Aneinanderkoppeln einer entsprechenden Anzahl einpoliger Leitungsschutzschalter
gebildet. Die Kopplung ist jedoch bei solchen Leitungsschutzschaltern besonders
problematisch, die wegen ihres Aufbaus nur kleine Arbeitswege des Ankers bzw. Auslöseorgans
aufweisen. Dieses Problem tritt besonders bei Leitungsschutzschaltern auf, die aus
besonders wenigen Bauteilen bestehen oder die mit einem Schienenmagneten arbeiten.
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Größere Arbeitswege lassen sich entweder über wegschaffende zusätzliche
Bauteile erzielen oder bei Schienenmagneten durch größere Wicklungen für eine erhöhte
Amperewindungsiahl. Beide Wege sind jedoch materialaufwendig und arbeitsintensiv
in der Montage.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine justierbare Kopplung
besonders einfach dadurch, daß die Nase der Kopplungswelle justierbar ist. Durch
eine justierbare Kopplung lassen sich auch bei kleinen Arbeitswegen des Ankers bzw.
des Auslöseorgans zwei unangenehme Grenzfälle vermeiden: - die Kopplungswelle möchte
das Auslöseorgan soweit auslenken, daß das System blockiert wird, da der Arbeitsweg
des Auslöseorgans vor dem Entklinken aufgebraucht ist, - die Kopplungswelle kann
das Auslöseorgan nicht weit genug aus lenken, so daß keine Entklinkung und ebenfalls
keine Auslösung möglich ist.
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Der gemäß der Weiterbildung durch eine justierbare Nase justierbare
Leitungsschutzschalter kann ohne zusätzliche Bauteile von außen justiert werden:
Dazu ist die Kopplungswelle von außen zunächst so weit zu verdrehen, daß das Auslöseorgan
am Ende seines vorgesehenen Arbeitsweges am System anschlägt und dann die Kopplungswelle
noch um ein solches Ausmaß gewaltsam etwas weiter zu verdrehen, daß die Nase über
das vom Ortsmittelpunkt der Kopplungswelle auf das ausgelenkte Auslöseorgan gefällte
Lot geringfügig, sozusagen über den Totpunkt hinaus verdreht wird. Dabei justiert
sich die Nase selbsttätig, indem sie im Ausführungsbeispiel bei einer Metallzunge,
die zumindest in etwa konzentrisch zur Achse der Kopplungswelle geschlitzt ist,
das freigeschnittene Nasenteil in Richtung zur Achse zugebogen wird. Der Abstand
der Nase zum Achsmittelpunkt wird hierbei also verringert.
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Ein besonders einfacher und fertigungsgünstiger Aufbau wird erzielt,
wenn Koppelwelle und Hebelglied als ein einstückiges Formteil aus Kunststoff ausgebildet
sind,
an dessen Flanke ein Plättchen aus Metall angebracht ist,
von dem eine Zunge über das Formteil vorsteht.
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Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden: In Fig. 1 ist ein einpoliger Leitungsschutzschalter
in Seitenansicht bei weitgehend aufgeschnittenem Gehäuse im von Hand ausgeschalteten
Zustand wiedergegeben.
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In Fig. 2 ist ein Ausschnitt mit den wesentlichen Teilen des Schaltschlosses
im eingeschalteten Zustand veranschaul icht.
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In Fig. 3 ist anhand der Darstellungsweise nach Fig. 2 die freie Auslösung
dargestellt, also die Auslösung des Leitungsschutzschalters bei in Einschaltstellung
festgehaltenem Handbedienungsorgan.
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Der Leitungsschutzschalter 1 nach Fig. 1 weist ein Schaltschloß 2,
Kontaktstücke 3, eine Lichtbogenkammer mit Löschblechen 4, Anschlußklemmen 5 und
einen Befestigungsfuß 6 zum Aufschnappen auf Tragschienen auf. Ein Auslöser 7 ist
durch ein Auslöseorgan 8 symbolisiert. Der Auslöser kann in bekannter Weise aufgebaut
sein und beispielsweise nach dem Prinzip des Schienenmagneten arbeiten. Mit 9 ist
ein Handbedienungsorgan wiedergegeben.
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Das Schaltschloß 2 des Leitungsschutzschalters besteht im wesentlichen
aus einer drehbar gelagerten Klinke 10, die einen Kontakthebel 11 im Ausführungsbeispiel
drehbeweglich übergreift und auf einem Auslöseorgan 8 an der Verklinkungsstelle
aufsteht. Das Handbedienungsorgan 9 ist durch eine Feder 12 außerhalb seines Drehpunktes
13 mit der Klinke 10 neben deren Drehpunkt 14 verbunden. Den Drehpunkt 14 der Klinke
10 bildet einen Klinkenhebel 15,
der exzentrisch zum Drehpunkt 13
des Handbedienungsorgans 9 mit diesem verbunden ist.
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Damit der Leitungsschutzschalter zu einem mehrpoligen Leitungsschutzschalter
durch seitliches Aneinanderfügen mehrerer einpoliger Geräte zu einem mehrpoligen
Gerät zusammengebaut werden kann, ist zur Feder 12 gegenüberliegend auf der anderen
Seite des Klinkenhebels 15 ein Mitnehmerhebel 16 mit der Klinke 10 verbunden. Im
Einwirkungsbereich des Mitnehmerhebels 16 ist ein Hebelglied 17 einer Koppelwelle
18 angeordnet. Die Koppelwelle ist im Ausführungsbeispiel in den Seitenwänden des
Gehäuses gelagert und an ihren Stirnseiten jeweils mit einem Schlitz 19 versehen,
in den zum Koppeln mit der benachbarten Koppelwelle eines anzubauenden Leitungsschutzschalters
durch ein einpassendes Plättchen verbunden-werden kann. Eine Nase 20 der Koppelwelle
18 kann bei deren Drehung in die Entklinkungsposition das Auslöseorgan 8 auslenken.
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Um das Schaltschloß im Rahmenseiner Kinematik zum Auslöseorgan und
dem Kontakt in seiner Lage zu fixieren, ist im Ausführungsbeispiel der Klinkenhebel
15 in einer Kulisse in zumindest einer Seitenwand des Gehäuses geführt. Obwohl ein
solcher Leitungsschutzschalter auch zwischen Platinen aufgebaut werden kann, ist
er im Ausführungsbeispiel so dargestellt, daß die Gehäuseseitenwände die Funktion
der Platinen übernehmen, wodurch ein besonders wirtschaftlicher und einfacher Aufbau
erzielt wird. Im Ausführungsbeispiel greift die Feder 12 unmittelbar am Kontakthebel
11 an, um zugleich die Kontaktkraft federnd zu bewirken.
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Wenn aus der eingeschalteten Schaltstellung nach Fig. 2 eine Auslösung
erfolgt, indem das Auslöseorgan 8 um
seinen Drehpunkt 21 im Uhrzeigersinn
durch Magnetkräfte infolge starker Uberströme ausgelenkt wird, fällt die Klinke
10 durch die auf der anderen Seite ihres Drehpunktes 14 angreifende Feder 12 anhand
der Zeichnung orientiert an ihrem linken Ende nach unten. Hierbei wird der Mitnehmerhebel
16 nach unten gezogen, wodurch er am Hebelglied 17 der Koppelwelle 18 angreift und
die Koppelwelle im Uhrzeigersinn verdreht, so daß die Nasen 20 in angebauten Leitungsschutzschaltern
dort gegen das Auslöseorgan 8 drücken und auch diese Schalter zum Auslösen bringen.
Wenn die Auslösung von einem angebauten Leitungsschutzschalter ausgeht, so wird
beim gekoppelten betrachteten Leitungsschutzschalter nach Fig. 2 die Koppelwelle
18 verdreht, so daß die Nase 20 gegen das Auslöseorgan 8 andrückt und dieses im
Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß die Klinke 10 an ihrer Verklinkungsstelle ihre
Auflage verliert und nach unten durchfällt bzw. sich um ihren Drehpunkt 14 entgegen
dem Uhrzeigersinn verschwenkt.
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In Fig. 3 ist die freie Auslösung veranschaulicht, also die Auslösung
bei in Einschaltstellung festgehalten gedachtem Handbedienungsorgan 9. Die veranschaulichte
Schaltstellung kann sowohl durch Auslösen des betrachteten Leitungsschutzschalters
erreicht werden als auch dann, wenn die Auslösung von einem angebauten, gekoppelten
Leitungsschutzschalter ausgeht.
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Das Schaltschloß des Leitungsschutzschalters ist im Ausführungsbeispiel
dadurch justierbar, daß die Nase 20 justierbar ausgeführt ist. Hierzu besteht sie
im Ausführungsbeispiel aus einer Metallzunge, die zumindest in etwa konzentrisch
zur Achse 22 der Koppelwelle 18 nit einem Schlitz 23 bzw. einem Freischnitt versehen
ist. Koppelwelle 18 und Hebelglied 17 können vorteilhafterweise als einstückiges
Formteil aus Kunststoff
ausgebildet sein, an dessen Flanke ein
Plättchen 24 mittels eines Nietes, beispielsweise eines angeformten Zapfens 25 so
befestigt ist, daß eine Zunge mit der Nase 20 über das Formteil vorsteht.
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Zum Justieren kann man die Koppelwelle 18 von außen im Ausführungsbeispiel
mittels eines Schraubendrehers im Schlitz 19 im Uhrzeigersinn verdrehen, bis das
Auslöseorgan 8 am Ende seines Arbeitsweges anliegt und dann mit erhöhter Kraft ein
Stück weiter verdreht. Hierbei ist die Nase 20 über das von der Drehachse 22 auf
das anliegende Auslöseorgan 8 gefällte Lot etwas hinaus zu verdrehen, gewissermaßen
über den Totpunkt hinweg. Beim Zurückdrehen der Koppelwelle 18 ist dann das Schaltschloß
justiert.
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4 Patentansprüche 3 Figuren
Liste der Bezugszeichen
1 - Leitungsschutzschalter 2 - Schaltschloß 3 - Kontaktstücke 4 - Löschbleche 5
- Anschlußklemmen 6 - Befestigungsfuß 7 - Auslöser 8 - Auslöseorgan 9 - Handbedienungsorgan
10 - Klinke 11 - Kontakthebel 12 - Feder 13 - Drehpunkt des Handbedienungsorgans
9 14 - Drehpunkt der Klinke 10 15 - Klinkenhebel 16 - Mitnehmerhebel 17 - Hebelglied
18 - Koppelwelle 19 - Schlitz in Koppelwelle 18 20 - Nase der Koppelwelle 18 21
- Drehpunkt des Auslöseorgans 8 22 - Achse der Koppelwelle 18 23 - Schlitz in Plättchen
24 24 - Plättchen, das Nase 20 bildet 25 - Zapfen
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