DE3535567C2 - - Google Patents
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- H01H89/08—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device with both devices using the same contact pair
- H01H89/10—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device with both devices using the same contact pair with each device controlling one of the two co-operating contacts
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- H—ELECTRICITY
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
- H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
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Description
Die Erfindung betrifft einen fernsteuerbaren Unterbrecher
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Fernsteuerbare Unterbrecher
sind bekannt. Ein der
artiger Unterbrecher ist beispielsweise in der US-Patent
schrift Nr. 42 23 288 beschrieben. In diesem Unterbrecher
findet ein ferngesteuerter Solenoid oder Topfmagnet Anwen
dung, der in Antwort auf ein Steuersignal von einem von dem
Unterbrecher entfernten Platz einen bewegbaren Kontaktarm
betätigt, der einen beweglichen Kontakt von einem mit ihm
zusammenwirkenden festen Kontakt wegbewegt und dadurch die
Unterbrecherkontakte trennt. Der bewegliche Kontaktarm ist
funktionsmäßig mit einem manuell betätigten Hebel und einer
Sprung-Zug-Feder verbunden, um einen manuell betätigbaren
Schaltmechanismus aufzubauen, der durch das Umlegen des
Hebels aufgrund der Wirkung der Sprungfeder zwischen seiner
EIN-Stellung (geschlossene Kontakte) und seiner AUS-Stellung
(geöffnete Kontakte) umgeschaltet wird. Der fernbetätigte
Topfmagnet hat einen an den beweglichen Kontaktarm angrei
fenden Anker, der bei einer Aktivierung des Topfmagnets ent
sprechend einem Fernsteuersignal den beweglichen Kontaktarm
gegen die Vorspannkraft der Sprungfeder in der Richtung
drückt, daß der bewegliche Kontakt von dem festen Kontakt
getrennt wird. Der Topfmagnet muß daher zusätzlich in den
manuell betätigbaren Mechanismus eingefügt oder an diesen
angelenkt werden, wodurch dessen Aufbau und daher auch seine
Herstellung ziemlich kompliziert wird.
Bei einem derartigen Unterbrecher besteht die Möglichkeit,
daß ein Anwender, der die Lastabschaltung durch
ein Fernsteuersignal nicht bemerkt hat, versehentlich um
sonst den Handbetätigungshebel bedient, wenn er versucht,
die Last wieder in Serie zu dem Unterbrecher zu schalten.
Eine derartige Hebelbetätigung führt naturgemäß zu einer
Bewegung des beweglichen Kontaktarms zwischen seinem EIN-
und AUS-Zustand und zu einer Wirkung der in dem manuellen
Schaltmechanismus vorgesehenen Sprungfeder. Daher kann bei
der obigen Anordnung, in der der bewegliche, an den Betäti
gungshebel und die Feder angelenkte Kontaktarm zur Trennung
der Unterbrecherkontakte durch den ferngesteuerten Topf
magnet betätigt wird, nicht vermieden werden, daß der beweg
liche Kontaktarm in seiner Vorwärtsbewegung vom AUS-Zustand
in den EIN-Zustand aufgrund der versehentlichen Bedienung
des Betätigungshebels auf den Topfmagnet schlägt. Der Topf
magnet leidet durch dieses hammerartige Aufschlagen des be
weglichen Kontaktarms. Dadurch kann der Topfmagnet beschä
digt oder der Magnetanker zu einer Prallbewegung veranlaßt
werden, bei der er aus seiner Stellung, in der er die Unter
brecherkontakte zwangsweise öffnet, in die Stellung springt,
in der er die Kontakte momentan schließt. Dadurch werden die
Unterbrecherkontakte nicht stabil geöffnet gehalten, und die
Zuverlässigkeit des Betriebs des ferngesteuerten Topfmagneten
wird eingeschränkt. Aus diesem Grund muß in obigem Unter
brecher eine besondere Verriegelungseinrichtung vorgesehen
werden, die mit dem Topfmagneten kombiniert ist, um den
Magnetanker mechanisch in der Stellung zu halten, in der die
Unterbrecherkontakte geöffnet sind, und seine Beeinflussung
durch das hammerartige Aufschlagen zu vermeiden. Dadurch
wird der Aufbau des Unterbrechers nochmals kompliziert.
Aus der DE-OS 30 01 077 ist ein Schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Hauptanspruchs bekannt. Wenn bei diesem Unterbrecher der Elek
tromagnet erregt wird, so wird mit Hilfe seines beweglichen An
kers der den beweglichen Kontakt tragende Hebel aus seiner Kon
taktstellung herausgebracht und damit eine Zwangstrennung
durchgeführt. Wird in diesem Fall der Handhebel betätigt, so
schlägt der Kontakthebel unter der Wirkung der Spannungsfeder
gegen den Anker des Elektromagneten und kann ihn dadurch be
schädigen.
Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend, einen fernsteuerba
ren Unterbrecher dieser Art so auszugestalten, daß eine Beschä
digung des Ankers vermieden wird und der einfach aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Unterbrecher nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 gelöst, der erfindungsgemäß nach seinem
Kennzeichenteil ausgestaltet ist.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Der Anker des gepolten Elektromagneten
ist funktionsmäßig mit dem zweiten Kon
takt für dessen Bewegung zwischen seiner Arbeits- und Ruhe
lage verbunden. Ein Permanentmagnet zieht den
Anker in Richtung der Bewegung des zweiten Kontakts in die
Arbeitsstellung, um das Öffnen und Schließen des Kontakts
durch den manuellen Schaltmechanismus zu ermöglichen. Nach
Aktivierung des Elektromagneten in Antwort auf das Fern
steuersignal wird der Anker magnetisiert und zeigt einen
magnetischen Fluß, der gegen den von der Permanentmagnet
einrichtung ausgehenden Fluß verläuft und diesen übersteigt,
so daß der Anker betätigt wird und den zweiten Kontakt in
die Ruhestellung bewegt. Infolge der Verwendung eines gepolten
Elektromagneten für die ferngesteuerte
Kontakttrennung benötigt der erfindungsgemäße Unterbrecher
daher
eine geringere Leistung für die Trennung
der Kontakte als der ge
wöhnliche Elektromagnetaufbau ohne Permanentmagneten und
hat eine höhere Ansprech-Empfindlichkeit.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Unterbrechers liegt darin,
daß er mit relativ
geringer Leistung und hoher Ansprech-Empfindlichkeit betrie
ben werden kann.
Der gepolte Elektromagnet umfaßt einen axial
bewegbaren Anker, der mit dem zweiten Kontakt für dessen Be
wegung verbunden ist, eine den Anker umgebende Wicklung, er
ste und zweite U-förmige Joche, die an gegenüberliegenden
Seiten der Wicklung angebracht sind und deren mittlerer Be
reich parallel zur Länge des Ankers verläuft, sowie die Per
manentmagneteinrichtung, die zwischen den mittleren Bereichen
der ersten und zweiten Joche angeordnet ist, um diese entge
gengesetzt zu polarisieren. Die Schenkel des ersten Joches
liegen axial außerhalb der Ankerenden, so daß sie einzelne
äußere Polelemente festlegen, während die Schenkel des zwei
ten Joches axial innerhalb der äußeren Polelemente, jedoch
außerhalb der Enden der Wicklung liegen, so daß sie einzelne
innere Polelemente festlegen, die jeweils mit den benachbar
ten äußeren Polelementen zusammenwirken und einen Luftspalt
festlegen, in dem das axiale Ende des Ankers liegt. Damit ist
der Anker entsprechend der Erregung der Wicklung unter dem
Einfluß der Permanentmagneteinrichtung axial bewegbar. Mit
dieser Anordnung haben die ersten und zweiten Joche bei mi
nimalen lateralen Abmessungen der Elektromagnetanordnung
einen maximalen gegenseitigen Abstand in lateraler Richtung,
wodurch ein Leckstrom oder ein nicht wirksamer magnetischer
Fluß der Permanentmagneteinrichtung zwischen den Mittelteilen
der Joche verringert wird, während eine Zentralisierung eines
wirksamen magnetischen Flusses zwischen den axial ausgerich
teten äußeren und inneren Polelementen erfolgt, um einen wirk
samen Ankerbetrieb aufgrund des Flusses der Permanentmagnet
einrichtung sicherzustellen. Der obige Elektromagnetaufbau
ist insbesondere geeignet, um einen bistabilen Betrieb zu
erzielen, der ein Ruhen des Ankers in beiden Stellungen er
laubt, bei denen sich die axialen Enden des Ankers in der
Nähe der äußeren und inneren Polelemente befinden, so daß
der Magnetkreis des Permanentmagnetflusses geschlossen wird.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeigt einen fern
steuerbaren Unterbrecher, bei dem der fernbetätigte
Schaltmechanismus aus einem gepolten Elektromagneten mit
kompaktem Aufbau und einem wirkungsvollen elektromagnetischen
Betrieb hergestellt ist.
Der obige fernsteuerbare Schaltmechanismus kann vorteilhaft
mit verschiedenen Typen des manuell betätigbaren Schaltme
chanismus kombiniert werden. Einer dieser manuell betätigba
ren Schaltmechanismen weist eine Sprungfeder auf, die eine
schnelle Kontaktgabe und eine schnelle Kontaktöffnung be
wirkt, ein anderer eine unter Federspannung stehende Ver
bindung, die eine schnelle Kontaktöffnung und eine verzö
gerte Kontaktgabe bewirkt.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen wird der zweite Kontakt
auf einem Kontaktträger gehalten, der eine erste Dreh
achse, um die eine Drehung erfolgt, sowie eine zweite Dreh
achse aufweist, die mit dem Ausgangsende des fernsteuerbaren
Mechanismus verbunden ist, so daß sich der zweite Kontakt
bei Betätigung durch diesen Mechanismus entlang einer bogen
förmigen Bahn um die erste Achse bewegt und wechselweise
in Eingriff mit dem ersten Kontakt auf dem beweglichen Kon
taktarm kommt. Das ist vorteilhaft, da eine optimale Strecke
oder ein optimaler Trennungsabstand des zweiten Kontakts vom
ersten Kontakt durch eine beschränkte Bewegung des Ausgangs
endes des fernsteuerbaren Schaltmechanismus erreicht werden
kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung schafft einen fern
steuerbaren Unterbrecher, bei dem der Verschiebe
abstand des zweiten Kontakts auf einen optimalen Wert eingestellt
werden kann, auch wenn nur eine eingeschränkte Bewegung des
Ausgangsendes des fernsteuerbaren Schaltmechanismus er
folgt.
Die Lichtbogenkammer
weist eine Lichtbogenschiene auf, die elektrisch mit dem
zweiten Kontakt verbunden ist und sich nahe an einer Kon
taktplatte befindet, die den zweiten Kontakt trägt. Die
Kontaktplatte ist im wesentlichen parallel zu dem den ersten
Kontakt in seinem geschlossenen oder EIN-Zustand tragenden
beweglichen Kontaktarm angeordnet. Durch diese Platte fließt
der Strom zu den Kontakten in der Gegenrichtung zu dem
Strom, der in dem beweglichen Kontaktarm fließt, so daß in
der Nähe des Kontaktes eine elektromagnetische Kraft er
zeugt wird. Diese Kraft wirkt auf einen möglichen, zwischen
den Kontakten bei deren Trennung gezogenen Lichtbogen so,
daß ein Ende des Bogens von dem zweiten Kontakt auf die
Lichtbogenschiene übertragen wird. Wenn dieses auftritt,
pflanzt sich der Lichtbogen entlang der Schiene fort, wenn
sich der bewegliche Kontaktarm in seinen AUS-Zustand bewegt,
und wird schließlich in einen Stapel von in gegenseitigem
Abstand angeordneten Metallplatten geführt, um dort gelöscht
zu werden. Damit kann der zwischen den Kontakten gezogene
Lichtbogen leicht von den Kontakten abgeführt und zur Un
terstützung der Lichtbogen-Löschung auseinandergezogen wer
den, womit ein guter Schutz der Kontakte gegen den Lichtbo
gen erfolgt, worin eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt.
Der
Unterbrecher kann mit einer Anzeigevorrichtung versehen sein, die
auf das Fernsteuersignal anspricht; dadurch wird eine visuelle Anzeige
der Betätigung des ferngesteuerten Schaltmechanismus gelie
fert. Der Verwender kann auf der Seite des Unterbrechers
ohne weiteres das Öffnen oder Schließen des Unterbrechers
erkennen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele
beschrieben und näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Unterbrechers mit abgenomme
ner Abdeckung entsprechend einem ersten Ausführungs
beispiel der Erfindung, in der der EIN-Zustand mit ge
schlossenen Unterbrecherkontakten dargestellt ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines im Unterbrecher
nach Fig. 1 verwendeten gepolten Elektromagneten;
Fig. 3 eine Seitenansicht des obigen Unterbrechers, in der
der AUS-Zustand mit durch den Hand-Betätigungshebel
geöffneten Unterbrecherkontakten dargestellt ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht des obigen Unterbrechers mit durch
einen auf Überlastströme ansprechenden Auslöseme
chanismus geöffneten Unterbrecherkontakten;
Fig. 5 eine Seitenansicht des obigen Unterbrechers mit durch
den auf ein Fernsteuersignal ansprechenden Elektro
magneten geöffneten Unterbrecherkontakten;
Fig. 6 eine teilweise gebrochene Seitenansicht einer Modi
fikation des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Unterbrechers nach einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 eine Seitenansicht eines Unterbrechers nach einem
dritten Ausführungsbeispiel, in der der EIN-Zustand
mit geschlossenen Unterbrecherkontakten dargestellt
ist;
Fig. 9 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Un
terbrechers nach Fig. 8;
Fig. 10 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines im
Unterbrecher nach Fig. 8 verwendeten gepolten Elektro
magneten;
Fig. 11 eine Seitenansicht des obigen Unterbrechers, dessen
Unterbrecherkontakte durch einen auf ein Fernsteuer
signal ansprechenden gepolten Elektromagneten geöff
net sind;
Fig. 12 eine Seitenansicht eines Unterbrechers nach einem
vierten Ausführungsbeispiel, in der der EIN-Zustand
mit geschlossenen Unterbrecherkontakten dargestellt
ist;
Fig. 13 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Unter
brechers nach Fig. 12;
Fig. 14 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines im
Unterbrecher nach Fig. 12 verwendeten Elektromagne
ten;
Fig. 15 eine Seitenansicht des obigen Unterbrechers, in der
ein AUS-Zustand mit durch Betätigung des Hand-Betäti
gungshebels geöffneten Unterbrecherkontakten darge
stellt ist;
Fig. 16 eine Seitenansicht des obigen Unterbrechers, dessen
Unterbrecherkontakt durch einen auf Überlastströme
ansprechenden Auslösemechanismus geöffnet ist; und
Fig. 17 eine Seitenansicht des obigen Unterbrechers, dessen
Unterbrecherkontakte durch den auf ein Fernsteuer
signal ansprechenden Elektromagneten geöffnet sind.
Ein fernsteuerbarer Unterbrecher nach einem ersten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung weist ein Gehäuse 1 aus einem
elektrisch isolierenden Material auf, in dem ein manuell be
tätigbarer Schaltmechanismus 20 vorgesehen ist. Mit diesem
Schaltmechanismus 20 wird ein einziger Satz von ersten und
zweiten Kontakten 11 und 12 manuell geöffnet
und geschlossen, indem ein Hand-Betätigungshebel 21 bewegt
wird, der auf einem Drehzapfen 2 des Gehäuses 1 so angebracht
ist, daß er um diesen Zapfen eine Schwenkbewegung ausführen
kann. Das Gehäuse 1 umfaßt eine (nicht gezeigte) seitliche
Abdeckung und ist durch eine Trennrippe 3 lateral in zwei
Kammern 4 und 5 unterteilt. Die Kammer 4 nimmt dabei den
manuell betätigbaren Schaltmechanismus 20 sowie einen Aus
lösemechanismus 30 auf, der die Kontakte 11 und 12 bei Auf
treten eines vorgegebenen Überlaststroms öffnet. Die Kammer 5
nimmt einen fernsteuerbaren Schaltmechanismus 40 auf, der
auf ein von außerhalb des Unterbrechers zugeführtes Fern
steuersignal zur Öffnung der Kontakte anspricht. Eine der
artige Kontaktöffnung aufgrund des Fernsteuersignals über
lagert die manuelle Schaltoperation, um die Kontakte 11 und
12 zwangsweise zu öffnen.
Der manuell betätigbare Schaltmechanismus 20 hat einen her
kömmlichen Aufbau mit dem Hand-Betätigungshebel 21, einem
den ersten Kontakt 11 tragenden beweglichen Kontaktarm (Arm 22)
und einer Sprungfeder 23, die ein schnelles Öffnen und
Schließen der Kontakte bewirkt. Der erste Kontakt 11 ist
über den beweglichen Kontaktarm 22, eine Litze 13 und einen
Bi-Metall-Streifen 31 elektrisch mit einem Leitungsanschluß
14 am einen Ende des Gehäuses 1 verbunden. Der zweite Kon
takt 12 ist über seinen Kontaktträger 15 und eine Litze 16
mit einer Aufnahmeschelle elektrisch verbunden, die als
Leitungsanschluß 17 am anderen Ende des Gehäuses dient. Der
bewegliche Kontaktarm 22 schlägt an seinem oberen Ende schwenk
bar am unteren Ende des Hand-Betätigungshebels 21 an, so daß
er mit diesem funktionsmäßig verbunden ist. Der Kontaktarm 22
ist damit ansprechend auf die Bedienung des Hand-Betätigungs
hebels 21 zwischen einem EIN-Zustand, in dem der erste Kon
takt 11 in elektrischer Verbindung mit dem zweiten Kontakt
12 steht, wie in Fig. 1 gezeigt, und einem AUS-Zustand beweg
bar, in dem der erste Kontakt 11 vom zweiten Kontakt 12 ge
trennt ist, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Sprungfeder 23 ver
läuft zwischen dem beweglichen Kontaktarm 22 und einem Knie
hebel 24, der an seinem Ende schwenkbar auf einem Drehlager 6
gelagert ist. Die Eingriffslinie dieses Kniehebels 24 verläuft
so, daß der bewegliche Kontaktarm 22 vorgespannt wird und da
mit in einer Schnappbewegung eine Kontaktgabe oder Kontakt
unterbrechung des darauf befindlichen ersten Kontakts 11 er
folgt, wenn eine Schwenkbewegung des Hand-Betätigungshebels 21
in die am weitesten im Gegen-Uhrzeigersinn liegende EIN-
Stellung bzw. in die am weitesten im Uhrzeigersinn liegende
AUS-Stellung erfolgt.
In der Kammer 4 des Gehäuses 1 ist daneben der Auslösemechanis
mus 30 angebracht, der durch den Kniehebel 24 funktionsmäßig
mit dem manuell betätigbaren Schaltmechanismus 20 verbunden
ist, um die Kontakte 11 und 12 bei Auftreten von Überlast
strömen zu trennen. Der Auslösemechanismus 30 weist eben
falls einen herkömmlichen Aufbau mit einem Auslösearm 32
und dem Bi-Metall-Streifen 31 auf. Auf einem Teil von diesem ist ein
Magnet 33 befestigt. Der Bi-Metall-Streifen 31 ist an
seinem oberen Ende an einem Ende eines Bügels 18 befestigt,
dessen anderes Ende mit einer Draht-Klemmschraube 19 den ge
nannten Leitungsanschluß 14 bildet. Der Auslösearm 32 ver
läuft im wesentlichen parallel zu dem Bi-Metall-Streifen 31
und ist an seinem oberen Ende an einer Achse 7 schwenkbar ge
lagert, wobei auf ihn durch eine um diese Achse gewickelte
Torsionsfeder 34 eine Kraft im Uhrzeigersinn ausgeübt wird,
wie es in den Figuren gezeigt ist. Der untere Endteil des Aus
lösearms 32 ist in einem U-förmigen Haken 35 nach oben gebo
gen, so daß er mit dem unteren Ende des Bi-Metall-Streifens 31
in Eingriff kommen kann. In einem Zwischenbereich des Auslö
searm 32 ist eine Einrastöffnung 36 ausgebildet, in die ein
Einrastende 25 des Kniehebels 24 eingreift, um den Kniehebel 24 gegen
die Vorspannkraft der Sprungfeder 23 in seiner Stellung zu
halten. Bei Auftreten eines relativ geringen Überlaststroms
erfolgt eine Erwärmung des Bi-Metall-Streifens 31 nach dem
Prinzip der Widerstandsheizung, so daß sich dessen unteres
Ende nach rechts biegt und mit dem Haken 35 in Eingriff kommt,
wodurch der Auslösearm 32 veranlaßt wird, sich in der Rich
tung gegen den Uhrzeigersinn zu bewegen und den Kniehebel 24
zu entriegeln. Dadurch kommt der Kniehebel 24 frei und dreht
sich unter der Spannung der Sprungfeder 23 in eine Auslöse
stellung, wie in Fig. 4 gezeigt, so daß der bewegliche Kon
taktarm 22 durch die Wirkung der Sprungfeder 23 schnell von
dem zweiten Kontakt 12 fortbewegt wird und ein schnelles
Trennen der Kontakte erfolgt. Der auf dem Bi-Metall-Streifen
31 befestigte Magnet 33 ist ein U-förmiges Element, das drei
Seiten des Bi-Metall-Streifens 31 umgibt, wobei seine Schen
kel dem Auslösearm 32 gegenüberstehen. Wenn ein stärkerer
Überlaststrom durch den Unterbrecher oder den Bi-Metall-
Streifen 31 fließt, wird der Magnet daher erregt und zieht
den Auslösearm 32 an, wodurch der Kniehebel 24 wiederum in
die Auslösestellung für die Trennung der Kontakte freigege
ben wird. Dabei wird der Hand-Betätigungshebel 21 in die Mit
telstellung zwischen der EIN- und der AUS-Stellung bewegt,
wie in Fig. 4 dargestellt. Das Rücksetzen des Kniehebels 24
erfolgt einfach durch Schwenken des Betätigungshebels 21 in
seine am weitesten im Uhrzeigersinn liegende AUS-Stellung,
wobei ein nach unten aus dem Betätigungshebel 21 herausste
hender Rücksetzhebel auf einen Stift 26 auf dem Mittelteil
des Kniehebels 24 drückt und dadurch den Kniehebel in Rich
tung gegen den Uhrzeigersinn bewegt, wenn sich der Betäti
gungshebel 21 dreht und den beweglichen Kontaktarm 22 in seine
AUS-Stellung versetzt. Dadurch kann das Einrastende 25 entlang
des Auslösearms 32 nach oben gleiten, um mit dessen Einrast
öffnung 36 in Eingriff zu kommen. Auf diese Weise wird der
Kniehebel 24 oder der manuell betätigbare Schaltmechanismus 20,
wie in Fig. 3 gezeigt, in den AUS-Zustand zurückgeführt.
Der Kontaktträger 15, auf dem der zweite Kontakt 12 befestigt
ist, ist funktionsmäßig mit dem fernsteuerbaren Schaltmechanis
mus 40 verbunden und wird von diesem angetrieben. Dadurch be
wegt er sich zwischen einer Arbeitsstellung, in der er auf dem
ersten Kontakt 11 aufliegt, und einer Ruhe- oder Abschaltstel
lung, in der er unabhängig vom Zustand des manuellen Schaltme
chanismus 20 nicht mehr mit dem ersten Kontakt 11 in Eingriff
steht. Der fernsteuerbare Schaltmechanismus 40 wird in Antwort
auf ein Fernsteuersignal aktiviert und ist aus einem gepolten
Elektromagneten 41 aufgebaut, der durch dieses Fernsteuersignal
erregt wird. Es findet ein monostabi
ler Elektromagnet 41 Anwendung, der, wie am besten aus Fig. 2
zu entnehmen, eine um einen Spulenkörper 43 gewickelte Wicklung
42, einen axial durch den Spulenkörper 43 verlaufenden Anker
44 und ein Joch 45 aufweist, das auf einer Seite des Spulen
körpers 43 montiert ist und an seinen beiden Enden Flansche 46
und 47 hat, die von den axialen Enden des Spulenkörpers 43 axial
nach außen verlaufen. Der Flansch 46 am oberen Ende des Spulen
körpers 43 legt ein erstes Polende fest, auf dem ein Ende des
Ankers 44 schwenkbar aufliegt. Der andere Flansch 47 am unte
ren Ende des Spulenkörpers 43 legt ein zweites Polende fest, das
einen lateralen Abstand zu einem aus dem unteren Ende des Spu
lenkörpers 43 herausragenden Polschuh 48 hat. Zwischen dem zwei
ten Polende und dem Polschuh 48 ist ein Permanentmagnet 49
angeordnet, um diese mit entgegengesetzter Polarität zu magne
tisieren und sie gleichzeitig so miteinander zu verbinden, daß
zwischen ihnen ein Spalt verbleibt, in dem das andere oder
freie Ende des Ankers 44 verläuft. Dieser Anker 44 ist an sei
nem freien Ende mit dem Kontaktträger 15 des zweiten Kontakts 12
verbunden, um diesen zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhe
stellung entsprechend der Erregung des Elektromagneten 41 zu
bewegen. Die stabile Stellung des Ankers 44 ist in Fig. 1 dar
gestellt. Dabei ist das freie Ankerende durch die Wirkung des
Permanentmagneten 49 vom Polschuh 48 angezogen, so daß sich
ein geschlossener Magnetkreis für den vom Permanentmagneten 49
ausgehenden magnetischen Fluß ergibt, der durch den Polschuh 48,
den Anker 44, das erste Polende 46, das Joch 45, das zweite Pol
ende 47 zurück zum Permanentmagneten 49 verläuft. Ohne ein Fern
steuersignal wird der Anker 44 durch den Permanentmagneten 49
in dieser stabilen Stellung gehalten, in der die Kontakte mit
dem manuell betätigbaren Schaltmechanismus 20 wahlweise ge
schlossen und geöffnet werden können. Wenn der Elektromagnet 41
entsprechend einem Steuersignal einer gegebenen Polarität er
regt wird, erfolgt eine Magnetisierung des freien Endes des
Ankers 44 mit einer der des Polschuhs 48 entsprechenden Polarität, aber
mit entgegengesetzter Polarität zum zweiten Polende 47, so daß
das freie Ankerende von diesem angezogen wird. Damit bewegt sich
der zweite Kontakt 12 weg vom ersten Kontakt 11 in seine Ruhe
stellung, wie in Fig. 5 gezeigt. Dabei schlägt der bewegliche
Kontaktarm 22 an einem zusammenhängend mit der Trennrippe 3
ausgebildeten Anschlag 8 an, um seine weitere Drehung im Uhr
zeigersinn zu verhindern. Dadurch wird der Kontakt gegen die
Vorspannung der Sprungfeder 23 getrennt gehalten. Der Anker 44 ver
bleibt in dieser Stellung, solange der Elektromagnet 41 wei
terhin erregt wird. Bei Abschaltung des Elektromagneten 41
kehrt der Anker 44 aufgrund der Magnetkraft vom Permanentmagne
ten 49 in seine stabile Stellung zurück, wodurch der zweite
Kontakt 12 wieder seine Arbeitsstellung einnehmen kann.
In Serie zu dem Elektromagneten 41 ist eine Anzeigelampe (Anzeigeeinrichtung 50)
geschaltet, die durch ein Fenster 9 in der oberen Wand des
Unterbrechergehäuses 1 zu sehen ist und eingeschaltet wird,
wenn der Elektromagnet 41 erregt wird. Sie liefert eine vi
suelle Anzeige für die zwangsweise Trennung des zweiten Kon
takts 12 vom ersten Kontakt 11 in Antwort auf das Fernsteuer
signal. Dies ist insofern vorteilhaft, als der Benutzer leicht
feststellen kann, daß die Kontakte aufgrund des Fernsteuer
signals getrennt sind, wodurch vermieden wird, daß er nutzlos
den Betätigungshebel 13 bedient, um eine mit dem Unterbrecher
verbundene, gewählte Last in die Ausgangslage zurückzuführen.
Auf dem Boden des Unterbrechergehäuses 1 ist eine Lichtbogen
kammer 60 angebracht, die aus einem Stapel U-förmiger Metall
platten aufgebaut ist, die so geschlitzt sind, daß sie eine
Durchtrittsöffnung 62 für den ersten Kontakt 11 bei dessen Be
wegung von seiner geschlossenen Stellung in seine offene Stel
lung bilden. Wenn ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 11 und
12 bei deren Trennung gezogen wird, insbesondere aufgrund eines
Kurzschluß-Stromes, erzeugt dieser im Bereich zwischen den
Schenkeln jeder Metallplatte 61 einen Magnetfluß, der den
Lichtbogen wiederum nach unten auf den Boden der Lichtbogen
kammer 60 treibt. Dadurch wird der Lichtbogen ausgedehnt und
schnell gelöscht.
An dieser Stelle ist anzumerken, daß der Kontaktträger 15 an
seinem Ende eine längliche Leiterplatte 52 aufweist, in deren
Mittelteil der zweite Kontakt 12 vorgesehen ist, und die im we
sentlichen parallel zu dem beweglichen Kontaktarm 22 in seiner
EIN-Stellung verläuft. Die Leiterplatte 52 ist in einem Teil
oberhalb des zweiten Kontakts 12 elektrisch mit der Litze 16
verbunden, so daß der Strom dadurch nach unten in Richtung des
zweiten Kontakts 12 fließt, d. h. in der Gegenrichtung zu dem
nach oben verlaufenden Stromfluß durch den beweglichen Kontakt
arm 22 von dem auf dem zweiten Kontakt 12 liegenden ersten
Kontakt 11. Dadurch entwickeln sich gesteigerte elektromagne
tische Kräfte, die zwischen der Leiterplatte 52 und dem be
weglichen Kontaktarm 22 so in Wechselwirkung stehen, daß sie
diese bei Auftreten eines Kurzschluß-Stroms oder eines Über
laststroms, der ein Vielfaches des durch die Kontakte fließen
den normalen Stroms beträgt, elektromagnetisch in entgegenge
setzten Richtungen zurückstoßen. Dadurch können die Kontakte
11 und 12 durch den obigen elektromagnetischen Rückstoßeffekt
sogar vor Wirksamwerden des oben beschriebenen Auslösemecha
nismus 30 getrennt werden, wobei dieser Effekt durch die
Auslegung des obigen Aufbaus noch dadurch gesteigert wird,
daß der Kontaktträger 15 des zweiten Kontakts 12 unabhängig
von dem beweglichen Kontaktarm 22 des ersten Kontakts 11
bewegbar ist.
In Fig. 6 ist eine Abwandlung des obigen Ausführungsbei
spiels gezeigt, die diesem bis auf den Punkt entspricht,
daß der zweite Kontakt 12 mittels einer Druckfeder 55 auf
einem Kontaktträger 54 gehaltert ist. Das eine Ende des
Kontaktträgers 54 ist mit dem Anker 44 verbunden, während
sein anderes Ende als eine Klammer 56 ausgebildet ist, mit
der gleitend eine Leiterplatte 57 verbunden ist, auf der
sich der zweite Kontakt 12 befindet. Auf diese Leiterplatte
57 wird durch die im Kontaktträger 54 angeordnete Druckfeder
55 eine Kraft in der Richtung ausgeübt, daß der zweite Kon
takt 12 mit dem ersten Kontakt 11 in seiner EIN-Stellung in
Eingriff kommt, um einen geeigneten Kontaktdruck zwischen
den Kontakten 11 und 12 zu gewährleisten. Die Druckfeder 55
erlaubt weiterhin ein gewisses Nachgeben des zweiten Kontak
tes 12, wenn der erste Kontakt 11 beim Schließen der Kon
takte aufschlägt, wodurch das Kontaktprellen verringert wird.
Fig. 7 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, dessen Aufbau dem des ersten Ausführungsbeispiels
ähnlich ist. Der zweite Kontakt 12 ist darin jedoch funk
tionsmäßig über einen Kontaktträger 65 und eine Verbindungs
stange 66 mit dem Anker 44 des Elektromagneten 41 verbunden.
Der zweite Kontakt 12 ist auf dem Kontaktträger 65 befestigt,
der eine erste Drehachse 67 aufweist, um die er relativ zum Unter
brechergehäuse 1 verschwenkt wird. Der Kontaktträger 65 weist
daneben eine zweite Drehachse 68 auf, an der schwenkbar das
eine Ende der Verbindungsstange 66 angelenkt ist, deren an
deres Ende mit dem Anker 44 des Elektromagneten 41 verbun
den ist. Der Kontaktträger 65 wird damit durch den sich hin-
und herbewegenden Anker 44 um die erste Drehachse 67 ge
dreht und bewegt den zweiten Kontakt 12 entsprechend der
Erregung des Elektromagneten 41 zwischen seiner Arbeits- und
Ruhestellung. Mit diesem schwenkbar im Gehäuse 1 gelagerten
Kontaktträger 65 läßt sich eine optimale Bahn oder ein opti
maler Trennungsabstand des zweiten Kontakts 12 bei dem be
grenzten Hub des Ankers 44 des Elektromagneten 41 erzielen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist weiterhin eine neue und
vorteilhafte Ausführung einer Lichtbogenkammer 70 gezeigt,
die auf dem Boden des Unterbrechergehäuses 1 an einer Stelle
angebracht ist, die einen lateralen Abstand vom zweiten
Kontakt 12 hat, jedoch neben dem ersten Kontakt 11 in des
sen vollständig geöffnetem Zustand liegt. Dieser Aufbau
bringt eine zusätzliche Wirkung gegenüber der Lichtbogen
kammer 60 im ersten Ausführungsbeispiel. Die Lichtbogenkam
mer 70 nach vorliegendem Ausführungsbeispiel weist einen
Stapel von Metallplatten 71 auf, die sich vertikal gegen
überliegen. Die erste Platte dieses Stapels liegt näher am
ersten Kontakt 11, wenn dieser vollständig geöffnet ist,
während die letzte Platte des Stapels entlang dem Boden
des Gehäuses 1 und vorbei am zweiten Kontakt 12 verläuft,
um eine Lichtbogenschiene 73 festzulegen. Diese Lichtbogenschiene
73 endet außerhalb des Gehäuses 1 und baut dort mit
einer elektrisch zu ladenden, entsprechenden Gegenklemme 10
den Leitungsanschluß 17 auf. Bis auf die Lichtbogenschiene 73
sind die Metallplatten 71 U-förmig geschlitzt und bilden
eine Durchtrittsöffnung 72 für den ersten Kontakt 11, wenn
sich dieser zwischen der EIN- und der AUS-Stellung bewegt.
In ihrem Mittelteil besteht zwischen der Lichtbogenschiene 73
und dem Kontaktträger 65 ein kleiner Spalt; die Lichtbogenschiene
ist jedoch mit dem Kontaktträger 65 durch die Litze 16
an einem Punkt elektrisch verbunden, der zu dem dem Kontakt
träger 65 gegenüberliegenden Teil in Richtung des Leitungs
anschlusses 17 versetzt ist, um einen Strompfad vom Lei-
tungsanschluß 17 zum zweiten Kontakt 12 aufzubauen. Der
Kontaktträger 65 weist eine Kontaktplatte 69 auf, die den zwei
ten Kontakt 12 trägt und im wesentlichen parallel zu dem be
weglichen Kontaktarm 22 in seiner geschlossenen Stellung ver
läuft. Die Kontaktplatte 69 ist mit der Litze 16 an einem
Punkt oberhalb des zweiten Kontakts 12 elektrisch verbunden,
so daß der Strom, wie im ersten Ausführungsbeispiel be
schrieben, durch die Kontaktplatte 69 in Gegenrichtung zu dem
Strom durch den beweglichen Kontaktarm 22 fließt, wodurch
eine elektromagnetische Kraft erzeugt wird. Bei Auftreten
eines Kurzschluß-Stromes unterstützt diese elektromagnetische
Kraft die Kontakttrennung und treibt zusätzlich den zwischen
den Kontakten 11 und 12 gezogenen Lichtbogen nach unten in
Richtung der Lichtbogenschiene 73. Dadurch springt das eine
Ende des Lichtbogens über den Spalt, wird vom unteren Ende
der Kontaktplatte 69 zu der Lichtbogenrinne 73 übertragen und
verläuft entlang dieser zu dem Stapel der Metallplatten 71,
wenn sich der erste Kontakt 11 in seine vollständig geöffne
te Position bewegt. Dabei wird der Lichtbogen tief in den
Schlitz einer jeden U-förmigen Metallplatte 71 gezogen und
schnell ausgelöscht. Mit dieser Anordnung kann der Lichtbo
gen sofort vom zweiten Kontakt 12 auf die Lichtbogenschiene 72
übertragen werden, wodurch sich wirkungsvoll das Anfressen
dieses Kontaktes vermeiden läßt. Daneben wird der Lichtbogen
verlängert oder ausgedehnt, um seine Löschung zu erleichtern.
Die Lichtbogengase verlassen den Unterbrecher durch eine
Lüftungsöffnung 74, die auf der Unterseite des Unterbrecher
gehäuses 1 neben der Lichtbogenkammer 70 ausgebildet ist.
In Fig. 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, dessen Aufbau dem des ersten und zweiten Aus
führungsbeispiels bis auf die Ausführung des fernsteuerba
ren Schaltmechanismus 40 ähnlich ist. Der manuell betätig
bare Schaltmechanismus 20 entspricht dem des ersten Ausfüh
rungsbeispiels und wird daher zur Vermeidung von Wiederho
lungen nicht im einzelnen beschrieben. Für entsprechende
Bauteile wurden in den Zeichnungen auch die Bezugszeichen
beibehalten. Wie am besten in Fig. 10 dargestellt, ist der
fernsteuerbare Schaltmechanismus 40 in Form eines monostabil
arbeitenden gepolten Elektromagneten 81 aufgebaut. Der ge
polte Elektromagnet 81 umfaßt eine auf einen Spulenkörper
83 aufgebrachte Wicklung 82, einen axial beweglichen Anker
84, der axial durch den Spulenkörper 83 verläuft und an sei
nem einen Ende mit einem Kontaktträger 100 des zweiten Kon
takts 12 verbunden ist, erste und zweite Joche 86 und 87,
die auf gegenüberliegenden Seiten der Wicklung 82 ange
bracht sind, sowie ein Paar von Permanentmagneten 88, die
zwischen den Jochen 86 und 87 liegen und diese mit entgegen
gesetzter Polarität magnetisieren. Die ersten und zweiten
Joche 86 und 87 haben jeweils eine U-Form mit einem Paar
paralleler Schenkel, die durch ein Mittelteil verbunden
sind, und sind in dem Elektromagneten 81 so angeordnet, daß
die Schenkel des ersten Joches 86 über den Längsenden des
Ankers 84 axial außerhalb seiner axialen Enden verlaufen
und damit entsprechende äußere Polelemente 90 festlegen.
Die Schenkel des zweiten Joches 87 verlaufen über den En
den der Wicklung 82 axial innerhalb der danebenliegenden
äußeren Polelemente 90 und legen entsprechende innere Pol
elemente 91 fest. Die inneren Polelemente 91 wirken jeweils
mit den danebenliegenden äußeren Polelementen 90 zusammen
und bilden dazwischenliegende Luftspalte. Im Luftspalt an
jedem Ende des Ankers 84 ist eine Polplatte 92 aufgenommen,
so daß der Anker 84 bei einer Erregung des Elektromagneten
81 axial zwischen zwei Stellungen bewegbar ist, wobei in
jeder dieser Stellungen eine der Polplatten 92 an das ent
sprechende äußere Polelement 90 anschlägt. Zusammenhängend
mit jedem Ende des Spulenkörpers 83 ist eine Rinne 93 ge
bildet, die auf der Oberseite ihrer Seitenwände jeweils die
Schenkel oder äußeren Polelemente 90 des ersten Joches 86
aufnimmt, um dieses in seiner Stellung zu halten. Der Boden
der Rinne 93 nimmt jeweils die Schenkel oder inneren Polele
mente 91 des zweiten Joches 87 auf, um dieses in seiner Stel
lung zu halten.
Die Permanentmagnete 88 sind zwischen die Mittelteile der
ersten und zweiten Joche 86 und 87 eingefügt und daran befe
stigt. Damit haben die ersten und zweiten Joche 86 und 87
einen Abstand in der Richtung senkrecht zur Achse des Ankers
84. Der maximale Abstand liegt innerhalb der Breite des
Elektromagneten 81. Die benachbarten Paare der inneren und
äußeren Polelemente 90 und 91 können in anderen Worten mit
einem vertikalen Abstand ausgerichtet werden, der erheblich
kleiner als der laterale Abstand zwischen den ersten und
zweiten Jochen 86 und 87 ist, womit der Fluß der Permanent
magnete 88 so konzentriert werden kann, daß er ohne wesent
liche Streuverluste, die lateral zwischen den Mittelteilen
der ersten und zweiten Joche 86 und 87 auftreten, über den
jeweiligen vertikalen Spalt zwischen dem äußeren Polelement
90 und dem inneren Polelement 91 wirkt. Durch die Eliminie
rung des unwirksamen Streuflusses der Permanentmagnete 88
kann der so aufgebaute Elektromagnet 81 daher mit einem ge
ringeren Leistungsbedarf wirkungsvoll betrieben sowie mit
kompakten Abmessungen aufgebaut werden.
Eines der inneren Polelemente 91 ist beträchtlich kürzer als
das andere ausgelegt, so daß dieses innere Polelement 91
nach Unterbrechung der Erregung des Elektromagneten 81 die
benachbarte Polplatte 92 des Ankers 84 nicht mehr so wir
kungsvoll anziehen kann, daß der Anker 84 in seiner Stellung
gehalten wird. Dadurch arbeitet der Elektromagnet 81 mono
stabil, d. h. der Anker 84 hat nur die eine, in Fig. 8 gezeigte
stabile Stellung, in der die obere Polplatte 92 des Ankers
84 an das benachbarte äußere Polelement 90 anschlägt und
gleichzeitig die untere Polplatte 92 in der Nähe des be-
nachbarten längeren inneren Polelements 91 liegt, um den
Magnetkreis für den Magnetfluß der Permanentmagnete 88 zu
vervollständigen. Aus dem unteren Ende des Ankers 84 steht
nach unten ein Stift 94 heraus, der über eine Verbindungs
stange 95 mit dem Kontaktträger 100 verbunden ist, um den
zweiten Kontakt 12 auf dem Kontaktträger 100 in seiner Ar
beitsstellung zu halten, wie in Fig. 8 gezeigt, wobei sich
der Kontakt öffnen und schließen kann, wenn der Anker 84
in der stabilen Stellung oder im nicht erregten Zustand
ist. Wenn der Elektromagnet 81 durch das Fernsteuersignal
einer gegebenen Polarität erregt wird, wird der Anker 84
axial nach unten bewegt, so daß er den zweiten Kontakt 12,
wie in Fig. 11 gezeigt, in seine Ruhestellung drückt, in
der er vom ersten Kontakt 11 getrennt ist und unabhän
gig von der Stellung des ersten Kontakts 11 kein Kontakt
schluß möglich ist. Diese Ruhestellung ist die nicht stabi
le Stellung, so daß bei Beendigung der Erregung des Elektro
magneten 81 der zweite Kontakt 12 in die Arbeitsstellung
nach Fig. 8 zurückkehrt.
Ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist der
Kontaktträger 100 des zweiten Kontakts 12 gegenüber dem
Unterbrechergehäuse 1 schwenkbar auf einer ersten Drehachse
101 gelagert und an einer zweiten Drehachse 102 drehbar an
der Verbindungsstange 95 angebracht, die zum Anker 84 führt,
so daß sich der Kontaktträger 100 um die erste Drehachse
101 dreht und bei Erregung des Elektromagneten 81 den zwei
ten Kontakt 12 zwischen der Arbeits- und der Ruhestellung
bewegt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kontaktträger
100 daneben mit einer gleitenden Kontaktplatte 103 verse
hen, auf der der zweite Kontakt 12 befestigt ist und die
ähnlich wie in der Modifikation des ersten Ausführungsbei
spiels mit dem Kontaktträger 100 durch eine Druckfeder 104
verbunden ist. Diese Druckfeder 104 dient demselben Zweck
wie in der oben beschriebenen Modifikation und sitzt in
einer Ausnehmung des Kontaktträgers 100. Zusätzlich ist
auch in diesem Ausführungsbeispiel eine Lichtbogenkammer 70
vorgesehen, deren Aufbau und Wirkungsweise der des zweiten
Ausführungsbeispiels entspricht.
In Fig. 12 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfin
dung gezeigt. Der dargestellte Unterbrecher weist eine Kom
bination aus einem manuell betätigbaren Schaltmechanismus
120 und einem Auslösemechanismus 130 auf, die sich von denen
in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen unterscheiden.
Daneben hat er einen monostabil arbeitenden gepolten Elektro
magneten 141 als den fernsteuerbaren Schaltmechanismus 140.
Der manuell betätigbare Schaltmechanismus 120 ist für das
Öffnen und Schließen eines Satzes von ersten und zweiten
Kontakten 111 und 112 verantwortlich, wobei eine verzögerte
Kontaktgabe und eine schnelle Kontaktunterbrechung erfolgt,
und weist einen Hand-Betätigungshebel 121 auf, der über ein
Schaltschloß 123 funktionsmäßig mit einem den ersten Kontakt
111 tragenden beweglichen Kontaktarm 122 verbunden ist.
Im Auslösemechanismus 130 ist ein Auslösearm 132 vorgesehen, der
an seinem Mittelpunkt schwenkbar am Unterbrechergehäuse 110
angelenkt ist und, wie in den Figuren dargestellt, von einer
Torsionsfeder 133 in Uhrzeigerrichtung gedrückt wird. Weiter
hin weist der Auslösemechanismus 130 einen Bi-Metall-Streifen
131 auf, der an seinem Ende mechanisch und elektrisch mit
einem Leitungsanschluß 114 und durch eine flexible Litze
elektrisch mit dem den ersten Kontakt 111 tragenden beweg
lichen Kontaktarm 122 verbunden ist. Der Hand-Betätigungs
hebel 121 wird um einen Zapfen 116 gegen das Unterbrecherge
häuse 110 verschwenkt und durch eine Torsionsfeder 124 in
Uhrzeigerrichtung oder in eine AUS-Stellung gedrückt. Das Schaltschloß
123 umfaßt ein Glied 125, das an einem Ende
schwenkbar an dem Hand-Betätigungshebel 121 und am anderen
Ende schwenkbar an einem Ende einer Sprungplatte 126 ange
lenkt ist, die an ihrem anderen Ende mit einem Einrast-
Vorsprung 134 am unteren Ende des Auslösearms 132 in Ein
griff kommt. Die Sprungplatte 126 verläuft mit ihrem Mittel
teil durch den oberen Teil eines Verbindungselements 127 aus
isolierendem Material, das als Hebelpunkt dient. Das andere
Ende 128 der Sprungplatte 126 neben dem Auslösearm 132
greift in den Einrast-Vorsprung 134 ein. Das Verbindungsele
ment 127, das zwischen einem Paar von parallelen Rippen 117
auf der Innenwand des Unterbrechergehäuses 110 vertikal be
wegbar ist, stößt mit seinem unteren Ende an das vom Schwenk
lager entfernte Ende des beweglichen Kontaktarms 122 an und
wird zusammen mit dem Kontaktarm 122 durch eine auf diesen
wirkende Torsionsfeder (Vorspannfeder 129) nach oben vorgespannt.
Wenn beim Betrieb, wie in Fig. 12 gezeigt, der Hand-Betäti
gungshebel 121 in seine am weitesten gegen den Uhrzeigersinn
liegende EIN-Stellung bewegt wird, drückt das Schaltschloß 123
den beweglichen Kontaktarm 122 gegen die Vorspannung der
Torsionsfeder 129 nach und nach nach unten und bringt so
verzögert den ersten Kontakt 111 in Eingriff mit dem zwei
ten Kontakt 112. Dabei bleibt das Ende 128 der Sprungplatte
126 im Eingriff mit dem Einrast-Vorsprung 134, und die Ein
griffslinie des Gliedes 125 verläuft durch den Hand-Betäti
gungshebel 121, so daß dieser ständig gegen die Wand des
Unterbrechergehäuses in der Richtung gegen den Uhrzeiger
sinn gedrückt wird und damit in seiner EIN-Stellung ver
bleibt. Wird andererseits der Hand-Betätigungshebel 121 in
die am weitesten im Uhrzeigersinn liegende AUS-Stellung um
gelegt, wie in Fig. 15 gezeigt, übt das Glied 125 nicht län
ger eine nach unten wirkende Kraft auf das eine Ende der
Sprungplatte 126 aus, das sich in Antwort darauf aufgrund
der Vorspannung der Feder 129 nach oben bewegt, wobei das
Ende 128 im Eingriff mit dem Einrast-Vorsprung 134 des Aus
lösearms 132 bleibt. Dadurch können sich das Verbindungs
element 127 und der bewegliche Kontaktarm 122 zur Trennung
der Kontakte nach oben bewegen, wodurch die Eingriffslinie
des Gliedes 125 durch den Hand-Betätigungshebel 121 läuft,
so daß dieser in Uhrzeigerrichtung gegen die Wand des Ge
häuses 110 gedrückt und in dieser Stellung gehalten wird.
Falls Überlast-Ströme durch den Unterbrecher fließen, wird
der Bi-Metall-Streifen 131 nach dem Prinzip der Widerstands
heizung erwärmt, so daß sich ein oberes Ende verbiegt und
den Auslösearm 132 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn
drückt. Dadurch wird die Sprungplatte 126 entriegelt und
springt in diesem Augenblick zusammen mit dem Verbindungs
element 127 und dem beweglichen Kontaktarm 122 nach oben,
so daß eine schnelle Trennung der Kontakte 111 und 112 er
folgt, wie in Fig. 16 gezeigt. Nachdem der Auslösemechanis
mus 130 die Kontakte freigegeben hat, übt die Feder 129
im Zustand nach Fig. 16 keine Druckkraft mehr auf den Hand-
Betätigungshebel 121 aus, wodurch sich dieser aufgrund der
Vorspannung der Feder 124 im Uhrzeigersinn zurück in seine
AUS-Stellung bewegen kann und damit das mit dem Drehlager
versehene Ende der Sprungplatte 126 anhebt. Diese dreht sich
dadurch in Uhrzeigerrichtung, bis ihr Ende 128 wieder mit
dem Einrast-Vorsprung 134 des Auslösearms 132 in Eingriff
kommt. Auf diese Weise ist der bewegliche Schaltmechanis
mus 120 in die AUS-Stellung von Fig. 17 zurückgestellt.
Der als fernsteuerbarer Schaltmechanismus 140 verwendete
gepolte Elektromagnet 141 hat einen monstabilen Aufbau.
Der Aufbau des Elektro
magneten 141 entspricht im wesentlichen dem des oben beschriebenen dritten
Ausführungsbeispiels. Für die übereinstimmenden Teile wer
den daher dieselben Bezugsziffern verwendet.
Auf der unteren
Polplatte 92 des Ankers 84 steht ein Stift 150 vor,
der durch das äußere Polelement 90 nach unten verläuft, um
eine Verbindung mit einem Ende eines Kontaktträgers 151 her
zustellen. Dieser Kontaktträger 151 ist in der Mitte
schwenkbar am Unterbrechergehäuse 110 gelagert und weist
an seinem anderen Ende den zweiten Kontakt 112 auf. Der
Kontaktträger 151 ist durch eine Litze 118 mit einem Lei
tungsanschluß 115 elektrisch verbunden. Zwischen den Stift
150 und den Kontaktträger 151 ist eine Druckfeder 152 ein
gefügt, um zwischen den Kontakten einen optimalen Kontakt
druck aufzubauen sowie beim Schließen der Kontakte schock
absorbierend zu wirken, wie im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 8.
Aus der oberen Polplatte 92 des Ankers 84 ragt ein Ansatz
153 heraus, der durch das äußere Polelement 90 verläuft
und auf eine Anzeigeeinrichtung 155 wirkt, um diese zu be
tätigen. Wie am besten in Fig. 15 dargestellt, hat diese An
zeigeeinrichtung 155 zwei in einem Winkel zueinander ver
setzte Segmente 156 und 157, von denen eines mit EIN (ON)
und das andere mit AUS (OFF) beschriftet ist. Die Anzeige
einrichtung 155 ist schwenkbar auf einer horizontalen Achse
158 gelagert und wird durch eine Torsionsfeder 159 in eine
Richtung gedrückt, d. h. in Richtung gegen den Uhrzeigersinn,
wie in den Figuren gezeigt. Wenn sich der Anker 84 nach
oben bewegt und den zweiten Kontakt 112 in seine Ruhestel
lung bringt, drückt der Ansatz 153 die Anzeigeeinrichtung
155 gegen die Vorspannung der Torsionsfeder 159 und dreht diese in
eine Stellung, in der darauf durch ein Fenster 119 in der
oberen Wand des Unterbrechergehäuses 110 die Beschriftung
AUS zu sehen ist, wie in Fig. 19 gezeigt. Durch diese An
zeige kann der Benutzer feststellen, daß sich der Unterbre
cher im Fernsteuerbetrieb befindet und auf ein Fernsteuer
signal angesprochen hat, nachdem sich der zweite Kontakt 112
in den Zustand bewegt hat, in dem
kein Schließen der Kontakte möglich ist. Wenn der Anker 84
so angesteuert wird, daß er sich zusammen mit dem Ansatz 153
nach unten bewegt und den zweiten Kontakt 112 in die
Position bringt, in der eine Kontaktgabe und eine Kon
takttrennung zwischen dem ersten Kontakt 111 und dem
zweiten Kontakt 112 erfolgen kann, wie in den Fig. 12, 15
und 16 dargestellt, dreht sich die Anzeigeeinrichtung 155
entsprechend in der entgegengesetzten Richtung unter dem
Einfluß der Feder 159 in eine Stellung, in der durch das
Fenster 119 die Beschriftung EIN zu sehen ist. An dieser
Stelle ist anzumerken, daß der den ersten Kontakt 111 tra
gende bewegliche Kontaktarm 122 in seiner Abwärtsbewegung
in Richtung des zweiten Kontakts 112 durch die Torsionsfeder 129
blockiert wird, wenn der zweite Kontakt 112 vom Elektromagne
ten 141 so betätigt wird, daß kein Schließen der Kontakte möglich ist.
Dadurch werden der erste und der zweite Kontakt 111 und
112 um einen geeigneten Abstand voneinander getrennt gehalten.
Claims (9)
1. Fernsteuerbarer Unterbrecher mit
einem Satz aus einem ersten (11, 111) und einem zweiten
(12, 112) Kontakt,
einem manuell betätigbaren Schaltmechanismus (20, 120) zum Öffnen und Schließen der Kontakte (11, 111, 12, 112), welcher einen zwischen einer EIN-Stellung und einer AUS-Stel lung bewegbaren Handbetätigungshebel (21, 121) und einen be weglichen Arm (22, 122) aufweist, an dem der erste Kontakt (11, 111) angeordnet ist, und der mit dem Handbetätigungshebel (21, 121) zwischen einem EIN-Zustand und AUS-Zustand bewegbar ist, so daß die Kontakte (11, 111, 12, 112) miteinander in Be rührung gebracht oder voneinander gelöst werden,
einem Auslösemechanismus (30, 130), der mit dem manuell betätigbaren Schaltmechanismuns (20, 120) so verbunden ist, daß er die Kontakte (11, 111, 12, 112) bei Auftreten eines vorgegebenen, durch den Unterbrecher fließenden Überstroms öffnet, und mit
einem fernsteuerbaren Schaltmechanismus (40, 140), der einen Elektromagneten (41, 81, 81', 141) aufweist, dessen An ker (44, 84) entsprechend einem Fernsteuersignal zum zwangs weisen Öffnen oder Schließen der Kontakte (11, 111, 12, 112) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Kontakt (12, 120) an dem Anker (44, 84) des Elek tromagneten (41, 141) befestigt ist und entsprechend dem Fern steuersignal zwischen einer Arbeitsstellung, in der er in elektrischer Verbindung mit dem auf dem beweglichen Arm (22, 122) angeordneten ersten Kontakt (11, 111) steht, und einer Ruhestellung bewegbar ist, in der er unabhängig von der Stel lung des beweglichen Armes (22, 122) von dem ersten Kontakt (11, 111) getrennt ist,
der Elektromagnet (41, 141, 81, 81') ein gepolter Elek tromagnet ist und einen Permanentmagneten (49, 88) aufweist, der den Anker (44, 84) in die Richtung anzieht, in der sich der zweite Kontakt (12, 112) in seine Arbeitsstellung bewegt, und daß
bei Anliegen des Fernsteuersignals der Anker (44, 84) so magnetisiert wird, daß in ihm ein dem Magnetfluß des Permanent magneten (49, 88) entgegenstehender und diesen überlagernder Fluß erzeugt und der am Anker befestigte zweite Kontakt in seine Ruhestellung bewegt wird.
einem manuell betätigbaren Schaltmechanismus (20, 120) zum Öffnen und Schließen der Kontakte (11, 111, 12, 112), welcher einen zwischen einer EIN-Stellung und einer AUS-Stel lung bewegbaren Handbetätigungshebel (21, 121) und einen be weglichen Arm (22, 122) aufweist, an dem der erste Kontakt (11, 111) angeordnet ist, und der mit dem Handbetätigungshebel (21, 121) zwischen einem EIN-Zustand und AUS-Zustand bewegbar ist, so daß die Kontakte (11, 111, 12, 112) miteinander in Be rührung gebracht oder voneinander gelöst werden,
einem Auslösemechanismus (30, 130), der mit dem manuell betätigbaren Schaltmechanismuns (20, 120) so verbunden ist, daß er die Kontakte (11, 111, 12, 112) bei Auftreten eines vorgegebenen, durch den Unterbrecher fließenden Überstroms öffnet, und mit
einem fernsteuerbaren Schaltmechanismus (40, 140), der einen Elektromagneten (41, 81, 81', 141) aufweist, dessen An ker (44, 84) entsprechend einem Fernsteuersignal zum zwangs weisen Öffnen oder Schließen der Kontakte (11, 111, 12, 112) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Kontakt (12, 120) an dem Anker (44, 84) des Elek tromagneten (41, 141) befestigt ist und entsprechend dem Fern steuersignal zwischen einer Arbeitsstellung, in der er in elektrischer Verbindung mit dem auf dem beweglichen Arm (22, 122) angeordneten ersten Kontakt (11, 111) steht, und einer Ruhestellung bewegbar ist, in der er unabhängig von der Stel lung des beweglichen Armes (22, 122) von dem ersten Kontakt (11, 111) getrennt ist,
der Elektromagnet (41, 141, 81, 81') ein gepolter Elek tromagnet ist und einen Permanentmagneten (49, 88) aufweist, der den Anker (44, 84) in die Richtung anzieht, in der sich der zweite Kontakt (12, 112) in seine Arbeitsstellung bewegt, und daß
bei Anliegen des Fernsteuersignals der Anker (44, 84) so magnetisiert wird, daß in ihm ein dem Magnetfluß des Permanent magneten (49, 88) entgegenstehender und diesen überlagernder Fluß erzeugt und der am Anker befestigte zweite Kontakt in seine Ruhestellung bewegt wird.
2. Fernsteuerbarer Unterbrecher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gepolte Elektromagnet (81, 81′, 141) folgende Bauteile
aufweist:
eine den Anker (84) umgebende Wicklung (82),
erste und zweite U-förmige Joche (86, 87), die an gegen überliegenden Seiten der Wicklung (82) angebracht sind, wobei der Mittelteil jedes Joches parallel zur Länge des Ankers (84) verläuft,
wobei der Permanentmagnet (88) zwischen den Mit telteilen des ersten und zweiten Joches (86, 87) angeordnet ist, um diese entgegengesetzt zu polen,
wobei die Schenkel des ersten Joches (86) über den Längsenden des Ankers (84) axial außerhalb von diesem verlau fen, um einzelne äußere Polelemente (90) festzulegen, und
wobei die Schenkel des zweiten Joches (87) über den Längsenden der Wicklung (82) axial außerhalb von dieser, jedoch innerhalb der äußeren Polelemente (90) verlaufen, um einzelne innere Polelemente (91) festzulegen, die mit den benachbarten äußeren Polelementen (90) zusammenwirken und zu diesen Luft spalte bilden, in denen die Längsenden des Ankers (84) liegen,
wodurch der Anker (84) so angetrieben wird, daß er sich in einer Richtung der Überlagerung des Permanentmagnetflusses und des Erregungsflusses nach Erregung der Wicklung (82) bewegt, und wodurch der Anker in einer stabilen Stellung nach Abschaltung der Erregung der Wicklung (82) gehalten wird, in der der Anker (84) den Magnetflußpfad des Permanentmagneten (88) schließt, wobei sich seine Längsenden in unmit telbarer Nähe der benachbarten äußeren bzw. inneren Polelemente (90, 91) befinden.
eine den Anker (84) umgebende Wicklung (82),
erste und zweite U-förmige Joche (86, 87), die an gegen überliegenden Seiten der Wicklung (82) angebracht sind, wobei der Mittelteil jedes Joches parallel zur Länge des Ankers (84) verläuft,
wobei der Permanentmagnet (88) zwischen den Mit telteilen des ersten und zweiten Joches (86, 87) angeordnet ist, um diese entgegengesetzt zu polen,
wobei die Schenkel des ersten Joches (86) über den Längsenden des Ankers (84) axial außerhalb von diesem verlau fen, um einzelne äußere Polelemente (90) festzulegen, und
wobei die Schenkel des zweiten Joches (87) über den Längsenden der Wicklung (82) axial außerhalb von dieser, jedoch innerhalb der äußeren Polelemente (90) verlaufen, um einzelne innere Polelemente (91) festzulegen, die mit den benachbarten äußeren Polelementen (90) zusammenwirken und zu diesen Luft spalte bilden, in denen die Längsenden des Ankers (84) liegen,
wodurch der Anker (84) so angetrieben wird, daß er sich in einer Richtung der Überlagerung des Permanentmagnetflusses und des Erregungsflusses nach Erregung der Wicklung (82) bewegt, und wodurch der Anker in einer stabilen Stellung nach Abschaltung der Erregung der Wicklung (82) gehalten wird, in der der Anker (84) den Magnetflußpfad des Permanentmagneten (88) schließt, wobei sich seine Längsenden in unmit telbarer Nähe der benachbarten äußeren bzw. inneren Polelemente (90, 91) befinden.
3. Fernsteuerbarer Unterbrecher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Kontakt (12) auf einem Kontaktträger (65, 100)
sitzt, der eine erste Drehachse (67, 101), um die er sich
selbst dreht, sowie eine zweite Drehachse (68, 102) hat, die
mit dem Ausgang des fernsteuerbaren Schaltmechanismus (40) ver
bunden ist, so daß der Kontaktträger (65, 100) so angetrieben
wird, daß er den zweiten Kontakt (12) entlang einer kreisförmi
gen Bahn um die erste Drehachse (67, 101) zwischen der Arbeits-
und der Ruhestellung bewegt.
4. Fernsteuerbarer Unterbecher nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Kontakt (12) auf einer Druckfeder (104) sitzt,
mittels der er mit dem fernsteuerbaren Schaltmechanismus (40)
verbunden ist.
5. Fernsteuerbarer Unterbrecher nach einem der Ansprüche 1
bis 4,
gekennzeichnet durch
eine Kontaktplatte (69, 103), die den zweiten Kontakt (12) trägt und im wesentlichen parallel zu dem den ersten Kontakt (11) tragenden Arm (22) in seinem EIN-Zustand verläuft, um dadurch einen elektrischen Strom in einer Richtung gegen den Stromfluß durch den beweglichen Arm (22) zu führen, um in der Nähe der Kontakte (11, 12) eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen, die auf einen möglichen, zwischen den Kontakten bei deren Trennung gezogenen Lichtbogen wirkt und diesen von den Kontakten wegführt, und
eine Lichtbogenkammer (70), die innerhalb eines Gehäuses (1) des Unterbrechers an einer Stelle in der Nähe des ersten Kontaktes (11) des beweglichen Arms (22) in seinem AUS- Zustand angeordnet ist und einen Stapel von in gegenseitigem Abstand angeordneten Metallplatten (71) aufweist, von denen die erste Platte in unmittelbarer Nähe des ersten Kontakts (11) des beweglichen Arms (22) in dessen vollständig geöffnetem Zustand liegt und von denen die letzte Platte entfernt von dem beweglichen Arm (22) liegt und im wesentlichen ent lang der Biegung des ersten Kontakts über den zweiten Kontakt hinaus verläuft und eine Lichtbogenschiene (73) bildet, deren Mit telteil in unmittelbarer Nähe des Endes der Kontaktplatte (103) liegt, mit der ihr Endteil entfernt von der Lichtbogenkammer (70) elektrisch verbunden ist, so daß nach Trennung der Kon takte (11, 12) ein Ende des Lichtbogens von der Kontaktplatte (103) aufgrund der elektromagnetischen Kraft auf die Lichtbo genschiene (73) überführt und entlang dieser in die Lichtbogen kammer (70) geführt wird, um den Lichtbogen zu löschen, wenn sich der bewegliche Arm (22) in seine AUS-Stellung be wegt.
eine Kontaktplatte (69, 103), die den zweiten Kontakt (12) trägt und im wesentlichen parallel zu dem den ersten Kontakt (11) tragenden Arm (22) in seinem EIN-Zustand verläuft, um dadurch einen elektrischen Strom in einer Richtung gegen den Stromfluß durch den beweglichen Arm (22) zu führen, um in der Nähe der Kontakte (11, 12) eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen, die auf einen möglichen, zwischen den Kontakten bei deren Trennung gezogenen Lichtbogen wirkt und diesen von den Kontakten wegführt, und
eine Lichtbogenkammer (70), die innerhalb eines Gehäuses (1) des Unterbrechers an einer Stelle in der Nähe des ersten Kontaktes (11) des beweglichen Arms (22) in seinem AUS- Zustand angeordnet ist und einen Stapel von in gegenseitigem Abstand angeordneten Metallplatten (71) aufweist, von denen die erste Platte in unmittelbarer Nähe des ersten Kontakts (11) des beweglichen Arms (22) in dessen vollständig geöffnetem Zustand liegt und von denen die letzte Platte entfernt von dem beweglichen Arm (22) liegt und im wesentlichen ent lang der Biegung des ersten Kontakts über den zweiten Kontakt hinaus verläuft und eine Lichtbogenschiene (73) bildet, deren Mit telteil in unmittelbarer Nähe des Endes der Kontaktplatte (103) liegt, mit der ihr Endteil entfernt von der Lichtbogenkammer (70) elektrisch verbunden ist, so daß nach Trennung der Kon takte (11, 12) ein Ende des Lichtbogens von der Kontaktplatte (103) aufgrund der elektromagnetischen Kraft auf die Lichtbo genschiene (73) überführt und entlang dieser in die Lichtbogen kammer (70) geführt wird, um den Lichtbogen zu löschen, wenn sich der bewegliche Arm (22) in seine AUS-Stellung be wegt.
6. Fernsteuerbarer Unterbrecher nach einem der Ansprüche 1
bis 5,
gekennzeichnet durch
eine Anzeigeeinrichtung (50; 155), die auf das Fernsteuersignal
anspricht, um eine sichtbare Anzeige für die Betätigung des
fernsteuerbaren Schaltmechanismus (40; 140) zu liefern.
7. Fernsteuerbarer Unterbrecher nach einem der Ansprüche 1
bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der manuell betätigbare Schaltmechanismus (20) eine Sprung
feder (23) aufweist, die ein schnelles Öffnen und ein schnelles
Schließen der Kontakte (11, 12) bewirkt.
8. Fernsteuerbarer Unterbrecher nach einem der Ansprüche 1
bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der manuell betätig
bare Schaltmechanismus (120) ein Schaltschloß (123)
aufweist, das den Hand-Betätigungshebel
(121) und den beweglichen Arm (122) miteinander verbin
det, und das ein schnelles Öffnen und ein verzögertes
Schließen der Kontakte (11, 12) bewirkt.
9. Fernsteuerbarer Unterbrecher nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der manuell betätigbare Schaltmechanismus (120) folgende weitere
Bauteile aufweist:
eine Vorspannfeder (129), die das Schaltschloß (123) in Richtung der Bewegung des beweglichen Arms (122) in den AUS-Zustand vorspannt und in Antwort auf die Bedienung des Hand-Betätigungshebels (121) ein verzögertes Schließen der Kontakte (111, 112) bewirkt, und
eine Einrast-Einrichtung (128, 134) die das Schaltschloß (123) mit dem Auslösemechanismus (130) so verbindet, daß dieser das Schaltschloß (123) zurückhält, um den beweglichen Arm (122) gegen die Kraft der Vorspannfeder (129) in seinem EIN-Zustand zu halten, wenn das Schaltschloß (123, 126, 127) durch den Hand-Betätigungshebel (121) betätigt wird, um den beweglichen Arm (122) in diesen Zustand zu bewegen, und daß er nach Betätigung des Auslösemechanismus (130) das Schaltschloß (123) entriegelt, um den beweg lichen Arm (122) durch die Wirkung der Vorspannfeder (129) schnell vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand freizugeben.
eine Vorspannfeder (129), die das Schaltschloß (123) in Richtung der Bewegung des beweglichen Arms (122) in den AUS-Zustand vorspannt und in Antwort auf die Bedienung des Hand-Betätigungshebels (121) ein verzögertes Schließen der Kontakte (111, 112) bewirkt, und
eine Einrast-Einrichtung (128, 134) die das Schaltschloß (123) mit dem Auslösemechanismus (130) so verbindet, daß dieser das Schaltschloß (123) zurückhält, um den beweglichen Arm (122) gegen die Kraft der Vorspannfeder (129) in seinem EIN-Zustand zu halten, wenn das Schaltschloß (123, 126, 127) durch den Hand-Betätigungshebel (121) betätigt wird, um den beweglichen Arm (122) in diesen Zustand zu bewegen, und daß er nach Betätigung des Auslösemechanismus (130) das Schaltschloß (123) entriegelt, um den beweg lichen Arm (122) durch die Wirkung der Vorspannfeder (129) schnell vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand freizugeben.
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