DE3713537A1

DE3713537A1 - Umkehr-schaltvorrichtung mit ueberstromschutz

Info

Publication number: DE3713537A1
Application number: DE19873713537
Authority: DE
Inventors: Bernard Fournier; Maurice Contal; Andre Vergez
Original assignee: Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1987-10-29
Anticipated expiration: 2007-04-23
Also published as: CH671657B; US4803587A; FR2598027A1; DE3713537C2; IT8720084A0; JP2563323B2; JPS62259319A; IT1208024B; FR2598027B1

Description

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Umkehrschaltvorrichtung, bei der jede von zwei Gruppen von dreiphasigen und voneinander isolierten Unterbrechern mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen jeweils mit dem Anker eines von zwei Elektromagneten verbunden ist, die exklusiv gespeist werden können, wobei mechanische Einrichtungen zur gegenseitigen Verriegelung zwischen den Ankern angeordnet sind, so daß jede Bewegung des einen Ankers eine Bewegung des anderen Ankers sperrt, während zwischen einerseits den Eingangsanschlüssen und andererseits den Ausgangsanschlüssen erste Einrichtungen zur gegenseitigen elektrischen Verbindung vorgesehen sind, so daß eine Umkehrung von zwei Phasen vorgenommen wird, die in Abhängigkeit davon, ob der eine oder der andere der Elektromagnete erregt ist, an einem Motor angelegt sind. Derartige Vorrichtungen werden in der Industrie, insbesondere bei Hebe- und Förderzeugen zur Umkehrung der Drehrichtung des Motors sehr häufig benutzt. Je nach Fall bestehen diese Vorrichtungen entweder aus der Kombination von zwei herkömmlichen Schaltern, zwischen denen ein mechanischer Verriegelungskasten angeordnet ist, oder aus zwei Elektromagnetsystemen, die in einem gemeinsamen Gehäuse montiert sind und in entgegengesetzten Richtungen einen gemeinsamen Satz Kontaktbrücken bewegen können, die zwischen zwei getrennten feststehenden Kontaktsätzen beweglich sind. Im ersten Fall muß der Benutzer im allgemeinen die mechanische Verbindung vornehmen und selbst den elektrischen Anschluß von zwölf Anschlüssen herstellen.

Im zweiten Fall ist die Anbringung einer Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung nicht erforderlich, und die Vorrichtung besitzt nur drei Anschlüsse für den elektrischen Anschluß ans Netz und drei Anschlüsse für den elektrischen Anschluß an den Motor, was für den Benutzer vorteilhaft ist.

Wenn der Motor durch thermische und/oder magnetische Schutzeinrichtungen geschützt werden soll, muß der Benutzer eine geeignete Schutzvorrichtung in Reihe schalten und diese reagiert entsprechend und unabhängig von der Drehrichtung des Motors auf Überlasten.

Wenn man zwei Einschalter und thermische Schutzeinrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse integrieren möchte, so ergeben sich hierfür mehrere Bauarten.

Eine dieser Bauarten, die von der ersten Form der Montage ausgeht, führt zu einer Einheit mit sehr großen Abmessungen.

Mit der anderen Bauart erreicht man ein etwas kleineres Volumen.

In beiden Fällen müssen zusätzliche elektrische Anschlüsse extern hergestellt werden, und zwar entweder infolge der Anordnung der Anschlüsse der Unterbrecher oder infolgedessen, daß die beiden Elektromagneten entgegengesetzt zu den Unterbrechern angeordnet sind.

Ferner ist es bekannt, zur Speisung von mehrphasigen Motoren in nur einer Richtung Einschaltvorrichtungen zu benutzen, die in einem gemeinsamen Gehäuse thermische und magnetische Schutzeinrichtungen sowie eine Einrichtung zur örtlichen (manuellen oder fernbetätigten) Rückstellung dieser Schutzeinrichtungen besitzen.

Eine derartige Vorrichtung, die beispielsweise aus der FR-PS 25 16 297 der Anmelderin bekannt ist, ist auch gegen Kurzschlußströme geschützt.

Derartige bekannte Vorrichtungen könnte der Benutzer eines Motors mit zwei Drehrichtungen ähnlich, wie oben erwähnt wurde, miteinander kombinieren; die Ausgestaltung der Gehäuse dieser Vorrichtungen erschwert jedoch die Zwischenschaltung von mechanischen Verriegelungseinrichtungen. Dadurch, daß je nach Drehrichtung immer nur eines der beiden thermischen Schutzsysteme beansprucht wird, wird außerdem nicht der gewünschte Schutz erreicht, da jedes der beiden Bimetallsysteme, die zu diesem Zweck im allgemeinen benutzt werden, nur ein unvollständiges Abbild vom thermischen Zustand des Motors liefert.

Ziel der Erfindung ist es, eine in einem einzigen Gehäuse untergebrachte Umkehr-Einschaltvorrichtung zu schaffen, die gegen leichte und anhaltende Überlasten, gegen momentane Überlasten und gegen Kurzschlußströme sicher geschützt ist, mechanische Verriegelungseinrichtungen und ein einziges Rückstellorgan besitzt und außen nur drei Anschlüsse für den Netzanschluß und drei Anschlüsse für den Lastanschluß aufweist. Diese Vorrichtung soll ferner dem Benutzer die Möglichkeit bieten, nach Wunsch und irrtumsfrei jeden der Elektromagnetanker Hilfskontaktsätze anzuordnen, die in einer solchen Anzahl vorhanden sind, daß die im allgemeinen für jede der Drehrichtungen gewünschten Zusatzsignale zusätzlich zu den Signalen erzeugt werden können, die für die Schaltung zur elektrischen Verriegelung der Spulenströme der Einschalter bestimmt sind.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß:

- zwei gleich ausgebildete, aus einem Elektromagnet und zugeordneten Phasenunterbrechern bestehende Systeme parallel zu beiden Seiten einer Mittelebene PP′ eines gemeinsamen, an einer Wand befestigten Sockels angeordnet sind,
- daß ein abnehmbares thermisches und magnetisches Schutzmodul, das mit Ausgangsanschlüssen versehen ist, sowie entsprechende, im Sockel vorgesehene Eingangsanschlüsse auf einer Seite dieser Ebene angeordnet sind,
- während eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung, die eine gleichzeitige Bewegung der Anker der Elektromagnete verhindert, in dieser Ebene angeordnet ist und eine Gruppe von Leitern, die die Kreuzung der Phasen vornehmen, in Querrichtung zwischen den Unterbrechern und den Eingangsanschlüssen in einem der Auflagefläche des Sockels an der Wand benachbarten Bereich vorgesehen sind.

Einer der Vorteile dieser Anordnung besteht darin, daß gegebenenfalls in dem gemeinsamen Gehäuse ein Haupttrennschalter vorgesehen werden kann, ohne daß sich dadurch das Volumen vergrößert.

Hierfür sind jedoch zusätzliche Maßnahmen bei der Anordnung der gekreuzten Phasenverbindungsleiter erforderlich, deren Anordnung - auf der Eingangsseite oder auf der Ausgangsseite der Umkehrunterbrecher - ansonsten beliebig möglich wäre.

Eine zusätzliche Raumeinsparung kann durch eine besondere Ausbildung der mechanischen Verriegelungsvorrichtung erreicht werden, wobei die Summe der Raumeinsparungen auf noch den Einbau von Hilfskontakten und/oder zusätzlichen Schutzeinrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse ermöglichen kann, das etwa das zweifache Volumen einer bekannten Vorrichtung besitzt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 die elektrische Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 und 3 die Verteilung verschiedener Organe von Fig. 1 in den verschiedenen Bereichen der Vorrichtung in zur Befestigungswand senkrechten Ansichten,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung verschiedener Organe der Vorrichtungen gemäß Fig. 1, 2 und 3 in einer Seitenansicht,

Fig. 5 eine genauere Darstellung eines Sockels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Schnitt in der Ebene UU′ von Fig. 6,

Fig. 6 eine Unteransicht des Sockels ohne Deckel und andere Organe,

Fig. 7 und 8 zwei perspektivische Darstellungen, die die Einzelheiten der Ausbildung eines Leiterbündels zeigen, das einerseits die Phasenkreuzung vornimmt und andererseits mit Trenneinrichtungen zusammenwirkt,

Fig. 9 eine genauere Darstellung einer Einzelheit von Fig. 5,

Fig. 10 und 12 zwei einander entgegengesetzte Seitenansichten der beiden Schwenksysteme der Elektromagnetanker, die mit einer mechanischen Verriegelungsvorrichtung zusammenwirken,

Fig. 11 eine zu den vorhergehenden Ansichten senkrechte Seitenansicht, die die zentrale Vorrichtung der Verriegelungsvorrichtung zeigt,

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Verriegelungshebels,

Fig. 14 eine Darstellung der geometrischen Eigenschaften des Verriegelungshebels von Fig. 13,

Fig. 15 zwei Darstellungen des Hebels von Fig. 13 und 14 und eines mit ihm zusammenwirkenden Organs, wobei diese Teile in Richtung S gesehen sind bzw. in einer Ebene R geschnitten sind,

Fig. 16 und 17 zwei Abwandlungen der elektrischen Verriegelungsschaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 18 eine perspektivische Darstellung einer Einzelheit des direkten Leiterbündels.

Das elektrische Schaltbild einer geschützten Umkehr-Einschaltvorrichtung 1 gemäß der Erfindung, die in Fig. 1 im offenen und nichtausgelösten Zustand dargestellt ist, zeigt ein Hauptgehäuse 2, das zwei gleich ausgebildete dreiphasige Einschaltersysteme 3 und 4 enthält. Jedes System besitzt somit einen Elektromagnet 5 bzw. 6, dessen Anker 7 bzw. 8 die Phasenunterbrecher 9, 10, 11 bzw. 12, 13, 14 betätigt.

Auf der Eingangsseite des Netzes RST sind Eingangsanschlüsse 15, 16, 17, 15′, 16′, 17′ dieser Unterbrecher einerseits mit drei Haupteingangsanschlüssen 18, 19, 20 und andererseits untereinander durch ein erstes Leiterbündel 70 _R, 70 _S, 70 _T zur gegenseitigen Verbindung verbunden.

Die anderen Anschlüsse 21, 22, 23, 21′, 22′, 23′ der Unterbrecher sind mit drei Ausgangsanschlüssen 24, 25, 26 zum Anschluß des Motors 100 verbunden, und zwar über eine Hauptschutzvorrichtung 27, die einerseits zur Kurzschlußstrombegrenzung mehrere jeweils von dem Strom eines Unterbrechers durchflossene Einzelmagnetspulen 35 _a...35 _f mit Schlagbolzen 28, 29, 30, 31, 32, 33 und andererseits ein abnehmbares Schutzmodul 34 besitzt, das auf einer Ausgangsseite mit diesen Ausgangsanschlüssen und auf der entgegengesetzten Seite mit diesen Spulen über ein zweites Bündel 71 von Leitern 36, 37, 38 zur gegenseitigen Verbindung verbunden ist.

Dieses Schutzmodul 34 kann von der restlichen Vorrichtung abgenommen werden, so daß jedem der Elemente zur Abtastung des zu einem Ausgangsanschluß fließenden Stroms, wie Bimetall 39 und Magnetspule 40, Abmessungen gegeben werden können, die an den Nennstrom der Vorrichtung angepaßt sind, so daß sie auf geeignete Weise entweder auf die zu lang anhaltenden Überströme oder auf die momentanen Überströme ansprechen können, die durch momentane Überlasten eines reversiblen Motors 100 erzeugt werden.

Ein Feder-Auslösemechanismus 41, der durch ein Handbetätigungsorgan 42 gespannt werden kann, kann entweder über mechanische Übertragungseinrichtungen 43 _t, 43 _m, 43, die zwischen diesen Mechanismus und dem Modul 34 angeordnet sind, dessen Zustandsänderung infolge des Auftretens eines entsprechenden Fehlerstroms übertragen wird, oder über mechanische Übertragungseinrichtungen 56 ausgelöst werden kann, die auf die Bewegung von Schlagbolzen 35 reagieren.

Die Auslösung dieses Mechanismus bewirkt außerdem die gleichzeitige Öffnung von zwei Bestätigungsunterbrechern 44, 45, die jeweils mit einer Elektromagnetspule 67, 68 in Reihe sind. Diese werden durch die Anschlüsse 92, 93 bzw. 94, 95 gespeist.

Die Rückstellung dieses Mechanismus wird entweder durch das Handbetätigungsorgan 42 oder durch einen fernbetätigten Rückstellkasten 46 vorgenommen, dessen Gehäuse mit dem Gehäuse 2 verbunden ist.

Das Betätigungsorgan kann manuell (oder mit Hilfe des Fernbetätigungskastens) in den entspannten Zustand O, der die gleichzeitige Öffnung der Unterbrecher 44, 45 bewirkt, oder in den gespannten Zustand F gebracht werden, der die Schließung der Unterbrecher bewirkt, wenn die thermischen Gleichgewichtsbedingungen wieder hergestellt sind.

Bei dieser Rückstellung wird das Modul 34 durch den Mechanismus 41 in seinen Ruhezustand zurückversetzt, und Riegel 47, 48, 49, 47′, 48′,49′, die die beweglichen Kontakte 50, 51, 52, 53, 54, 55 der Phasenunterbrecher unabhängig von den Stellungen der Anker im offenen Zustand halten, werden ihrerseits von diesem Mechanismus und der Übertragung 56 freigegeben, so daß sie die Freiheit haben, sich später wieder zu schließen. Diese Riegel sind durch eine Übertragung 56 miteinander verbunden, während die Unterbrecher 44, 45 miteinander und mit dem Mechanismus 41 durch eine Übertragung 57 verbunden sind.

Zwischen den beiden Ankern der Elektromagnete ist eine mechanische Verriegelungsvorrichtung 60 vorgesehen, die sich in einer Mittelebene des PP′ des Gehäuses 2 befindet, die zu einer Linie Δ parallel ist, auf der ein Ausgangsanschluß und ein entsprechender Eingangsanschluß liegt.

Die Anker betätigen Kupplungseinrichtungen 61 bzw. 62, so daß ihr Zustand auf zwei Sätze von Hilfsunterbrechern 63, 64 übertragen werden, die jeweils in einem einzelnen Gehäuse 65 bzw. 66 angeordnet sind, das mit dem Hauptgehäuse 2 bzw. mit dessen Sockel verbunden werden kann. Diese Unterbrecher dienen im allgemeinen sowohl zur Ergänzung der mechanischen Verriegelung durch einen externen elektrischen Verriegelungskreis als auch zur Durchführung verschiedener Anzeigen oder Vorgänge, die mit jeder der Drehrichtungen des Motors verbunden sind.

Wie dieses Grundschaltbild zeigt, ist das Leiterbündel 70 zur gegenseitigen Verbindung, das die Kreuzung oder die Umkehrung der Phasen vornimmt, bei dieser Ausführung auf der Eingangsseite der Phasenunterbrechersysteme 3, 4 angeordnet, während eine solche Kreuzung elektrisch auch in einem ausgangsseitigen Bereich der Stromkreise, in dem das Leiterbündel 71 für die direkten Verbindungen zwischen den Phasen angeordnet ist, hätte vorgenommen werden können.

Andererseits sind die beiden Unterbrecher 44, 45 so gekoppelt, daß das Auftreten eines Fehlers, der von dem Modul 34 festgestellt wird, wenn sich der Motor in der einen Richtung dreht, gleichzeitig die Speisung der Spule, die die entgegengesetzte Drehrichtung bewirkt, blockiert wird.

Die Riegel 47, 48...48′, 49′ aller Schlagbolzen 28...33 sind richtungsabhängig durch die Übertragung 56 gekoppelt, so daß das Auftreten eines Stromfehlers mit der Stärke eines glatten Kurzschlusses, während sich der Motor in der einen oder in der anderen Richtung dreht, die Auslösung D des Mechanismus 41 bewirkt. Auf diese Zustandsänderung folgt also gleichzeitig die Öffnung der beiden Bestätigungsunterbrecher 44, 45.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform, deren Prinzip in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist, sind zwei Gruppen von je einem Phasenkontaktesatz und einem entsprechenden, gleich ausgebildeten Elektromagnet 3, 5 bzw. 4, 6 links und rechts von einer Mittelebene PP′ angeordnet, die zur Anlagefläche 73, mit der das Gehäuse an einer Befestigungswand 74 anliegt, senkrecht ist, durch eine Vorrichtung 60 zur gegenseitigen Verriegelung verläuft und zu einer Geraden Δ parallel ist, auf der ein entsprechender Eingangs- und Ausgangsanschluß liegt. Die Anschlüsse der Spulen sind in Paaren 92, 93 bzw. 94, 95 in jedem der durch die Ebene PP′ abgeteilten Raumhälften angeordnet, was die Identifizierung der entsprechenden gewählten Drehrichtungsreihenfolgen M₁M₂ gestattet.

Die Fläche 73 ist auf einem Sockel 75 vorgesehen (vgl. auch Fig. 5 und 6), der in einer zu ihr parallelen Trennwand 82, Kammern 76...81 aufweist, die jeweils einen Einsatz 83 aufnehmen können, der einen Phasenunterbrecher 9...14, eine Begrenzungsspule 35 _a...35 _f, einen Schlagbolzen 28...33 für den beweglichen Unterbrecherkontakt und einen Riegel 47, 48 enthält. Auf diesen Einsätzen sind Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 15, 15 _s vorgesehen.

Unter dieser Trennwand ist ein erster Raum 84 _f und ein zweiter Raum 84 _b abgegrenzt, die zwischen Begrenzungskontakteinsätzen 83 und einer Fläche 75 _a angeordnet sind und ein Leiterbündel 70 zur gegenseitigen Verbindung bzw. Aufnahmeorgane 181 _a, _b, _c von Eingangsanschlüssen 181 aufnehmen können. Diese Räume werden nach Einführung der einzelnen Einsätze, des Bündels und der Eingangsanschlüsse in einer gemeinsamen Richtung J mit einem Deckel 86 geschlossen.

Einer der Vorteile dieser Anordnung besteht insbesondere darin, daß die Möglichkeit besteht, einen Teil von Leitern zur gegenseitigen Verbindung des ersten Bündels in einer Ebene YY′ anzuordnen, die sich in einem der Grundfläche benachbarten Bereich befindet.

Diese Anordnung gestattet nämlich, den gekreuzten Leitern durch Festklemmen zwischen der Trennwand 82 und dem Deckel 86 einen mechanischen Halt zu verleihen, was im nachstehenden noch erläutert wird.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des gekreuzten Leiterbündels 152 (vgl. Fig. 7, 8 und 9) ist dieses so ausgebildet, daß in Reihe mit Eingangsanschlüssen 181 und in einem geringen Volumen 69 _a, das in seiner unmittelbaren Nähe angeordnet ist, eine Trennvorrichtung untergebracht werden kann, die in den Fig. 4 und 2 mit dem Rechteck 69 oder in Fig. 5 mit dem Rechteck 184 dargestellt ist, wobei ferner eine Kappe 2 _a gezeigt ist, die die Elemente von Fig. 4 abdeckt.

Diese Ausbildung trägt einerseits den starken elektrodynamischen Kräften, denen die gekreuzten Leiter ausgesetzt sind, dem Einfluß dieser Kräfte auf die beweglichen Teile der Trennvorrichtung und der Notwendigkeit ihrer entsprechenden gegenseitigen Isolierung Rechnung.

Zu diesem Zweck sind zwei der parallelen gekreuzten Leiter 150, 151 des ersten gekreuzten Bündels 152 (Fig. 7), die jeweils aus einem flachen Metallband aus einem unmagnetischen Material bestehen und sich einstückig von den Anschlüssen 153, 154 der Kontakteinsätze 155, 156 zu den Anschlüssen 157, 158 der Einsätze 150, 160 erstrecken, parallel zu einer Ebene W des Deckels 161 angeordnet.

Der Leiter 150 besitzt einen abgerundeten Abschnitt 162 mit großem Radius (vgl. Fig. 8), um sich von dem in der Nähe angeordneten beweglichen Kontaktteil 163 der Trennvorrichtung zu entfernen, während der Leiter 151 eine rechtwinklige Biegung 164 besitzt, die sich senkrecht zu den Linien der die beiden anderen beweglichen Kontaktteile 165, 166 durchquerenden Ströme erstreckt. Die quer zu Δ angeordneten Abschnitte 150 _a, 151 _a dieser Leiter sind zueinander im wesentlichen parallel. Der dritte Leiter 167 des Bündels (Fig. 7), der ebenfalls aus einem unmagnetischen leitenden Werkstoff mit flachem Querschnitt besteht, befindet sich seinerseits in einer zum Deckel senkrechten und zu den anderen Leitern parallelen Ebene V, um die Anschlüsse 168, 169 der Kontakteinsätze 170, 171 zu verbinden. Dieser Leiter ist seinerseits senkrecht zu der das bewegliche Kontaktteil 166 der Trennvorrichtung durchquerenden Stromlinie J und außerhalb des Wegs dieser Linie angeordnet (vgl. Fig. 8).

Jeder dieser Leiter 150, 151, 167 besitzt einen Abschnitt 173, 174, 175 mit einer messerförmigen Kante 172 (Fig. 7), die entsprechende elastische Backen 176, 177 jedes beweglichen Kontaktteils der Trennvorrichtung aufnehmen zu können (Fig. 8). Ein zweites feststehendes unmagnetisches Teil 178 der Trennvorrichtung mit einer Verlängerung 179 mit einer messerförmigen Kante 180 ist in derselben Ebene wie der Abschnitt 175 angeordnet und ist mit dem entsprechenden Anschluß 181 über einen Lappen 182 verbunden (vgl. auch Fig. 9).

Das Bündel 71 von direkten Leitern ist beispielsweise mit biegsamen Leitern gebildet, die in einem Raum 71 _a gebündelt sind, der unter der Trennwand 82 gelegen ist (vgl. Fig. 5).

Um den Durchgang dieses Bündels zu erleichtern, sind die Schutzkontakteinsätze 83 zweckmäßigerweise mit einer Ausnehmung 85 versehen (Fig. 5).

Ein Ende 195 jedes dieser Leiter (z. B. des Leiters 36) kann direkt an einen Ausgangsanschluß 15 _s des Einsatzes angelötet sein, während das entgegengesetzte Ende 196 zweckmäßigerweise mit einer Öse versehen ist, die mit Hilfe einer Schraube in einem entsprechenden Eingangsanschluß 24′ des Schutzmoduls 34 oder in einem entsprechenden Gewindeanschluß des zugeordneten Einsatzes 17′_s befestigt werden kann (vgl. Fig. 18).

Auf jede der Backen 176, 177 der drei beweglichen Kontaktteile 163, 165, 166 wirkt eine seitliche Druckfeder 183 ein, und diese Organe zusammen sind in einem isolierenden Kontaktträger 184 angeordnet, der in Richtung O₁ oder F₁ zur Abtrennung oder zur Einspeisung des Netzes bewegt werden kann, und zwar mit Hilfe einer Übertragung 42 _a, die die Öffnung 190 der Trennwand durchquert und zum Mechanismus 41 führt (vgl. auch Fig. 5).

Diese Bewegungen werden durch das Betätigungsorgan 42 bei bestimmten Stellungsänderungen dieses Organs bewirkt und durch ein Gestänge (nicht dargestellt) übertragen, das lediglich in Fig. 5 mit einer unterbrochenen Linie 42 _a angedeutet ist.

Der Halt der gekreuzten Leiter 150, 151, 167 und ihre gegenseitige Isolierung wird mit Hilfe einer Isolierplatte 185 erreicht, die Nuten 186, 187 besitzt, die parallele Abschnitte der gekreuzten Leiterbündel aufnehmen können und die Umlenkelemente 188, 189, 190, 191 aufweist, die die Kriechstromstrecken zwischen stromführenden Organen verlängern (Fig. 7 und 9). Die Anschlüsse 181 werden in Kammern 181 _a, _b, _c durch Verlängerungen 194 des Deckels 161 gehalten, der ferner an die Umlenkelemente angepaßte Formen und nicht dargestellte Öffnungen für seine Befestigung auf dem Sockel besitzt (Fig. 9).

Bei einer besonderen Ausführungsform 200, die in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, werden die Anker der beiden gleich ausgebildeten Elektromagnete 208, 209 jeweils von einem Schwenksystem getragen, das aus Hebeln oder verschwenkbaren Haltern 201 bzw. 202 besteht, die nebeneinander koaxial auf der Achse ZZ′ angeordnet sind. Hierbei führen zwei benachbarte Arme 205, 206 dieser Halter jeweils gleiche parallele Bewegungen von relativ geringer Amplitude aus.

Eine zwischen diesen beiden Armen oder Hebeln angeordnete Vorrichtung 207 zur gegenseitigen Verriegelung muß also an die Bedingungen eines geringen Volumens angepaßt sein, muß trotz Schwankungen der Herstellungsmaße wirksam bleiben und muß das Vorhandensein von zwei parallelen Bewegungen berücksichtigen.

Die herkömmlichen Verriegelungssysteme verdanken bekanntlich ihre Wirksamkeit zum größten Teil der Tatsache, daß die Enden von zwei getrennten Verriegelungshebeln in gegenseitiger Nähe angeordnet sind und tangentiale Bewegungen von senkrechten Richtungen ausführen.

Bei der hier beschriebenen Verriegelungsvorrichtung wird eine ebenso wirksame Verriegelung mit Hilfe eines einzigen Hebels und mit Hilfe von einstellbaren Einhängeeinrichtungen zur Verbindung dieses Hebels mit den Ankerträgern erreicht.

Wie die Fig. 10 und 11 zeigen, besitzt beispielsweise der Elektromagnet 208 ein Joch 210 und eine Spule 211, die beide feststehend sind und denen gegenüber ein Anker 212 angeordnet ist. Dieser besitzt ein Gelenk 203, das in zwei Armen 218, 219 eines Halters 201 gelagert ist, der um die Achse ZZ′ in zwei feststehenden Lagern 213, 214 schwenkbar gelagert ist. Diesem Halter sind ein oder zwei Rückholfedern 215 zugeordnet, und er besitzt verstellbare Stößel 216 zur Betätigung jedes der Phasenunterbrecher, dessen Einsatz 217 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist.

Ein Arm 205 des Halters 201 besitzt an seinem Ende 220, das in einer Raumhälfte E₁ liegt, die von der durch ZZ′ gelegten Ebene QQ′ abgegrenzt wird (Fig. 10), eine auf den anderen Halter 202 zu gerichtete, seitliche Verlängerung 221, während dieser Halter 202 an einem in der anderen Raumhälfte E₂ gelegenen Ende 222 einen seitlichen zylindrischen Daumen 223 besitzt, der auf den Halter 201 zu gerichtet ist (Fig. 11 und 12).

Die Verriegelungsvorrichtung 207 ist hierbei in unterbrochenen Linien mit einem Hebel dargestellt, der um einen feststehenden Zapfen bzw. eine Aussparung 225 mit der zu ZZ′ parallelen Achse TT ′ schwenkbar ist, die beispielsweise in der Trennwand 82 in der Mittelebene PP′ vorgesehen ist. Die ausführliche Darstellung von Fig. 13 zeigt, daß die seitliche Verlängerung 221 eine erste konkave Fläche 226, die zur Achse ZZ′ konzentrisch ist, und eine zweite konkave Fläche 227, die zur Achse TT ′ konzentrisch ist, besitzt, die sich an einer Kante 228 schneiden.

Dieselbe Figur zeigt, daß die Verriegelungsvorrichtung 207 die Form eines Hebels 230 hat, der einen ersten Arm 231, dessen Ende 232 in Nähe der Verlängerung 221 gelegen ist, und einen zweiten Arm 233 besitzt, dessen Ende 234 in Form einer Gabel 235 den Daumen 223 umgreift. Das Ende 232 besitzt zwei konvexe Flächen, und zwar eine Fläche 236, die zu TT ′ konzentrisch ist, und eine Fläche 237, die zu ZZ′ konzentrisch ist, und die sich an einer Kante 238 schneiden, die sich in unmittelbarer Nähe der Kante 228 befindet.

Fig. 14 zeigt in einem geometrischen Diagramm, daß ein Dreieck, das in der Ebene PP′ liegt und die Ecken ZZ′, 228, 238 und TT ′ hat, ein rechtwinkliges Dreieck ist, dessen Hypotenuse ZZ′, TT ′ ist. Infolgedessen erzeugen Bewegungen im Uhrzeigersinn H des Ankers 212 oder des Ankers 239 bei der Erregung eines der Elektromagnete entsprechende Bewegungen H₁ der Kante 228 und H₂ der Kante 238.

Im ersten Fall bei der Bewegung H₁ kann sich der Hebel 230 und damit der Halter 202 nicht verschwenken, da die Flächen 228 und 237 einander gegenüberstehen. Im zweiten Fall, bei einer Bewegung H₂, bringt das Ende 232 die Fläche 236 vor die Fläche 227, und der Arm 205 sowie der Halter 201 können sich nicht verschwenken.

Um eine Anpassung dieser Bewegungen an die unvermeidbaren Herstellungstoleranzen zu erreichen, um die Kanten 228 und 238 in eine unmittelbare Nähe zu bringen, wenn die beiden Elektromagneten 208, 209 im Ruhezustand sind, hat man einerseits an dem verformbaren Arm 231 eine erste Stellschraube 240 angeordnet, die auf einem dem Drehzapfen 225 benachbarten Bereich 241 des Hebels 230 aufliegt, wobei die Wurzel 242 dieses ersten Arms von diesem Drehzapfen weiter entfernt ist. Andererseits durchquert eine zweite Stellschraube 243 einen starreren Rahmen 244, der den zweiten verformbaren Arm 233 umgibt, und liegt auf dem Ende 234 auf, wobei dessen Wurzel 245 näher bei dem Drehzapfen 225 als bei diesem Ende ist.

Wie die geometrische Anordnung dieser Stellschrauben zeigt, kann die erste Schraube die Ruhestellung der Kante 238 in der Richtung H₁ oder umgekehrt regulieren, während die zweite Stellschraube 243 die Ruhestellung dieser Kante in der Richtung H₂ oder umgekehrt einstellt. Die Zugangsrichtungen A₁ und A₂ zu diesen Schrauben befinden sich auf einer gemeinsamen Seite, die in der Mittelebene PP′ zugänglich ist. Der zusammengesetzte Hebel 230 ist zweckmäßigerweise aus einem elastisch verformbaren Kunststoff gegossen.

Um zu gewährleisten, daß die Flächen 226 und 237 oder die Flächen 236 und 227 gegeneinander gleiten, wenn die beiden Elektromagnete zufällig gleichzeitig erregt werden, gibt man den Erzeugenden dieser Flächen entsprechende Neigungen α und β bezüglich der Mittelebene PP′ (vgl. Fig. 15), die die Verriegelungswirkung verstärken, indem sie sich einem Gleiten oder seitlichen Entfernen dieser Flächen voneinander widersetzen, wenn diese aneinander anliegen.

Angesichts der Anordnung von zwei im wesentlichen gleichen Volumen 101, 102, die in einem gemeinsamen Gehäuse 103 bestehen und durch die Mittelebene PP′ getrennt sind, und angesichts der Tatsache, daß ein Mechanismus 104 und ein thermisches Modul 105 ausschließlich in dem rechten Volumen 102 (Fig. 16) angeordnet sind, ist es möglich zur Schaffung einer geschützteren und ebenso kompakten Vorrichtung 100 die entsprechenden Bereiche 107, 108 des linken Volumens 101 zu benutzen, um hier entweder Zusatzkontaktsätze 109, 110, die durch jeden der Elektromagnetanker 111, 112 betätigt werden, oder eine Vorrichtung 113 mit der Spule 114, dem Anker 115 und der Rückholfeder 116 zum Schutz gegen Spannungsausfall einzubauen. Diese sind vorzugsweise in Nähe des thermischen Moduls 105 angeordnet, so daß sie parallel dasselbe bewegliche Teil 118 _b betätigen können, das die Auslösung des Mechanismus 104 bewirkt. Diese Schutzvorrichtung kann außerdem abnehmbar in dem entsprechenden Volumensbereich 108 angeordnet sein. Gemäß einer Abwandlung kann die Schutzvorrichtung 113 auch direkt auf die Bestätigungsunterbrecher 44 _a, 45 _a über den Übertragungsweg 118 _a wirken.

Gemäß einer Abwandlung kann in diesen Volumen oder in einem Teil dieser Volumen auch eine Fehlerabtastvorrichtung 117 für gegebenenfalls auftretende Ströme angeordnet werden, die sich durch einen Isolationsverlust eines Phasenleiters bezüglich des neutralen Leiters N ergeben: dieses erfordert natürlich, daß ein entsprechender neutraler Leiter 120 die Vorrichtung über einen Eingangsanschluß 121 und einen entsprechenden Ausgangsanschluß 122 durchquert.

Gemäß einer zusätzlichen Maßnahme zur Vereinfachung der Schaltung 123 der gegenseitigen elektrischen Verriegelung der beiden Elektromagnetspulen (Fig. 17) kann man außerdem gekreuzte Einrichtungen 124, 125 zur Steuerung der beiden den beiden Elektromagneten 128, 129 zugeordneten Unterbrecher 127, 126 vorsehen und den beweglichen Kontakten dieser Unterbrecher Einrichtungen 130 bzw. 134 zur zusätzlichen gleichzeitigen Öffnung zuordnen, die entweder, wenn der Mechanismus 131 insbesondere automatisch durch das thermische und magnetische Modul 132 ausgelöst wird, oder durch die Vorrichtung 133 zur Überwachung der Spannung bzw. die Vorrichtung 139 zur Überwachung der Isolationsfehler in Tätigkeit gesetzt werden.

Wenn diese direkte Einwirkung der Überwachungsvorrichtung 133 oder 134 anstelle einer indirekten Einwirkung über den Mechanismus 131, die zunächst dessen Auslösung über einen anderen Weg 135 bewirkt, gewählt wird, wird der offene Zustand der Vorrichtung 136 nicht durch eine entsprechende Stellung D des örtlichen Handbetätigungsorgans 137 angezeigt. Der Benutzer kann hierbei durch ein getrenntes Anzeigeorgan 138 informiert werden.

Vergleichbare Maßnahmen können natürlich auch ergriffen werden, wenn in dieser Vorrichtung eine Fehlerstromabtastvorrichtung 139 mit einem Anzeigeorgan 140 verwendet wird.

Claims

1. Kombinierte Umkehr- und Einschaltvorrichtung, bei der jedes von zwei Systemen von dreiphasigen und isolierten Unterbrechern mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen jeweils mit dem beweglichen Anker eines von zwei Elektromagneten verbunden ist, die exklusiv gespeist werden können, wobei mechanische Einrichtungen zur gegenseitigen Verriegelung zwischen den beweglichen Ankern angeordnet sind, so daß jede ihrer Bewegungen die Bewegung des anderen sperrt, während erste Einrichtungen zur gegenseitigen elektrischen Verbindung zwischen den Eingangsanschlüssen einerseits und den Ausgangsanschlüssen andererseits vorgesehen sind, so daß eine Umkehrung von zwei Phasen vorgenommen wird, die je nachdem, ob der eine oder der andere Elektromagnet erregt ist, an einen Motor angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Systeme von gleichen Elektromagneten (5, 6) und zugeordneten Phasenunterbrechern (3, 4) parallel zu beiden Seiten einer Mittelebene (PP′) eines gemeinsamen, an einer Wand (74) befestigten Sockels (75) angeordnet sind, wobei ein abnehmbares, mit Ausgangsanschlüssen (24, 25, 26) versehenes thermisches und magnetisches Schutzmodul (34) sowie entsprechende, im Sockel vorgesehene Eingangsanschlüsse (18, 19, 20) auf einer gemeinsamen Seite dieser Ebene angeordnet sind, während eine Vorrichtung (60) zur gegenseitigen Verriegelung, die eine gleichzeitige Bewegung der Anker (7, 8) dieser Elektromagnete ausschließt, in dieser Ebene angeordnet ist und ein Leiterbündel (70), das die Kreuzung der Phasen vornimmt, in Querrichtung zwischen den Unterbrechern und den Eingangsanschlüssen in einem Bereich (70 _a) vorgesehen ist, der der Auflagefläche (73) benachbart ist, mit der der Sockel an der Wand (74) anliegt.

2. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (7, 8) elektrische Verriegelungsunterbrecher (63, 64) mitnehmen, die in Gehäusen (65, 66) angeordnet sind, die an dem Sockel symmetrisch zur Mittelebene (PP′) angeordnet sind.

3. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein direktes Phasenleiterbündel (71) zwischen den Unterbrechersystemen (3, 4) und einer Kammer (34 _a) zur Aufnahme des Schutzmoduls (34) angeordnet ist.

4. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Phasenunterbrecher (9...14) sowie eine mit ihm in Reihe geschaltete Spule (35 _a..._f), ein zugeordneter Schlagbolzen (28...33) und ein Riegel (47...49′), die die Kurzschlußströme begrenzen und den Unterbrecher offenhalten können, in einem abnehmbaren Einsatz (83) angeordnet sind, der einen Eingangsanschluß (15) und einen Ausgangsanschluß (15 _s) besitzt, der über eine Schraube entweder mit einem Leiter (36, 37, 38) des direkten Bündels (71) oder mit einem Eingangsanschluß (24′) des Schutzmoduls (34) verbunden ist.

5. Einschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Unterbrecher (44 bzw. 45) zur Bestätigung der Öffnung jeweils mit einer Spule (67 bzw. 68) eines Elektromagnets in Reihe geschaltet sind und durch eine Betätigungseinrichtung (57) gleichzeitig geöffnet werden, die bei der Auslösung eines gespannten Mechanismus (41) bewegt wird.

6. Einschaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Unterbrecher (109, 110) zur kreuzweisen elektrischen Verriegelung, die mit den Bewegungen der Elektromagnetanker (111 bzw. 112) gekoppelt sind, in einer Raumhälfte (101) des Gehäuses (103) der Vorrichtung angeordnet sind, die durch die Mittelebene (PP′) von der Raumhälfte (102) getrennt sind, die das Schutzmodul (34) aufnimmt.

7. Einschaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in dem Gehäuse (136) der Vorrichtung angeordnete Unterbrecher (126, 127) einerseits exklusiv durch gekreuzte Steuereinrichtungen (124, 125) mit Elektromagneten (128, 129) und andererseits gleichzeitig durch eine gemeinsame Steuereinrichtung (130) betätigt werden, die bei der Auslösung des Mechanismus (131) bewegt wird.

8. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (113, 133) zum Schutz gegen Spannungsausfall bzw. eine Vorrichtung (117, 139) zum Schutz gegen Isolationsfehler, die in der Raumhälfte (101), die das Schutzmodul (34) nicht enthält, angeordnet sind, über direkte Einrichtungen (118 _a bzw. 134) oder indirekte Einrichtungen (118 _b bzw. 135) die Öffnung der Bestätigungsunterbrecher (44, 45 bzw. 44 _a, 45 _a bzw. 126, 127) bewirken.

9. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (207) zur gegenseitigen mechanischen Verriegelung aus einem einzigen Hebel (230) bestehen, der in dem Sockel (75) drehbar gelagert ist und einerseits eine Einrichtung (235) zur Verbindung mit einem der Anker (239, 202, 223) eines Elektromagnets (209) und andererseits ein erstes aktives Ende (232) besitzt, das mit einem zweiten aktiven Ende (221) zusammenwirken kann, das winkelmäßig mit einem Halter (201, 205, 218) des Ankers (212) fest verbunden ist, der zu dem anderen Elektromagnet (208) gehört.

10. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch Druck wirkende Stelleinrichtungen (243, 240), die Verformungen von Armen (233 bzw. 231) des Hebels (230) bewirken, der die Verbindungseinrichtung (235) bzw. das aktive Ende (232) trägt, in zwei zueinander senkrechten Richtungen (H₁, H₂) die Ruhestellung einer Kante (238) des ersten aktiven Endes (232) bezüglich einer Kante (228) des zweiten Endes (221) ändern.

11. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (228, 238) gekrümmte Flächen (226, 227 bzw. 236, 237) abgrenzen, die mit der Bewegungsebene (PP′) des Hebels (230) Winkel α, β bilden, so daß einem möglichen seitlichen gegenseitigen Verrutschen entgegengewirkt wird.

12. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennunterbrecher (184) elektrisch zwischen den Eingangsanschlüssen (18, 19, 20) und dem gekreuzten Leiterbündel (70) geschaltet ist und geometrisch einerseits zwischen einem isolierenden Halteteil (185) der Leiter dieses Bündels und einer Oberfläche (75 _a) des Sockels (75), die zu seiner Auflagefläche (73) entgegengesetzt ist, und andererseits zwischen diesen Eingangsanschlüssen und Unterbrechereinsätzen angeordnet ist.

13. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter (150, 151, 167) des gekreuzten Bündels (152) aus einem unmagnetischen Stanzteil geringer Dicke besteht, das einerseits Lappen, die so gebogen sind, daß sie an die Eingangsanschlüsse (153, 157, 154, 158, 168, 169) der Unterbrechereinsätze (155, 159 bzw. 156, 160, bzw. 170, 171) anschließen, andererseits geradlinige, parallele Abschnitte (150 _a, 151 _a, 167 _a), die in das Halteteil (185) eingelassen sind bzw. auf diesem aufliegen, und schließlich Messer (173, 174, 175) besitzt, die mit Kontaktbrücken (163, 165, 166) mit elastischen Backen (176, 177, 183) des Trennunterbrechers (184) zusammenwirken können.

14. Umkehr- und Einschaltvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (185), das Umlenkelemente (188, 189, 181) zur Isolierung der gekreuzten Leiter (150, 151, 167) besitzt, mit entsprechend angepaßten Formen eines Verschlußdeckels (161, 186) zusammenwirkt, die in Kammern (76...81) (bzw. 69 _a, _b, _c) des Sockels (75) einerseits die Unterbrechereinsätze (155, 156, 170, 171, 160, 159, 83) und andererseits die Eingangsanschlüsse (181) halten können, die mit Messern zur Aufnahme der Kontaktbrücken mit elastischen Backen (163, 165, 166) ausgerüstet sind.