DE3729947C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromkreisunterbrecher, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere be­ trifft die vorliegende Erfindung einen Stromkreisunter­ brecher mit einem elektromagnetischen Auslöser, einem thermischen Auslöser und einer Einstellvorrichtung für den elektromagnetischen Auslöser. Ein derartiger Stromkreis­ unterbrecher ist aus der US-PS 32 96 564 bekannt.

Bei Stromkreisunterbrechern besteht allgemein das Prob­ lem, eine Lücke zwischen einem beweglichen Eisenkern und einem festen Eisenkern eines elektromagnetischen Auslö­ sers in dem Stromkreisunterbrecher exakt auf einen Aus­ lösewert einzustellen, da durch eine Aufsummierung von Lagerspielen, Toleranzschwankungen und dergleichen sowie aufgrund von Deformationen unter Belastung diese Lücke in ihrer Größe schwanken kann, so daß beispielsweise der gattungsgemäße dreiphasige Stromkreisunterbrecher gemäß der US-PS 32 96 564 nur schwer auf einen Überstrom-Aus­ lösewert einstellbar ist.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stromkreisunterbrecher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart auszubilden, daß ein korrektes Festlegen des Überstrom-Auslösewertes möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein wesentlicher Nachteil des erfindungsgemäßen Strom­ kreisunterbrechers ist, daß die korrekte Einstellung der Lücke zwischen dem bewegli­ chen Eisenkern und dem festen Eisenkern des elektroma­ gnetischen Auslösers auf einen genauen Auslösewert möglich ist. Weiterhin ist seine Baulänge kürzer als die herkömmlicher Stromkreisunterbrecher.

Zwei Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 in Schnittdarstellung eine Ausführungsform eines Stromkreisunterbrechers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 in teilweiser Schnittdarstellung eine Ausfüh­ rungsform eines Stromkreisunterbrechers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 in vergrößerter Seitenansicht einen Schnitt durch eine Einstellvorrichtung für den elektroma­ gnetischen Auslöser in einer Ausführungsform eines Stromkreisunterbrechers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 in Seitenansicht eine Einstellvorrichtung für einen elektromagnetischen Auslöser einer anderen Ausführungsform eines Stromkreisunterbrechers gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 4.

Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung eines Stromkreisun­ terbrechers gemäß der vorliegenden Erfindung und Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht einer Einstellvor­ richtung für den elektromagnetischen Auslöser von Fig. 1. In Fig. 1 sind Gehäusteile 2 und 3 aus einem iso­ lierenden Material gefertigt. Feste Leiter 40, die an dem Gehäuseteil 3 befestigt sind, weisen an ihren umgefalte­ ten Endteilen feste Kontakte 40 a auf. An dem Gehäuseteil 3 ist mittels Schrauben 42 ein Rahmen 41 befestigt. Ein Betätigungshebel 43 dreht um einen Vorsprung 41 a an dem Rahmen 41. Eine Wippe 44 ist an dem Betätigungshebel 43 befestigt. Weiterhin ist an dem Betätigungshebel 43 ein oberer Verbindungsbolzen 45 vorgesehen. Eine Verbin­ dungsvorrichtung 46 weist ein oberes Verbindungsteil 46 a und ein unteres Verbindungsteil 46 b auf, die untereinander mittels eines weiteren Verbindungsbolzen 47 verbunden sind. Eine Schraubenzugfeder 48 spannt den Verbindungs­ bolzen 47 in Richtung des Betätigungshebels 43, so daß das obere Verbindungsteil 46 a mit dem oberen Verbin­ dungsbolzen 45 in Eingriff ist. Ein Joch 49, das mit dem unteren Verbindungsteil 46 b mittels eines unteren Ver­ bindungsbolzens 50 verbunden ist, ist drehbeweglich rela­ tiv zu dem Gehäuseteil 3 angeordnet. Ein beweglicher Leiter 51 mit einem beweglichen Kontakt 51 a ist um das Joch 49 herum mittels eines beweglichen Bolzens 52 dreh­ beweglich gelagert. Ein fester Leiter 53 ist an dem Ge­ häuseteil 3 befestigt und ein flexibler Leiter 54 ver­ bindet den festen Leiter 53 mit dem beweglichen Leiter 51. Ein elektromagnetischer Auslöser 55 mit einem beweg­ lichen Eisenkern 55 a für jede Phase ist an dem Gehäuse­ teil 3 befestigt. Ein Bimetall 56, das zusammen mit einem Heizelement 57 einen thermischen Auslöser bildet, ist seitlich des elektromagnetischen Auslösers 55 angeordnet. Eine Einstellschraube 58 ist gemäß Fig. 2, welche eine teilweise Schnittdarstellung nach dem Entfernen eines Teils des elektromagnetischen Auslösers darstellt, in das obere Ende des Bimetalls 56 eingeschraubt. Gemäß Fig. 1 ist eine Halteplatte 61 an einem Joch 55 b des elektroma­ gnetischen Auslösers 55 befestigt, das eine L-för­ mige Ausgestaltung aufweist. Mittels einer Schraube 60 ist eine Halteplatte 59 an der Halteplatte 61 befestigt. Die Halteplatte 61 weist eine Bohrung 61 a auf, durch welche das Bimetall 56 verläuft. Wie in Fig. 3 dargestellt, weist die Halteplatte 59 eine Bohrung 62 mit zwei ver­ schiedenen Durchmessern (nicht dargestellt) auf, um das untere Ende einer Welle 66 aufzunehmen und zu halten. Ein Ende einer Blattfeder 63, welche mittels einer Schraube 64 an der Halteplatte 59 befestigt ist, weist eine Boh­ rung 65, sowie einen Vorsprung 63 a zur Durchführung einer Schnappbewegung auf. Beide Seiten der Welle 66 sind drehbeweglich in den Bohrungen 62 bzw. 65 gehalten. Die Welle 66 weist ein verjüngtes Spindelteil 57 mit einem Flachkopf auf, welches mit der Bohrung 62 in Eingriff ist. Eine Nockenscheibe 68 mit Kerben 68 a für einen Einschnappvorgang ist an der Welle 66 befestigt. Am obe­ ren Ende der Welle 66 ist eine Einstellvorrichtung 24 angeordnet. Ein Arm 69 ist mit einem Schwenkzapfen 70 in Eingriff und ein Ende eines Kontaktteiles 69 a ist mit dem beweglichen Eisenkern 55 a in Anlage. Ein Stützbauteil 71 weist ein Langloch 71 a auf, das sich von oben nach unten er­ streckt und in welchem der Schwenkzapfen 70 beweglich geführt ist, wobei sich das Stützbauteil 71 von der Hal­ teplatte 59 weg erstreckt. Eine Einstellschraube 72 für den Arm ist in Auf- und Abwärtsrichtung beweglich und hält an ihrem unteren Ende den Schwenkzapfen 70, wobei die Einstellschraube 72 in der Halteplatte 59 mittels einer Mut­ ter 72 a an ihrem oberen Ende gehalten ist. Ein oberes Ende eines von oben nach unten verlaufenden Hebels 73, der in der Mitte des Armes 69 mittels eines Bolzens 74 schwenkbeweglich gehalten ist, ist in Gleitanlage mit einer Nockenoberfläche 68 b der Nockenscheibe 68. Wie aus Fig. 1 oder 2 hervorgeht, ist ein Auslösestab 75 mit dem beweglichen Eisenkern 55 a und der Einstellschraube 58 in Anlage. Ein Halteteil 76 ist mit dem Auslösestab 75 in Anlage. Ein Riegelhebel 77 (Fig. 1) ist mit dem Halteteil 76 und der Wippe 44 in Anlage. Die Einstellvorrichtung zur elektromagnetischen Auslösung ist für jede Phase des Stromkreisunterbrechers aus den Teilen mit den Bezugs­ zeichen 59 bis 74 in den Fig. 1 und 3 aufgebaut.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform des Stromkreisunterbrechers beschrieben. Wie sich aus Fig. 1 ersehen läßt, fließt im geschlossenen Zustand des Stromkreisunterbrechers, wobei der bewegliche Kontakt 51 a mit dem festen Kontakt 40 a in Anlage ist, ein Strom von dem festen Leiter 40 über den festen Kontakt 40 a, den beweglichen Kontakt 51 a und den flexiblen Leiter 54 zu dem festen Leiter 53. Wenn der Stromkreisunterbre­ cher im geöffneten Zustand gemäß Fig. 1 ist, ist die Verbindungsvorrichtung 46 aufgrund der Zugfeder 48 in einem abgeknickten Zustand. Hierdurch wird der bewegliche Leiter 51 zusammen mit Joch 49 angehoben, so daß der bewegliche Kontakt 51 a von dem festen Kontakt 40 a abhebt. Wenn durch den geschlossenen Stromkreisunterbrecher ein Überstrom fließt, wird das Bimetall 56 gebogen, so daß der Auslösestab 75 gedreht wird. Wenn ein sehr hoher Überstrom durch den Stromkreisunterbrecher fließt, wird der bewegliche Eisenkern 55 a von dem elektromagnetischen Auslöser 55 angezogen, so daß der Auslösestab 75 im Uhr­ zeigersinn gedreht wird. Wenn der Auslösestab 75 gedreht wird, dreht sich das Halteteil 76 gegen den Uhrzeigersinn um einen Bolzen 76 c und der Riegelhebel 77 wird ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so daß die Wippe 44 außer Eingriff mit dem Riegelhebel 77 gerät und nach oben springt. Dies hat zur Folge, daß die Verbindungsvorrich­ tung 46 einknickt, so daß der bewegliche Leiter 51 und das Joch 49 zusammen angehoben werden und der Stromkreis­ unterbrecher ausgelöst wird.

Gemäß Fig. 3 wird der Arm 6 durch Aufhängen des Schwenkzapfens 70 mittels der Einstellschraube 72 ausge­ richtet. Das Kontaktteil 69 a kontaktiert den beweglichen Eisenkern 55 a in einem Verriegelungszustand in Aufwärts­ richtung mittels des Hebels 73. Bei dem erwähnten Zustand wird eine Lücke zwischen dem beweglichen Eisenkern 55 a und einem festen Eisenkern (nicht dargestellt) des elek­ tromagnetischen Auslösers 55 für den Auslösewert festge­ setzt. Wenn danach die Einstellschraube 72 durch Drehen der Mutter 72 a angehoben oder gesenkt wird, bewegt sich der Schwenkzapfen 70 entlang des Langloches 71 a zusammen mit der Schraube 72 nach oben oder unten, wohingegen das obere Ende 73 a die Nockenoberfläche 68 b der Nockenscheibe 68 berührt. Somit dreht sich der Arm 69 um den Bolzen 74 des Hebels 73 und das Kontaktteil 69 a hebt oder senkt den beweglichen Eisenkern 55 a. Somit werden Übertragungsfeh­ ler vom Bolzen 74 auf den beweglichen Eisenkern 55 a, die durch Lagerspiel oder Deformation des Armes 69 verursacht werden können, durch die Einstellschraube 72 kompensiert, so daß der bewegliche Eisenkern 55 a weitergeschoben wird.

Der elektromagnetische Auslöser 55 (Fig. 1) ist durch Drehen der Einstellvorrichtung 24 einstellbar. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, dreht sich, wenn die Einstellvorrich­ tung 24 gedreht wird, die Nockenscheibe 68 mit, so daß der Hebel 73 nach unten bewegt wird und der Arm 69 um den Schwenkzapfen 70 in einer Richtung dreht, die durch einen Pfeil 78 dargestellt ist. Somit kann die Lücke (nicht dargestellt) zwischen dem unteren Ende des beweglichen Eisenkerns 55 a und dem festen Eisenkern (nicht darge­ stellt) des elektromagnetischen Auslösers 55 auf einen festgelegten Wert eingestellt werden. Spiel zwischen dem Schwenkzapfen 70 und seiner Haltebohrung, Spiel zwischen der Nockenscheibe 68 und dem Hebel 73 und mögliche De­ formationen des Arms 69 sind bereits durch Einstellen der Einstellschraube 72 nach dem Zusammenbau des Arms 69 kompensiert worden. Somit kann die Lücke (nicht darge­ stellt) zwischen dem beweglichen Eisenkern 55 a und dem festen Eisenkern (nicht dargestellt) des elektromagneti­ schen Auslösers 55 genau auf einen Auslösewert eingestellt werden.

Was den thermischen Auslöser gemäß den Fig. 1 und 2 be­ trifft, ist es nicht unproblematisch, die Einstellschrau­ be 58 am oberen Ende des Bimetalls 56 zu betätigen, da die Einstellschraube 58 von der Einstellvorrichtung für den elektromagnetischen Auslöser abgedeckt ist. Wenn je­ doch die Halteplatte mit der Einstellvorrichtung für den elektromagnetischen Auslöser von der Halteplatte 61 durch Lösen der Schraube 60 entfernt wird, ist die Einstell­ schraube 58 problemlos zugänglich, wie in Fig. 2 darge­ stellt. Die Anordnung der Einstellvorrichtung für den elektromagnetischen Auslöser oberhalb des Bimetalls 56 für den thermischen Auslöser in senkrechter Richtung zur Netz-Last-Richtung verkürzt die Länge des Stromkreisun­ terbrechers in Netz-Last-Richtung gegenüber einem her­ kömmlichen Stromkreisunterbrecher erheblich.

In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 4 ist eine Sei­ tenansicht einer Einstellvorrichtung für den elektroma­ gnetischen Auslöser und Fig. 5 ist eine teilweise Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 4. Die gleichen Teile wie in den Fig. 1 bis 3 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und eine nochmalige Beschreibung erfolgt nicht. In den Fig. 4 und 5 ist ein Arm 69 A schwenkbeweglich durch den Schwenkzapfen 70 in seinem Mittenbereich gelagert. Ein Ende des Armes 69 a ist mit der Nockenoberfläche 68 b der Nockenscheibe 68 in Anlage und das andere Ende weist das Kontaktteil 69 a auf, wel­ ches mit dem beweglichen Eisenkern 55 a in Anlage ist. Ein Halter 71 ist an der Grundplatte 6 befestigt und weist ein Langloch 71 a auf, welches sich von oben nach unten erstreckt, und in welchem der Schwenkzapfen 70 beweglich geführt ist. Eine Einstellschraube 72 A, welche in einer Bohrung 71 b des Halters 71 A eingesetzt ist, hält den Schwenkzapfen 70 justierbar in einer Öse an ihrem unteren Endbereich und ein oberer Endbereich der Schraube ist mittels einer Mutter 72 a an dem Halter 71 A befestigt. Da die Arbeitsweise dieser Einstellvorrichtung ähnlich der der ersten Ausführungsform ist, erfolgt keine nochmalige Beschreibung.

Claims (3)

1. Stromkreisunterbrecher, mit einem Gehäuse (2, 3);
einem festen Leiter (40) mit einem festen Kontakt (40 a), der fest in dem Gehäuse angeordnet ist;
einem beweglichen Leiter (51) mit einem beweglichen Kontakt (51 a), der beweglich in dem Gehäuse angeord­ net ist, um sich in Anlage mit dem festen Kontakt und hiervon weg zu bewegen;
einem elektromagnetischen Auslöser (55) mit einem beweglichen Eisenkern (55 a) zur Bewegung des beweg­ lichen Kontaktes außer Anlage mit dem festen Kon­ takt;
einer Einstellvorrichtung für den elektromagnetischen Auslöser mit einer Nockenscheibe (68), welche mittels einer Einstellvorrichtung (24) um ihre Achse drehbar ist; und
mit einem Arm (69), welcher an einer fest im Gehäuse angeordneten Halteplatte (59) um einen Schwenkzapfen (70) gelagert und mit der Nocken­ scheibe und dem beweglichen Eisenkern in Anlage ist, um den beweglichen Eisenkern, abhängig von der Einstellvorrichtung, zu bewegen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkzapfen (70) in einem Langloch (71 a) in der Halteplatte (59) ge­ führt ist und in Längsrichtung des Langloches durch eine Einstellschraube (72) gehalten ist, welche einstellbar mit der Halteplatte (59) in Anlage ist.

2. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (24) als Einheit entfernbar in dem Gehäuse (2, 3) gelagert ist.

3. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einheit an der Halteplatte (59) angeordnet ist, wobei die Halteplatte mittels einer Schraube (60) an einem Joch (55 b) des elektromagne­ tischen Auslösers befestigt ist.