DE3917280A1 - Isolierstoffgekapselter selbstschalter und verfahren zum verriegeln desselben - Google Patents
Isolierstoffgekapselter selbstschalter und verfahren zum verriegeln desselbenInfo
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Description
Wenn eine elektrische Ausrüstung so angeordnet ist, daß sie
alternativ an zwei Stromquellen anschließbar ist, beispiels
weise an ein Standardstromversorgungssystem und an ein Hilfs-
oder Notstromsystem, wird eine Verriegelungsanordnung be
nutzt, um zu verhindern, daß beide Stromquellen gleichzeitig
mit der Ausrüstung verbunden werden.
Die US-PS 33 19 020, 33 12 797, 36 47 997 und 37 05 280 zei
gen Beispiele von Verriegelungsanordnungen für Selbstschal
ter und elektrische Schalter mit verschiedenen Nennströmen.
Die US-PS 37 78 633 beschreibt eine "Schwingbalken"-Ver
riegelungsvorrichtung, die aus einer Winkelhebelanordnung
mit einem drehbar angelenkten Zapfen an jedem Ende des
Winkelhebels besteht. Der Zapfen erstreckt sich durch Öffnun
gen in dem Boden des Selbstschaltergehäuses, um mit dem be
weglichen Kontaktarm des Selbstschalters in Wechselwirkung
zu treten.
Die US-PS 44 99 344 beschreibt eine komplexe mechanische Ver
bindung zwischen für großen Nennstrom ausgelegten Selbstschal
tern, die in separaten Kammern befestigt sind.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache
und billige Verriegelungsanordnung für isolierstoffgekapselte
Selbstschalter, bei denen eine Preßstoffkreuzschienenvorrich
tung benutzt wird, anzugeben.
Die Erfindung beinhaltet die Kombination einer Winkelhebel
verriegelungsvorrichtung mit zwei isolierstoffgekapselten
Selbstschaltern, welche Preßstoffkreuzschienenvorrichtungen
aufweisen. Die Kreuzschienenvorrichtungen umfassen angeformte
Joche zum Tragen der beweglichen Kontaktarme und angeformte
Barrieren zum elektrischen Isolieren der Kontaktarme. Eine
Öffnung im Boden des Selbstschaltergehäuses unter den ange
formten Barrieren gestattet einem isolierenden Zapfen, der
an der Verriegelungsvorrichtung befestigt ist, mit den
Barrieren in Wechselwirkung zu treten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht von oben
zwei isolierstoffgekapselte, integrierte
Schutzeinheiten, die auf einer Schalttafel
befestigt sind, wobei eine Winkelhebelver
riegelungsvorrichtung in isometrischer
Projektion gesondert dargestellt ist,
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht von oben
die integrierte Schutzeinheit nach Fig. 1,
wobei der Deckel entfernt und die Kreuz
schienenvorrichtung in isometrischer Projek
tion gesondert dargestellt ist, und
Fig. 3 in Vorderansicht und teilweise im Schnitt
die Schutzeinheiten nach Fig. 1, welche er
findungsgemäß miteinander verbunden sind.
Integrierte Schutzeinheiten 11, 12, die jeweils aus einem
Gehäuse 13, einem Deckel 14 und einem integrierten Hilfs
deckel 15 bestehen, sind auf einer Schalttafel 19 befestigt.
Ein Nennstromstecker 16, der in eine obere Fläche des Hilfs
deckels 15 eingeführt ist, dient zum Einstellen des Nenn
stroms der integrierten Schutzeinheiten. Die integrierten
Schutzeinheiten sind in einer weiteren deutschen Patentanmel
dung ausführlich beschrieben, für die die Priorität der
US-Patentanmeldung, Serial No. 0 61 244, vom 12. Juni 1987
in Anspruch genommen worden ist. Für die Zwecke der vorlie
genden Beschreibung wird angenommen, daß eine integrierte
Schutzeinheit eine Einheit ist, die einen Überstromschutz
zusammen mit wenigstens einer Zusatzfunktion bietet. Wenn die
Schutzeinheiten verriegelt sind und eine verriegelte Vor
richtung 10 bilden, muß, wenn die Betätigungshandhabe 17
bei einer der Schaltungsschutzeinheiten 11 in der "EIN"-
Position ist, die Betätigungshandhabe 18 der anderen Schal
tungsschutzeinheit 12 im "AUS"-Zustand bleiben. Das gewähr
leistet, daß zwei separate Stromquellen nicht mit demselben
Stromverteilungssystem gleichzeitig verbunden sein werden.
Um diesen Fall auszuschließen, ist eine "Schwingbalken"-
Verriegelungsvorrichtung 20, wie sie in der oben erwähnten
US-PS 37 78 633 beschrieben ist, an der Schalttafel befestigt,
und zwar durch Befestigung mit zwei Schrauben 22 über ent
sprechende Durchgangslöcher 23, die in einem Haltewinkel 21
gebildet sind. Die Verriegelungsvorrichtung hat die Form
eines Winkelhebels 24, der an dem Winkel 21 mit Hilfe eines
Drehstiftes 25 drehbar befestigt ist, und eines Paares auf
rechter Isolierzapfen 26, 27, die an entgegengesetzten Enden
des Winkelhebels mittels Drehstiften 28, 29 drehbar befestigt
sind. Häufig muß die Installation einer solchen Verriegelungs
vorrichtung bei der Herstellung erfolgen, damit die einschlägi
gen elektrischen Richtlinien für die Zulassung eingehalten werden.
Bevor die Arbeitsweise der Verriegelungsvorrichtung 20 er
läutert wird, ist es hilfreich, die Befestigungsbeziehung
zwischen der Kreuzschienenvorrichtung 30 und dem Selbstschal
tergehäuse 13 für die integrierte Schutzeinheit 11 unter
Bezugnahme auf Fig. 2 zu beschreiben. Die Kreuzschienenvor
richtung 30 weist eine Isolierpreßstoffkreuzschiene 31 auf,
welche der gleicht, die in der US-PS 47 33 211 beschrieben
ist, auf welche bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen
wird. Die Kreuzschiene 31 ist in dem Gehäuse 13 mittels ange
formter Stifte 32, 33 befestigt, welche von den Enden der
Kreuzschiene vorstehen und in komplementäre Schlitze 34, 35
eingeführt sind, die in den äußeren Seitenwänden 63, 64 des
Gehäuses 13 gebildet sind. Gemäß der vorerwähnten US-PS
47 33 211, welche einen Strombegrenzungsselbstschalter be
schreibt, hat die Kreuzschiene drei Joche 36-38, welche ein
stückig an ihr gebildet sind und drei entsprechende beweg
liche Kontaktarme 39-41 tragen, wobei die beweglichen Kon
taktarme so angeordnet sind, daß sie sich bei dem Auftreten
eines Kurzschlußzustands in irgendeiner der einzelnen Phasen
schaltungen, mit welchen der Selbstschalter verbunden ist,
unabhängig von der Kreuzschiene bewegen. Die Verwendung der
Kontaktarme als eine Verriegelungseinrichtung zwischen be
nachbarten Selbstschaltern, wie es in der vorerwähnten
US-PS 44 99 344 beschrieben ist, ist deshalb in Strombegren
zungsselbstschaltern nicht möglich. Bewegliche Kontakte 42-44
sind an den von der Kreuzschiene am weitesten entfernten En
den der beweglichen Kontaktarme befestigt. Zum drehbaren Haltern
der Kreuzschiene in dem Gehäuse 13 und zum elektrischen Iso
lieren der beweglichen Kontaktarme sind zwei drehbare Trenn
wände 50, 51 daran angeformt. Die drehbaren Trennwände 50,
51 sind in entsprechenden Nuten 54, 55 aufgenommen, welche in
zwei halbkreisförmigen Schlitzen 52, 53 gebildet sind, die
in den inneren Seitenwänden 48, 49 gebildet sind. Die drehbaren
Trennwände 50, 51 bilden eine elektrische Isolierung zwischen
den einzelnen Kammern 67-69, wogegen die Schlitze 45-47 in
feststehenden Trennwänden 70-72, welche in den Kammern gebil
det sind, die Drehbewegung der beweglichen Kontaktarme ge
statten, ohne den gasförmigen Nebenprodukten, die während der
Kontakttrennung gebildet werden, das Eindringen in die Kammern
zu gestatten. Zum Aufnehmen der aufrechten Zapfen 26, 27, wel
che in Fig. 1 gezeigt sind, sind zwei Durchgangslöcher 58, 59
im Boden der Trennwandhaltenuten 54, 55 gebildet. Es ist
zwar nur ein derartiges Durchgangsloch erforderlich, ein
zusätzliches Durchgangsloch kann jedoch vorgesehen werden,
damit der Abstand zwischen den verriegelten Schutzeinheiten
verändert werden kann. Eine Nockenfläche 56, die an der
drehbaren Trennwand 51 angeformt ist, wirkt mit einem der
aufrechten Zapfen 26, 27 zusammen, um die Verriegelungs
funktion zu erfüllen. Der Zapfen erstreckt sich durch das
Durchgangsloch 59 und wirkt mit dem an der drehbaren Trenn
wand 51 gebildeten Nocken 56 zusammen. Der Kunststoff der
Kreuzschiene und der Isolierstoff der Zapfen 26, 27 sorgen
für die erforderliche elektrische Isolation zwischen dem
Inneren des Gehäuses 13 und der äußeren Umgebung gemäß den
Forderungen der relevanten elektrischen Regeln. Die Isolier
eigenschaften der Kreuzschiene allein sind ausreichend, um
bei Bedarf die Verwendung von nichtisolierenden Zapfen zu
gestatten. Das unterscheidet sich von der Verriegelungsan
ordnung, die in der oben erwähnten US-PS 37 78 633 beschrie
ben ist, bei der der Zapfen an der Verriegelungsvorrichtung
mit dem beweglichen Kontaktarm zusammenwirkt.
Die Zusammenwirkung zwischen der Kreuzschienenvorrichtung
30 und der Verriegelungsvorrichtung 20 ist am besten in
Fig. 3 zu erkennen, in der die integrierten Schutzeinheiten
11, 12 an der Schalttafel 19 befestigt dargestellt sind, wo
bei die Verriegelungsvorrichtung 20 an deren Unterseite mittels
des Winkels 21 befestigt ist. Die Isolierzapfen 26, 27 ragen
durch entsprechende Durchgangslöcher 65, 66 hindurch, welche
in dem Boden der Schalttafel gebildet sind. Die Zapfen 26, 27
erstrecken sich außerdem durch die Durchgangslöcher 58, 59,
welche im Boden des Gehäuses 13 der integrierten Schutzein
heiten gebildet sind. Die Kreuzschienenvorrichtung 30 ist in
dem Gehäuse der integrierten Schutzeinheit mit Hilfe der
Stifte 32, 33 und der Schlitze 34, 35 auf weiter oben be
schriebene Weise befestigt. In der integrierten Schutzeinheit
11, deren Betätigungshandhabe 17 in dem "EIN"-Zustand ist,
sind die beweglichen Kontakte 42-44 in Anlage an den fest
stehenden Kontakten 60-62, um den Stromkreis über die inte
grierte Schutzeinheit zu schließen. Die Trennwand 51 und
die Nockenfläche 56, welche daran angeformt ist, sind an dem
oberen Ende des isolierenden Zapfens 27 nicht in Anlage.
In der Schaltungsschutzeinheit 12, deren Betätigungshandhabe
18 in der "AUS"-Position ist, ist die Anordnung so getroffen,
daß die beweglichen Kontakte 42-44 nicht in Anlage an den
entsprechenden feststehenden Kontakten 60 sind und daß der
isolierende Zapfen 26 an dem entgegengesetzten Ende des
Winkelhebels 24 in Anlage an dem Nocken 56 an der entspre
chenden Trennwand 51 ist, um die Kreuzschiene 31 am Drehen
zu hindern und dadurch zu verhindern, daß die beweglichen
Kontakte 42-44 mit den feststehenden Kontakten 60-62 in
Berührung kommen. Sollte eine Bedienungsperson unabsichtlich
versuchen, die Kontakte in der integrierten Schutzeinheit
12 zu schließen, während die Kontakte in der integrierten
Schutzeinheit 11 bereits geschlossen sind, würde die Betäti
gungshandhabe 18 auf Grund der gegenseitigen Anlage des
Nockens 56 und des oberen Endes des aufrechten Zapfens 26
in der "AUS"-Position gehalten werden.
Das Vorsehen der Durchgangslöcher 58, 59 am Grund der Trenn
wandtragnuten 54, 55 (Fig. 2) gestattet, die Verriegelungs
vorrichtung im Feld am Ort der Schalttafelinstallation ein
zubauen, ohne mit den einschlägigen elektrischen Regeln für die Zu
lassung in Konflikt zu geraten, da das Selbstschaltergehäuse 13 und
der Deckel während der Befestigung der Verriegelungsvorrichtung
intakt bleiben und keine zusätzlichen Löcher durch den Boden
des Selbstschaltergehäuses 13 gebohrt werden müssen.
Eine einfache und billige Einrichtung zum Verriegeln von
integrierten Schutzeinheiten ist beschrieben worden. Die
Verwendung einer Preßstoffkreuzschiene in Kombination mit
isolierenden Zapfen, die durch einen Winkelhebel miteinan
der verbunden sind, ergibt eine elektrische Isolation
zwischen dem Inneren und dem Äußeren der integrierten Schutz
einheiten, wie es vorstehend beschrieben worden ist.
Claims (10)
1. Isolierstoffgekapselter Selbstschalter, gekennzeichnet
durch:
eine Preßstoffkreuzschiene (31) innerhalb eines Preßstoff gehäuses (13), wobei die Kreuzschiene (31) wenigstens ein Joch (36, 37, 38) aufweist, das an ihr zusammen mit wenigstens einer Trennwand (50, 51) angeformt ist, wobei das Joch (36, 37, 38) einen entsprechenden beweglichen Kontaktarm (39, 40, 41) trägt und wobei die Trennwand (50, 51) in einer ent sprechenden Nut (54, 55) drehbar angeordnet ist, welche in einer Innenwand (48, 49) gebildet ist, die in dem Gehäuse (13) angeformt ist; und
eine Einrichtung (58, 59), die in der Nut (54, 55) gebildet ist, zum Aufnehmen eines Zapfens (26, 27), wobei der Zapfen so angeordnet ist, daß er mit der Trennwand (50, 51) zusam menwirkt, um dadurch die Kreuzschiene (31) und den beweglichen Kontakt (42, 43, 44) am Drehen in eine geschlossene Position zu hindern.
eine Preßstoffkreuzschiene (31) innerhalb eines Preßstoff gehäuses (13), wobei die Kreuzschiene (31) wenigstens ein Joch (36, 37, 38) aufweist, das an ihr zusammen mit wenigstens einer Trennwand (50, 51) angeformt ist, wobei das Joch (36, 37, 38) einen entsprechenden beweglichen Kontaktarm (39, 40, 41) trägt und wobei die Trennwand (50, 51) in einer ent sprechenden Nut (54, 55) drehbar angeordnet ist, welche in einer Innenwand (48, 49) gebildet ist, die in dem Gehäuse (13) angeformt ist; und
eine Einrichtung (58, 59), die in der Nut (54, 55) gebildet ist, zum Aufnehmen eines Zapfens (26, 27), wobei der Zapfen so angeordnet ist, daß er mit der Trennwand (50, 51) zusam menwirkt, um dadurch die Kreuzschiene (31) und den beweglichen Kontakt (42, 43, 44) am Drehen in eine geschlossene Position zu hindern.
2. Selbstschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein
Paar Stifte (32, 33), welche von entgegengesetzten Enden der
Kreuzschiene (31) vorstehen und in zwei entsprechenden
Schlitzen (34, 35) aufgenommen sind, die in entgegengesetzten
äußeren Wänden (63, 64) des Gehäuses (13) gebildet sind.
3. Selbstschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Einrichtung, welche in der Nut (54, 55) gebildet
ist, ein Durchgangsloch (58, 59) umfaßt.
4. Selbstschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktarm (39, 40, 41)
so angeordnet ist, daß er unabhängig von der Kreuzschiene
(31) drehbar ist.
5. Selbstschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trennwand (50, 51) eine nockenförmi
ge Fläche (56) zum Wegtreiben des Zapfens (26, 27) von der
Kreuzschiene (31) aufweist.
6. Verriegeltes Selbstschalterpaar, gekennzeichnet durch:
einen ersten Selbstschalter (11), der an einer Schalttafel (19) befestigt ist;
einen zweiten Selbstschalter (12) der an der Schalttafel (19) befestigt ist;
eine erste Formstoffkreuzschiene (31), welche in dem ersten Selbstschalter (11) drehbar befestigt ist und einen ersten beweglichen Kontaktarm (39, 40, 41) und eine erste Trennwand (50, 51) aufweist, wobei die erste Trennwand (50, 51) in einer ersten gelochten Nut (54, 55) angeordnet ist, welche in einer ersten inneren Wand (48, 49) innerhalb des ersten Selbstschalters (11) integral gebildet ist;
einen zweiten isolierstoffgekapselten Selbstschalter (12), der an der Schalttafel (19) befestigt ist;
eine zweite Formstoffkreuzschiene (31), die in dem zweiten Selbstschalter (12) drehbar befestigt ist und einen zweiten beweglichen Kontaktarm (39, 40, 41) und eine zweite Trenn wand (50, 51) aufweist, wobei die zweite Trennwand (50, 51) in einer zweiten gelochten Nut (54, 55) angeordnet ist, die in einer zweiten inneren Wand (48, 49) innerhalb des zweiten Selbstschalters (12) integral gebildet ist; und
eine Verriegelungsvorrichtung (20), die einen Winkelhebel (24) umfaßt, der an der Schalttafel (19) befestigt ist, wobei der Winkelhebel (24) einen ersten isolierenden Zapfen (26) aufweist, der an einem Ende drehbar befestigt ist, und einen zweiten isolierenden Zapfen (27), der an einem ent gegengesetzten Ende desselben drehbar befestigt ist.
einen ersten Selbstschalter (11), der an einer Schalttafel (19) befestigt ist;
einen zweiten Selbstschalter (12) der an der Schalttafel (19) befestigt ist;
eine erste Formstoffkreuzschiene (31), welche in dem ersten Selbstschalter (11) drehbar befestigt ist und einen ersten beweglichen Kontaktarm (39, 40, 41) und eine erste Trennwand (50, 51) aufweist, wobei die erste Trennwand (50, 51) in einer ersten gelochten Nut (54, 55) angeordnet ist, welche in einer ersten inneren Wand (48, 49) innerhalb des ersten Selbstschalters (11) integral gebildet ist;
einen zweiten isolierstoffgekapselten Selbstschalter (12), der an der Schalttafel (19) befestigt ist;
eine zweite Formstoffkreuzschiene (31), die in dem zweiten Selbstschalter (12) drehbar befestigt ist und einen zweiten beweglichen Kontaktarm (39, 40, 41) und eine zweite Trenn wand (50, 51) aufweist, wobei die zweite Trennwand (50, 51) in einer zweiten gelochten Nut (54, 55) angeordnet ist, die in einer zweiten inneren Wand (48, 49) innerhalb des zweiten Selbstschalters (12) integral gebildet ist; und
eine Verriegelungsvorrichtung (20), die einen Winkelhebel (24) umfaßt, der an der Schalttafel (19) befestigt ist, wobei der Winkelhebel (24) einen ersten isolierenden Zapfen (26) aufweist, der an einem Ende drehbar befestigt ist, und einen zweiten isolierenden Zapfen (27), der an einem ent gegengesetzten Ende desselben drehbar befestigt ist.
7. Selbstschalterpaar nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der erste isolierende Zapfen (26) in die erste ge
lochte Nut (54, 55) eingeführt ist und daß der zweite iso
lierende Zapfen (27) in die zweite gelochte Nut (54, 55)
eingeführt ist.
8. Selbstschalterpaar nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Winkelhebel (24) an der Schalttafel
(19) mit Hilfe eines gelochten Winkels (21) befestigt ist.
9. Verfahren zum Verriegeln von zwei isolierstoffgekapselten
Selbstschaltern, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bereitstellen eines ersten und eines zweiten isolierstoffge kapselten Selbstschalters, die jeweils eine Formstoffkreuz schiene enthalten, welche in einer gelochten Nut gehaltert ist, die in jedem isolierstoffgekapselten Selbstschalter integral gebildet ist;
Bereitstellen einer Verriegelungsvorrichtung, die einen Winkelhebel und zwei aufrechte Zapfen aufweist, welche an entgegengesetzten Enden des Winkelhebels drehbar angelenkt sind; und
Einführen eines der Zapfen in eine der gelochten Nuten und
Einführen des anderen Zapfens in die andere gelochte Nut.
Bereitstellen eines ersten und eines zweiten isolierstoffge kapselten Selbstschalters, die jeweils eine Formstoffkreuz schiene enthalten, welche in einer gelochten Nut gehaltert ist, die in jedem isolierstoffgekapselten Selbstschalter integral gebildet ist;
Bereitstellen einer Verriegelungsvorrichtung, die einen Winkelhebel und zwei aufrechte Zapfen aufweist, welche an entgegengesetzten Enden des Winkelhebels drehbar angelenkt sind; und
Einführen eines der Zapfen in eine der gelochten Nuten und
Einführen des anderen Zapfens in die andere gelochte Nut.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den
weiteren Schritt, die Zapfen mit Bezug auf die Isolierstoff
kreuzschienen so anzuordnen, daß eine der Kreuzschienen am
Drehen gehindert wird.
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