DE3927097A1 - Gekapselter leistungsschalter und betaetigungsteilzubehoereinheit fuer einen derartigen schalter - Google Patents
Gekapselter leistungsschalter und betaetigungsteilzubehoereinheit fuer einen derartigen schalterInfo
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Description
Auf dem Gebiet der industriellen Schaltungsschutz
einrichtungen besteht zur Zeit ein Trend in Richtung
auf einen vollständigen Stromkreis- oder Schaltungs
schutz, der dadurch verwirklicht wird, daß zu normalen
Überstromschutzgeräten, beispielsweise gekapselten bzw.
isolierstoffgekapselten Leistungsschaltern, ein Ergän
zungsschutzgerät hinzugefügt wird. Die Hinzufügung eines
solchen Hilfsschutzgerätes oder von anderem Leistungs
schalterzubehör zu einem standardisierten Leistungsschal
ter geschah früher so, daß das Zubehör auf Bestellung
des Anwenders oder Kunden während der Fertigung einge
fügt wurde. Das dann am Einsatzort installierte kombi
nierte Schutzgerät konnte zum Zweck der Überprüfung,
Erneuerung oder Reparatur von außen nicht geöffnet wer
den, ohne daß dabei der Innenaufbau des Geräts beschädigt
oder beeinträchtigt wurde.
Ein Beispiel für eine derar
tige fabrikmäßig hergestellte Leistungsschaltereinheit
findet man in der US-PS 42 97 663. Der Inhalt dieser
Druckschrift wird in den Offenbarungsgehalt einbezogen.
Ein jüngeres Beispiel für einen Leistungsschalter
mit Zubehör ist die US-PS 46 22 444. Dort ist es möglich,
Zubehör am Einsatzort in dem Leistungsschalter zu in
stallieren, ohne in den Innenaufbau des Leistungsschal
ters einzugreifen. Dies wird dadurch erreicht, daß das
Zubehör in einer Ausnehmung untergebracht wird, die sich
in der Gehäuseabdeckung des Leistungsschalters befindet.
Ein elektronisches Auslösebetätigungsteil, das im
Leistungsschaltergehäuse untergebracht ist, ist in der
US-PS 46 79 019 beschrieben. Das Leistungsschalterbetä
tigungsteil spricht auf Auslösesignale an, die von einer
elektronischen Auslöseeinheit erzeugt werden, die voll
ständig in einem Halbleiterchip enthalten sind, wie es
beispielsweise aus der US-PS 45 89 052 bekannt ist. Die
Entwicklung eines kombinierten Auslösebetätigungsteils
sowohl für den Überstromschutz als auch für eine Zubehör
funktion ist in der US-PS 47 00 161 beschrieben. Diese
genannten US-Patente stellen einen fortgeschritteneren
Stand der Technik auf dem Gebiet der Schaltungsschutz
einrichtungen dar, und ihr Inhalt soll in den Offenba
rungsgehalt einbezogen werden.
Eine Spannungsauslöse- oder Nebenschlußauslösezube
höreinheit gestattet es dem gelenkig beweglichen bzw.
gegliederten Antriebsmechanismus des Leistungsschalters
die Leistungsschalterkontakte voneinander zu trennen,
und zwar, um im allgemeinen eine Auslösefunktion der
elektrischen Systemsteuerung und dem elektrischen System
schutz wahrzunehmen. Eine solche Spannungsauslöse- oder
Nebenschlußauslösezubehöreinheit ist in der DE-OS
38 41 910 beschrieben. Eine Hilfsschalterzubehöreinheit
gestattet es, daß man von einem fernen Ort aus mit Hilfe
eines hörbaren Alarms oder einer Sichtanzeige den EIN-
oder AUS-Zustand der Kontakte eines isolierstoffgekapsel
ten Leistungsschalters bestimmen kann. Eine derartige
Hilfsschaltereinheit ist in der DE-OS 38 41 900 beschrie
ben. Der Inhalt dieser beiden deutschen Patentanmeldungen
wird ebenfalls mit in den Offenbarungsgehalt einbezogen.
Ein Beispiel einer Unterspannungsfreigabe- oder
Unterspannungsauslöseschaltung findet man in der briti
schen Patentanmeldung 20 33 177 A. Die in dieser Anmeldung
beschriebene Schaltung gibt einen großen Anfangsstromim
puls an die Unterspannungsauslösespule ab, um den Kolben
gegen die Kraft einer starken Druckfeder anzutreiben, und
es wird ein Ballastwiderstand verwendet, um den der Unter
spannungsauslösespule zugeführten Haltestrom auf einem
niedrigen Wert zu halten. Es wird angenommen, daß es
die in dieser Schaltung erzeugte Wärme nicht zuläßt,
die Schaltung in der Ummantelung des Leistungsschalter
gehäuses unterzubringen.
Ein jüngeres Beispiel einer kombinierten Überstrom
auslösebetätigungsteil- und Mehrfachzubehöreinheit ist
in der DE-OS 38 41 365 beschrieben. Die dort vorgeschla
gene kombinierte Überstromauslösebetätigungsteil- und
Mehrfachzubehöreinheit erfordert eine separate Montage
ausnehmung innerhalb der Leistungsschalterabdeckung,
um die gedruckte Schaltungs- oder Verdrahtungsplatte
unterzubringen, welche die Zubehörsteuerschaltung trägt.
Der Inhalt dieser Patentanmeldung wird ebenfalls in den
Offenbarungsgehalt einbezogen.
In der DE-OS 39 06 231 ist eine isolierstoffgekap
selte Leistungsschalterbetätigungsteilzubehöreinheit
beschrieben, bei der die integrierte Überstromauslöse
betätigungsteil- und Mehrfachzubehöreinheit, die die
Steuerelektronik und die mechanischen Verbindungs- und
Koppelelemente enthält, in einem einzigen Aufbau ent
halten sind, der in einer einzigen Ausnehmung montiert
ist. Der Inhalt dieser Patentanmeldung wird ebenfalls
zum Offenbarungsgehalt gerechnet.
Die Erfindung zeichnet sich gegenüber den früheren
Auslösebetätigungsteilantrieben dadurch aus, daß die
Auslösebetätigungsteilbauglieder in einer solchen Weise
angeordnet sind, daß das Betätigungsteil in irgendeiner
beliebigen Orientierung betätigt oder angetrieben werden
kann, ohne daß das Betätigungsteilverhalten nachteilig
beeinträchtigt wird.
Eine integrierte Schutzeinheit, die einen Über
stromschutz zusammen mit einer Hilfszubehörfunktion
innerhalb einer gemeinsamen Ummantelung beinhaltet,
enthält nach der Erfindung eine Zubehörabdeckung zum
Zugang der ausgewählten Zubehörbauteile, so daß eine
Installierung der Zubehörbauteile am Einsatzsort
ohne weiteres möglich ist. Eine kombinierte Betäti
gungsteilzubehöreinheit sieht Überstrom-, Nebenschluß
auslösungs- oder Unterspannungsauslösungsfunktionen
vor und ist innerhalb eines Teils der Ummantelung an
geordnet. Eine gedruckte Schaltungs- oder Verdrah
tungsplatte, die die Zubehörsteuerschaltung enthält,
ist innerhalb desselben Teils der Ummantelung angeord
net. Eine zusätzliche Klinkenrückstellfeder gestattet
es, daß das Auslösebetätigungsteil in jeder beliebigen
Position ohne Beanstandung betätigt oder angetrieben
werden kann, um den zugeordneten Stromkreisunterbrecher
auszulösen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird im folgenden an Hand von Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von oben auf
einen integrierten, isolierstoffgekapselten Leistungs
schalter mit ausgewählten Zubehör- oder Zusatzfunktio
nen;
Fig. 2 eine perspektivische Zusammenbauansicht
von oben auf den integrierten Leistungsschalter nach
Fig. 1 vor dem Zusammenbau der kombinierten Betätigungs
teilzubehöreinheit nach der Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von oben
auf die mechanische Betätigungsteil- und magnetische
Verriegelungsanordnung des Betätigungsteilzubehörs
nach der Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht der mechanischen Betä
tigungsteil- und magnetischen Verriegelungsanordnung
des Betätigungsteilzubehörs nach Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht des integrierten, iso
lierstoffgekapselten Leistungsschalters mit zum Teil
entfernter Abdeckung zur Veranschaulichung des An
triebsmechanismus sowie der kombinierten Betätigungs
teilzubehöreinheit des Leistungsschalters; und
Fig. 6A, 6B und 6C jeweils Seitenansichten der
mechanischen Betätigungsteil- und magnetischen Verrie
gelungsanordnung des Betätigungsteilzubehörs nach
Fig. 4 und 5 in verschiedenen verriegelten und rückge
setzten Zuständen.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel der Erfindung betrachtet. Fig. 1 zeigt einen
integrierten Selbstschalter, Leistungsschutzschalter
oder Leistungsschalter 10, der ein formhergestelltes
Kunststoffgehäuse 11 mit einer formhergestellten Kunst
stoffabdeckung 12 enthält. Eine Zusatz- oder Zubehör
abdeckung 13 ist an der Leistungsschalterabdeckung mit
Hilfe von Schrauben 14 befestigt. Das Gehäuse enthält
einen darin ausgebildeten Verdrahtungsschlitz 18, der
eine externe Verbindung mit einem Fernschalter oder
Fernalarm gestattet. Ein Leistungsschalter-Handbedie
nungsteil 19 erstreckt sich von einem Zugangsschlitz
20 aus nach oben, der in einem Abdeckungsschild 21
ausgebildet ist. Innerhalb der Zubehörabdeckung ist
in der gezeigten Weise ein Nenndatenstecker 15 angeord
net, wie er beispielsweise in der US-PS 47 28 914 be
schrieben ist. Ein Paar von Zubehörtüren 16, 17 sind
in der Zubehörabdeckung ausgebildet, und zwar zum
Bereitstellen von Zugängen zu einer kombinierten elek
tromagnetischen Betätigungsteil-Mehrfachzubehöreinheit
29, die im folgenden "Betätigungsteilzubehöreinheit"
genannt wird, sowie zu einem Hilfsschalter 22, der
ebenso wie die Betätigungsteilzubehöreinheit hinter den
Zubehörtüren angeordnet ist. Wie es zu sehen ist, be
finden sich Zugangsnasen 22 A und 29 A auf den Oberseiten
des Hilfsschalters 22 und der Betätigungsteilzubehör
einheit 29, und zwar für Zwecke, die noch erläutert wer
den. Der Nenndatenstecker 15 ist in einer Ausnehmung
eingepaßt, die in der Zubehörabdeckung 13 ausgebildet
ist, und die Zubehörabdeckung ist an der Leistungsschal
terabdeckung mittels der Schrauben 14 in Verbindung mit
Durchgangslöchern 8 und Gewindelöchern 9 befestigt, wel
che Teile in Fig. 2 dargestellt sind. Zugang zum Inneren
des Nenndatensteckers für Kalibrier- oder Eichzwecke
erfolgt über eine Nenndatensteckerzugangsöffnung 28.
Eine Auslöseeinheit für den integrierten Lei
stungsschalter 10 ist in einer in Fig. 2 gezeigten ge
druckten Schaltungs- oder Verdrahtungsplatte 23 ent
halten, die in einer Auslöseeinheitsausnehmung 25 ange
ordnet ist. Der in die Nenndatensteckerausnehmung 26
eingesetzte Nenndatenstecker 15 steht mit der gedruck
ten Verdrahtungsplatte in Verbindung, und zwar über
Stifte 24, die von der gedruckten Verdrahtungsplatte aus
nach oben ragen, und über Buchsen 27, die am Boden des
Nenndatensteckers ausgebildet sind. Von der gedruckten
Verdrahtungsplatte aus nach oben ragende Stifte 44
stellen die Verbindung her mit einem elektrischen Ver
binder 92, der am Boden eines Fortsatzes 93 vorgesehen
ist, welcher an einem Kunststoffoberteil angeformt ist,
das an der Betätigungsteilzubehöreinheit 29 befestigt
ist. Der Hilfsschalter 22 ist innerhalb einer Hilfs
schalterausnehmung 17 A angeordnet und ist einem Schal
ter ähnlich, wie er in der DE-OS 38 41 900 beschrieben
ist. Wenn der Hilfsschalter und die gedruckte Auslöse
einheitverdrahtungsplatte in den ihnen zugedachten Aus
nehmungen untergebracht sind, wird die Betätigungsteil
zubehöreinheit 29 in die Betätigungsteilzubehöreinheit
ausnehmung 30 eingesetzt. Wenn die Betätigungsteilzube
höreinheit 29 und der Hilfsschalter 22 innerhalb der
Schaltungsunterbrecherabdeckung 12 angeordnet sind und
die Zubehörabdeckung geschlossen ist, sind die nach oben
stehenden Zugangsnasen 29 A und 22 A, die an der Einheit 29
bzw. dem Schalter 22 vorgesehen sind, um bei ihnen vor
gesehene Abschnitte 29 B und 22 B verringerter Stärke
gefaltet oder umgebogen, so daß sie die in Fig. 1 an
gedeuteten Positionen einnehmen. Wird die Zubehörab
deckung geöffnet, kehren die Zugangsnasen zu ihrer auf
rechten Stellung zurück, so daß der Anwender oder Benutzer
die Nasen erfassen und das ihnen jeweils zugeordnete Teil,
d. h. die Betätigungsteilzubehöreinheit oder den Hilfs
schalter, aus der Schaltungsunterbrecherabdeckung heraus
nehmen kann. Wie es aus Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich ist,
ist die Betätigungsteilzubehöreinheit durch ein Metall
gehäuse 31 umrahmt, durch welches sich eine Auslösebetä
tigungsteilklinke 36 und ein Ankerrücksetzhebel 43, im
folgenden einfach "Rücksetzhebel", erstrecken und in
welchem eine Betätigungsteilzubehörspule 32 eingeschlos
sen ist. Eine Rücksetzfeder 47 und eine Zug- oder Spann
feder 46, die in Fig. 3 und 4 dargestellt sind, sind aus
Gründen der besseren Übersicht bei der in Fig. 2 ge
zeigten Betätigungsteilzubehöreinheit 29 nicht einge
zeichnet. Das Gehäuse enthält auch einen Anker 33 und
eine Ankerfeder 34, die eine Ankerverlängerung 35 gegen
die Haltekraft der erregten Betätigungsteilzubehörspule
32 in eine vorwärtige Auslöseposition zu drücken sucht.
Das Kunststoffoberteil 41 enthält eine gedruckte Schal
tungs- oder Verdrahtungsplatte 66, die den Betrieb der
Betätigungsteilzubehörspule steuert, welche mit dieser
Verdrahtungsplatte über Leiter 69 verbunden ist, die
durch eine Öffnung 94 geführt sind, welche im Boden des
Kunststoffoberteils ausgebildet ist. Die gedruckte Ver
drahtungsplatte ist in der gezeigten Weise mit elektri
schen Leitern 55 verbunden und steht auch über Leiter 45
mit einer äußeren Steuerschaltung in Verbindung. Die
Leiter 45 sind mit Drahtaufnahme-Metallhülsen 95 ausge
rüstet, welche in Öffnungen 96 sitzen, die im Boden des
Kunststoffoberteils ausgebildet sind, während die Leiter
45 durch kleinere Öffnungen 97 darunter geführt sind. Die
Metallhülsen sehen eine Zugentlastung für die Leiter vor
und verhindern, daß die Leiter von der gedruckten Ver
drahtungsplatte 66 weggezogen werden, wenn externe Kräfte
angreifen. Die Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist in
Fig. 3, 4 und 5 in einer Weise dargestellt, bei der sich
die gedruckte Verdrahtungsplatte außerhalb des Kunststoff
oberteils befindet und die Oberseite des Gehäuses teil
weise weggelassen ist, um das Zusammenwirken zwischen der
Betätigungsteilzubehörspule 32 und der Auslösebetäti
gungsteilklinke 36 zu veranschaulichen. Die Ankerverlänge
rung 35 ragt durch einen Schlitz 40, der in dem Gehäuse
nahe bei einem Auslösebetätigungsteilarm 39 ausgebildet
ist, welcher sich am einen Ende der Auslösebetätigungs
teilklinke 36 befindet. Die Auslösebetätigungsteilklinke
ist gelenkig am Gehäuse 31 mit Hilfe eines Drehzapfens
37 und mit Hilfe von Abstandsscheiben 38 angebracht. Ein
Haken 42, der am einen Ende der Auslösebetätigungsteil
klinke ausgebildet ist, arbeitet mit einem Leistungs
schalterantriebsmechanismus zusammen, wie er in der
US-PS 47 00 161 und der DE-OS 39 06 231 beschrieben ist,
und zwar in einer Weise, die später noch im einzelnen
erläutert wird. Die Arbeitsweise der Betätigungsteilzube
höreinheit 29 ist ähnlich zu derjenigen, wie sie in der
US-PS 46 41 117 und 46 79 019 beschrieben ist. Der
Inhalt dieser beiden Patentschriften soll dem Offenba
rungsgehalt hinzugerechnet werden. Die beiden bereits
zuvor erwähnten Drahtleiter 45 verbinden die Betätigungs
teilzubehöreinheit mit einem Fernschalter oder einer
Spannungsquelle, wenn Unterspannungsschutz oder Spannungs-
bzw. Nebenschlußauslösung erwünscht wird. Die Betätigungs
teilzubehöreinheit 29 weicht von derjenigen nach der
DE-OS 39 06 231 darin ab, daß der Rücksetzhebel 43 in
bezug auf die Auslösebetätigungsteilklinke 36 außen
liegend auf dem gemeinsamen Drehzapfen 37 angeordnet
ist. Die frühere Betätigungsteilzubehöreinheit erforderte
komplexe zusätzliche Komponenten oder Bauglieder, um die
zusätzliche Bewegung zu kompensieren, die während des
Rückstellens oder Rücksetzens des Ankers entwickelt wird.
Demgegenüber sieht die Erfindung eine Ankerrücksetzvor
richtung vor, die weniger kompliziert ist und für eine
Fertigung mit hoher Geschwindigkeit besser geeignet ist,
da sie keine Kompensation für irgendeine zusätzliche Be
wegung erfordert, die während des Rückstellens oder Rück
setzens des Ankers auftritt. Der zum Zurücksetzen des
Ankers 33 dienende Rücksetzhebel der Erfindung ist nach
Art einer Sandwichkonstruktion zwischen zwei Abstands
scheiben 38 angeordnet, und zwar in ähnlicher Weise wie
die Auslösebetätigungsteilklinke 36. Der Rücksetzhebel
ist mittels der starken Rücksetzfeder 47 vorgespannt,
die zwischen einer Öffnung 48 im Gehäuse 31 und einem
Schlitz 43 A in einem Vorsprung 43 B des Rücksetzhebels
angreift. Die Auslösebetätigungsteilklinke 36 ist mittels
der leichteren Spannfeder 46 vorgespannt, die an einem
Schlitz am Gehäuse und an einem Schlitz 36 A am Ende
der Auslösebetätigungsteilklinke gegenüber dem Haken 42
angreift. Plattformen 62 und 63, die an der Oberseite
des Gehäuses 31 ausgebildet sind, unterstützen das Kunst
stoffoberteil 41, wenn darin die gedruckte Verdrahtungs
platte 66 eingesetzt ist.
Vor einer detaillierten Beschreibung des Zusammen
wirkens zwischen der Auslösebetätigungsteilklinke 36 und
dem Rücksetzhebel 43 ist es hilfreich, das Zusammenwirken
zwischen der Auslösebetätigungsteilklinke und dem Lei
stungsschalterantriebsmechanismus 70 in dem integrierten
Leistungsschalter 10 zu betrachten, wie es am besten
Fig. 3, 4 und 5 entnommen werden kann.
Die Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist in
Fig. 5 als in der Ausnehmung 30 des integrierten Lei
stungsschalters 10 befindlich dargestellt, wobei die ge
druckte Auslöseeinheitverdrahtungsplatte 23, die gedruckte
Betätigungsteilzubehöreinheitverdrahtungsplatte 66 und
die Abdeckung 12 nur teilweise eingezeichnet sind, um
das Zusammenwirken zwischen der Betätigungsteilzubehör
einheit und einem mechanischen Betätigungsteil 54
besser zutage treten zu lassen, das in der Abdeckung 12
des integrierten Leistungsschalters sitzt. Der allgemein
bei 70 dargestellte Betätigungs- oder Antriebsmechanismus
des Leistungsschalters enthält ein Wiege- oder Pendel
betätigungselement (cradle operator) 49 mit einem Haken
50, der an einem Ende dieses Elements ausgebildet ist,
welches mit Hilfe einer Primärklinke 51 zurückgehalten
wird. Eine Sekundärklinkenanordnung 52 verhindert so
lange die Freigabe des Betätigungselements 49 durch die
Primärklinke 51, bis die Sekundärklinke durch Berührung
mit einer Nase 53 verschoben wird, die sich von der
Sekundärklinke aus erstreckt. Ein elektrischer Strom
fluß wird abgefühlt durch zwei Stromwandler 67 und 68,
die vor Last- oder Verbraucherklemmen bzw. -anschlüssen
71 und 72 angeordnet sind. Die Stromwandler sind mit der
gedruckten Auslöseeinheitverdrahtungsplatte 23 über
Leiter 55′ verbunden. Ein Betätigungs- oder Antriebs
hebel 58 sitzt innerhalb des Gehäuses 11 und ist mit
einem Klinkentragarm 60 in der Ausnehmung 30 über einen
Verbindungsarm 56 verbunden. Ein Klinkenstift 61 wird
von der Auslösebetätigungsteilklinke 36 zurückgehalten,
die ihrerseits durch die Position eines Auslösebetä
tigungsteilarms 39 gesteuert wird, der sich durch das
Betätigungsteilzubehörgehäuse 31 erstreckt. Der Aus
lösebetätigungsteilarm 39 ist in der folgenden Weise
mit der Ankerverlängerung 35 gekoppelt. Wenn der
Schaltungsstrom einen vorbestimmten Wert überschreitet,
wird der Betätigungsteilzubehörspule 32 ein Stromimpuls
zugeführt, um der Haltekraft entgegenzuwirken, die von
einem Dauermagneten 73 aufgebracht wird, wodurch es der
Ankerverlängerung 35 gestattet wird, unter dem Druck
der Ankerfeder sich zu verschieben und dadurch die Aus
lösebetätigungsteilklinke 36 im Uhrzeigersinn um den
Gelenkstift 37 zu drehen und den Haken 42 aus dem Klin
kenstift 61 freizugeben. Die Drehbewegung der Auslöse
betätigungsteilklinke 36 gestattet es, daß sich der
Klinkentragarm 60 unter der Einwirkung einer kraftvollen
Auslösefeder 90 im Gegenuhrzeigersinn dreht, die rund
um einen Klinkentragarmdrehzapfen 91 angeordnet ist.
Die Drehung des Klinkentragarms 60 im Gegenuhrzeigersinn
bringt den Antriebshebel 58 in Berührung mit der Nase 53,
wodurch die Gelenkbewegung des Leistungsschalterantriebs
mechanismus 70 ausgelöst wird, um die Leistungsschalter
kontakte (nicht gezeigt) zu trennen. Das Zusammenwirken
zwischen der Auslösebetätigungsteilklinke 36 und dem
Rücksetzhebel 43 geht am besten aus den Fig. 3, 4, 6A,
6B und 6C hervor. Der "verriegelte" oder "verklinkte"
Zustand der Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist in
Fig. 3 dargestellt, worin der gestrichelt eingezeichnete
Klinkenstift 61 vom Haken 42 erfaßt ist, der am einen
Ende der Auslösebetätigungsteilklinke 36 vorgesehen ist.
Der "ausgelöste" Zustand der Betätigungsteilzubehör
einheit 29 ist in Fig. 6A dargestellt, wobei der Klinken
stift 61 außer Eingriff mit der Auslösebetätigungsteil
klinke 36 steht. Während der zuvor unter Bezugnahme auf
Fig. 3 beschriebenen Auslösefunktion wird die Auslöse
betätigungsteilklinke 36 zuerst im Uhrzeigersinn ge
dreht, um den Klinkenstift freizugeben. Der Rücksetz
hebel dreht sich dann im Gegenuhrzeigersinn unter dem
Einfluß der Rücksetzfeder 47. Eine am Boden des Rücksetz
hebels vorgesehene umgebogene Nase 59, die sich in der
Papierebene in Richtung auf die Auslösebetätigungsteil
klinke 36 erstreckt, greift an einer Verlängerung 57 an,
die am Boden der Auslösebetätigungsteilklinke ausgebildet
ist, und zwar derart, daß sowohl die Auslösebetätigungs
teilklinke als auch der Rücksetzhebel sich im Gleichklang
bewegen. Die Spannfeder 46, die an der Auslösebetätigungs
teilklinke 36 befestigt ist, spricht unmittelbar nach der
Freigabe des Klinkenstiftes 61 an, um die Auslösebetäti
gungsteilklinke im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Zur
selben Zeit kommt der Auslösebetätigungsteilarm 39 in
Berührung mit der Ankerverlängerung 35 und treibt die
Ankerverlängerung zurück in Berührung mit dem Dauermagne
ten 73, der jetzt wieder den Anker 33 gegen die Vorwärts
spannung der Ankerfeder 34 zurückhält, wie es in Fig. 4
gezeigt ist. Das unmittelbare Zurücksetzen der Ankerver
längerung nach einer Auslösefunktion ist ein wesent
liches Merkmal der Erfindung. Wenn der Leistungsschalter
nach der Auslösefunktion zurückgesetzt wird, wie es in
der DE-OS 39 06 231 beschrieben ist, und der Klinken
stift 61 von der in Fig. 6A dargestellten Position in
die in Fig. 6B dargestellte Position bewegt wird, kommt
der Klinkenstift zuerst in Berührung mit einer nocken-
oder steuerflächenartig gestalteten Oberfläche 74 am
Rücksetzhebel 43, um den Rücksetzhebel 43 im Uhrzeiger
sinn gegen die Rückkehrvorspannung der Rücksetzfeder 47
zu drehen, so daß der Klinkenstift 61 als nächstes in
Berührung mit einer nocken- oder steuerflächenartig ge
stalteten Oberfläche 75 der Auslösebetätigungsteilklinke
36 kommt und es dem Klinkenstift 61 gestattet, vom
Haken 42 freizukommen und die in Fig. 6B eingezeichnete
Position anzunehmen. Die ausgedehnte Rücksetzfeder 47
veranlaßt den Rücksetzhebel 43 unittelbar zu einer
Drehung im Gegenuhrzeigersinn, bis der Rücksetzhebel
den Klinkenstift 61 berührt, der einen Anschlag für den
Rücksetzhebel vorsieht, wie es in Fig. 3 dargestellt
ist, während die Spannfeder 46 die Auslösebetätigungs
teilklinke 36 und den Haken 42 über den Klinkenstift 61
dreht, um es der Betätigungsteilzubehöreinheit zu ge
statten, die verklinkte Position anzunehmen.
Bei der in Fig. 6C dargestellten Anordnung der
Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist die Beziehung zwi
schen dem Rücksetzhebel 43 und der Rücksetzfeder 47 und
dem gestrichelt eingezeichneten Schaltungsunterbrecher
klinkentragarm 60 wie folgt. Eine geformte oder profi
lierte Oberfläche 43 A an der Unterseite des Rücksetz
hebels 43 berührt den Klinkenstift 61 und verringert
dadurch die Klinkenkraft, die auf den Klinkenstift mit
tels der Auslösefeder 90 vorgesehen ist. Die Auslöse
feder 90 ist rund um den Gelenkzapfen 91 am Ende des
Klinkentragarms 60 entgegengesetzt zum Klinkenstift an
geordnet, wie es ausführlich in der DE-OS 39 06 231
beschrieben ist. Die geformte oder profilierte Ober
fläche ist so angeordnet, daß sie einiges der Kraft
von der Auslösebetätigungsteilklinke 36 wegnimmt, die
über den Klinkenstift 61 mit dem Klinkentragarm 60
gekoppelt ist. Die Rücksetzfeder 47, die entgegenge
setzt zu der Auslösefeder 90 vorgespannt ist, übt da
durch eine Gegenkraft auf den Klinkenstift aus, und
zwar mittels der geformten oder profilierten Ober
fläche, und vermindert den Kraftaufwand, der vom
Anker (Fig. 4) benötigt wird, um bei einem Auslöse
vorgang die Auslösebetätigungsteilklinke vom Klinken
stift wegzudrehen.
Claims (26)
1. Gekapselter Leistungsschalter mit einer kombinierten
Auslösebetätigungsteil- und Zubehöreinheit, enthaltend:
- (a) ein Schaltergehäuse (11) und eine Schalter abdeckung (12);
- (b) einen Schalterantriebsmechanismus (70), der zum Trennen eines Kontaktpaares angeordnet und vorge sehen ist, um einen durch die Kontakte fließenden Schaltungsstrom zu unterbrechen;
- (c) eine Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit (29) innerhalb einer Ausnehmung (30) in der Schalterabdeckung (11) nahe bei dem Antriebsmechanismus (70) mit einer Auslösebetätigungsteilklinke (36) und einem Rückstell hebel (43), die verschwenkbar an einem Stützrahmen (31) angebracht sind, zum Betätigen des Antriebsmechanismus (70) in einer Art von Gliederbewegung zwecks automatischer Trennung der Kontakte beim Auftreten eines Überstroms durch diese Kontakte;
- (d) einen Antriebshebel (58) innerhalb des Schalter gehäuses (12) nahe bei dem Antriebsmechanismus und in Anschlußverbindung stehend mit der Betätigungsteilzubehör einheit (29) über einen Klinkentragarm (60), welcher Klinkentragarm (60) einen Klinkenstift (61) aufweist, der bei Abwesenheit von Überstrom durch diese Kontakte von der Auslösebetätigungsteilklinke (36) zurückgehalten wird; und
- (e) eine elektromagnetische Spule (32) und einen federvorgespannten Kolben (33, 35) innerhalb der Betäti gungsteilzubehöreinheit (29), wobei der Kolben (33, 35) gehindert ist, die Auslösebetätigungsteilklinke (36) von dem Klinkenstift (61) wegzubewegen.
2. Gekapselter Leistungsschalter nach Anspruch 1, bei
dem die Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit (29) einen
Metallstützrahmen (31) aufweist und die Auslösebetäti
gungsteilklinke (36) und der Rückstellhebel (43) an
diesem Metallstützrahmen (31) mit Hilfe eines gemein
samen Drehzapfens (37) angelenkt sind.
3. Gekapselter Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2,
enthaltend eine Spannfeder (46), die mit ihrem einen Ende
an dem Rahmen (31) und mit ihrem anderen Ende an der
Auslösebetätigungsteilklinke (36) angebracht ist, zum
Vorspannen der Auslösebetätigungsteilklinke (36) in
einer gegen den Uhrzeigersinn verlaufenden Richtung.
4. Gekapselter Leistungsschalter nach Anspruch 2 oder 3,
enthaltend eine Rückstellfeder (47), die mit ihrem einen
Ende an dem Rahmen (31) und mit ihrem anderen Ende an
dem Rückstellhebel (43) angebracht ist, zum Vorspannen
des Rückstellhebels (43) in dieser gegen den Uhrzeiger
sinn verlaufenden Richtung.
5. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, bei dem der Rückstellhebel (43)
eine umgebogene Nase (59) an einem dem Klinkenstift (61)
entgegengesetzt gelegenen Rückstellhebelende aufweist
und die Auslösebetätigungsteilklinke (36) eine Verlänge
rung (57) an einem dem Klinkenstift (61) gegenüberlie
genden Auslösebetätigungsteilhebelende aufweist, wobei
die umgebogene Nase an diese Verlängerung (57) anlegbar
ist und im angelegten Zustand veranlaßt, daß sich der
Rückstellhebel (43) und die Auslösebetätigungsteilklinke
(36) gemeinsam drehen.
6. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vorste
henden Ansprüche, enthaltend eine Auslösefeder (90) in dem
Schaltergehäuse (11) zum Vorspannen des Klinkentragarms
(60) weg von der Auslösebetätigungsteilklinke (36).
7. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, bei dem die Auslösebetätigungsteil
klinke (36) ein hakenförmiges Ende (42) zum Zurückhalten
des Klinkenstiftes (61) aufweist.
8. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, bei dem der Rahmen (31) eine Seiten
wand aufweist und die elektromagnetische Spule (32) sowie
der Kolben (33, 35) auf der einen Seite dieser Seitenwand
und die Auslösebetätigungsteilklinke (36) sowie der Rück
stellhebel (43) auf der entgegengesetzten Seite dieser
Seitenwand verschwenkbar angeordnet sind.
9. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, bei dem der Rückstellhebel (43) eine
abgewinkelte Nase (59) aufweist, die sich von einem Ende
dieses Hebels aus erstreckt, und die Auslösebetätigungsteil
klinke (36) eine Verlängerung (57) aufweist, die sich von
einem Ende dieser Klinke aus erstreckt, wobei die Nase (59)
in einem an der Verlängerung (57) anliegenden Zustand ver
anlaßt, daß sich die Auslösebetätigungsteilklinke (36)
und der Rückstellhebel (43) gemeinsam im Gleichklang
drehen.
10. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, bei dem der Rückstellhebel (43) und
die Auslösebetätigungsteilklinke (36) jeweils eine radiale
Nocken- oder Steuerbahnoberfläche haben, welche Oberflächen
dazu dienen, einen Auslöseklinkenstift (61) zu empfangen
und zu führen und es der Auslösebetätigungsteilklinke (36)
und dem Rückstellhebel (43) zu gestatten, sich gemeinsam
mit dem Auslöseklinkenstift (61) zu bewegen.
11. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, bei dem die Auslösebetätigungsteil
zubehöreinheit (29) eine elektronische Schaltung (66)
aufweist, die mit der elektromagnetischen Spule (32)
zwecks Steuerung der Position des Kolbens (33, 35)
verbunden ist.
12. Gekapselter Leistungsschalter nach Anspruch 11,
bei dem die elektronische Schaltung (66) in einem Kunst
stoffgehäuse (41) auf der Oberseite der Ausnehmung (30)
angeordnet ist, wobei das Kunststoffgehäuse (41) an
dem Stützrahmen (31) befestigt ist.
13. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, ferner enthaltend eine Zubehörab
deckung (13), die an der Schalterabdeckung (12) ange
bracht ist und die so ausgebildet ist, daß sie die Aus
nehmung (30) und die darin befindliche Auslösebetäti
gungsteilzubehöreinheit (29) abdeckt.
14. Gekapselter Leistungsschalter nach Anspruch 13,
enthaltend eine biegsame Fahne (29 A), die sich von einer
Oberseite des Kunststoffgehäuses (41) aus erstreckt (in
einer zu dieser Oberseite senkrechten Ebene), um die
Entfernung der Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit (29)
aus der Ausnehmung (30) zu gestatten, wobei die Zubehör
abdeckung (13) die biegsame Fahne (29 A) berührt, wenn
die Zubehörabdeckung (13) aufgesetzt wird, und dabei die
biegsame Fahne (29 A) in eine Ebene umbiegt, die parallel
zu der Oberseite des Kunststoffgehäuses (41) verläuft,
wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die biegsame
Fahne (29 A) in die senkrechte Ebene zurückkehrt, wenn
die Zubehörabdeckung (13) geöffnet wird.
15. Gekapselter Leistungsschalter nach einem der vor
stehenden Ansprüche, enthaltend eine zusätzliche Ausneh
mung (17 A) in der Schalterabdeckung (12) auf einer dem
Antriebsmechanismus (70) gegenüberliegenden Seite und
enthaltend ein Zubehörgerät (22), das in dieser zusätz
lichen Ausnehmung (17 A) untergebracht ist.
16. Gekapselter Leistungsschalter nach Anspruch 15, bei
dem das Zubehörgerät (22) innerhalb eines zusätzlichen
Kunststoffgehäuses angeordnet ist.
17. Gekapselter Leistungsschalter nach Anspruch 16,
enthaltend eine zusätzliche biegsame Fahne (22 A), die
sich von einer Oberseite des zusätzlichen Kunststoff
gehäuses aus in der genannten senkrechten Ebene erstreckt,
um die Entfernung des Zubehörgeräts (22) aus der zusätz
lichen Ausnehmung (17 A) zu gestatten.
18. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit für einen
gekapselten Leistungsschalter, enthaltend:
- (a) einen Stützrahmen (31);
- (b) eine elektromagnetische Spule (32) innerhalb dieses Rahmens (31), der einen federvorgespannten Anker (33, 35) umrahmt, welcher an einer Bewegung durch eine magnetische Vorrichtung (73) gehindert wird;
- (c) eine Auslösebetätigungsteilklinke (36), die mit tels eines Drehzapfens (37) an dem Rahmen (31) ver schwenkbar angebracht ist und mittels einer Spannfeder (46) zur Drehung in einer im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Richtung vorgespannt ist;
- (d) einen Rückstellhebel (43), der mittels dieses Gelenkzapfens (37) an dem Rahmen (31) verschwenkbar an gebracht ist und mittels einer Rückstellfeder (47) zur Drehung in dieser im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Richtung vorgespannt ist; und
- (e) eine an der Auslösebetätigungsteilklinke (36) vorgesehene Vorrichtung (39), die dem Anker (33, 35) gegenübersteht, wobei der auf die Auslösebetätigungsteil klinke (36) auftreffende Anker (33, 35) veranlaßt, daß sich diese Klinke (36) in einer im Uhrzeigersinn verlau fenden Richtung dreht, wenn die Wirkung der magnetischen Vorrichtung (73) aufgehoben wird.
19. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 18,
bei der die Auslösebetätigungsteilklinke (36) und der Rück
stellhebel (43) jeweils eine Vorwärtsoberfläche (74, 75) mit
einer bogenförmigen Nocken- oder Steuerbahnkonfiguration
haben zum gemeinsamen Bewegen der Auslösebetätigungsteil
klinke (36) und des Rückstellhebels (43).
20. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 19,
bei der der Rückstellhebel (43) ferner eine geformte oder
profilierte Oberfläche (43 A) aufweist, die senkrecht zu
der Vorwärtsoberfläche verläuft und dazu dient, die auf die
Auslösebetätigungsteilklinke (36) ausgeübte Verriegelungs
kraft zu vermindern.
21. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 18,
enthaltend ein Kunststoffgehäuse (41) an dem Stützrahmen
(31), welches Kunststoffgehäuse (41) eine Schaltungsplatte
(66) enthält, die zu Steuerung einer elektromagnetischen
Spule (32) dient.
22. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 20,
enthaltend eine Drahtrückhalteeinrichtung (95, 96, 97) an
dem Kunststoffgehäuse (41) zum Verhindern einer Entfernung
von Drähten (45), die mit der Schaltungsplatte (66)
verbunden sind.
23. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 21,
bei der die Drahtrückhalteeinrichtung (95, 96, 97) kon
zentrische Löcher (96, 97) mit sich änderndem Durchmesser
aufweist.
24. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 22,
bei der die Drahtrückhalteeinrichtung (95, 96, 97) eine
Crimpvorrichtung (95) an den Drähten (45) enthält, welche
Crimpvorrichtung (95) in eines der konzentrischen Löcher
(96) eingesetzt ist.
25. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 21,
bei der das Kunststoffgehäuse (41) eine biegsame Fahne
(29 A) aufweist, die von einer Oberseite des Gehäuses (41)
aus nach oben ragt, um ein Mittel zum Entfernen des Kunst
stoffgehäuses (41) und des Stützrahmens (31) vorzusehen.
26. Auslösebetätigungsteilzubehöreinheit nach Anspruch 24,
bei der der Stützrahmen (31) aus Metall besteht.
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Legal Events
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Representative=s name: VOIGT, R., DIPL.-ING., PAT.-ASS., 6232 BAD SODEN |
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