DE3927097B4

DE3927097B4 - Formgehäuseschalter mit einer konkurierten Auslösebetätigungsteil- und Zubehöreinheit

Info

Publication number: DE3927097B4
Application number: DE3927097A
Authority: DE
Inventors: Roger Neil Terryville Castonguay; Richard Emery Southington Bernier; Keith William Simsbury Klein; Joseph Gustave Plainville Nagy; Ronald David Bristol Ciarcia
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2009-08-18
Also published as: FR2644009B1; IT1231832B; CA1330101C; JP3431625B2; US4894631A; JPH02119027A; FR2644009A1; IT8921644A0; DE3927097A1

Abstract

Formgehäuseschalter mit einer kombinierten Auslösebetätigungsteil- und Zubehöreinheit, enthaltend:
(a) ein Schaltergehäuse (11) und eine Schalterabdeckung (12);
(b) einen Schalterantriebsmechanismus (70), der zum Trennen eines Kontaktpaares und Unterbrechen eines Kreisstroms angeordnet ist;
(c) eine Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit (29) innerhalb einer Ausnehmung (30) in der Schalterabdeckung (12) nahe bei dem Antriebsmechanismus (70) mit einer Auslösebetätigungsklinke (36) und einem Rückstellhebel (43), die schwenkbar an einem Stützrahmen (31) angebracht sind, zum Schwenken des Antriebsmechanismus (70) zum automatischen Trennen der Kontakte beim Auftreten eines Überstroms durch diese Kontakte;
(d) einen Antriebshebel (58) innerhalb des Schaltergehäuses (11) nahe bei dem Antriebsmechanismus und in Anschlußverbindung stehend mit der Betätigungs-Zubehöreinheit (29) über einen Klinkentragarm (60), der einen Klinkenstift (61) aufweist, der bei Abwesenheit von Überstrom durch diese Kontakte von der Auslösebetätigungsklinke (36) zurückgehalten wird; wobei der Rückstellhebel (43) und die Auslösebetätigungsklinke (36) jeweils eine radialeNockenfläche (74 bzw. 75) aufweisen zum Aufnehmen und Führen des Auslöseklinkenstiftes (61) derart, daß sich die Auslösebetätigungsklinke (36) und der Rückstellhebel (43) gemeinsam mit dem Auslöseklinkenstift (61) bewegen können; und
(e) eine elektromagnetische Spule (32) und einen federvorgespannten Stößel (33,35) innerhalb der Betätigungs-Zubehöreinheit (29), wobei der Stößel (33,35) gehemmt ist, die Auslösebetätigungsklinke (36) von dem Klinkenstift (61) wegzubewegen.

Description

Auf dem Gebiet der industriellen Schaltungsschutzeinrichtungen besteht zur Zeit ein Trend in Richtung auf einen vollständigen Stromkreis- oder Schaltungsschutz, der dadurch verwirklicht wird, daß zu Überstromschutzgeräten, beispielsweise gekapselten bzw. isolierstoffgekapselten Leistungsschaltern, ein Ergänzungsschutzgerät hinzugefügt wird. Die Hinzufügung eines solchen Hilfsschutzgeräts oder von anderem Leistungsschalterzubehör zu einen standardisierten Leistungsschalter geschah früher so, daß das Zubehör auf Bestellung des Anwenders oder Kunden während der Fertigung eingefügt wurde. Das dann am Einsatzort installierte kombinierte Schutzgerät konnte zum Zweck der Überprüfung, Erneuerung oder Reparatur von außen nicht geöffnet werden, ohne daß dabei der Innenaufbau des Geräts beschädigt oder beeinträchtigt wurde. Ein Beispiel für eine derartige fabrikmäßig hergestellte Leistungsschaltereinheit findet man in der US-PS 4 297 663 .

Ein jüngeres Beispiel für einen Leistungsschalter mit Zubehör ist die US-PS-4 622 444 . Dort ist es möglich, Zubehör an Einsatzort in dem Leistugsschalter zu installieren, ohne in den Innenaufbau des Leistungsschalters 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 4 679 019 beschrieben. Das Leistungsschalterbetätigungsteil spricht auf Auslösesignale an, die von einer elektronischen Auslöseeinheit erzeugt werden, die vollständig in einem Halbleiterchip enthalten sind, wie es beispielsweise aus der US-PS 4 589 052 bekannt ist. Die Entwicklung eines kombinierten Auslösebetätigungsteils sowohl für den Überstromschutz als auch für eine Zubehörfunktion ist in der US-PS 4 700 161 beschrieben. Diese genannten US-Patente stellen einen fortgeschritteneren Stand der Technik auf den Gebiet der Schaltungsschutzeinrichtungen dar.

Eine Spannungsauslöse- oder Nebenschlußauslösezubehöreinheit gestattet es dem gelenkig beweglichen bzw. gegliederten Antriebsmechanismus des Leistungsschalters die Leistungsschalterkontakte voneinander zu trennen, und zwar, um im allgemeinen eine Auslösefunktion bei der elektrischen Systemsteuerung und dem elektrischen Systemschutz 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 isolierstoffgekapselten Leistungsschalters bestimmen kann. Eine derartige Hilfsschaltereinheit ist in der DE-OS 38 41 900 beschrieben. wird ebenfalls mit in den Offebarungsgehalt einbezogen.

Ein Beispiel einer Unterspannungsfreigabe- oder Unterspannungsauslöseschaltung findet man in der britischen Patentanmeldung 2 033 177 A. Die in dieser Anmeldung beschriebene Schaltung gibt einen großen Anfangsstromimpuls 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 Leistungsschaltergehäuses unterzubringen.

Ein jüngeres Beispiel einer kombinierten Überstromauslösebetätigungsteil- und Mehrfachzubehöreinheit ist in der DE-OS 38 41 365 beschrieben. Die dort vorgeschlagene kombinierte Überstromauslösebetätigungsteil- und Mehrfachzubehöreinheit erfordert eine separate Montageausnehmung innerhalb der Leistungsschalterabdeckung, um die gedruckte Schaltungs- oder Verdrahtungsplatte unterzubringen, welche die Zubehörsteuerschaltung trägt.

In der DE-OS 39 06 231 ist eine isolierstoffgekapselte Leistungsschalterbetätigungsteilzubehöreinheit beschrieben, bei der die integrierte Überstromauslösebetätigungsteil- und Mehrfachzubehöreinheit, die die Steuerelektronik und die mechanischan Verbindungs- und Koppelelemente enthält, in einem einzigen Aufbau enthalten sind, der in einer einzigen Ausnehmung montiert ist.

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 Überstromschutz zusammen mit einer Hilfszubehörfunktion innerhalb einer gemeinsamen Ummantelung beinhaltet, enthält nach der Erfindung eine Zubehörabdeckung zum Zugang der susgewählten Zubehörbauteile, so daß eine Installierung der Zubehörbauteile am Einsatzort ohne weiteres möglich ist. Eine kombinierte Betätigungsteilzubehöreinheit sieht Überstrom-, Nebenschlußauslösungs- oder Unterspannungsauslösungsfunktionen vor und ist innerhalb eines Teils der Ummantelung angeordnet. Eine gedruckte Schaltungs- oder Verdrahtungsplatte, die die Zubehörsteuerschaltung enthält ist innerhalb desselben Teils der Ummantelung angeordnet. 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:
1 eine perspektivische Ansicht von oben auf einen integrierten, isolierstoffgekapselten Leistungsschalter mit ausgewählten Zubehör- oder Zusatzfunktionen;
2 eine perspektivische Zusammenbauansicht von oben auf den integrierten Leistungsschalter nach 1 vor dem Zusammenbau der kombinierten Betätigungsteilzubehöreinheit nach der Erfindung;
3 eine perspektivische Ansicht von oben auf die mechanische Betätigungsteil- und magnetische Verriegelungsanordnung des Betätigungsteilzubehörs nach der Erfindung;
4 eine Draufsicht der mechanischen Betätigungsteil- und magnetischen Verriegelungsanordnung des Betätigungsteilzubehörs nach 3;
5 eine Draufsicht des integrierten, isolierstoffgekapselten Leistungsschalters mit zum Teil entfernter Abdeckung zur Veranschaulichung des Antriebsmechanismus sowie der kombinierten Betätigungsteilzubehöreinheit des Leistungsschalters; und
6A, 6B und 6C jeweils Seitenansichten der mechanischen Betätigungsteil- und magnetischen Verriegelungsanordnung des Betätigungsteilzubehörs nach
4 und 5 in verschiedenen verriegelten und rückgesetzten Zuständen.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung betrachtet. 1 zeigt einen integrierten Selbstschalter, Leistungsschutzschalter oder Leistungsschalter 10, der ein formhergestelltes Kunststoffgehäuse 11 mit einer formhergestellten Kunststoffabdeckung 12 enthält. Eine Zusatz- oder Zubehörabdeckung 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-Handbedienungsteil 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 angeordnet, wie er beispielsweise in der US-PS 4 728 914 beschrieben ist. Ein Paar von Zubehörtüren 16, 17 sind in der Zubehörabdeckung ausgebildet, und zwar zum Bereitstellen von Zugängen zu einer kombinierten elektromagnetischen 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, befinden sich Zugangsnasen 22A und 29A auf den Oberseiten des Hilfsschalters 22 und der Betätigungsteilzubehöreinheit 29, und zwar für Zwecke, die noch erläutert werden. Der Nenndatenstecker 15 ist in einer Ausnehmung eingepaßt, die in der Zubehörabdeckung 13 ausgebildet ist, und die Zubehörabdeckung ist an der Leistungsschalterabdeckung mittels der Schrauben 14 in Verbindung mit Durchgangslöchern 8 und Gewindelöchern 9 befestigt, welche Teile in 2 dargestellt sind. Zugang zum Inneren des Nenndatensteckers für Kalibrier- oder Eichzwecke erfolgt über eine Nenndatensteckerzugangsöffnung 28.
Eine Auslöseeinheit für den integrierten Leistungsschalter 10 ist in einer in 2 gezeigten gedruckten Schaltungs- oder Verdrahtungsplatte 23 enthalten, die in einer Auslöseeinheitausnehmung 25 angeordnet ist. Der in die Nenndatensteckerausnehmung 26 eingesetzte Nenndatenstecker 15 steht mit der gedruckten 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 Verdrahtungsplatts aus nach oben ragende Stifte 44 stellen die Verbindung her mit einem elektrischen Verbinder 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 Hilfsschalterausnehmung 17A angeordnet und ist einem Schalter ähnlich, wie er in der DE-OS 38 41 900 beschrieben ist. Wenn der Hilfsschalter und die gedruckte Auslöseeinheitverdrahtangsplatte in den ihnen zugedachten Ausnehmungen untergebracht sind, wird die Betätigungsteilzubehöreinheit 29 in die Betätigungsteilzubehöreinheitausnehmung 30 eingesetzt. Wenn die Betätigungsteilzubehöreinheit 29 und der Hilfsschalter 22 innerhalb der Schaltungsunterbrecherabdeckung 12 angeordnet sind und die Zubehörabdeckung geschlossen ist, sind die nach oben stehenden Zugangsnasen 29A und 22A, die an der Einheit 29 bzw, dem Schalter 22 vorgesehen sind, um bei ihnen vorgesehene Abschnitte 29B und 22B verringerter Stärke gefaltet oder umgebogen, so daß sie die in 1 angedeuteten Positionen einnehmen. Wird die Zubehörabdeckung geöffnet, kehren die Zugangsnasen zu ihrer aufrechten Stellung zurück, so daß der Anwender oder Benutzer die Nasen erfassen und das ihnen jeweils zugeordnete Teil, d.h. die Betätigungsteilzubehöreinheit oder den Hilfsschalter, aus der Schaltungsunterbrecherabdeckung heraus nehmen kann. Wie es aus 2, 3 und 4 ersichtlich ist, ist die Betätigungsteilzubehöreinheit durch ein Metallgehäuse 31 umrahmt, durch welches sich eine Auslösebetätigungsteilklinke 36 und ein Ankerrücksetzhebel 43, im folgenden einfach "Rücksetzhebel", erstrecken und in welchem eine Betätigungsteilzubehörspule 32 eingeschlossen ist. Eine Rücksetzfeder 47 und eine Zug- oder Spannfeder 46, die in 3 und 4 dargestellt sind, sind aus Gründen der besseren Übersicht bei der in 2 gezeigten Betätigungsteilzubehöreinheit 29 nicht eingezeichnet. 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 Schaltungs- 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 Verdrahtungsplatte ist in der gezeigten Weise mit elektrischen Leitern 55 verbunden und steht auch über Leiter 45 mit einer äußeren Steuerschaltung in Verbindung. Die Leiter 45 sind mit Drahtaufnahme-Metallhülsen 95 ausgerüstet, 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 Verdrahtungsplatte 66 weggezogen werden, wenn externe Kräfte angreifen. Die Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist in 3, 4 und 5 in einer Weise dargestellt, bei der sich die gedruckte Verdrahtungsplatte außerhalb des Kunststoffoberteils befindet und die Oberseite des Gehäuses teilweise weggelassen ist, um das Zusammenwirken zwischen der Betätigungsteilzubehörspule 32 und der Auslösebetätigungsteilklinke 36 zu veranschaulichen. Die Ankerverlängerung 35 ragt durch einen Schlitz 40, der in dem Gehäuse nahe bei einem Auslösebetätigungsteilarm 39 ausgebildet ist, welcher sich am einen Ende der Auslösebetätigungsteilklinke 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 Auslösebetätigungsteilklinke ausgebildet ist, arbeitet mit einem Leistungsschalterantriebsmechanismus zusammen, wie er in der US-PS 4 700 161 und der DE-OS 39 06 231 beschrieben ist, und zwar in einer Weise, die später noch im einzelnen erläutert wird. Die Arbeitsweise der Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist ähnlich zu derjenigen, wie sie in der US-PS 4 641 117 und 4 679 019 beschrieben ist. Der Inhalt dieser beiden Patentschriften soll dem Offenbarungsgehalt hinzugerechnet werden. Die beiden bereits zuvor erwähnten Drahtleiter 45 verbinden die Betätigungsteilzubehöreinheit mit einem Fernschalter oder einer Spannungsquelle, wenn Unterspannungsschutz oder Spannungsbzw. Nebenschlußauslösung erwünscht wird. Die Betätigungsteilzubehöreinheit 29 weicht von derjenigen nach der DE-OS 39 06 231 darin ab, daß der Rücksetzhebel 43 in bezug auf die Auslösebetätigungsteilklinke 36 außenliegend 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 Ankerrücksetzvorrichtung vor, die weniger kompliziert ist und für eine Fertigung mit hoher Geschwindigkeit besser geeignet ist, da sie keine Kompensation für irgendeine zusätzliche Bewegung erfordert, die während des Rückstellens oder Rücksetzens des Ankers auftritt. Der zum Zurücksetzen des Ankers 33 dienende Rücksetzhebel der Erfindung ist nach Art einer Sandwichkonstruktion zwischen zwei Abstandsscheiben 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 43A in einem Vorsprung 43B des Rücksetzhebels angreift. Die Auslösebetätigungsteilklinke 36 ist mittels der leichteren Spannfeder 46 vorgespannt, die an einem Schlitz am Gehäuse und an einem Schlitz 36A am Ende der Auslösebetätigungsteilklinke gegenüber dem Haken 42 angreift. Plattformen 62 und 63, die an der Oberseite des Gehäuses 31 ausgebildet sind, unterstützen das Kunststoffoberteil 41, wenn darin die gedruckte Verdrahtungsplatte 66 eingesetzt ist.
Vor einer detaillierten Beschreibung des Zusammenwirkens zwischen der Auslösebetätigungsteilklinke 36 und dem Rücksetzhebel 43 ist es hilfreich, das Zusammenwirken zwischen der Auslösebetätigungsteilklinke und dem Leistungsschalterantriebsmechanismus 70 in dem integrierten Leistungsschalter 10 zu betrachten, wie es am besten 3, 4 und 5 entnommen werden kann.
Die Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist in 5 als in der Ausnehmung 30 des integrierter. Leistungsschalters 10 befindlich dargestellt, wobei die gedruckte Auslöseeinheitverdrahtungsplatte 23, die gedruckte Betätigungsteilzubehöreinheitverdrahtungsplatte 66 und die Abdeckung 12 nur teilweise eingezeichnet sind, um das Zusammenwirken zwischen der Betätigungsteilzubehöreinheit 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 Stromfluß 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 Antriebshebel 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 Auslösebetätigungsteilarms 39 gesteuert wird, der sich durch das Betätigungsteilzubehörgehäuse 31 erstreckt. Der Auslösebetätigungsteilarm 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 Auslösebetätigungsteilklinke 36 im Uhrzeigersinn um den Gelenkstift 37 zu drehen und den Haken 42 aus dem Klinkenstift 61 freizugeben. Die Drehbewegung der Auslösebetätigungsteilklinke 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 Leistungsschalterantriebsmechanismus 70 ausgelöst wird, um die Leistungsschalterkontakte (nicht gezeigt) zu trennen. Das Zusammenwirken zwischen der Auslösebetätigungsteilklinke 36 und dem Rücksetzhebel 43 geht am besten aus den 3, 4, 6A, 6B und 6C hervor. Der "verriegelte" oder "verklinkte" Zustand der Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist in 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 Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist in 6A dargestellt, wobei der Klinkenstift 61 außer Eingriff mit der Auslösebetätigungsteilklinke 36 steht. Während der zuvor unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Auslösefunktion wird die Auslösebetätigungsteilklinke 36 zuerst im Uhrzeigersinn gedreht, um den Klinkenstift freizugeben. Der Rücksetzhebel dreht sich dann im Gegenuhrzeigersinn unter dem Einfluß der Rücksetzfeder 47. Eine am Boden des Rücksetzhebels vorgesehene umgebogene Nase 59, die sich in der Papierebene in Richtung auf die Auslösebetätigungsteilklinke 36 erstreckt, greift an einer Verlängerung 57 an, die am Boden der Auslösebetätigungsteilklinke ausgebildet ist, und zwar derart, daß sowohl die Auslösebetätigungsteilklinke als auch der Rücksetzhebel sich im Gleichklang bewegen. Die Spannfeder 46, die an der Auslösebetätigungsteilklinke 36 befestigt ist, spricht unmittelbar nach der Freigabe des Klinkenstiftes 61 an, um die Auslösebetätigungsteilklinke 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 Dauermagneten 73, der jetzt wieder den Anker 33 gegen die Vorwärtsspannung der Ankerfeder 34 zurückhält, wie es in 4 gezeigt ist. Das unmittellbare Zurücksetzen der Ankerver längerung nach einer Auslösefunktion ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Wenn der Leistungsschalter nach der Auslösefunktion zurückgesetzt wird, wie es in der DE-OS 39 06 231 beschrieben ist, und der Klinkenstift 61 von der in 6A dargestellten Position in die in 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 Uhrzeigersinn gegen die Rückkehrvorspannung der Rücksetzfeder 47 zu drehen, so daß der Klinkenstift 61 als nächstes in Berührung mit einer nocken- oder steuerflächenartig gestalteten Oberfläche 75 der Auslösebetätigungsteilklinke 36 kommt und es dem Klinkenstift 61 gestattet, vom Haken 42 freizukommen und die in 6B eingezeichnete Position anzunehmen. Die ausgedehnte Rücksetzfeder 47 veranlaßt den Rücksetzhebel 43 unmittelbar zu einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn, bis der Rücksetzhebel den Klinkenstift 61 berührt, der einen Anschlag für den Rücksetzhebel vorsieht, wie es in 3 dargestellt ist, während die Spannfeder 46 die Auslösebetätigungsteilklinke 36 und den Haken 42 über den Klinkenstift 61 dreht, um es der Betätigungsteilzubehöreinheit zu gestatten, die verklinkte Position anzunehmen.
Bei der in 6C dargestellten Anordnung der Betätigungsteilzubehöreinheit 29 ist die Beziehung zwischen dem Rücksetzhebel 43 und der Rücksetzfeder 47 und dem gestrichelt eingezeichneten Schaltungsunterbrecherklinkentragarm 60 wie folgt. Eine geformte oder profilierte Oberfläche 43A an der Unterseite des Rücksetzhebels 43 berührt den Klinkenstift 61 und verringert dadurch die Klinkenkraft, die auf den Klinkenstift mittels der Auslösefeder 90 vorgesehen ist. Die Auslösefeder 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 Oberfläche 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 entgegengesetzt zu der Auslösefeder 90 vorgespannt ist, übt dadurch eine Gegenkraft auf den Klinkenstift aus, und zwar mittels der geformten oder profilierten Oberfläche, und vermindert den Kraftaufwand, der vom Anker (4) benötigt wird, um bei einem Auslösevorgang die Auslösebetätigungsteilklinke vom Klinkenstift wegzudrehen.

Claims

Formgehäuseschalter mit einer kombinierten Auslösebetätigungsteil- und Zubehöreinheit, enthaltend: (a) ein Schaltergehäuse (11) und eine Schalterabdeckung (12); (b) einen Schalterantriebsmechanismus (70), der zum Trennen eines Kontaktpaares und Unterbrechen eines Kreisstroms angeordnet ist; (c) eine Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit (29) innerhalb einer Ausnehmung (30) in der Schalterabdeckung (12) nahe bei dem Antriebsmechanismus (70) mit einer Auslösebetätigungsklinke (36) und einem Rückstellhebel (43), die schwenkbar an einem Stützrahmen (31) angebracht sind, zum Schwenken des Antriebsmechanismus (70) zum automatischen Trennen der Kontakte beim Auftreten eines Überstroms durch diese Kontakte; (d) einen Antriebshebel (58) innerhalb des Schaltergehäuses (1 1) nahe bei dem Antriebsmechanismus und in Anschlußverbindung stehend mit der Betätigungs-Zubehöreinheit (29) über einen Klinkentragarm (60), der einen Klinkenstift (61) aufweist, der bei Abwesenheit von Überstrom durch diese Kontakte von der Auslösebetätigungsklinke (36) zurückgehalten wird; wobei der Rückstellhebel (43) und die Auslösebetätigungsklinke (36) jeweils eine radiale Nockenfläche (74 bzw. 75) aufweisen zum Aufnehmen und Führen des Auslöseklinkenstiftes (61) derart, daß sich die Auslösebetätigungsklinke (36) und der Rückstellhebel (43) gemeinsam mit dem Auslöseklinkenstift (61) bewegen können; und (e) eine elektromagnetische Spule (32) und einen federvorgespannten Stößel (33,35) innerhalb der Betätigungs-Zubehöreinheit (29), wobei der Stößel (33,35) gehemmt ist, die Auslösebetätigungsklinke (36) von dem Klinkenstift (61) wegzubewegen.
Formgehäuseschalter nach Anspruch 1, wobei die Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit (29) einen Metallstützrahmen (31) aufweist und die Auslösebetätigungsklinke (36) und der Rückstellhebel (43) an diesem Metallstützrahmen (31) mit Hilfe eines gemeinsamen Drehzapfens (37) angelenkt sind.
Formgehäuseschalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Spannfeder (46) mit ihrem einen Ende an dem Rahmen (31) und mit ihrem anderen Ende an der Auslösebetätigungsklinke (36) angebracht ist zum Vorspannen der Auslösebetätigungsklinke (36) in Gegenuhrzeigerrichtung.
Formgehäuseschalter nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Rückstellfeder (47) 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 Gegenuhrzeigerrichtung.
Formgehäuseschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rückstellhebel (43) eine gebogene Nase (59) an seinem dem Klinkenstift (61) gegenüberliegenden Ende aufweist und die Auslösebetätigungsklinke (36) eine Verlängerung (57) an ihrer dem Klinkenstift (61) gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei die gebogene Nase (59) an diese Verlängerung (57) anstoßen kann, damit sich der Rückstellhebel (43) und die Auslösebetätigungsklinke (36) gemeinsam drehen, wenn die gebogene Nase (59) an der Verlängerung (57) anstößt.
Formgehäuseschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Auslösefeder (90) in dem Schaltergehäuse (11) den Klinkentragarm (60) von der Auslösebetätigungsklinke (36) weg vorspannt.
Formgehäuseschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Auslösebetätigungsklinke (36) ein hakenförmiges Ende (42) zum Zurückhalten des Klinkenstiftes ( 61) aufweist .
Formgehäuseschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (31) eine Seitenwand aufweist und die elektromagnetische Spule (32) sowie der Stößel (33,35) auf der einen Seite dieser Seitenwand und die Auslösebetätigungsklinke (36) sowie der Rückstellhebel (43) auf der entgegengesetzten Seite dieser Seitenwand schwenkbar angeordnet sind.
Formgehäuseschalter nach einer der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rückstellhebel (43) eine abgewinkelte Nase (59) aufweist, die sich von einem Ende dieses Hebels aus erstreckt und die Auslösebetätigungsklinke (36) eine Verlängerung (57) aufweist, die sich von einem Ende dieser Klinke aus erstreckt, wobei die Nase (59) an der Verlängerung (57) anstößt, damit sich die Auslösebetätigungsklinke (36) und der Rückstellhebel (43) gemeinsam im Gleichklang drehen.
Formgehäuseschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit (29) eine elektronische Schaltung (66) aufweist, die mit der elektromagnetischen Spule (32) zur Steuerung der Stellung des Stößels (33,35) verbunden ist.
Formgehäuseschalter nach Anspruch 10, wobei die elektronische Schaltung (66) in einem Kunststoffgehäuse (41) auf der Oberseite der Ausnehmung (30) angeordnet ist, wobei das Kunststoffgehäuse (41) an dem Stützrahmen (31) befestigt ist.
Formgehäuseschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Zubehörabdeckung (13) an der Schalterabdeckung (12) angebracht ist und die Ausnehmung (30) und die darin befindliche Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit (29) abdeckt.
Formgehäuseschalter nach Anspruch 12, wobei eine biegsame Fahne (29A) sich von einer Oberseite des Kunststoffgehäuses (41) aus erstreckt (in einer zu dieser Oberseite senkrechten Ebene) und die Entfernung der Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit (29) aus der Ausnehmung (30) gestattet, wobei die Zubehörabdeckung (13) die biegsame Fahne (29A) berührt, wenn die Zubehörabdeckung (13) aufgesetzt wird, und dabei die biegsame Fahne (29A) in eine Ebene umbiegt, die parallel zu der Oberseite des Kunststoffgehäuses (41) verläuft, wobei die biegsame Fahne (29A) in die senkrechte Ebene zurückkehrt, wenn die Zubehörabdeckung (13) geöffnet wird.
Formgehäuseschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine zusätzliche Ausnehmung (17A) in der Schalterabdeckung (12) auf einer dem Antriebsmechanismus (70) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und ein Zubehörgerät (22) in dieser zusätzlichen Ausnehmung (17A) angebracht ist.
Formgehäuseschalter nach Anspruch 14, wobei das Zubehörgerät (22) innerhalb eines zusätzlichen Kunststoffgehäuses angeordnet ist.
Formgehäuseschalter nach Anspruch 15, wobei eine zusätzliche biegsame Fahne (22A) sich von einer Oberseite des zusätzlichen Kunststoffgehäuses aus in der senkrechten Ebene erstreckt und die Entfernung des Zubehörgerätes (22) aus der zusätzlichen Ausnehmung (17A) gestattet.
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit für einen Formgehäuseschalter, 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 Auslösebetätigungsklinke (36), die mittels eines Drehzapfens (37) an dem Rahmen (31) verschwenkbar 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 angebracht ist und mittels einer Rückstellfeder (47) zur Drehung in dieser im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Richtung vorgespannt ist, wobei die Auslösebetätigungsklinke (36) und der Rückstellhebel (43) jeweils eine Vorderfläche (74,75) mit einer bogenförmigen Nockenform haben zum gemeinsamen Bewegen der Auslösebetätigungsklinke (36) und des Rückstellhebels (43); und (e) eine an der Auslösebetätigungsklinke (36) vorgesehene Vorrichtung (39), die dem Anker (33,35) gegenübersteht, wobei der Anker (33,35) auf die Auslösebetätigungsklinke (36) auftrifft und die Klinke (36) in Uhrzeigerrichtung dreht, wenn die Wirkung der magnetischen Vorrichtung (73) aufgehoben ist.
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit nach Anspruch 17, wobei der Rückstellhebel (43) eine geformte Oberfläche (43A) senkrecht zu der Vorderfläche aufweist zum Verkleinern der auf die Auslösebetätigungsklinke (36) ausgeübten Verriegelungskraft.
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit nach Anspruch 17, wobei ein Kunststoffgehäuse (41) auf dem Stützrahmen (31) eine Schaltungsplatte (66) enthält, die eine elektromagnetische Spule (32) steuert.
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit nach Anspruch 19, wobei eine Drahtrückhalteeinrichtung (95,96,97) an dem Kunststoffgehäuse (41) angeordnet ist zum Verhindern einer Entfernung von mit der Schaltungsplatte (66) verbundener Drähte (45).
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit nach Anspruch 19, wobei die Drahtrückhalteeinrichtung (95,96,97) konzentrische Löcher (96,97) mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist.
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit nach Anspruch 20, wobei die Drahtrückhalteeinrichtung (95,96,97) eine Kröpfung auf den Drähten (45) enthält, welche in eines der konzentrischen Löcher (96) eingesetzt ist.
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit nach Anspruch 19, wobei das Kunststoffgehäuse (41) eine biegsame Fahne (29A) aufweist, die von einer Oberseite des Gehäuses (41) aus nach oben ragt und ein Mittel zum Entfernen des Kunststoffgehäuses (41) und des Stützrahmens (31) bildet.
Auslösebetätigungs-Zubehöreinheit nach Anspruch 22, wobei der Stützrahmen (31) aus Metall besteht.