DE4118377A1 - Leitungs- und/oder geraeteschutzschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leitungs- und/oder Geräteschutz­ schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, einen solchen, aus der DE-A-34 09 513 bekannten Leitungsschutzschalter mechanisch in geeigneter Weise zu verwirklichen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung erfüllt durch die Maß­ nahmen nach den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 2 schon jeweils für sich, noch besser aber in Kombination.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche und sind in den Zeichnungen dargestellt sowie beschrieben.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Fig. 1 zeigt einen Leitungsschutzschalter in Stellung "Aus",

Fig. 2 zeigt den Leitungsschutzschalter in Stellung "Ein",

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 zeigt den Leitungsschutzschalter nach vollständigem Aus­ schalten infolge Überstrom,

Fig. 5 zeigt den Leitungsschutzschalter nach teilweisem Aus­ schalten infolge Kurzschluß,

Fig. 6 zeigt den Leitungsschutzschalter beim Wiedereinschalten nach Wegfall des Kurzschlusses,

Fig. 7 zeigt den Leitungsschutzschalter am Ende des Wiederein­ schaltens,

Fig. 8 zeigt den Leitungsschutzschalter mit einer Anzeige-Ein­ richtung,

Fig. 9 zeigt Einzelteile in größerem Maßstab und

Fig. 10 bis 13 zeigen die Mechanik des Leitungsschutzschalters in Auswahl in perspektivischer Darstellung unter ver­ schiedenen Blickwinkeln.

Wie die Schaltbilder von Fig. 1 bis 7 erkennen lassen, siehe am besten das Schaltbild von Fig. 2, Stellung "Ein", führt durch den dargestellten Leitungsschutzschalter ein Hauptstrom­ weg 1, in dem ein auf Überstrom ansprechender thermischer Aus­ löser 2, ein auf Kurzschluß ansprechender Magnetmechanismus 3 und eine von dem thermischen Auslöser 2 aus sowie von dem Magnetmechanismus 3 betätigte Trennstelle 4 angeordnet sind.

Der Magnetmechanismus 3 und die Trennstelle 4 sind überbrückt durch einen Nebenstromweg 5. In diesem sind ein zweiter ther­ mischer Auslöser 6, ein elektrischer Widerstand 7 von im Bei­ spiel 0,2 bis 5,0 Ω für die Nennstromstärken von 6 bis 100 A und eine zweite Trennstelle 8 angeordnet.

Hinter den Trennstellen 4 und 8 zweigt ein weiterer Stromweg 9 über einen zweiten Magnetmechanismus 10 zum Nulleiter ab. Er führt hinter dem zweiten Magnetmechanismus 10 über zwei Parallel­ leitungen mit jeweils einer dritten Trennstelle 11 bzw. vierten Trennstelle 12, die erstere ferner mit einem zweiten Widerstand 13.

Die thermischen Auslöser 2 und 6 wirken über einen durch ge­ strichelte Linie angedeuteten Mechanismus 14 öffnend auf die zweite Trennstelle 8.

Das Endglied des Mechanismus 14 und der Magnetmechanismus 3 wirken über einen Mechanismus 15 öffnend auf die Trennstelle 4.

Der zweite Magnetmechanismus 10 wirkt über einen Mechanismus 16 schließend auf die Trennstelle 4.

Ein die Trennstellen 11 und 12 öffnender und schließender Mecha­ nismus 17 wird von dem Mechanismus 16 betätigt sowie von dem zweiten Magnetmechanismus 10, ferner auch von einem Teil des Mechanismus′ 15. Die Teile und die Funktionen im einzelnen sind weiter unten ausführlich beschrieben. Dieser Beschreibung sei außer dem vor­ stehenden Überblick die Funktion des Leitungsschutzschalters im ganzen vorangestellt:
Der normale Stromfluß geht bei geschlossener Trennstelle 4 über den Hauptstromweg 1. Der gleichzeitige Stromfluß über den Neben­ stromweg 5, in dem die Trennstelle 8 gleichfalls geschlossen ist, ist wegen des Widerstands 7 unbedeutend. Der weitere Stromweg 9 ist durch die geöffneten Trennstellen 11 und 12 unterbrochen.

Tritt ein Kurzschluß auf, zieht der Magnetmechanismus 3 an und öffnet über den Mechanismus 15 die Trennstelle 4. Der Hauptstromweg 5 ist damit sofort unterbrochen. Über den Neben­ stromweg 5 fließt nur noch ein erheblich verminderter Strom weiter.

Liegt der Kurzschluß im Leitungsabschnitt zwischen dem Leitungs­ schutzschalter und einem ihm nachgeschalteten Leitungsschutz­ schalter, so öffnet nach einer bestimmten Zeitspanne, auf die er ausgelegt ist, der thermische Auslöser 6 über den Mechanis­ mus 14 auch die zweite Trennstelle 8. Die Unterbrechung durch den Leitungsschutzschalter ist nun vollständig und endgültig.

Liegt der Kurzschluß hinter einem nachgeschalteten Leitungs­ schutzschalter, so spricht dieser in der Regel etwa gleichzeitig mit dem Magnetmechanismus 3, auf jeden Fall aber noch lange vor dem thermischen Auslöser 2 an und trennt die Kurzschlußstelle ab. Damit steigt die Spannung am Eingang des weiteren Stromwegs 9.

Die Trennstelle 11 des weiteren Stromwegs 9 war beim Öffnen der Trennstelle 4 durch den Bewegungsmechanismus 17 geschlossen worden. Ein Stromfluß war jedoch, solange Kurzschluß bestand, praktisch nicht vorhanden, zumal wegen des der Trennstelle 11 unmittelbar vorgeschalteten Widerstands 13. Durch den Spannungs­ anstieg nach Abtrennen der Kurzschlußstelle fließt nun aber ein Strom solcher Stärke, daß der zweite Magnetmechanismus 10 an­ spricht. Er schließt zunächst die Trennstelle 12 und wird durch diese Überbrückung des Widerstands 13 dann stark genug, im Fortgang seiner Bewegung über den Mechanismus 16, der mit dem Mechanismus 15 gekoppelt ist, die Trennstelle 4 wieder zu schließen. Gleichzeitig öffnet der Mechanismus 17 wieder die Trennstellen 11 und 12.

Damit ist der Normalzustand des Leitungsschutzschalters wieder­ hergestellt. Alle anderen nachgeschalteten Verbraucher als der­ jenige, in dessen Zweig sich der Kurzschluß befindet, haben weiterhin Spannung.

Tritt der Überstromfall ein, so spricht, wenn nicht ein nach­ geschalteter Leitungsschutzschalter vorher öffnet, der ther­ mische Auslöser 2 an. Er öffnet über den Mechanismus 14 die zweite Trennstelle 8 und weiter über den Mechanismus 15 die Trennstelle 4. Auch in diesem Fall ist die Unterbrechung durch den Leitungsschutzschalter vollständig und endgültig.

Gleichermaßen kann dies durch Betätigen eines mit dem Mechanis­ mus 14 gekoppelten Hand-Schalthebels 18 erfolgen.

Das Wiedereinschalten des Leitungsschutzschalters von Hand vollzieht sich in der Weise, daß durch entsprechendes Ver­ schwenken des Hand-Schalthebels 18 der Mechanismus 14 die zweite Trennstelle 8 schließt und darauf der Magnetmechanis­ mus 10 in dem weiteren Stromweg 9 anspricht und, wie oben be­ reits beschrieben, die Trennstelle 4 im Hauptstromweg 1 schließt.

So weit ist der Leitungsschutzschalter im Prinzip bekannt aus der DE-A-32 18 398.4 und, hinsichtlich der Parallelleitungen mit den Trennstellen 11 und 12, aus der DE-A-34 09 513.-6, auf die beide ergänzend verwiesen sei.

Die neue mechanische Verwirklichung ist im vorliegenden Bei­ spiel folgende:
Der Hauptstromweg 1 beginnt bei "L EIN" - die betreffende An­ schlußklemme ist nicht gezeichnet - mit einem gestrichelt ge­ zeichneten unbeweglichen Bauteil 19 des Leitungsschutzschalters. An dem Bauteil 19 ist der thermische Auslöser 2 in Form eines gewinkelten Bimetalles angeschweißt, in das am Ende eine Schraube als einstellbarer Druckstift 20 angeordnet ist.

Als Fortsetzung des Hauptstromweges 1 ist nahe seiner Mitte eine Litze 21 an dem Bimetall angeschweißt, die eine bewegliche Verbindung zu der, aus Darstellungsgründen nur mit zwei Windungen gezeichneten, Spule 22 des Magnetmechanismus′ 3 bildet. Der Magnetmechanismus 3 besteht außerdem aus einem Anker 23, der am einen Ende eine Zugstange 24 mit einem Teller 25 aufweist und am anderen Ende auf einen Schlagstift 26 wirkt.

Das Ende der Spule 22 ist verbunden mit einem ersten Bügel 27 einer Funken-Löschkammer 28 bekannter Bauart. Parallel neben diesem, in Fig. 1 bis 8 dahinter, verläuft ein zweiter Bügel 29, der mit einer Fortsetzung 30 bis zum mit "L AUS" bezeichneten Ausgang des Hauptstromweges 1 führt.

Ferner gehört zum Hauptstromweg 1 eine Gabel 31 mit zwei Bügeln 32, die in Anlage der Bügel 32 an den Bügeln 27 und 29 den Hauptstromweg schließt und durch Entfernen von den Bügeln 27 und 29 den Hauptstromweg öffnet. An den Berührungsflächen sind Kontaktauflagen dargestellt. Die räumliche Gestaltung läßt sich am besten den Fig. 10 und 12 entnehmen.

Dies ist die Trennstelle 4.
Die zugehörige Funken-Löschkammer 28 ist von üblicher Art und braucht nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Der Nebenstromweg 5 zweigt von dem Hauptstromweg ab mit einer bei 33 angeschweißten dünnen Litze 34, die mit einer Schweiß­ stelle 35 an einem den zweiten thermischen Auslöser 6 bildenden Bimetall endet. An das Bimetall ist bei 36 das eine Ende des Widerstandes 7 angeschweißt, der in mehreren Windungen ohne seinen Kern dargestellt ist und andererseits an einem Kontakt­ glied 37 endet. Das Kontaktglied 37 trägt den einen Kontakt 38 der zweiten Trennstelle 8. Der andere Kontakt 39 ist durch einen abgebogenen Arm der Fortsetzung 30 des Hauptstromweges gebildet, so daß der Nebenstromweg 2 hier wieder in den Haupt­ stromweg 1 einmündet.

Der weitere Stromweg 9 zweigt mit einer bei 40 an der Fort­ setzung 30 angeschweißten dünnen Litze 41 ab, die zu der Spule 42 des zweiten Magnetmechanismus′ 10 führt. Dessen Anker 43 weist wiederum eine Zugstange 44 mit einem Teller 45 auf, an den hier jedoch noch einmal eine kurze Stange 46 anschließt. Die Unterseite des Tellers 45 ist etwas eingewölbt. Ein fest­ stehender Anschlag 47 für den Teller 45 begrenzt den Weg des Ankers 43 nach dieser Seite.

Eine Litze 48 verbindet die Spule 42 mit dem zweiten Wider­ stand 13. Am Eingang dieses Widerstands teilt sich der weitere Stromweg 9 in die beiden Parallelleitungen. Die eine Leitung führt durch den Widerstand 13, einen Drahtbügel 49, eine Zug­ feder 50 und eine Kontaktzunge 51 an eine Nietstange 52, die im Falle mehrerer für verschiedene Phasen nebeneinanderliegen­ der solcher Leitungsschutzschalter durch alle Leitungsschutz­ schalter hindurchgeht und an einer Stelle mit dem Nulleiter verbunden ist.

Die andere Leitung geht durch einen Drahtbügel 53, eine Zug­ feder 54 und eine Kontaktzunge 55 gleichfalls an die Nietstange 52, die damit die beiden Parallelleitungen wieder vereinigt.

Die Nietstange 52 bildet mit der Kontaktzunge 51 die Trenn­ stelle 11 und mit der Kontaktzunge 55 die Trennstelle 12.

Die weiteren mechanischen Teile des Leitungsschutzschalters sind im folgenden anhand von Fig. 7 beschrieben, wo sie weit­ gehend die gleiche Stellung haben wie in Fig. 2. Ihre Funktion ist hauptsächlich im Vergleich mit Fig. 1, aber auch mit anderen Figuren, erläutert.

In dem Mechanismus 14 ist durch eine Klinke 56 eine Stützkufe 57 gehalten, an der mit Hilfe einer von dem Hand-Schalthebel 18 aus bewegbaren Zwischenstange 58 eine auf das Kontaktglied 37 wirken­ de Druckstange 59 abgestützt ist. Die Klinke 56 und die Stütz­ kufe 57 sind in feststehenden Gelenken 60 bzw. 61 gelagert, die Zwischenstange 58 und die Druckstange 59 sind beiderseits gelen­ kig verbunden.

Auf das Kontaktglied 37, das mit Ausnahme des Kontaktes 38 einen U-förmigen Querschnitt hat, wirkt gegen die durch eine Ausnehmung des U-Steges ragende und an den U-Schenkeln ange­ lenkte Druckstange 59 eine von hinten auf den U-Steg drückende Druckfeder 62. Im Schließzustand der Trennstelle 4 wird die Stellung des Kontaktgliedes 37 bestimmt durch die Anlage des Kontaktes 38 an dem feststehenden Kontakt 39 einerseits und durch die Abstützung der Druckstange 59 an der Stützkufe 57 und der Zwischenstange 58 andererseits, wobei die Druckfeder 62 die Anlagekräfte generiert und von einem feststehenden Quer­ stift 63 durchsetzte Schlitze 64 in den beiden U-Schenkeln das Kontaktglied 37 im übrigen halten.

Fehlt die Abstützung der Druckstange 59, wie in Fig. 2 und Fig. 4, so entspannt sich die Druckfeder 62; das Kontaktglied 37 wird dann durch den Querstift 63 am Ende der Schlitze 64 gehalten, wobei es eine schräge Stellung einnimmt und die Trennstelle 4 geöffnet ist. Der Druckstange 59 wird die Abstützung an der Stützkufe 57 entzogen entweder durch Umlegen des Schalthebels 18 in die Aus-Stellung (Fig. 1) oder dadurch, daß die Klinke 56, betätigt durch den Druckstift 20 des thermischen Auslösers 2 oder einen gleichen Druckstift des thermischen Auslösers 6, die Stützkufe 57 freiläßt und diese dann lose in ihrem Gelenk 61 wegschwenkt (Fig. 4).

Wie die Stützkufe 57 von der Klinke 56 gehalten wird, zeigt im einzelnen Fig. 9:
Die Klinke 56 ist ein Kunststoff-Formteil, in das ein Blechteil 65 unter Einhakung an einem Haken 66 eingesetzt ist. Das Ende der Stützkufe 57 liegt in einer Ausnehmung 67 des Blechteils 65 an der Kante des Blechteils an. Wird die Klinke 56 im Uhrzeiger­ sinn verschwenkt, kommt das Ende der Stützkufe 57 frei. Die Kraft der Druckstange 59, letztlich der Druckfeder 62, schwenkt die Stützkufe 57 dann im Gegenuhrzeigersinn herum (Fig. 4).

Die Stützkufe 57 und ihre Klinke 56 bringen sich selbst wieder in ihre gegenseitige Stellung, wenn durch Umlegen des Schalt­ hebels 18 in die Stellung "Aus" die Druckstange 59 von der Stützkufe 57 entfernt worden ist und sich der thermische Aus­ löser 2 bzw. 6 wieder zurückgezogen hat (Fig. 1). Dazu dienen eine an beiden Teilen eingehakte Zugfeder 68 und ein nur in Fig. 9 eingezeichneter feststehender Anschlag 69: Die Zugfeder 68 greift an der Stützkufe 57 mit einem größeren Hebelarm an als an der Klinke 56 und zieht die Stützkufe mit ihrer Endkante über das Blechteil 56, bis sie in der Ausnehmung 67 einrastet. Dabei liegt das Blechteil 65 an dem Anschlag 69 an. Die beiden Haken, an denen die Zugfeder 68 eingehängt ist, sind mit 70 und 71 bezeichnet. Der Haken 71 an der Stützkufe 57 befindet sich an dem einen von zwei U-Schenkeln 72, die die als Blech­ teil hergestellte Stützkufe vor allem für ihr Gelenk 61 auf­ weist.

Der Hand-Schalthebel 18 kehrt unter der Wirkung einer an ihm anliegenden, nicht gezeichneten Schenkelfeder aus der in Fig. 4 gezeichneten Stellung selbst in die Stellung "Aus" zurück (Fig. 1).

Beim Wiedereinschalten von Hand durch Verschwenken des Schalt­ hebels im Uhrzeigersinn wird zunächst durch die Zwischenstange 58 das Ende der Druckstange 59 an die Stützkufe 57 angelegt; dann wird es an ihr entlanggeschoben, wobei sich an der Schräge 74 verstärkter Druck einstellt. Dies ist der "Druckpunkt" beim Schalten. Die Druckstange 59 drückt dabei das Kontaktglied 37 unter Anspannung der Druckfeder 62 zurück und schließt die Trenn­ stelle 4. Der Schalthebel 18 überschreitet dabei einen Totpunkt, wenn sein mit der Zwischenstange 58 verbundener Hebelarm den ge­ streckten Winkel mit der Zwischenstange 51 einnimmt. Jenseits des Totpunktes hält die Anordnung selbst ihre Lage. Das Ausschalten von Hand vollzieht sich umgekehrt.

Der Mechanismus 15, über den, wie erwähnt, die Trennstelle 4 so­ wohl von dem Magnetmechanismus 3 als auch von dem Endglied des Mechanismus 14 zu öffnen ist, besteht, im ganzen gesehen, aus einem die als Schließkontakt erwähnte Gabel 31 haltenden Hebel 75, der auf einer Achse 76 gelagert ist und gegen die Kraft einer Zugfeder 77 in Schließstellung der Gabel gehalten wird durch eine an seinem anderen Ende angreifende Klinke 78; unabhängig voneinander können der Anker 23 des Magnetmechanismus′ 3 mit seinem Teller 25 sowie ein Verbindungs-Hebel 79 die Klinke 78 ausklinken der von dem Endglied des Mechanismus′ 14, nämlich dem Kontakt­ glied 37, gestoßen wird. Der von der Klinke 78 freigegebene Hebel 75 wird durch die Zugfeder 77, die in der Wirklichkeit sehr viel stärker ist als gezeichnet, sehr schnell verschwenkt und damit die Gabel 31 von ihren Gegenkontakten an den Bügeln 27 und 29 abgehoben. Der dabei entstehende Funke wird in an sich bekannter Weise durch die Funken-Löschkammer 28 gelöscht. Weiter im einzelnen:
Der Hebel 75, siehe auch Fig. 11 und 12, besteht im wesentlichen aus einem U-förmig gewinkelten Blechteil mit zwei durch einen Rücken 80 verbundenen Wangen 81, die von der, ortsfesten, Achse 16 durchsetzt sind. Beide Wangen 81 zusammen bilden im wesent­ lichen den einen Hebelarm, eine abgewinkelte Verlängerung 82 der einen Wange bildet den anderen Hebelarm. Die andere Wange 81 weist einen Haken 83 für die Zugfeder auf.

Die Gabel 31 wird von dem Hebel 75 in einer insbesondere aus Fig. 3 ersichtlichen Weise gehalten: Sie ist als Hebel in dem Hebel gelagert, und zwar taumelbeweglich.
Eine Achse 84 für die Gabel 31 sitzt in den beiden Wangen 81 mit Hülsen 85 als elektrischer Isolierung, die jeweils durch einen Bund 86 zwischen der Wange 81 und einem Kopf 87 bzw. Sprengring 88 o. dgl. der Achse 84 gehalten sind und ihrerseits ein Form­ teil 90 auf einer auf der Mitte der Achse 84 ausgebildeten Kugel­ oberfläche halten, auf dem die Gabel 31 mit Stiften 91 befestigt ist. Das Formteil 90 mit der Gabel 31 kann also um die Achse 84 schwenken und außerdem auf der Kugeloberfläche taumeln.

Auf das mit einer elektrisch isolierenden Kappe 92 versehene hintere Ende der Gabel 31 drückt eine gegen eine Abwinkelung 93 des Rückens 80 abgestützte Feder 94. Die Kappe 92 bildet mit einem in einen Schlitz 95 des Rückens 80 ragenden Fortsatz 96 eine Führung, deren die Gabel wegen ihrer Lagerung auf der er­ wähnten Kugeloberfläche bedarf.

In der Schließstellung der Gabel ist die Feder 94 angespannt und damit eine gesicherte Anpreßkraft vorhanden. Die taumelbeweg­ liche Lagerung auf der erwähnten Kugeloberfläche sichert den Kon­ takt beider Bügel 32 der Gabel; sie verteilt die Anpreßkraft gleichmäßig auf beide.

In der Öffnungsstellung liegt das hintere Ende der Gabel 31 unter dem Druck der Feder 94 auf der Achse 76.

Auch die Klinke 78 ist ein, in erkennbarer Weise aus Blech ge­ stalteter, Hebel. Der Hebel ist gelagert auf einer feststehenden Achse 97. Er wird in die Sperrstellung der Klinke gezogen durch eine Zugfeder 98, die an einem an ihm angeformten Haken 99 an­ greift. Die Sperrstellung ist durch einen nicht gezeichneten An­ schlag festgelegt. In der Gegenrichtung liegt der Teller 25 des Ankers 23 an ihm an; der Hebel greift, wie am besten aus Fig. 11 ersichtlich, bei 100 hakenförmig um die Zugstange 24 unter den Teller 25.

Zieht der Anker 23 an, wird somit ausgeklinkt. Die übrige Kraft des Ankers 23 wird durch den Schlagstift 26 unmittelbar auf die Gabel 31 übertragen, zusätzlich zur Kraft der Zugfeder 77. Im Kurzschlußfall, der den Magnetmechanismus 3 in Gang setzt, wird die Trennstelle 4 dementsprechend schnell geöffnet.

Der Verbindungs-Hebel 79 hat mit dem Kontaktglied 37 eine sowohl Druck als auch Zug übertragende, bewegliche Hakenverbindung 101, die nicht im einzelnen beschrieben zu werden braucht. Das andere Ende des Hebels 79 liegt mit einem balligen Druckteil 102 neben dem Teller 25 gleichfalls bei 100 auf der Klinke 78. Ein weiterer auf der Achse 105 des Hebels 79 angeordneter Hebelarm 103 von größerer Länge hat an seinem Ende ein weiteres Druckteil 104 (siehe auch Fig. 12), auf das weiter unten noch eingegangen wird.

Öffnet das Kontaktglied 37 die zweite Trennstelle 8, so drückt es auf den Hebel 79. Dieser drückt über sein Druckteil 102 den Hebel der Klinke 78 nieder und löst damit ebenfalls das Öffnen der Trennstelle 4 aus. Beim Schließen der zweiten Trennstelle 8 zieht das Kontaktglied 37 den Hebel 79 wieder mit und schwenkt ihn um seine Achse 105 in die Normalstellung zurück.

Der Mechanismus 16 zum Schließen der Trennstelle 4 besteht aus nur einem, durch eine Feder 106 in seiner Normalstellung ge­ haltenen Blechteil 107 folgender Ausbildung (siehe in erster Linie Fig. 6, 10 und 11):
Das Blechteil 107 ist U-förmig mit einem Rücken 108 und zwei Wangen 109 und ist auf von den Wangen abstehenden Achsschenkeln 110 als Hebel gelagert. Die beiden Wangen umfassen mit ihren Enden den Anker 43 des zweiten Magnetmechanismus′ 10. Die Enden verjüngen sich dabei und greifen mit nach innen abge­ winkelten Fingern 111 und 112 unter den Teller 45 des Ankers 43. Der Finger 111 (Fig. 11) greift an seinem Ende mit einer Auf­ wölbung nach oben in die erwähnte Einwölbung an der Unterseite des Tellers 45. Er hält damit den Anker 43 locker zentriert und legt ihn in der Normalstellung mit der Oberseite des Tellers 45 an den Anschlag 47 an. Die lockere Zentrierung des Ankers 43 stellt eine genaue, d. h. innerhalb enger Toleranzen liegende, Ansprechschwelle des Magnetmechanismus′ 10 sicher. Der Finger 112 (Fig. 10) greift nicht in die Einwölbung; die Stellung wird in­ soweit bestimmt durch den Finger 111 auf der anderen Seite. Der Finger 111 hat auch in der Normalstellung noch einen gering­ fügigen Abstand von der Unterkante des Tellers 45.

Zieht bei Aktivierung des zweiten Magnetmechanismus′ 10 dessen Anker 43 an, so wird das Blechteil 107 zuerst nur durch den An­ griff an dem Finger 111 bewegt. Erst nach einer leichten Ver­ biegung des Blechteils 107 in sich wird auch der Finger 112 von dem Teller 45 erfaßt und die vollständige Verschwenkung des Blechteils 107 vollzogen. Es stehen dann zwei parallele kraft­ übertragende Hebel zur Verfügung, obwohl der Zentrierung wegen zunächst nur der eine faßt.

Die Gegenkraft kommt von der Verlängerung 82 des Hebels 75, die zwischen den Wangen 109 hindurchragt und mit einer balligen Druckfläche 113 von innen an dem Rücken 108 des Blechteils 107 anliegt. Das Blechteil 107 greift hier an dem Hebel 75 an, um ihn aus der Öffnungsstellung der Trennstelle 4 in die Schließ­ stellung zurückzuschwenken unter Anspannung der, wie schon er­ wähnt, sehr starken Zugfeder 77.

Aus der getroffenen Anordnung der Achsschenkel 110 im Bereich der Verlängerung 82 ergibt sich die bestmögliche Kraftüber­ tragung von dem Blechteil 107 auf die Verlängerung 82.

Fig. 6 zeigt den Beginn der Rückverschwenkung des Hebels 75, Fig. 7 zeigt das Ende. Kurz vor dem Ende erfaßt die schräge, ge­ bogene Oberkante 114 der Verlängerung 82 die Unterkante der Klinke 78 und drückt sie nach oben. Am Ende schnappt die Klinke 78 vor der ihr zugekehrten Gegenfläche der Verlängerung 52 ein.

Nachdem durch das Schließen der Trennstelle 4 der zweite Magnet­ mechanismus 10 stromlos geworden ist, zieht die Feder 106 das Blechteil 107 und dieses den Anker 43 wieder in die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung zurück.

Der beschriebene Rückstellungsvorgang hat einen Vorlauf in dem Mechanismus 17 wie folgt: Auf einer feststehenden Achse 115 (siehe zunächst Fig. 7 und 12) sind nebeneinander zwei Kontaktträger 116 und 117 schwenkbar angeordnet. Sie sind Formteile aus Kunststoff, in denen in ge­ eigneten Sitzen die Kontaktzungen 51 bzw. 55 gehalten sind. Die Zugfedern 50 und 54 sind jeweils an einer Aufbiegung der Kontakt­ zunge 51 bzw. 55 in einer entsprechenden Öse eingehängt. Die damit auf die Kontaktträger 116 und 117 ausgeübten Drehmomente um die Achse 115 werden gehalten durch einen bei 118 an dem hier etwas gebogenen Rücken der Verlängerung 82 abgestützten An­ satz 119 des Kontaktträgers 116; der etwas kleinere Kontakt­ träger 117 ist mit einem Ansatz 120 an dem Kontaktträger 116 ab­ gestützt, an dem dafür ein Anschlag 121 seitlich heraustritt.

Die Abstützung bei 118 entfällt, wenn beim Öffnen der Trenn­ stelle 4 die Verlängerung 82 wegschwenkt. Sie wird aber bei voll­ ständigem Abschalten des Leitungsschutzschalters, d. h. bei gleichfalls geöffneter zweiter Trennstelle 8, ersetzt durch das oben erwähnte Druckteil 104, das dann eine Lage einnimmt, in der ein von dem Kontaktträger 116 abstehender Hebelarm 122 an ihm anstößt (Fig. 1).

Wird im Kurzschlußfall bei geschlossen bleibender zweiter Trenn­ stelle 8 die Trennstelle 4 geöffnet und fällt damit die vorherige Abstützung der Kontaktträger 116 und 117 weg, so schwenkt die Zugfeder 50 den Kontaktträger 116 mit der Kontaktzunge 51 herum, bis die Kontaktzunge 51 an der Nietstange 52 anschlägt und mit dieser Kontakt schließt. Der Kontaktträger 117 geht nur so weit mit, bis er auf die Stange 46 stößt. Diese hält die Kontaktzunge 55 in Abstand von der Nietstange 52.

Damit ist die Trennstelle 11 geschlossen worden und die Trenn­ stelle 12 geöffnet geblieben. Dieser Betriebszustand ist in Fig. 5 dargestellt.

Erhält infolge Wegfalls des Kurzschlusses der Magnetmechanismus 10 Strom, ist dieser zunächst durch den Widerstand 13 ge­ drosselt. Er reicht aber aus, das Blechteil 107 nur gegen die Kraft seiner Feder 106 zu verschwenken im Freiraum der in Fig. 5 mit 123 bezeichneten schmalen Lücke. Kurz bevor der Rücken 108 des Blechteils 107 an der Verlängerung 82 anschlägt, siehe nun Fig. 6, wird auch die Kontaktzunge 55 an die Nietstange 52 ange­ legt und damit die Trennstelle 12 geschlossen. Jetzt ist der Widerstand 13 überbrückt, und mit dem nun fließenden vollen Strom kann der Magnetmechanismus den Hebel 75 zurückziehen in die Schließstellung der Trennstelle 4. Im letzten Abschnitt dieser Bewegung stößt die Verlängerung 82 an den Ansatz 119 und verschwenkt damit die Kontaktträger 116 und 117 in die Öffnungs­ stellung der Trennstellen 11 und 12. Die Kontaktzunge 55 bleibt dabei etwas länger in Kontakt mit der Nietstange 52, damit für das Rückholen des Hebels 75 unter Anspannung der starken Zug­ feder 77 so viel Energie wie möglich zur Verfügung gestellt wird. In ihrer Endstellung sind die beiden Kontaktzungen 51 und 55 dementsprechend verschränkt, die Kontaktzunge 55 steht etwas näher zu der Nietstange 52. Die in Fig. 7 gezeigte Endstellung nach dem Rückholvorgang wird von dem Blechteil und dem Anker 43 sofort verlassen. Die Zugfeder 106 zieht beide Teile zurück in ihre von dem Anschlag 47 bestimmte Endstellung (Fig. 2).

Gleiches vollzieht sich beim Einschalten des Leitungsschutz­ schalters von Hand. An die Stelle des Wegfalls der Abstützung des Kontaktträgers 116 an dem Ansatz 119 tritt hier der Wegfall der Abstützung an dem Hebelarm 122 durch das Druckteil 104 (Fig. 1), wenn mittels des Hand-Schalthebels 18 die zweite Trennstelle 8 geschlossen wird.

Die Feder 106 ist einstellbar. Mit ihrer Kraft sowie mit der Stärke des zweiten Widerstandes 13 wird die Schaltschwelle des weiten Magnetmechanismus′ 10 festgelegt, im vorliegenden Bei­ spiel auf 130 Volt. Damit wird ein Wiedereinschalten ausge­ schlossen, wenn die Kurzschlußstelle nicht wirklich abgetrennt worden ist, sondern der Kurzschluß sich nur vermindert hat.

Schließlich ist eine in Fig. 8 dargestellte Anzeige-Einrichtung 124 eingebaut zur Überprüfung der Öffnungsstellung der Trenn­ stellen 4, 8, 11 und 12 in der Aus-Stellung des Leitungs-Schutz­ schalters. Sie weit eine in Führungen 125 und 126 verschiebbare Stangenkonstruktion 127 auf, die sowohl von der aus dem Hebel 75 seitlich herausragenden Achse 84 als auch von der Verlänge­ rung 103 des Hebels 79 bei 128 verschoben wird gegen eine schwache Feder 129, wenn diese Teile bei Schließen der Trenn­ stelle 4 bzw. 8 sich verlagern. Das obere Ende der Stangenkon­ struktion stellt ein drehbares Walzenteil 130 auf "rot", wenn die Trennstelle 4 oder 8 geschlossen ist, und auf "grün", wenn beide Trennstellen geöffnet sind und mit der Trennstelle 8 über die Teile 103 und 122 zwangsläufig auch die Trennstellen 11 und 12. "Grün" bestätigt, daß keine Trennstelle verschweißt ist und keine Spannung am Ausgang anliegen kann.

Claims (12)

1. Leitungs- und/oder Geräteschutzschalter gegen Überstrom und Kurzschluß, der einen Hauptstromweg (1) aufweist, der mittels eines auf Kurzschluß ansprechenden Magnetmechanismus′ (3) sowie mittels eines auf Überstrom ansprechenden, langsameren Bewegungsmechanismus′ (2) trennbar (4) ist,
wobei die von dem auf Kurzschluß ansprechenden Magnetmechanis­ mus (3) betätigte Trennstelle (4) des Hauptstromweges (1) überbrückt ist durch einen Nebenstromweg (5) mit einem elek­ trischen Widerstand (7) und einer zweiten Trennstelle (8), die durch den genannten (2) und/oder einen weiteren lang­ sameren Bewegungsmechanismus (6) zu öffnen ist, und eine Ein­ richtung zum Schließen der erstgenannten Trennstelle (4) bei Wegfall des Kurzschlusses vor dem Öffnen der zweiten Trenn­ stelle (8) vorgesehen ist,
die aus einem hinter der zweiten Trennstelle (8) zum Null­ leiter oder dem Leiter einer anderen Phase abzweigenden weiteren Stromweg (9) mit einer dritten Trennstelle (11) be­ steht, die mit der erstgenannten Trennstelle (4) derart ge­ koppelt ist, daß sie bei deren durch den genannten Magnet­ mechanismus (3) bewirktem Öffnen schließt und die durch einen in dem genannten weiteren Stromweg (9) angeordneten zweiten Magnetmechanismus (10) unter Schließung der erstgenannten Trennstelle (4) zu öffnen ist,
wobei in Reihe mit dem zweiten Magnetmechanismus (10) ein zweiter Widerstand (13) geschaltet ist und in einer den Wider­ stand (13) überbrückenden Leitung eine vierte Trennstelle (12) angeordnet und mit dem zweiten Magnetmechanismus (10) derart gekoppelt ist, daß bei einem ersten Teil der Ankerbewegung die vierte Trennstelle (11) geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannte Einrichtung zum Schließen der erstgenannten Trennstelle (4) den beweglichen Kontakt (31, 32) am einen Hebelarm eines zweiarmigen Hebels (75) aufweist und der andere Hebelarm (82) einen weiteren zweiarmigen Hebel (107), der als ein Blechteil (107) U-förmig gestaltet ist, durchragt,
wobei der weitere Hebel (107) mit Achsschenkeln (110) gelagert ist, die im Bereich des genannten anderen Hebelarmes (82) des ersteren Hebels (75) von den beiden U-Schenkeln (109) abstehen,
wobei der eine Hebelarm des weiteren Hebels (107) nach dem U-Rücken (108) hin sich erstreckt, mit dem der weitere Hebel (107) an dem genannten anderen Hebelarm (82) des ersteren Hebels (75) angreift, und der andere Hebelarm des weiteren Hebels (107) nach den Enden der beiden U-Schenkel (109) hin sich erstreckt, an denen (111, 112) der zweite Magnetmechanismus (10) angreift (45).

2. Schutzschalter nach Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beweglichen Kontakte (51 bzw. 55) der dritten (11) und der vierten Trennstelle (12) an nebeneinander auf derselben Achse (115) schwenkbar gelagerten und in einer Schwenkrich­ tung mit Federkraft (50 bzw. 54) beaufschlagten Kontaktträgern (116 bzw. 117) angeordnet sind und
daß der Federkraft (50 bzw. 54) entgegenwirkend jeweils in Abstand von der Achse (115) der Kontaktträger (116) der dritten Trennstelle (11) einen Anschlag (119) für einen den beweglichen Kontakt (31, 32) der ersteren Trennstelle (4) tragenden Hebel (75, 82, 118) und einen Anschlag (122) für einen mit dem beweglichen Kontakt (38) der zweiten Trenn­ stelle (8) gekoppelten Verbindungs-Hebel (79, 103, 104) aufweist und der Kontaktträger (117) der vierten Trennstelle (12) einen Anschlag (120) für einen an dem Kontaktträger (116) der dritten Trennstelle (11) angeordneten Mitnehmer (121) und einen Anschlag für den Anker (43, 46) des zweiten Magnet­ mechanismus′ (10) aufweist,
derart, daß bei freigegebenen Anschlägen (119; 122; 120) die dritte (11) und die vierte Trennstelle (12) durch die Feder­ kraft (50 bzw. 55) geschlossen sind und bei geschlossener ersterer Trennstelle (4) deren genannter Hebel (75, 82, 118) den ihm zugeordneten Anschlag (119) hält und bei geöffneter zweiter Trennstelle (8) der genannte Verbindungs-Hebel (79, 103, 104) den ihm zugeordneten Anschlag (122) hält und der Anker (43, 46) des zweiten Magnetmechanismus′ (10) in seiner Ruhestellung den ihm zugeordneten Anschlag hält, so daß je­ weils die betreffende(n) Trennstelle(n) (11; 12) geöffnet ist bzw. sind.

3. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Anspruch 2 genannte Anschlag (119) für den den beweglichen Kontakt (31, 32) der ersteren Trennstelle (4) tragenden Hebel (75, 82, 118) Anschlag (119) für den in An­ spruch 1 genannten Hebelarm (82, 118) des ersteren Hebels (75) ist.

4. Schutzschalter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Enden der U-Schenkel (109) als einwärts ge­ bogene Finger (111; 112) gestaltet sind und unter einen an dem Anker (43) des zweiten Magnetmechanismus′ (10) ausgebildeten Teller (45) greifen, wobei vorzugsweise der Teller (45) eine eingewölbte Unterseite aufweist und einer (111) der beiden Finger als Zentrierung des Ankers (43) in die Einwölbung ragt und bei Anliegen des genannten einen Fingers (111) an dem Teller (45) der andere Finger (112) noch einen kleinen Ab­ stand von dem Teller (45) hat, der beim Anziehen des Ankers (43) durch Verbiegen des Blechteils in sich zu überwinden ist.

5. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte weitere Hebel (107), dessen Hebelarme vor­ zugsweise in einem Winkel zwischen 95 und 115° zueinander stehen, durch eine, vorzugsweise einstellbare, Feder (106) in seiner einen Endstellung gehalten ist mit kleinem Abstand (123) des Rückens (108) von dem genannten anderen Hebelarm (82), der vorzugsweise gegenüber dem Rücken (108) eine ballige Druckfläche (113) aufweist.

6. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Schließstellung des Leitungsschutzschalters der ge­ nannte andere Hebelarm (82) des ersteren Hebels (75) durch eine an seinem Ende anliegende Klinke (78) gehalten ist, die durch den erstgenannten Magnetmechanismus (3) sowie durch einen mit der zweiten Trennstelle (8) gekoppelten Verbindungs-Hebel (79, 102) ausklinkbar ist.

7. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte durch Kontaktzungen (51; 55) gebildet sind, die in den Kontaktträgern (116; 117) in einem ihnen angepaßten Sitz gehalten sind und eine Aufbiegung aufweisen, an denen jeweils eine die genannte Federkraft erzeugende, vorzugsweise zugleich als elektrische Verbindung dienende, Zugfeder (50 bzw. 54) in einer Öse eingehängt ist.

8. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als unbeweglicher Kontakt der dritten (11) und der vierten Trennstelle (12) für beide gemeinsam eine Nietstange (52) vorge­ sehen ist, die mit dem Nulleiter verbunden ist und im Falle mehrerer nebeneinanderliegender Leitungsschutzschalter für verschiedene Phasen durch alle diese Leitungsschutzschalter hindurchgeht.

9. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Hebelarm (82) des ersteren Hebels (75) einen nach dem ihm zugeordneten Anschlag (119) hin ausgewölbten Rücken (118) aufweist, vorzugsweise hier im Ganzen gekrümmt ist.

10. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Verbindungs-Hebel (79, 103, 104) zugeordnete An­ schlag (122) als längerer Hebelarm (122) ausgebildet ist und der Verbindungs-Hebel (79, 103, 104) durch einen längeren Hebelarm (103, 104) an dem auf die Klinke (78) wirkenden Ver­ bindungs-Hebel (79, 102) gebildet ist, der vorzugsweise mit einem Kontaktglied (37) der zweiten Trennstelle (8) eine so­ wohl Druck als auch Zug übertragende Hakenverbindung (101) hat.

11. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (43) des zweiten Magnetmechanismus′ (10) an seinem Ende eine Stange (46) aufweist, der der betreffende Anschlag an dem Kontaktträger (117) der vierten Trenn­ stelle (12) zugeordnet ist.

12. Schutzschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Ankers (43) des zweiten Magnetmechanismus′ (10) aus seiner Ruhestellung bis zum Schließen der vierten Trennstelle (12) etwas kürzer ist als sein Weg bis zum An­ schlagen des Rückens (108) des genannten weiteren Hebels (107) an dem genannten anderen Hebelarm (82).