DE4122268C2

DE4122268C2 -

Info

Publication number: DE4122268C2
Application number: DE19914122268
Authority: DE
Inventors: Peter 8756 Kahl De Flohr
Original assignee: Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Current assignee: Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-04-15
Also published as: DE4122268A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltmechanismus für elektrische Schutzschaltgeräte.

Dabei geht die Erfindung von einem Schaltmechanismus aus, wie er in der DE 38 40 699 C2 dargestellt und beschrieben ist. Dieser setzt sich aus zwei gleichachsig gelagerten Hebel elementen zusammen, die mittels einer mehrteiligen Gelenkkette unter Wirkung verschiedener Federglieder manuell gespannt bzw. eingeschaltet und durch ein simultan auf Kurzschluß wie auf Leitungsüberlastung reagierendes Auslöseorgan entspannt bzw. ausgeschaltet werden können.

Des weiteren wird in der DE 36 14 702 A1 ein Schaltungsunterbrecher vorgestellt, der einen Kipphebel-Gelenkmechanismus aufweist. Dabei ist an dem Gehäuse innerhalb eines Langlochs ein als bewegliches Kontaktstück ausgebildeter, von Hand zu betätigender Schwenkhebel drehbeweglich gelagert und an diesem wiederum unter Verwendung mehrerer Federelemente ein Verriegelungshebel, auf welchen das elektromagnetische und das elektrothermische Auslöseorgan wirken.

Dementsprechend sind die bekannten Ausführungen und ihrergleichen aufgrund zahlreicher Einzelteile mit einem erheblichen Fertigungsaufwand belastet und darüber hinaus in Anbetracht des zur Verfügung stehenden Auslösehubes an eine sorgfältige Justierung gebunden, um gerade als Schutzschaltgerät ordnungsgemäß funktionieren zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem als bekannt vor ausgesetzten Schaltmechanismus für Schutzschaltgeräte bei zu mindest gleicher Funktion die Anzahl der benötig ten Einzelteile zu verringern und diese Anordnung unabhängig von einer Nachjustierung zu den vorhandenen Auslöseorganen zu machen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patent anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Infolgedessen verringert sich die Anzahl der funktionserforderlichen Einzelteile auf insgesamt 5 Elemente, die nicht nur zum Teil eine Mehrfachfunktion ausüben, sondern auch aufgrund ihrer Ausbildung und Anordnung ein die in praxi häufig vorhandenen Herstellungs- und Einbautoleranzen auf fangendes Selbstjustieren bewirken.

Besonderheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Schalt mechanik sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben. Dabei richtet sich der Anspruch 2 auf die besonderen Lagerungsvor kehrungen an der Hebelkombination, der Anspruch 3 auf deren mechanische Verknüpfung mit der Bedienungshandhabe. Des weiteren befaßt sich der Anspruch 4 mit einer selbständigen Einbaujustierung der Schaltmechanik in Relation zu den Auslöseorganen des Schutzschaltgerätes.

In der anliegenden Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schaltmechanik eines (Leitungs-)Schutzschalt gerätes mit Kurzschluß-, Überstrom- und Freiauslösung in den verschiedenen Funktionsphasen dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 den Mechanismus im manuell ausgeschalteten Zustand;

Fig. 2 die gleiche Anordnung im eingeschalteten Zustand; und

Fig. 3 den ausgelösten und diesen Umstand anzeigenden Mechanismus.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 der Zeichnung setzt sich der Schaltmechanismus des Gerätes im wesentlichen aus einem mehr armigen Schalthebel 1 und einem ebenso mehrarmigen Klinken hebel 2 zusammen. Die beiden Hebelelemente sind gegen die Kraft einer Schraubenzugfeder 3 gemeinsam um eine dem Gehäuse 4 gegenüber diagonal verstellbare Drehachse (Langlochführung 5) beweglich angeordnet, wobei der Klinkenhebel 2 im Ausschaltzustand mit einem seiner Arme an einem festen Gehäusevorsprung 6 zum Anschlag gelangt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, können die Hebelelemente 1 und 2 durch Betätigen der Bedienungshandhabe 7 in Verbindung mit einem an seinem freien Ende über eine halbwellenförmige Ab winklung 11 verfügenden Stützhebel 8 kniegelenkartig in der Einschaltstellung der druckfederbelasteten Schwenkkontakt anordnung 9 verrasten. Bis dahin wird die Abwinklung 11 des Stützhebels 8 durch den Schalthebel 1 in einer Verrastung mit dem Klinkenhebel 2 gehalten.

Bei einem durch Kurzschluß oder Überlastung verursachten Fehlerfall werden die Hebelelemente 1 und 2 durch das Betäti gungsglied 13 des kombinierten Auslöseorgans 10 entrastet und der Schaltmechanismus gemäß der Darstellung in Fig. 3 in eine die Störung außenseitig anzeigende Sonderstellung ver setzt, wozu sich die entlastete Bedienungshandhabe 7 mit der Flanke ihres Ansatzprofils 14 entlang der Schraubenzugfeder 3 abstützt. Aus dieser "Mittelstellung" läßt sich die Bedienungs handhabe 7 mitsamt dem Schaltmechanismus von Hand wieder in die Ausschaltstellung gemäß Fig. 1 der Zeichnung bringen.

Bei diesen Vorgängen spielt sich im einzelnen folgendes ab:
Im ausgeschalteten Zustand des Gerätes wird der Schalthebel 1 mit dem daran gelagerten Klinkenhebel 2 einesteils von der dem Gehäuse 4 gegenüber leicht vorgespannten Schraubenzugfeder 3 in seiner Langlochführung 5 bis zum Anschlag gezogen. Andererseits stützt sich der Schalthebel 1 über die halbwellenförmige Abwinklung 11 am freien Ende des mit der Bedienungshandhabe 7 gelenkig gekoppelten Stützhebels 8 vor einem Rastfortsatz an dem genannten Klinkenhebel 2 ab, welcher seinerseits an einem festen Gehäusevorsprung 6 zum Anschlag gelangt. Hierdurch wird der Stützhebel 8 mittels seiner Ab winklung 11 zwischen dem Schalthebel 1 und dem Klinkenhebel 2 durch die Federkraft sicher gehalten, wobei der Schalthebel 1 zugleich das bewegliche Kontaktstück 9 der Schwenkkontakt anordnung gegen die Kraft einer eigenen Kontaktfeder in die geöffnete Stellung drückt.

Im Verlauf des Einschaltvorgangs wird der Schalthebel 1 sodann von dem Stützhebel 8 an der Bedienungshandhabe 7 gegen die Kraft der Schraubenzugfeder 3 im Uhrzeigersinn um seine Dreh achse innerhalb der Langlochführung 5 gedreht, bis er mit seinem Nockenansatz 12 auf die Stirnseite des Auslöseorgans 10 trifft und sich selber nunmehr um diesen Anschlag als neuen Drehpunkt weiterbewegt. Dabei sind diese Vorgänge ohne Einfluß auf die genannte Verrastung zwischen Schalthebel 1, Stütz hebel-Abwinklung 11 und Klinkenhebel 2. Im weiteren Verlauf des Einschaltvorgangs bilden die Bedienungshandhabe 7 und ihr Stützhebel 8 ein Kniegelenk, welches die Einschaltstellung des Geräts über die Verkopplung mit der Hebelkombination fixiert. Dabei wird das von seiten des Schalthebels 1 entlastete be wegliche Kontaktstück 9 durch die Kontaktfeder an das Fest kontaktstück gepreßt und somit die elektrische Schaltstrecke des Geräts geschlossen. In diesem Zusammenhang wird durch die Anordnung und Bemessung des Nockenansatzes 12 auf dem Schalt hebel 1 bewirkt, daß sich zwischen dem Klinkenhebel 2 und dem Betätigungsglied 13 des Auslöseorgans 10 ständig ein konstanter Abstand "A" einstellt, wodurch die bisher unumgängliche Ju stierung zur Bewältigung der vorhandenen Fertigungs- und Ein bautoleranzen vorteilhafterweise entfallen kann.

Wird nun durch einen Kurzschluß oder eine Leitungsüberlastung innerhalb des überwachten Verbraucherstromkreises das kom binierte Auslöseorgan 10 des Schutzschaltgeräts erregt, so trifft dessen Betätigungsglied 13 schlagartig auf den Klinken hebel 2. Demzufolge wird dieser entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und dabei seine Verrastung mit der halbwellenförmigen Abwinklung 11 des Stützhebels 8 gelöst. Dadurch kann wiederum der Schalthebel 1 durch die Schraubenzugfeder 3 in gleicher Richtung gedreht werden, bis dieser über den Klinkenhebel 2 an dem festen Gehäusevorsprung 6 zum Anschlag gelangt und von sich aus das bewegliche Kontaktstück 9 der federbelaste ten Schwenkkontaktanordnung öffnet. Hierbei dreht sich invers zu dem vorbeschriebenen Einschaltvorgang der Schalthebel 1 zunächst um seinen Anschlagpunkt an dem Auslöseorgan 10 und erst nach Aufbrauchen des Lagerspiels innerhalb der Langloch führung 5 um den gehäuseseitigen Lagerzapfen für die Hebel kombination. Dies hat zur Folge, daß die Schraubenzugfeder 3 zunächst am langen Kraftarm gegebenenfalls eine vorhandene Kontaktverschweißung aufbrechen kann.

Beim Entspannen der Schraubenzugfeder 3 drückt diese zur gleichen Zeit mittels einer Verlängerung auf ein innenseitiges Ansatzprofil 14 der Bedienungshandhabe 7 und dreht diese als kraftfrei von Seiten ihres Stützhebels 8 bis zu einer flächi gen Anlage in eine definierte Mittelstellung, mit welcher nach außen zur Anzeige gelangt, daß das Schutzschaltgerät durch einen Anlagefehler ausgelöst hat. Nach dessen Beseiti gung muß die Bedienungshandhabe 7 aus dieser sogenannten "Reset"-Stellung (gem. Fig. 3) zunächst wieder in die Aus schaltstellung (gem. Fig. 1) bewegt werden. Hierbei wird der Stützhebel 8 mit seiner halbwellenförmigen Abwinklung 11 gegen die Kraft der Schraubenzugfeder 3 in die Verkopplungsstellung zwischen dem Schalthebel 1 und dem Klinkenhebel 2 gezogen, womit das Schutzschaltgerät erneut einschaltbereit ist.

Claims

1. Schaltmechanismus für Schutzschaltgeräte mit einer von Hand ein- oder ausschaltbaren und elektromagnetisch oder elektrothermisch sowie frei auslösbaren Hebelkombination zur Betätigung einer federbelasteten Kontaktanordnung, mit einem am Gehäuse (4) innerhalb einer Langlochführung (5) dreh- und verstellbaren Schalthebel (1), auf welchem ein mehrarmiger Klinkenhebel (2) drehbeweglich gelagert ist, der an einem Arm unter Bildung eines Kniegelenks von Seiten der Bedienungshandhabe (7) definiert hintergriffen und an seinem anderen Arm durch das Auslöseorgan (10) beaufschlagt wird und mit seinem weiteren Arm an einem festen Gehäusevorsprung (6) zum Anschlag gelangt, und mit einer Zugfeder (3), die zwischen Gehäuse (4) und Schalthebel (1) kontaktöffnend und den Schalthebel (1) in einer Verrastung mit den Klinkenhebel (2) halternd eingespannt und mittig an ein Ansatzprofil (14) der Bedienungshandhabe (7) anlegbar ist.

2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf seiner Innenseite mit einer Langlochausnehmung (5) versehene Schalthebel (1) an seiner Außenseite auf Höhe der Mitte der Langlochausnehmung (5) einen Zapfenansatz zur Drehlagerung des Klinkenhebels (2) besitzt.

3. Schaltmechanismus nach den Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bedienungshandhabe (7) zur Bildung des Kniegelenks an einem nach innen reichenden Fortsatz ein Stütz hebel (8) angelagert ist, der an seinem freien Ende zur Ver rastung mit dem Klinkenhebel (2) und zu dessen kraftschlüssiger Kopplung mit dem zugfederbelasteten Schalthebel (1) über eine halbwellenförmige Abwinklung (11) verfügt.

4. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrarmige Schalthebel (1) an seinem Arm zur Betätigung der Kontaktanordnung (9) mit einem Nockenansatz (12) versehen ist, welcher im Einschaltzustand des Geräts den Abstand des Klinkenhebels (2) zu dem Betätigungsglied (13) des Auslöseorgans (10) bestimmt.