DE69121467T2

DE69121467T2 - Mehrpoliger Überlastschalter

Info

Publication number: DE69121467T2
Application number: DE69121467T
Authority: DE
Inventors: Ramesh Nar
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Airpax Acquisition LLC
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2011-05-09
Also published as: JPH04229525A; US5117208A; EP0458382A1; EP0458382B1; DE69121467D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrpoligen Überlastschalter mit mindestens ersten und zweiten einpoligen Überlastschaltermechanismen, wobei mindestens dieser erste Mechanismus einen Rahmen; einen ersten zu diesem Rahmen im wesentlichen ortsfesten elektrischen Kontakt; einen über einen Gelenkbolzen drehbar mit diesem Rahmen verbundenen Kontakthebel mit einem zweiten elektrischen Kontakt, wobei dieser Kontakthebel einen Kontakthebel-Anschlagbolzen aufweist, der beim Anschlag an diesen Rahmen die Schwenkbewegung dieses Kontakthebels begrenzt; Mittel zur Schwenkung dieses Kontakthebels aus einer ersten Lage, in der obige elektrischen Kontakte elektrisch verbunden sind, in eine zweite Lage, in der diese elektrischen Kontakte elektrisch getrennt sind; Mittel zum Festhalten dieses Kontakthebels in obiger ersten Lage; Mittel zur Entsperrung dieser Festhaltemittel durch Ansprechen auf einen Überstrom durch den Überlastschaltermechanismus zur Freigabe dieser Schwenkmittel zur Schwenkung des Kontathebels aus dieser ersten Lage in diese zweite Lage; und einen schwenkbar mit obigem Rahmen verbundenen Schalthebel umfaßt, der in Kontakt mit einem Anker dieser Entsperrmittel schwenkbar ist und dadurch obigen Kontakthebel aus obiger ersten in obige zweite Lage schwenkt, wobei dieser Schalthebel eine erste Fläche aufweist, die als Nockenbogenfläche wirken kann (siehe US-A- 3.786.380).
Ein einpoliger Überlastschalter ist eine Vorrichtung zur Unterbrechung des elektrischen Stromflusses in einer elektrischen Schaltstrecke beim Auftreten eines Überstroms in dieser Schaltstrecke. Andererseits ist ein mehrpoliger Überlastschalter eine aus zwei oder mehr miteinander verbundenen einpoligen Überlastschaltern zur im wesentlichen gleichzeitigen Unterbrechung des Stromflusses in zwei oder mehr Schaltstrecken beim Auftreten eines Überstroms in einer der Schaltstrecken bestehende Vorrichtung.
Ein Beispiel für einen einpoligen Überlastschalter der in konventionellen mehrpoligen Überlastschaltern verwendeten Art ist aus US-A-3.786.380 bekannt und in Fig. 1 dargestellt. Der einpolige Überlastschalter 10 weist nach Darstellung ein elektrisch isolierendes Gehäuse 20 auf, das unter anderem ortsfest montierte Anschlüsse 30 und 40 enthält. Im Betrieb sind diese Anschlüsse elektrisch an die Enden eines gegen Überströme zu schützenden elektrischen Schaltkreises angeschlossen.
Wie bekannt enthält das Gehäuse 20 auch einen am Anschluß 40 montierten ortsfesten elektrischen Kontakt 50 und einen am Kontakthebel 70 montierten elektrischen Kontakt 60. Kennzeichnenderweise ist der Kontakthebel 70 über einen Gelenkbolzen 80 mit einem fest montierten Rahmen 100 verbunden. Eine den Gelenkbolzen 80 umgebende Schraubenfeder 85 setzt den Kontakthebel 70 unter drehende Vorspannung zum Rahmen 100. Ein am Kontakthebel 70 montierter Kontakthebel- Anschlagbolzen 90 begrenzt die Schwenkbewegung des Kontakthebels zum Rahmen. Aufgrund der Schwenkbewegung des Kontakthebels 70 wird der Kontakt 60 einwandfrei mit dem Festkontakt 50 in elektrischen Kontakt gebracht und dieser elektrische Kontakt unterbrochen.
Neben dem Rahmen 100 ist eine den an seinem oberen Ende von einem Polstück 130 abgeschlossenen Magnetkern 120 umgebende elektrische Spule 110 angeordnet. Ein elektrisches Geflecht 140 dient zur elektrischen Verbindung des Anschlusses 30 mit einem Ende der Spule 110. Ein elektrisches Geflecht 150 verbindet das andere Ende der Spule 110 mit dem Kontakthebel 70. Auf diese Weise verläuft bei Schwenkung des Kontakthebels 70 im Gegenuhrzeigersinn (nach Darstellung in Fig. 1) gegen die von der Feder 85 ausgeübte Vorspannkraft, um den Kontakt 60 in elektrischen Kontakt mit dem Kontakt 50 zu bringen, ein durchgehender elektrischer Pfad zwischen den Anschlüssen 30 und 40.
Der Überlastschalter 10 weist auf übliche Weise auch einen über einen Bolzen 170 drehbar mit dem Rahmen 100 verbundenen Hebel 160 auf. Weiter ist ein Kippmechanismus angebracht, der den Hebel 160 mit dem Kontakthebel 70 verbindet. Dieser Kippmechanismus enthält einen über einen Bolzen 180 mit dem Hebel 160 verbundenen Nockenhebel 190. Ferner enthält der Kippmechanismus ein Hebelgehäuse 200, das seinerseits einen herausragenden Hebel 205 aufweist, wobei das Hebelgehäuse 200 über einen Niet 210 drehbar mit dem Nockenhebel 190 und über einen Bolzen 220 drehbar mit dem Kontakthebel 70 verbunden ist. Weiter umfaßt der Kippmechanismus eine Spannvorrichtung mit einem durch das Hebelgehäuse zum Nockenhebe 190 verlaufenden Spannbolzen 230. Die Spannvorrichtung weist auch einen mit dem Spannbolzen 230 verbundenen Hebel 235 und einen mit dem Hebel 235 verbundenen und nach Darstellung in Fig. 1 in die Zeichenebene ragenden Spannschlaghebel 240 auf. Eine den Spannbolzen 230 umfassende Schraubenfeder 250 setzt den Hebel 235 der Spannvorrichtung unter Vorspannung zum Kontakt mit dem Hebel 205 am Hebelgehäuse und bringt durch diese Vorspannung eine planparallele Fläche am Spannbolzen 230 in Eingriff mit einer Stufe am Nockenhebel 190. Aufgrund dieses Eingriffs wird der Kippmechanismus gesperrt, kann dadurch der von Feder 85 auf den Kontakthebel 70 ausgeübten drehenden Vorspannkraft entgegenwirken und erhält dadurch die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 50 und 60 aufrecht.
Durch Umlegen des Hebels 160 von Hand im Gegenuhrzeigersinn (nach Darstellung in Fig. 1) wird der Kippmechanismus in weiterhin gesperrtem Zustand verschoben und aus seiner Ausrichtung zu der von Feder 85 auf den Kontakthebel 70 ausgeübten Vorspannkraft gedreht. Diese Vorspannkraft drängt den Kontakthebel 70 daraufhin im Gegenuhrzeigersinn zum Rahmen 100 hin, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 50 und 60 unterbrochen wird. Durch Umlegen des Hebels 160 von Hand im Uhrzeigersinn wird der Vorgang umgekehrt.
Der einpolige Überlastschalter 10 enthält auch einen drehbar mit dem Rahmen 100 verbundenen Anker 260. Dieser Anker weist einen neben dem Spannschlaghebel 240 angeordneten Schenkel auf. Im Falle eines Überstroms im zu schützenden Schaltkreis fließt dieser Überstrom notwendigerweise auch durch die Spule 110 und erzeugt dabei eine Magnetkraft, die eine Schwenkung des Ankers zum Polstück 130 hin bewirkt. Demzufolge schlägt der Ankerschenkel auf den Spannschlaghebel 240 und bringt dadurch den Kippmechanismus zum Umschlag. Durch das Fehlen der vom Kippmechanismus ausgeübten Gegenkraft schwenkt die von der Feder 85 auf den Kontakthebel 70 ausgeübte Vorspannkraft den Kontakthebel im Gegenuhrzeigersinn zum Rahmen 70 hin, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 50 und 60 unterbrochen wird.
Kennzeichnenderweise enthält der einpolige Überlastschalter 10 auch einen über einen Gelenkbolzen 320 drehbar mit dem Rahmen 100 verbundenen Schalthebel 270. Nach deutlicherer Darstellung in Fig. 2 ist der Schalthebel 270 im allgemeinen U-förmig und besteht aus den Rahmen 100 mindestens teilweise umgreifenden Hebelarmen 280 und 290. Eine zwischen dem Rahmen 100 und dem Hebelarm 280 angeordnete und den Bolzen 320 umfassende Schraubenfeder 330 setzt den Schalthebel drehend unter Vorspannung zum Rahmen 100. Ein Zapfen 300 des Schalthebels 270 ist zum Einsatz in eine Öffnung 310 des Schalthebels eines benachbarten einpoligen Überlastschalters bestimmt. Auf diese Weise wird jede auf den Schalthebel 270 ausgeübte Schwenkbewegung gegen die Vorspannkraft der Feder 330 auf den benachbarten Schalthebel und umgekehrt übertragen.
Wenn zum Beispiel ein Überstrom die Spule 110 des einpoligen Überlastschalters 10 durchfließt, wird dadurch wie oben beschrieben der einpolige Überlastschalter 10 ausgelöst, d.h. der Kontakthebel 70 wird im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt und die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 50 und 60 wird unterbrochen. Während dieser Schwenkbewegung greift der das Hebelgehäuse 200 drehbar mit dem Kontakthebel 70 verbindende Bolzen 220 in eine Nockenbogenfläche 285 am unteren Ende des Hebelarms 280 ein und übt dadurch auf den Schalthebel 270 ein Drehmoment aus. Demzufolge wird der Schalthebel 270 vom Rahmen 100 weg- und zum Anker 260 hingeschwenkt. Diese Schwenkbewegung wird über den Zapfen 300 auch auf den Schalthebel des benachbarten einpoligen Überlastschalters übertragen. Vorausgesetzt, daß das vom Bolzen 220 ausgeübte Drehmoment stark genug ist, drückt der Schalthebel des benachbarten einpoligen Überlastschalters den entsprechenden Anker ein und löst dadurch den benachbarten Überlastschalter aus.
Obgleich einpolige Überlastschalter der oben beschriebenen Art gewiß nützlich sind, haben sie bestimmte Begrenzungen. Beim Auslösen eines einpoligen Überlastschalters dieser Art ist das vom Bolzen 220 auf den Schalthebel 270 ausgeübte Drehmoment notwendigerweise begrenzt. Wie ersichtlich wird dieses Drehmoment vom Schalthebel 270 auf den Schalthebel des benachbarten einpoligen Überlastschalters übertragen, der daraufhin den entsprechenden Anker eindrücken muß, bevor der Kraftschluß zum entsprechenden Kippmechanismus zustandekommt und dieser zum Umschlag gebracht wird. Auf diese Weise wird ein erheblicher Teil des entwickelten Drehmoments zum Eindrücken des Ankers vergeudet. Demzufolge ist die Anzahl der miteinander verbundenen einpoligen Überlastschalter, die gleichzeitig ausgelöst werden können, begrenzt, d.h. diese Anzahl beträgt kennzeichnenderweise nicht mehr als sechs. Außerdem ist die Zuverlässigkeit, mit der sechs auf diese Weise miteinander verbundene einpolige Überlastschalter ausgelöst werden, bisweilen weniger als hundertprozentig.
Der konventionelle einpolige Überlastschalter hat nicht nur die oben erörterten Begrenzungen, sondern auch das Montageverfahren für den konventionellen Schalthebel 270 auf den Rahmen 100 ist verhältnismäßig schwierig und zeitaufwendig und führt bisweilen zu Schwierigkeiten. Das heißt während des Montageverfahrens werden die Bohrungen in den Armen 280 und 290 des Schalthebels 270 (siehe Fig. 2) zu den entsprechenden Bohrungen im Rahmen 100 ausgerichtet und anschließend wird der Bolzen 230 durch die ausgerichteten Bohrungen eingesetzt. Daraufhin wird der Hebelarm 280 verformt, bis er über den Bolzen 320 schnappt, um die Feder 330 auf den Bolzen 320 montieren zu können. Beim Zurückbiegen des Hebelarms 280 in seine Ausgangslage kann das Ergebnis derart sein, daß die anfängliche Verformung nicht völlig beseitigt oder in einigen Fällen die Verformung auch auf den benachbarten Hebelarm 290 übertragen wird. Demzufolge kann bzw. können im Betrieb zum Beispiel nur der Hebelarm 280 oder beide Arme 280 und 290 an den Innenwänden des Gehäuses reiben und das Auslösen des einpoligen Überlastschalters zum Sollschaltpunkt verhindern. Wenn die Verformung des Hebelarms 280 nicht gründlich beseitigt wird, kann im Betrieb außerdem der Bolzen 220 nicht einwandfrei in die Nockenbogenfläche 285 am Hebelarm 280 eingreifen.
Bei der Entwicklung von mehrpoligen Überlastschaltern wurde bisher vergeblich nach einem einpoligen Überlastschalter, in dem nach seiner Auslösung auf den Schalthebel ein verhältnismäßig hohes Drehmoment ausgeübt wird, nach einem Überlastschaltermechanismus ohne Drehmomentverlust und nach einem Schalthebel gesucht, der sich leicht auf den entsprechenden Rahmen montieren läßt.
Die vorliegende Erfindung verschafft einen für die Verwendung in einem mehrpoligen Überlastschalter bestimmten einpoligen Überlastschalter, in dem auf seine Auslösung hin auf den Schalthebel des Überlastschalters auf eine regelmäßigere und wirksamere Weise als bisher möglich ein wesentlich höheres Drehmoment ausgeübt wird. Diese verhältnismäßig regelmäßige und wirksame Übertragung eines hohen Drehmoments auf den Schalthebel wird durch einen mehrpoligen Überlastschalter mit den Merkmalen von Anspruch 1 erzielt. Obiger Kontakthebel-Anschlagbolzen kann in die erste Fläche des Schalthebels eingreifen, wobei die Lage des Kontakthebel-Anschlagbolzens am Kontakthebel und die Form dieser ersten Fläche so gewählt sind, daß beim Schwenken des Kontakthebels aus obiger ersten in obige zweite Lage ein im wesentlichen ständiger Kontakt zwischen dem Kontakthebel-Anschlagbolzen und der ersten Fläche sowie eine im wesentlichen kontinuierliche Drehung des Schalthebels erzielt wird.
Der einpolige Überlastschalter enthält auch eine Spamivorrichtung mit zwei Spannschlaghebeln, in deren einen der Schalthebel des Überlastschalters direkt eingreifen kann. Kennzeichnenderweise wird bei Auslösung eines benachbarten einpoligen Überlastschalters das resultierende, auf den einpoligen Überlastschalter übertragene Drehmoment dazu benutzt, den Schalthebel in direkten Kontakt mit einem der Spannschlaghebel zu schwenken, wodurch der Kipmmechanismus des Überlastschalters zum Umschlag gebracht wird.
Der Schalthebel des einpoligen Überlastschalters ist bisherigen Schalthebeln im allgemeinen insoweit ähnlich, daß er im allgemeinen U-förmig ist und zwei Arme aufweist. Im Gegensatz zu bisherigen Schalthebeln weist jedoch ein Arm anstelle des üblichen Lochs eine Gabelnut auf, was die leichte Montage des Schalthebels und seiner Vorspannfeder auf einen Rahmen ermöglicht, ohne daß der Hebelarm gebogen zu werden braucht.
Aufgrund obiger Merkmale können ohne weiteres wesentlich mehr als sechs, zum Beispiel achtzehn, miteinander verbundene einpolige Überlastschalter gleichzeitig ausgelöst werden. Außerdem ist die Zuverlässigkeit, mit der zum Beispiel sechs miteinander verbundene einpolige Überlastschalter ausgelöst werden, im wesentlichen hundertprozentig. Überdies ist das Montageverfahren des einpoligen Überlastschalters verhältnismäßig einfach und kostengünstig.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird in der Folge unter Bezugnahme auf die zugeordneten Zeichnungen beschrieben. Darin sind:
Fig. 1 eine Ansicht des Mechanismus eines für die Verwendung in einem mehrpoligen Überlastschalter vorgesehenen konventionellen einpoligen Überlastschalters;
Fig. 2 eine Perspektivansicht des bzw. der im konventionellen einpoligen Überlastschalter nach Darstellung in Fig. 1 verwendeten Schalthebels, Rahmens und Schalthebel-Vorspannfeder;
Fig. 3 eine Ansicht des Mechanismus des erfindungsgemäßen einpoligen Überlastschalters in der Kontaktschließlage;
Fig. 4 eine Ansicht des Mechanismus des erfindungsgemäßen einpoligen Überlastschalters in der Kontaktöffnungslage;
Fig. 5 eine Darstellung der Winkelverschiebung des Anschlagbolzens und der Winkelverschiebung des Schalthebels im Betrieb des erfindungsgemäßen einpoligen Überlastschalters;
Fig. 6 eine Maßdarstellung bestimmter Merkmale einer bevorzugten Anordnung des einpoligen Überlastschalters;
Fig. 7 eine Perspektivansicht des bzw. der im erfindungsgemäßen einpoligen Überlastschalter verwendeten Nockenhebels und Spannvorrichtung;
Fig. 8 eine Perspektivansicht des im erfindungsgemäßen einpoligen Überlastschalter verwendeten Schalthebels;
Fig. 9 eine Perspektivansicht des bzw. der im erfindungsgemäßen einpoligen Überlastschalter verwendeten Schalthebels, Rahmens und Schalthebel- Vorspannfeder; und
Fig. 10 eine bildliche Darstellung der Verbindungsweise zweier einpoliger Überlastschalter zu einem mehrpoligen Überlastschalter.
Die Erfindung verschafft einen neuen, für die Verwendung in einem mehrpoligen Überlastschalter vorgesehenen einpoligen Überlastschalter, in dem nach der Auslösung des Schaltvorgangs auf den Schalthebel des einpoligen Überlastschalters ein wesentlich höheres als das bisher erreichbare Drehmoment ausgeübt wird. Zudem wird bei einem Schaltvorgang in einem benachbarten einpoligen Überlastschalter das an den einpoligen Überlastschalter abgegebene Drehmoment dazu verwendet, den Schalthebel des Überlastschalters direkt in Kontakt mit dem Kippmechanismus des Überlastschalters zu schwenken, wodurch der Kippmechanismus unter Vermeidung von Drehmomentverlusten zum Umschlag gebracht wird. Außerdem ist der Schalthebel des einpoligen Überlastschalters so angeordnet, daß sich der Schalthebel und die Schalthebel-Vorspannfeder auf verhältnismäßig einfache Weise an einem Rahmen montieren lassen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 ist der erfindungsgemäße einpolige Überlastschalter 1000 dem konventionellen einpoligen Überlastschalter 10 nach Darstellung in Fig. 1 im allgemeinen gleich, wobei übereinstimmende Teile in der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Zwischen den beiden Schaltern bestehen jedoch mehrere wesentliche Unterschiede, welche Unterschiede durch die Einführung neuer Bezugszeichen hervorgehoben werden. Einer dieser Unterschiede betrifft zum Beispiel die Verwendung eines neuen, über den Gelenkbolzen 320 mit dem Rahmen 100 verbundenen Schalthebels 2070. Nach Darstellung weist der Schalthebel 2070 eine Nockenbogenfläche 2085 auf, an der bei einem Schaltvorgang des Überlastschalters 1000 nach Darstellung in Fig. 4 der am Kontakthebel 70 sitzende Anschlagbolzen 90 (anstelle des Stifts 220 wie im konventionellen Überlastschalter 10) zur Anlage kommt. Diese Veränderung in der Ausführungsweise des Überlastschalters ergab sich aus der Erkenntnis, daß die Größe des auf einen Schalthebel ausgeübten Drehmoments zum Teil von der Größe der Gegenkraft bestimmt wird. Außerdem ist die Quelle dieser Kraft die den Gelenkbolzen 80 umschließende Schraubenfeder 85, die den Kontakthebel 70 zum Rahmen 100 drehend vorspannt. Da die von der Feder 85 ausgeübte Kraft nichtlinear mit dem Abstand von der Feder abnimmt, läßt sich nur durch Nähe zur Feder 85 eine verhältnismäßig hohe Kraft und demnach ein verhältnismäßig hohes Drehmoment erzielen. Auf diese Weise wird die Nähe des Anschlagbolzens 90 zur Feder 85 vorteilhaft genutzt, wobei der Anschlagbolzen 90 hier sowohl zur Drehmomentübertragung auf den Schalthebel 2070 als auch zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Kontakthebels 70 dient.
Aus obiger Ausführung darf nicht herausgelesen werden, daß die Lage des Anschlagbolzens 90 am Kontakthebel 70 im einpoligen Überlastschalter 1000 notwendigerweise mit deijenigen im konventionellen einpoligen Überlastschalter 10 identisch ist. Die Anordnung des Anschlagbolzens 90 am Kontakthebel 70 und die Nockenform der Fläche 2085 sind vielmehr so gewählt, daß bei Schwenkung des Kontakthebels 70 im Gegenuhrzeigersinn durch die Vorspannfeder 85 ein im wesentlichen ständiger Kontakt zwischen dem Anschlagbolzen und der Nockenbogenfläche und eine im wesentliche ständige Drehung des Schalthebels 2070 erzielt wird. In dieser Hinsicht erfährt der Anschlagbolzen 90 dann, wenn kein Kontakt zwischen dem Anschlagbolzen 90 und der Nockenbogenfläche 2085 besteht, unter dem Einfluß der von der Feder 85 ausgeübten Vorspannkraft eine ständige Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Diese wird dann durch Verwendung einer im wesentlichen von Innenwölbungen freien, d.h. im wesentlichen konvexen oder im wesentlichen flachen (planparallelen) und im Weg des Anschlagbolzens 90 angeordneten Nockenbogenfläche 2085 in eine im wesentlichen ständige Drehung des Schalthebels 2070 im Gegenuhrzeigersinn umgesetzt.
Auch sollten die Anordnung des Anschlagbolzens 90 und die Form der Nockenbogenfläche 2085 so gewählt werden, daß das Verhältnis der Gesamtwinkelverschiebung des Anschlagbolzens 90, αSP (siehe Fig. 5), zur Gesamtwinkelverschiebung des Schalthebels 2070, αTL, d.h. αSP/αTL, zwischen ca. 1,0 und ca. 8,0 liegt und vorzugsweise von ca. 1,5 bis ca. 4,0 reicht. Verhältnisse unter 1,0 sind unerwünscht, weil die entsprechende Winkelverschiebung des Schalthebels 2070 wahrscheinlich so groß sein wird, daß sich der Schalthebel verklemmt. Andererseits sind Verhältnisse über 8,0 unerwünscht, weil die entsprechende Winkelverschiebung des Schalthebels 2070 wahrscheinlich so klein sein wird, daß die auf einen benachbarten Schalthebel übertragene entsprechende Schwenkbewegung nicht zum wirksamen Kraftschluß des benachbarten Schalthebels mit dem entsprechenden Spannschlagbolzen nach nachstehender Erläuterung ausreicht.
Brauchbare Anordnungen des Anschlagbolzens 90 und brauchbare entsprechende Formen der Nockenbogenfläche 2085, die alle obigen Anforderungen erfüllen, lassen sich durch Veränderung der Anordnung des Anschlagbolzens 90 und/oder der Form der Nockenbogenfläche 2085 ohne weiteres empirisch bestimmen. Eine bevorzugte Anordnung, die diese Anforderungen erfüllt, ist in Fig. 6 dargestellt. Nach dieser Darstellung sind der Schalthebel 2070 und der Kontakthebel 70 so angeordnet, daß in der Kontaftschließlage des Überlastschalters 1000 eine Linie vom (nachstehend erläuterten) Zapfen 3000 zum Gelenkbolzen 320 senkrecht verläuft und als Bezugslinie dient. In dieser bevorzugten Anordnung bildet die Nockenbogenfläche 2085 einen Kreisbogen mit entsprechendem Radius R = 15,7 mm (0.617 inches). Der Mittelpunkt dieses Kreises liegt an einer Stelle 7,11 mm (0.280 inches) rechts (nach Darstellung in Fig. 6) und 15,2 mm (0.597 inches) unterhalb des Gelenkbolzens 320. Eine zum Beginnpunkt des Kreisbogens gezogene Tangente bildet einen Winkel von 79º zur Bezugslinie. Eine zum Endpunkt des Kreisbogens gezogene Tangente bildet einen Winkel von 24º zur Bezugslinie. (Außerhalb des Kreisbogens befindet sich eine gerade, ebene Fläche, die keinen Teil der Nockenbogenfläche 2085 bildet).
In der bevorzugten Anordnung ist der Bolzen 80 31,5 mm (1.239 inches) unterhalb und 4,52 mm (0.178 inches) links des Bolzens 320 angeordnet. Ferner ist der Anschlagbolzen 90 6,55 mm (0.258 inches) rechts und 0,61 mm (0.024 inches) unterhalb des Gelenkzapfens 80 angeordnet.
Ein weiterer Unterschied zwischen dem einpoligen Überlastschalter 1000 und dem konventionellen einpoligen Überlastschalter 10 ist die Art der in ersterem verwendeten Spannvorrichtung. Das heißt die neue Spannvorrichtung umfaßt, wie in Fig. 7 deutlicher dargestellt, einen Spannbolzen 2030, der (auf konventionelle Weise) eine für den Eingriff einer entsprechenden Fläche im Nockenhebel 190 bestimmte planparallele Fläche aufweist. Außerdem umfaßt die Spannvorrichtung einen Hebel 2035, an dem ein beim Auftreten eines Überstroms im Überlastschalter 1000 normalerweise mit dem Ankerschenkel 260 kraftschlüssiger erster Spannschlagbolzen 2040 befestigt ist. Kennzeichnenderweise umfaßt die neue Spannvorrichtung auch einen zweiten am Hebel 2035 befestigten Spannschlagbolzen 2045. Dieser zweite Spannschlagbolzen 2045 ist so angeordnet, daß beim Auftreten eines Überstroms in einem benachbarten einpoligen Überlastschalter, wobei auf den Schalthebel 2070 eine Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgeübt wird, die Stirnfläche 2087 (siehe Fig. 3) des Schalthebels 2070 auf den Spannschlagbolzen 2045 schlägt und den Kippmechanismus des Überlastschalters 1000 zum Umschlag bringt. Auf diese Weise bewirkt ein Überstrom in einem benachbarten einpoligen Überlastschalter einen Schaltvorgang des einpoligen Überlastschalters 1000, ohne daß der Anker 260 eingedrückt zu werden braucht, wodurch sonst Drehmoment vergeudet würde.
Der einpolige Überlastschalter 1000 unterscheidet sich auch durch die verhältnismäßig einfache Montageweise des Schalthebels 2070 und seiner Vorspannfeder 3030 (siehe Fig. 9) am Rahmen 100. Das heißt, wie in Fig. 8 und 9 dargestellt, der Schalthebel 2070 ist im allgemeinen U-förmig und weist die zur mindestens teilweisen Umfassung des Rahmens 100 vorgesehenen Hebelarme 2080 und 2090 auf. Kennzeichnenderweise weist der Hebelarm 2090 anstelle des üblichen Lochs eine Gabelnut 2095 auf. Bei der Montage des Schalthebels 2070 wird der Bolzen 320 (siehe Fig. 9) zuerst in die Bohrungen in den Schenkeln des Rahmens 100 eingesetzt. Anschließend wird die Vorspannfeder 3030 außerhalb des Rahmens 100 neben der vom Arm 2090 des Schalthebels 2070 einzunehmenden Lage auf den Bolzen 320 gesetzt.
Daraufhin wird der Bolzen 320 durch die Bohrungen im Rahmen geschoben, bis er mit der von der Feder 3030 abgewandten Bohrung fluchtet und aus der Bohrung neben der Feder 3030 herausragt. Anschließend wird der Schalthebel 2070 so auf dem Rahmen 100 montiert, daß die Nut 2095 im Hebelarm 2090 den herausragenden Bolzen 320 umgreift und die Bohrung im Hebelarm 2080 mit dem Bolzen 320 fluchtet. Daraufhin wird zum Abschluß des Montagevorgangs der Bolzen 320 in die Bohrung im Hebelarm 2080 eingeschoben. Es wird deutlich weder der Arm 2080 noch der Arm 2090 gebogen, womit die bei der Montage von konventionellen Schalthebeln auftretenden Probleme vermieden werden.
Nach Darstellung in Fig. 8 weist der Schalthebel 2070 eine zur Aufnahme des Zapfens 3000 des Schalthebels eines benachbarten einpoligen Überlastschalters vorgesehene Längsöffnung 3010 auf. Aufgrund solcher Zapfen und Längsöffnungen lassen sich zwei oder mehr einpolige Überlastschalter 1000 nach Darstellung in Fig. 10 ohne weiteres miteinander zu einem mehrpoligen Überlastschalter verbinden.

Claims

1. Mehrpoliger Überlastschalter mit mindestens ersten und zweiten einpoligen Überlastschaltermechnnismen (1000), wobei mindestens dieser erste Mechanismus (1000):

einen Rahmen (100);

einen ersten zu diesem Rahmen (100) im wesentlichen ortsfesten elektrischen Kontakt (50);

einen über einen Gelenkbolzen (80) drehbar mit diesem Rahmen (100) verbundenen Kontakthebel (70) mit einem zweiten elektrischen Kontakt (60), wobei dieser Kontakthebel (70) einen Kontakthebel-Anschlagbolzen (90) aufweist, der beim Anschlag an diesen Rahmen (100) die Schwenkbewegung dieses Kontakthebels (70) begrenzt;

Mittel (80, 85, 90) zur Schwenkung dieses Kontakthebels aus einer ersten Lage, in der obige elektrischen Kontakte (50, 60) elektrisch verbunden sind, in eine zweite Lage, in der diese elektrischen Kontakte (50, 60) elektrisch getrennt sind;

Mittel (190, 200, 2030, 2035, 250) zum Festhalten dieses Kontakthebels (70) in obiger ersten Lage;

Mittel (110, 120, 130, 260) zur Entsperrung dieser Festhaltemittel (190, 200, 2030, 2035, 250) durch Ansprechen auf einen Überstrom durch den Überlastschaltermechanismus (1000) zur Freigabe dieser Schwenkmittel (80, 85, 90) zur Schwenkung des Kontakthebels (70) aus obiger ersten Lage in obige zweite Lage; und

einen schwenkbar mit obigem Rahmen (100) verbundenen Schalthebel (2070) umfaßt, der in Kontakt mit einem Anker (260) dieser Entsperrmittel (110, 120, 130, 260) schwenkbar ist und dadurch obigen Kontakthebel (70) aus obiger ersten in obige zweite Lage schwenkt, wobei dieser Schalthebel (2070) eine erste Fläche (2085) aufweist, die als Nockenbogenfläche wirken kann,

dadurch gekennzeichnet. daß obiger Kontakthebel-Anschlagbolzen (90) in diese erste Fläche (2085) des Schalthebels (2070) eingreifen kann, wobei die Lage des Kontakthebel-Anschlagbolzens (90) am Kontakthebel (70) und die Form dieser ersten Fläche (2085) so gewählt sind, daß beim Schwenken des Kontakthebels (70) aus obiger ersten in obige zweite Lage ein im wesentlichen ständiger Kontakt zwischen dem Kontakthebel-Anschlagbolzen (90) und der ersten Fläche (2085) sowie eine im wesentlichen kontinuierliche Drehung des Schalthebels (2070) erzielt wird.

2. Mehrpoliger Überlastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage dieses Kontakthebel-Anschlagbolzens (90) am Kontakthebel (70) und die Form der Nockenbogenfiäche (2085) auch so gewählt sind, daß das Verhältnis der Winkelverschiebung dieses Kontakthebel-Anschlagbolzens (90) zur Winkelverschiebung dieses Schalthebels (2070) von ca. 1,0 bis ca. 8,0 reicht.

3. Mehrpoliger Überlastschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß obiges Verhältnis vorzugsweise zwischen ca. 1,5 und ca. 4,0 liegt.

4. Mehrpoliger Überlastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß obige Festhaltemittel (190, 200, 2030, 2035, 250) einen Kippmechanismus (190, 200, 2030, 2035, 250) umfassen, wobei dieser Kippmechanismus (190, 200, 2030, 2035, 250) einen Hebel (2035) enthält, der bei seiner Bewegung den Kippmechanismus (190, 200, 2030, 2035, 250) zum Umschlag bringt und dadurch obigen Kontakthebel (70) aus obiger ersten in obige zweite Lage schwenkt.

5. Mehrpoliger Überlastschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß obige Schwenkmittel (80, 85, 90) eine obigen Gelenkbolzen (80) umfassende und obigen Kontakthebel (70) zur Schwenkung aus obiger ersten in obige zweite Lage vorspannende Feder (85) enthalten, wobei diese Feder (85) beim Umschlag obigen Kippmechanismus' (190, 200, 2030, 2035, 250) zum Schwenken dieses Kontakthebels (70) aus dieser ersten in diese zweite Lage dient.

6. Mehrpoliger Überlastschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß obiger Schalthebel (2070) eine zweite Fläche (2087) aufweist und obiger Hebel (2035) so angeordnet ist, daß diese zweite Fläche (2087) bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels (2070) diesen Hebel (2035) in Bewegung setzt und dadurch den Kippmechanismus (190, 200, 2030, 2035, 250) zum Umschlag bringt.

7. Mehrpoliger Überlastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch obiger zweiter einpoliger Überlastschaltermechanismus (1000) einen Rahmen (100) und einen drehbar mit dem Rahmen (100) verbundenen Schalthebel (2070) enthält, wobei die Schalthebel (2070) dieser ersten und zweiten Mechanismen (100) miteinander verbunden sind, wodurch eine auf einen der Hebel (2070) ausgeübte Schwenkbewegung auf den anderen Hebel (2070) übertragen wird.

8. Mehrpoliger Überlastschalter nach einem obiger Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schalthebel (2070) im allgemeinen U-förmig ist und obigen Rahmen (100) mindestens teilweise umfassende erste und zweite Arme (2090, 2080) aufweist, wobei dieser erste Arm (2090) eine Gabelnut (2095) aufweist und ein Gelenkbolzen (320) des Schalthebels (2070) in diese Nut (2095) ein- bzw. durch diese hindurchgreift.

9. Mehrpoliger Überlastschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieser erste Überlastschaltermechanismus (1000) ferner eine diesen Gelenkbolzen (320) umfassende und zwischen diesem ersten Arm (2090) und obigem Rahmen (100) angeordnete Schraubenfeder (3030) enthält, wobei ein erstes Ende dieser Feder (3030) an obigen Schalthebel (2070) und ein zweites Ende dieser Feder (3030) an diesen Rahmen (100) anliegt.