DE715436C - Ausloeseeinrichtung fuer elektrische Selbstschalter - Google Patents

Description

Ein unbeabsichtigtes selbsttätiges Auslösen elektrischer Schalter ohne betriebsmäßige Ursache kann zu erheblichen Störungen Anlaß geben. Derartige Störungen lassen sich mit Hilfe der Erfindung auf einfache und günstige Weise vermeiden.

Es ist bereits ein Überstromwärmezeitauslöser vorgeschlagen worden, bei dem ein von den thermischen Gliedern eines mehrphasigen Auslösers gesteuerter Klinkenhebel mit einem Kontakthebel verklinkt ist, und bei dem man ein unbeabsichtigtes selbsttätiges Auslösen dadurch zu verhindern suchte, daß die mechanischen Erschütterungen, welche die Tendenz haben, den Klinkenhebel auszulösen, gleichzeitig einen mit einem' Zusatzgewicht beschwerten Zusatzhebel beeinflussen, der verhältnismäßig langarmig ist und dessen durch die Erschütterungen hervorgerufene Bewegung der ungewollten Auslösebewegung des Klinkenhebels entgegenwirken soll.

Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, daß eine drehbar gelagerte, infolge von äußeren Erschütterungen in Bewegung gesetzte Exzenterscheibe als mechanisches Sperrglied wirkt, indem sie mit Teilen der Auslöseeinrichtung bei der Auslösebewegüng so zusammenwirkt, daß sie .in ihrer normalen Lage die Bewegung der Auslöseeinrichtung freigibt, bei Erschütterungen aber diese als sperrender Anschlag verhindert.

Ein langarmiger Hebel mit einem besonderen Zusatzgewicht, der bei Erschütterungen entgegen der Auslösebewegung des Klinkenhebels bewegt wird und dessen Eigenschwingungsdauer daher mit derjenigen der übrigen beweglichen Schalterteile, linsbesondere des Klinkenhebels genau abgeglichen werden müßte, wird also durch die Erfindung vermieden. Anordnungen nach der Erfindung mit einer drehbar gelagerten Exzenterscheibe, die lediglich verdreht zu werden braucht und dann einfach als sperrender Anschlag wirkt, ergeben auf wesentlich einfachere Weise den beabsichtigten Schutz gegen unerwünschtes Auslösen. Sie haben eine wesentlich gerin-

gere Trägheit als der langärmlige Hebel des früheren Vorschlags, und ihre Bewegung kann ohne weiteres irgendeine schwingende sein oder auch in einer bloßen Lagenänderung bestehen. Besonders vorteilhaft ist es, die Anordnung so zu treffen, daß das Teil nach Auf- · hören der Erschütterungen wieder in seine Xormallage zurückgeführt wird.

Eine weitere Vervollkommnung der Erfin-ο dung besteht insbesondere darin, die bei äußeren Erschütterungen zur Wirkung lcommende Einrichtung, die die Auslösung sperrt, so auszubilden, daß in dem Falle, daß während der. Dauer einer äußeren Erschütterung eine bets triebsmäßige Auslösebedingung auftritt, trotz des Vorhandenseins dieser Sperrvorrichtung die Auslösung ermöglicht ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die Abb. ι bis 6 dienen.

Abb. ι zeigt einen Längsschnitt durch einen mehrpoligen Schalter mit den Merkmalen der Erfindung. Das Schaltergehäuse besteht aus einem Unterteil 7 und einem Oberteil 9, die durch Bolzen 11 miteinander verbunden sind. Der Schalterantrieb ist mit 13, die Auslösevorrichtung mit 15 bezeichnet. Das Schaltergehäuse ist durch Zwischenwände 14, 16 in getrennte Räume für die einzelnen Pole eingeteilt.- Jeder dieser Räume enthält ein Paar zusammenarbeitender Schaltstücke sowie die zugehörigen Anschlußklemmen des Schalters.

Die beweglichen Schaltstücke werden je von einem Blechrahmen 19 getragen, der an einer für alle Pole gemeinsamen Schalterwelle 21 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe von Blechstreifen 23, die um die Vierkantwelle 21 herumgelegt sind, mit ihren Enden durch Öffnungen der Rahmen 19 der einzelnen Schalterpole hindurchreichen und mit diesen' vernietet sind. Die Schalterwelle 21 ist mit Isolation 25 umkleidet. Der Schaltstückträger 19 eines Schalterpoles ist auf Achsstümpfen 27 an einem ortsfesten Gestell für den gemeinsamen Schalterantrieb drehbar angeordnet. Die Schaltstückträger der übrigen Pole sind an besonderen Trägern gelagert.

Die beweglichen Schaltstücke sitzen je an einem Schaltarm, der mit dem zugehörigen Tragrahmen 19 durch einen Stift 31 verbunden ist. Für jedes Schaltstückpaar ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung 33 an sich bekannter Art mit im Abstand voneinander gehaltenen Platten, die den Unterbrechungslichtbogen zerteilen, vorgesehen.

Der Schalterantrieb 13 besitzt ein Lagergestell 29 aus Blech, eine hieran gelagerte Wippe 35, einen Kniehebel 37, 39, der die Wippe mit dem Schaltstückträger des einen Schalterpoles verbindet, ferner einen Betäti-.

gungshebel 41, Totpunktfedern 43 zur Verbindung des Betätigungshebels mit dem Kniegelenk 45 des Kniehebels und endlich eine Handhabe 47 für den Hebel 41.

Das Lagergestell 29 ist an dem Gehäuseunterteil durch Schrauben 49 befestigt. Das untere Ende des Kniehebels ist durch einen Bolzen 51 an dem Schaltstückträger 19 angelenkt, sein oberes Ende durch einen Bolzen 53 an der Wippe 35. Der Betätigungshebe! 41 ist bei 55 an dem ortsfesten Gestell 29 gelagert. Die an seinem oberen Ende befindliche Handhabe reicht durch den Schlitz 57 nach außen und ist mit einem Schirm 59 versehen, der diesen Schlitz abdeckt. An ihr befindet sich ferner ein Haken 61 zur Mitnahme der Wippe 35 bei Bewegung der Handhabe im Ausschaltsinne. Die Wippe 35- ist an dem Gestell bei 63 gelagert. Sie kann durch den Haken 61 in die verklinkte Lage bewegt werden. In dieser wird ihr als Klinkenglied ausgebildeter Teil 69 durch ein an der Auslöseeinrichtung befindliches Klinkenglied festgehalten. Die Bewegung des Betätigung»- hebeis wird durch Anschläge 65, 67 am Gestell 29 begrenzt.

Wird die Schalterhandhabe 47 aus der in Abb. ι gezeigten Einschaltstellung nach dem entgegengesetzten Ende des Schlitzes 57 bewegt, so werden die Federn 43 über die Totpunktlage gebracht und bringen den Kniehebel 37, 39 zum Durchknicken, so daß die Schaltstücke in die Ausschaltstellung gelangen. Das Wiedereinschalten erfolgt durch Bewegen der Handhabe in entgegengesetzter Richtung. Hierbei kommen die Federn wieder über die Totpunktlage, der Kniehebel wird wieder in die in Abb. 1 dargestellte Strecklage gebracht und sämtliche Schaltstücke kommen gleichzeitig" wieder in die Einschaltstellung.

Die Auslöseeinrichtung 15 ist in dem in Abb. ι auf der rechten Seite liegenden Teil 71 des Gehäuses untergebracht und an einem Träger 73 angeordnet, der sich zu allen Schalterpolen hin erstreckt. Die tragenden Teile der Auslöseeinrichtung sind in dem Gehäuse mit Bolzen 75 lösbar befestigt.

In Abb. 2 und 3 ist die Auslöseeinrichtung 15 für sich dargestellt. Die Verklinkung erfolgt mittels des vorspringenden Teiles 87 an einem Klinkenglied 83, das bei 85 drehbar gelagert ist. Er hält das andere Klinkenglied 69 an der Wippe 35 in der verklinkten Stellung fest. Das Klinkenglied S3 wird durch eine Feder 89 im Linksdrehsinne vorgespannt, die um den Bolzen 85 gewunden ist und mit dem einen Ende unter den vorspringenden Teil 87 greift, während ihr anderes Ende gegen den Träger 73 anliegt. Das Klinkenglied besitzt weiter einen hakenähnlichen Vorsprung

91, der an seiner Außenkante mit einer einspringenden Stelle 93 verseilen ist, in welche eine Rolle 95, die von einer Auslöseleiste 97 getragen wird, eingreift. Die Auslöseleiste ist, wie Abb. 2, die die Auslöseeinrichtung für drei Pole von oben gesehen zeigt, erkennen läßt, an ihren beiden. Enden durch Bolzen 98 an Tragarmen 99 gelagert und erstreckt sich senkrecht zur Richtung der Stromführung zu

to allen Schalterpolen. Durch eine Feder 101, die mit einem Ende in eine Höhlung an der Auslöseleiste 97 eingreift, wird die Auslöseleiste im Linksidrehsinne (Abb. 3) vorgespannt. In dem Träger 73 ist eine Ausig sparung 103 (Abb. r und 3) für das Ende des hakenförmigen Teiles 91 am Klinkenglied 83 vorgesehen. Durch die Feder 101 wird die Rolle 95 in die Aussparung 93 am Ende des Klinkengliedes· gedrückt. Auf diese Weise hält die Auslöseleiste 97 das Klinkenglied 83 in der verklinkten Stellung fest.

Für jeden Schalter ist ein Auslöseelektromagnet 107 vorgesehen, neben dem natürlich auch andere, z. B. thermische Überstromauslöser, vorhanden sein können. Jeder Auslöser besteht aus einem U-förmigen feststehenden Teil Γ09 aus magnetischem Werkstoff, der durch Bolzen 111 an dem Träger 73 befestigt ist. Die Enden der Schenkel der U-förmigen Teile 109 bilden Polflächen. Jeder dieser PoI-flächen ist ein Bolzen 113 zugeordnet, der eine Ankeranordnung 115 trägt, die aus einer flachen Platte aus magnetischem Stoff mit zwei Aussparungen zur Aufnahme der BoI-• 35 zenii3 besteht. Durch Federn 117 werden die Anker der unerregten Magneten im ,Abstand von den Polflächen gehalten. Der Ankerabstand wird durch Muttern 119, die auf die Bolzen geschraubt sind, begrenzt. Die Auslöseleiste gy trägt für jeden Schalterpol einen Blechstreifen 121, der rechtwinklig zur Auslöseleiste verläuft und beim Ansprechen des zugeordneten Auslösers die Auslöseleiste in die Auslösestellung bewegt.

Der Strom verläuft in jedem Pol des Schalters von der in Abb. r rechts liegenden Klemme 17 durch das Leitungsstück 127, die zur Erregung des Auslösemagneten dienende schleifenförmige Leitung 129, da.s Leitungsstück 131, das Schaltstückpaar und das Leitungsstück 125 zur anderen Klemme 17.

Durch Überstrom von einer bestimmten Höhe in dem Stromkreis eines Schalterpoles wird der zugehörige Auslösemagnet erregt, der Anker wird angezogen, der hieran befindliche Vorsprung 123 kommt mit dem Blechstreifen 121 in Eingriff und bewegt die Auslöseleiste im Rechtsdrehsinne (Abb. 3). Dadurch gerät die Rolle 95 außer Eingriff mit der Aussparung 93 im Klinkenglied 83. Die Wippe 35, die durch die Totpunletfedern 43 im Linksdrehsinne beeinflußt wird, kann nun das Klinkengliied 79 um ein Stück im Rechtsdrehsinne bewegen. Hierbei kommen die Klinkenglieder 87 und- 69 außer Eingriff, so daß durch die Feder 43 die Wippe 35 und 'gleichzeitig der Schaltstückträger 19 nach oben gerissen werden. Auf diese Weise gelangen sämtliche Schaltstücke des Schalters in die Ausschaltstellung, da die Schaltstückträger der einzelnen Pole durch die gemeinsame Auslösewelle miteinander gekuppelt sind.

Zur Verhinderung unerwünschter Auslösebewegungen der Auslöseleiste bei Erschütterungen dient die Einrichtung 133. Diese Einrichtung ist in den Abb. 4, 5 und 6 besonders dargestellt. Zu ihrer Lagerung- dient ein U-förmiger Rahmen 135, dessen beide Schenkel durch einen Bolzen 137 verbunden sind. Auf diesem Bolzen ist die Einrichtung 133 exzenirisch gelagert. Sie wix'd durch eine Sperrplatte 141 und eine Anzahl Hilfsplatten 139 und 143 gebildet. Die Platten sind miteinander durch einen Stift 145 verbunden und so ausgebildet, daß das Gewicht der auf den Bolzen 137 gelagerten gesamten Plattenanordnung unsymmetrisch verteilt ist. Die Sperrplatte 141 besitzt, wie Abb. 5 zeigt, an ihrem äußeren Umfang einen Rand von der Form einer stetigen Kurve 147 mit einem schlitzartigen Einschnitt 149. Die Sperrplatte besteht zweckmäßig, ebenso wie die Hilfsplatten, aus Metall. Es ist vorteilhaft, die kurvenförmigen Teile am äußeren Umfang zu härten. Einzelne Hilfsplatten besitzen vorspringende Teile 151 mit Bohrungen zur Aufnahme des Lagerbolzens 137.

Auf dem Bolzen 137 ist eine Feder 153 gelagert, deren eines Ende gegen einen Stift 155 an der Sperrplatte 141 liegt und deren anderes Ende sich gegen einen Stift 157 am Traggestell 135 abstützt. Die Sperrplatte 141 mit dem durch die Hilfsplatten gebildeten Gegengewicht wird daher durch die Feder 153 in einer Normallage gehalten.

Wie die Abb. 2 und 3 zeigen, ist an der Auslöseleiste 97 mittels Schrauben 161 ein Teil 159 aus hartem Stahl befestigt, das eine längliche Öffnung 163 besitzt, durch die ein Teil der Platte 141 hindurchreichen kann. Das no vordere Ende 165 des Stahlblechs 159 paßt gerade in den Einschnitt 149 der Sperrplatte hinein.

Das Gestell 135 der Gewichtsanordnung ist, wie Abb. 2 und 3 zeigen, an dem Rahmen 73 der Auslöseeinrichtung so befestigt, daß der Einschnitt in der Sperrplatte bei deren normalen Lage genau in die Bewegungsrichtung des vorderen Teiles 165 des Stahlbleches 159, das an der Auslöseleiste 97 befestigt ist, zu liegen kommt. Beim gegenseitigen Eingriff des Stahlstreifens mit dem Einschnitt ist

zwischen diesen beiden Teilen nur sehr wenig Spielraum.

Erfolgt nun in normaler Weise beim Ansprechen auf Überstrom eine Bewegung der Auslöseleiste, so bewegt sich das vordere Ende 165 des Stahlblechs in den Einschnitt 149, so daß die Auslöseleiste ohne weiteres in die vollständige Auslösestellung gelangen kann. Tritt dagegen eine äußere Erschütterung von solcher Stärke auf, daß dadurch eine unbeabsichtigte Auslösung herbeigeführt werden könnte, so führt die Sperrplatte mit der Gewichtsanordnung infolge der Erschütterung eine Bewegung um ihre Achse aus. Dadurch kommt ein Teil der Kurve 147 am äußeren Umfang der Sperrplatte in den Arbeitsweg des Stahlstücks 159 zu liegen, so daß eine Auslösebewegung der Auslöseleiste während der Dauer der Erschütterung verhindert ist. Erst nach Aufhören der Erschütterung wird die Platte 141 mit ihrem Einschnitt 149 wieder durch die Feder 153 in ihre normale Lage, in der sie die Auslösebewegung nicht mehr sperrt, zurückgeführt. Um trotz Vorhandenseins der Sperrvorrichtung eine Auslösebewegung zu ermöglichen, falls während der Dauer einer Erschütterung ein Kurzschluß auftritt, ist es vorteilhaft, dem Rand der Sperrplatte die Form einer Spirale oder eines mit Bezug auf die Lagerung der Platte exzentrischen Kreisbogens zu geben. Dann ist bei äußeren Erschütterungen zwar eine unerwünschte selbsttätige Auslösebewegung der Auslöseleiste verhindert, aber dennoch eine Rückführung der Sperrplatte 141 in die Normallage durch die Kraft des Auslösers möglich. Es erfolgt also auch während der Dauer einer Erschütterung eine sofortige stromabhängige selbsttätige j Auslösung. j

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Auslöseeinrichtung für elektrische Selbstschalter, bei der ein bei äußeren Erschütterungen bewegtes Teil so angeordnet und ausgebildet ist, daß es durch seine Bewegung eine unbeabsichtigte Auslösebewegung der Auslöseeinrichtung verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehbar gelagerte, infolge von äußeren Erschütterungen in Bewegung gesetzte Exzenterscheibe als mechanisches Sperrglied j wirkt, indem sie mit Teilen der Auslöse- i einrichtung bei der Auslösebewegung so zusammenwirkt, daß sie in ihrer normalen Lage die Bewegung der Auslöseeinrichtung freigibt, bei Erschütterungen aber diese als sperrender Anschlag verhindert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheibe (141) einen schlitzartigen Einschnitt (149) besitzt, in den bei normaler Lage der Scheibe ein Teil (165) der Auslöseeinrichtung bei der Auslösebewegung eingreift. ⁶S
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheibe (141) durch eine einseitige Beschwerung (139) belastet und durch eine Gegenfeder (153) im Gleichgewicht ge-

   . halten ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das bei äußeren Erschütterungen zur Wirkung kommende Mittel, das die Auslösung sperrt, so ausgebildet ist, daß in dem Falle, daß während der Dauer einer äußeren Erschütterung eine betriebsmäßige Auslösebedingung auftritt, trotz Vorhandenseins des Sperrmittels die Auslösung ermöglicht ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sperrende Teil (147) der Exzenterscheibe (141) so geformt ist, daß im Falle einer während einer Erschütterung .auftretenden betriebsmäßigen Auslösebedingung die Exzenterscheibe durch die Kraft des Auslösers

   (z. B. Magnetanker 115) in die normale Lage zurückgeführt werden kann.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als zusätzliche Einrichtung (133) an einem zweckmäßig" aus dem Schaltergehäuse herausnehmbaren Lagergestell (73) angeordnet ist.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das die Auslösung verhindernde Teil bei äußeren Erschütterungen eine geänderte Lage einnimmt.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Auslösung verhindernde Teil bei äußeren Erschütterungen eine schwingende Bewegung ausführt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen