EP0563774B1 - Protective circuit breaker with remote control - Google Patents
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- EP0563774B1 EP0563774B1 EP93104852A EP93104852A EP0563774B1 EP 0563774 B1 EP0563774 B1 EP 0563774B1 EP 93104852 A EP93104852 A EP 93104852A EP 93104852 A EP93104852 A EP 93104852A EP 0563774 B1 EP0563774 B1 EP 0563774B1
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Definitions
- the invention relates to a remotely controllable circuit breaker with the features the preamble of claim 1.
- circuit breakers are used, for example, in the on-board networks of land vehicles, aircraft or ships. They are increasingly replacing conventional on-board circuit breakers in which the power lines are routed from the power source to the dashboard in the cockpit and from there to the electrical consumer.
- Remote-controlled circuit breakers can be arranged directly on the electrical consumer, so that the power lines are led directly from the power source to the electrical consumer, without going through the control panel.
- the circuit breaker is then switched on and off by an external remote switch located in the control panel. The external remote switch is only connected to the circuit breaker by control lines.
- Such an arrangement of remotely controllable circuit breakers reduces the cable weight in vehicle electrical systems and therefore also reduces the costs for cabling.
- the cabling itself is simplified and saves space.
- the structure of the control panel is also simplified, since it only consists of the control device, e.g. consists of the external remote switches.
- the control device can also be a computer. With the help of the control device the circuit breaker can be switched on and off, the switching state of contacts are displayed and tripping by overcurrent is displayed.
- a remote controllable circuit breaker known from US-A-3 706 100 (closest prior art) is one an external remote switch and an electromagnetic switch drive acting control electronics integrated.
- the switch drive is with one the circuit closing and interrupting push rod coupled.
- overcurrent becomes a bimetal of the circuit breaker that acts as a thermal release element activated.
- this bimetal causes the push rod to open and on the other hand an actuation of an integrated in the circuit breaker housing Auxiliary switch.
- This auxiliary switch in turn leads via the control electronics to switch off the remote switch.
- a disadvantage of the known Circuit breaker is the loose and therefore mechanically unstable coupling of the Switch rod forming push rod with those permanently articulated to the switch drive Drive levers.
- the object of the invention based on designing a remotely controllable circuit breaker such that it with a few components simplified in its structure and thus its Susceptibility to interference is reduced. This task is due to the combination of features of claim 1 solved.
- This switch drive also fulfills the requirements for EMC (electromagnetic compatibility) in vehicle electrical systems. At the same time, it supports stable operating positions of the circuit breaker. This switching drive ensures high holding, pushing and pulling forces with low control energy consumption. This has a cost-saving effect, while the performance of the circuit breaker is increased. A simple construction of the mechanics is thus possible for reliable closing and interruption of the circuit. This has a favorable effect on the dimensioning of the circuit breaker housing and on the cost of the circuit breaker.
- the auxiliary switch acts as a link between the control electronics and the Switch drive on the one hand and the mechanics of the circuit breaker on the other and uses the switching movement of the key switch without additional components after tripping the circuit breaker to trip the external Remote switch off.
- the remote switch in turn works via the control electronics on the switch drive so that it locks again with the switch lock becomes. This creates a defined in a simple automatic sequence Circuit breaker off position reached.
- the coupling of the key switch with the control electronics enables one Reduction of the components to trigger the various operating functions. This is the prerequisite for a simple construction of the circuit breaker. This reduces its cost and increases its reliability.
- Claims 2 and 3 support the orderly and automatic functional sequence of the circuit breaker.
- the electrical signal of the additional switch for Control electronics can be used to control these specific functions of the Trip circuit breaker.
- the functional sequence is thus from the switch position of the shift actuator. This also contributes to the orderly functional sequence the circuit breaker.
- the switching position of the switching drive can also easily by the electrical signal of the additional switch e.g. be displayed optically or acoustically.
- the additional switch according to claim 5 causes by its connection to the Control electronics in a technically simple way the release for restart of the circuit breaker.
- the reclosure is therefore of the Switching position of the switching drive depends, whereby the orderly Functional sequence is still supported.
- Claim 6 relates to a preferred embodiment of the switch lock. This embodiment supports the simple structure of the circuit breaker.
- the mechanical movements of the key switch are in the switch position of the auxiliary switch coupled. There is a display without additional components the operating position of the key switch possible. Stable switch positions of the Switch lock ensure reliable switching of the auxiliary switch and avoid malfunction of the circuit breaker.
- the auxiliary switch can advantageously also be used as a rotation limit stop be used.
- the bimetal is with the switch position of the Auxiliary switch coupled and enables a display without additional components the bimetallic release. It is also due to the bimetallic release unlatching ensures that the circuit breaker is switched off.
- a circuit breaker according to claim 8 is also for other measurands Suitable for overcurrent.
- the signal at the sensor replaces this Signal of the auxiliary switch when it switches as a result of bimetallic release and acts on the control electronics in the same way.
- control electronics enables this convenient and space-saving installation in the circuit breaker.
- the control electronics can be in case of a defect exchange easily. So there are also repair times at the circuit breaker reduced.
- a circuit breaker according to claim 10 takes into account external connection options to the circuit breaker via its terminal block, e.g. for measuring purposes. This makes it easy to check various functions of the Circuit breaker possible.
- Claims 11 and 12 relate to a simple possibility of the switching position the key switch via a display device that can be connected to the connection block to signal.
- the remote switch is in a simple manner to the Control electronics can be connected. A defective remote switch can be without any special Assembly effort can be exchanged. In addition, different Types of remote switches are used without the circuit breaker structure to change.
- a single-pole circuit breaker according to claim 14 is simple Use of such circuit breakers according to the number of Current phases also as a multi-pole circuit breaker, e.g. suitable for three-phase current.
- the design of the single-pole circuit breaker is not changed for different phase numbers. This means reduced Manufacturing and logistics costs.
- Claim 15 relates to a further possibility, several single-pole circuit breakers to couple to a multi-pole circuit breaker. This allows the terminal blocks save for one.
- Claim 16 avoids sources of electrical danger, e.g. Risk of short circuit and ensures the safe functioning of the single-pole as well as the multi-pole Circuit breaker.
- Claim 17 relates to an advantageous measure for coupling several single-pole circuit breaker to a multi-pole circuit breaker. With this Multi-pole circuit breakers can save switch drives except for one will and reduce the cost of this circuit breaker.
- Claim 18 relates to a preferred embodiment of the switch lock. This embodiment supports the simple structure of the circuit breaker and effective power transmission of the rotary movements of the levers for the Switch positions of the key switch. This is a reliable opening and Guaranteed closing of the circuit.
- the mechanical movements of the latch lever according to claim 20 are with the switch position of the auxiliary switch coupled. There is a display without additional components the operating position of the key switch possible. Stable switch positions of the Switch lock ensure reliable switching of the auxiliary switch and avoid malfunction of the circuit breaker.
- Claim 21 enables with a corresponding arrangement of latch lever and auxiliary switch whose switching with little effort. For this purpose, the displacement and / or rotary movement of the latch lever exploited.
- the auxiliary switch can advantageously also be used as a rotation limit stop be used.
- Claim 22 facilitates the switching of the auxiliary switch by means of the latch lever.
- Claim 23 relates to a measure for opening the circuit in the event of overcurrent.
- the bimetal is connected to the switching position of the Auxiliary switch coupled and enables a display without additional components the bimetallic release. It is also due to the bimetallic release unlatching ensures that the circuit breaker is switched off.
- the shift rod attached to the shift actuator enables good power transmission during the switching process of the switching drive on the circuit breaker of the circuit breaker.
- Claim 25 relates to a measure for mechanical coupling between Switch drive and switch lock.
- Claim 26 enables a very effective power transmission between the Drive lever and the latch lever of the key switch.
- the arranged according to claim 29 in the circuit breaker create the Requirement for a low installation height of the circuit breaker.
- the circuit breaker only takes up a small amount of space. Farther the assembly of the individual components within the circuit breaker is facilitated.
- Fig. 1 the assemblies contained in the circuit breaker 1 are schematic and their mutual coupling is shown. These assemblies are one Control electronics 2, an electromagnetic switching drive 3, a switching lock 4, a bimetal 5, an auxiliary switch 6 and an additional switch 7.
- the switching position of the auxiliary switch 6 is clear from the switching position of the switch lock 4 given.
- the switching position of the additional switch 7 is due to the switching position of the switching drive 3 clearly given.
- the switch lock 4 is either by bimetallic release or opened by actuating the switching drive 3.
- the auxiliary switch 6 provides feedback to the Control electronics 2 to also switch off an external remote switch 8.
- the remote switch 8 By means of the remote switch 8, a user can change the switching state of the circuit breaker 1 remote control. The after the bimetallic release of the circuit breaker 1 off remote switch 8 indicates to the user that the circuit breaker 1 is switched off.
- the remote switch 8 causes a Feedback to the control electronics 2 to the switching drive 3 by means of a Actuate current pulse.
- the user can turn on or off of the remote switch 8 change the switching position of the switching drive 3.
- the external signal changed switching position of the switching drive 3 changed via the switch lock 4 - if the switching drive 3 and switch lock 4 are locked are - the switching status of the circuit breaker 1.
- the functional sequence of the circuit breaker 1 is shown in more detail.
- Generated from a remote switch 8 switched on by the user the control electronics 2 a current pulse to the electromagnetic Transfer switching drive 3 to its on position.
- the switching drive 3 and the switch lock 4 are latched together so that the switch lock 4 is transferred to its closed position. This is the circuit closed.
- the auxiliary switch is located 6 in switch position I. While the switch drive is in the switch-on position 3 is the additional switch 7 in switch position I.
- the circuit can now either by bimetallic release or by the user using the remote switch 8 are interrupted.
- the bimetal 5 acts on the switching lock 4 to unlatch the latter from the switching drive 3 and into its open position convict.
- the circuit is interrupted.
- the switching lock 4 switches the auxiliary switch 6. It is located therefore in switching position II.
- the switching drive 3 not actuated, so that the additional switch 7 remains in the switching position I.
- the new switching position of the auxiliary switch 6 effects via the control electronics 2 a signal to turn off the remote switch 8.
- the off Remote switch 8 in turn causes a current pulse in the control electronics 2, to now also move the switching drive 3 into its switch-off position. After reaching its switch-off position, the switching drive 3 with the switch 4 still in its open position again latched.
- the switching drive 3 switches the Additional switch 7 so that it is now in switch position II.
- the Switch position of the key switch 4 is unchanged, so that the auxiliary switch 6 remains in switch position II.
- the new combination of Switching positions of auxiliary switch 6 and additional switch 7 allows this User, the circuit breaker 1 through the remote switch 8 again turn on. With this automatic sequence is the same Starting position of the various modules for switching on the Circuit breaker 1 is reached as it is after the external switch-off of the Circuit breaker 1 is achieved by the user.
- the internal control electronics 2 of the single-pole circuit breaker 1 explained. It is for both DC voltage (e.g. 28 volts) as well as for AC voltage (e.g. 115 volts). This is by a voltage limit 9 and an internal power supply 10th reached.
- the additional switch 7 is with the switching position one with the switching drive 3 connected drive lever 11 (Fig. 6) coupled.
- the auxiliary switch 6 is with the switching position of a contact lever 12 via a latch lever 13 coupled.
- Auxiliary switch 6 and additional switch 7 are via signal lines with inputs of a leading edge control arranged within the control electronics 2 14 connected.
- the outputs of the phase control 14 are via an input 15 denoted by “1” of the control electronics 2 connected to the remote switch 8.
- the input 15 is on a connecting line 16 (Fig. 15) connected.
- the remote switch 8 is e.g. in the cockpit one Aircraft arranged.
- the ⁇ bistable switching coil '' of the block diagram corresponds to the switching drive 3.
- the switching drive 3 receives its control energy via a pulse generator 17 and a transistor full bridge 18 connected thereafter.
- a status indicator 19 shows the respective switching position of the contact lever 12 as Part of the key switch 4.
- a microswitch serves as Status indicator 19. It is in the plane of the drawing from Fig. 6 to Fig. 8 behind the Auxiliary switch 6 arranged and therefore not shown there. He will too as the auxiliary switch 6 switched by means of the latch lever 13.
- the status indicator 19 is connected to three connecting lines 16 (FIG. 15).
- the Connection sockets 20 of a connection block 21 is a display device the status indicator 19 can be connected. This can e.g. optically or acoustically display whether the circuit is open or closed.
- the control electronics 2 react to an external switching signal (remote switch 8) as well as an internal switching signal.
- the inner switching signal is through the bimetal 5 or triggered by a sensor. It is also a combination of Sensor and bimetal 5 possible.
- the sensor is electrically parallel to the Auxiliary switch 6 switched.
- the remote switch 8 is e.g. switched on.
- the control electronics 2 receives thereby an external switching signal at input 15.
- the outer switching signal generates about one pulse generator 17 and full transistor bridge 18 30 ms current pulse for the electromagnetic switching drive 3.
- the drive lever 11 is turned to its on position, the contact lever 12 reaches its contact position (Fig. 6). If the remote switch 8 is switched off, the switching drive 3 receives an opposite, also approximately Current pulse lasting 30 ms. Drive lever 11 and contact lever 12 are transferred to their off position (Fig. 7).
- circuit breaker 1 If the circuit breaker 1 is triggered by overcurrent (Fig. 8), it causes Combination of the switching positions of auxiliary switch 6 and auxiliary switch 7 via the phase control 14 a current flow through the remote switch 8th This current is approximately the multiple of the nominal current of the overcurrent protection switch acting remote switch 8.
- the drive lever 11 is located with bimetallic release still in its switch-on position (Fig. 8). The flow of electricity by the remote switch 8, however, causes this to be triggered. Of the The circuit inside the remote switch is therefore interrupted. Thereupon there is an electrical signal at the input 15 of the control electronics 2, whereby the switching drive 3 receives a current pulse via the pulse generator 17. Of the Drive lever 11 is turned to its off position (Fig. 7) and switches the auxiliary switch 7.
- the switching drive 3 consists essentially of an annular permanent magnet 22, a hollow cylindrical armature 23, the switching rod 25 penetrating through the armature 23 in the axial direction 24 and two housing halves.
- the permanent magnet 22 consists, for example, of an alloy of cobalt and rare earths.
- the two housing halves are the cylindrical pot bottom 26 and the also cylindrical pot lid 27.
- the facing annular End faces of the pot base 26 and the pot lid 27 are in Final assembly condition locked together (Fig. 5).
- the circular outer surface 28 of the pot lid 27 contains a central rod guide bore 29 and two strand bores 30.31.
- the circular outer surface 28 is with the remaining area of the pot lid 27 made in one piece. This will avoid air gaps to improve the magnetic force effect. The same applies to the bottom of the pot 26.
- the armature 23 is firmly connected to the shift rod 25 by two fixing pins 37 (FIG. 5).
- the fixing pins 37 engage in a form-fitting manner in two grooves 38 (FIG. 4) formed on the shift rod 25 and in corresponding pin bores 39 in the armature 23.
- An adjustment slot 40 running in the axial direction 24 is formed in the end region of the switching rod 25 facing the pot lid 27.
- the adjustment slot 40 runs transversely to the axial direction 24 in accordance with the diameter of the shift rod 25. By means of the adjustment slot 40, the shift rod 25 can be simply rotated mechanically for adjustment purposes.
- the flattening 41 also serves to transmit an actuating torque.
- the end region of the switching rod 25 facing the pot bottom 26 is designed as a rod thread 42 (FIG.
- the coupling member 43 like the drive lever 11 (FIG. 6), contains a bore which is penetrated by a coupling axis 45 running in the depth direction 44 (FIG. 13).
- the structure of the drive lever 11 and the parts connected to it is explained in more detail below (FIG. 13).
- a truncated cone 46 is directed inwards on the pot lid 27 in one piece molded.
- the truncated cone 46 tapers in the direction of the opposite one Pot bottom 26 and is central from the rod guide bore 29 in Opened in the axial direction 24.
- the armature 23 has the truncated cone on it 46 facing end face a truncated cone adapted to the truncated cone 46 Recess on. The same applies to the truncated cone 46 'of the pot bottom 26 and the end face of the armature 23 facing this.
- the conical recesses and elevations increase the pole surfaces between the armature 23 and the pot lid 27 or pot base 26. This increases the magnetic force effect. Since the pot base 26 and the pot lid 27 are made of magnetic material, the magnetic circuit within the switching drive 3 is closed and completely magnetically sealed from the outside. No leakage occurs to the outside, which means that the switching drive 3 meets the requirements for electromagnetic compatibility (EMC) when using the circuit breaker 1 in vehicle electrical systems.
- EMC electromagnetic compatibility
- the permanent magnet 22 is magnetized radially (FIG. 5) with the south pole facing the pot cover 27 and the north pole facing the armature 23.
- the direction of the magnetic field generated by the permanent magnet 22 corresponds to the direction of the arrow 47.
- the coils 34, 34 ' are connected in series.
- the coils 34, 34 'through which current flows also generate a magnetic field. Its direction corresponds to the arrow direction 48 in FIG. 5.
- the two magnetic flux directions in the region of the armature 23 abutting the truncated cone 46 are directed in opposite directions. In the area of the truncated cone 46 ', these two directions of magnetic flux are rectified.
- the current direction in the coils 34, 34 ′ is reversed, the armature 23 is moved in the axial direction 24 in the opposite direction.
- the switching drive 3 lies in a housing base 49 (FIG. 6). He is regarding its essential functional parts are a symmetrical component with one in the axial direction 24 extending axis of symmetry.
- the axial direction 24 (FIG. 6) runs parallel to a transverse direction 50 (FIG. 14).
- the drive lever 11 extends substantially in a direction perpendicular to the depth direction 44 and arranged perpendicular to the transverse direction 50 longitudinal direction 51. It is by means of a housing-fixed and extending in the depth direction 44 Drive lever axis 52 rotatably mounted. It should be mentioned that the Rotation axes of all levers of the switching mechanism running in the depth direction 44 and are thus arranged perpendicular to the plane of movement of the levers. This is a prerequisite for the small installation height of the circuit breaker 1.
- the drive lever 11 is a two-armed lever, the arms of which in the transverse direction 50 are offset from each other. The arm of the switch rod 25 facing away from Drive lever 11 forms its latching end 53.
- a latch plate 54 is fitted and fastened to it.
- the latch plate 54 engages positively according to the type of cutting edge of a cutting edge bearing into a latching notch 55 of the latching lever 13.
- the latch lever 13 consists of a drive lever 11 facing latch arm 57 and a switching arm 58.
- the ends of both Lever arms of the latch lever 13 are offset from one another in the longitudinal direction 51 arranged.
- the latch lever 13 extends essentially in the transverse direction 50.
- the knee joint axis 56 also extends through the Bores of two levers 59 and 60.
- the two levers 59, 60 form a toggle lever with the knee joint in the area the knee joint axis 56.
- the levers 59, 60, the contact lever 12 and the latch lever 13 form the switching lock 4.
- the levers 59, 60 are arranged approximately in the longitudinal direction 51. That of the knee joint axis 56 opposite end of the lever 59 is fixed to a housing Lever axis 61 mounted. The end of the lever 59 in the area of the knee joint axis 56 is extended conically in the longitudinal direction 51. It forms a boundary 62. The limiting lug 62 extends so far into one area of the lever 60 that they with a on the drive lever 11 facing Interact surface of the lever 60 molded nose stop 63 can. In Fig. 6, the nose stop 63 is rectangular. Limiting nose 62 and nose stop 63 limit the mutual Swivel range of the levers 59.60.
- the end of the lever 60 facing the contact lever 12 forms the end of the contact lever 64 of the toggle.
- Contact lever 12 and contact lever end 64 of the toggle lever are connected to one another via a pivot bearing 65.
- an axis passes through a bore in the contact lever end 64 and the contact lever 12.
- the contact lever 12 extends essentially in the transverse direction 50.
- the contact lever 12 is a two-armed Lever with a bearing end 66 facing the drive lever 11 a contact end facing away from it.
- the contact lever 12 contains a longitudinal slot 68. It is of a housing-fixed Contact lever bearing 69 penetrated.
- the longitudinal slot 68 allows one Sliding mobility of the contact lever 12 during its pivoting.
- the contact lever 12 forms a one-armed Lever.
- Bearing end 66 and contact end 67 are offset in the longitudinal direction 51 arranged against each other.
- the two connecting bolts run 70,70 'facing surface of the contact lever 12 in the region of its contact end 67 parallel to the transverse direction 5.
- this surface In the area of the bearing end 66 this surface, however, beveled in the direction of the drive lever 11.
- On this beveled surface is an approximately semicircular contact lever knob 71 molded. With its convex side, it is the connecting bolt 70,70 'facing.
- the convex side of the contact lever knob 71 is one with a contact pressure spring 72 connected pressure plate 73 tangent.
- the contact pressure spring 72 lies in a form-fitting manner in a molded-on housing bottom 49, hollow cylindrical spring housing 74 a.
- the contact pressure spring 72 generates one Longitudinal compressive force 51.
- the pressure plate 73 adjoins vertically, in the direction of the connecting bolts 70,70 'tapering to a cheek 75.
- the cheek 75 is with the Pressure plate 73 in one piece and with an indicator lever 76 in a pivot point 77 connected.
- the indicator lever 76 itself is in a housing-fixed pin 78 rotatably mounted.
- the display lever 76 consists of two mutually perpendicular Arms whose intersection is the center of the pin 78 corresponds. The longer of the two arms of the display lever 76 is approximately in Longitudinal direction 51 aligned. It forms the indicator arm 79 with a flange-like Extension at its free end.
- the flange-like extension is arcuate and extends approximately in the transverse direction 50.
- the display arm 79 gives the display arm 79 the shape of a hammer.
- the one pointing in the longitudinal direction 51 The end face of the flange-like extension forms a display surface 80. It is to the opening of the viewing window 119 formed on the housing base directed. This is a visual display of the operating position of the Contact lever 12 possible.
- the end of the connecting bolt 70 on the housing bottom is positively connected to a U-shaped current branch 81 and is electrically contacting this current branch 81.
- the current branch 81 is fastened to a housing inner wall of the circuit breaker 1 by the connecting bolt 70.
- the two U-legs of the current branch 81 are arranged parallel to the transverse direction 50.
- the two U-legs are of different lengths.
- the shorter U-leg is pierced in the region of its free end by a cylindrical bolt opening 82 for positive connection with the connecting bolt 70.
- a main contact 83 and a lead contact 84 are fastened to the longer U-leg on the surface facing the contact lever 12.
- Main contact 83 and lead contact 84 are plate-shaped with a rectangular outline.
- a main contact 83 ' which is configured similarly to the main contact 83 and the lead contact 84, and a lead contact 84' are arranged.
- the main contact 83 ' is formed on the surface of the contact end 67 facing the current branch 81.
- the main contact 83 ' projects beyond the contact lever 12 in the depth direction 44.
- the lead contact 84' is formed on the free end of a strip-like spring clip 85.
- the spring clip 85 is fastened to the contact lever 12 with its fastening end 86.
- the fastening end 86 is provided with a rectangular pin opening 87.
- the pin opening 87 is penetrated by a rivet pin 88 (FIG. 6), as a result of which the connection between the contact lever 12 and the spring clip 85 is created.
- the fastening end 86 is bent toward the drive lever 11 relative to the rest of the spring clip 85, which runs in the transverse direction 50, approximately in the longitudinal direction 51.
- the part of the spring clip 85 which runs approximately in the transverse direction 50 is penetrated by a slot, with the exception of its free end 89 which carries the forward contact 84 '.
- the contact lever 12 lies in this slot.
- the dimensions of the slot which is rectangular with a view in the longitudinal direction 51, are dimensioned somewhat larger than the width of the contact lever 12 in the depth direction 44 and the length of the contact lever 12 in the transverse direction 50.
- the free end 89 is extended by a bracket extension 90.
- the temple extension 90 is opposite the free end 89 by 180 ° in the direction of the Contact lever 12 bent.
- the bracket extension 90 carries the forward contact 84 'on the surface.
- To the Free ends 89 close in the longitudinal direction 51 two parallel spring cheeks 91.91 '. They are integrally formed on the spring clip 85. In the transverse direction 50 they extend over the free end 89 to the area of Contact end 67 of the contact lever 12.
- the contact end 67 of the Spring cheeks 91,91 'flanked on both sides. Their height in the longitudinal direction 51 increases continuously from the contact end 67 along the transverse direction 50 until it is in the area of the bending point between free end 89 and bracket extension 90 drops abruptly.
- the transverse direction 50 there is a bearing bore 92 for the pivot bearing 65 (FIG. 6) approximately in the center of the contact lever 12.
- a connection end of a strand 93 is soldered or welded to the bearing end 66 on both sides.
- the connection ends of the wire 93 for the contact lever 12 form the free ends of two U-legs.
- the U-bottom of the strand 93 is covered in FIG. 9 by the rail extension 94 of a busbar 95.
- the concealed U-bottom of the strand 93 is also soldered or welded to the rail extension 94.
- the rail extension 94 is a metal strip with a rail slot 96 which is rectangular in the direction of view from the longitudinal direction 51. The rail slot 96 is penetrated by the drive lever 11.
- the drive lever 11 is molded from plastic to effectively additionally isolate the circuit from the windings of the coils 34, 34 '.
- the rail extension 94 is arranged parallel to the transverse direction 50. In a connection area to the busbar 95 running parallel to the longitudinal direction 51, the rail extension 94 is bent through 45 ° in the direction of the connection bolt 70 '.
- Busbar 95 and rail extension 94 are made in one piece from a metal strip. However, the metal strip is only about half as wide in the depth direction 44 in the area of the busbar 95 as in the area of the rail extension 94 Grooves on.
- the contact lever 12 is in an off position.
- the spring clip 85 bears against the main contact 83 'with pretension. Will the Bring the contact lever 12 into its contact position, first meet the lead contacts 84.84 'on each other. With a slight delay, the Main contacts 83.83 'on each other. In the contact position of the contact lever 12 the spring clip 85 is lifted off the main contact 83 '.
- Current branch 81 takes place in the area of the main contact 83 and the lead contact 84 a current division. The current division depends on the resistance of the individual components. The greater part of the current overflows the contact lever 12.
- the lead contacts 84, 84 ' have good burning properties and therefore a higher contact resistance.
- the main contacts 83, 83 ' have a small number Contact resistance, however, are more susceptible to arcing.
- the total resistance is briefly increased.
- the main arc then occurs between the contact area of the Lead contacts 84.84 '.
- the arc between the main contacts 83.83 ' goes out beforehand. The arcs that arise are not shown in the figures Extinguished quenching plates cooled to shorten the extinguishing times.
- the further course of the current can be started from the explanations in FIG. 9 explain with reference to FIGS. 10 and 11.
- the two partial flows add up in the area of a carrier console 98 again.
- the carrier bracket 98 contains a cylindrical bolt opening 82 'accordingly the branch 81 (FIG. 9).
- the bolt opening 82 ' is used for positive locking and electrically contacting connection with the connecting bolt 70 '(Fig. 6).
- the structure of the individual parts of the overcurrent monitoring device from FIG. 10 is explained with reference to FIG. 11. It is a bimetallic assembly with a U-shaped bimetal 5.
- the U-bottom forms the movement end 100 of the bimetal 5 and extends in the depth direction 44.
- the movement end 100 is bent in the region 50 remote from the bimetal legs 99.99 'in the transverse direction 50 by 45 °.
- This bent region runs in a plane parallel to the region of the rail extension 94 which is likewise bent by 45 °.
- the width of the bimetal 5 in the depth direction 44 is somewhat smaller than the corresponding extension of the rail extension 94.
- the region of the movement end 100 which is bent by 45 ° is connected a bimetal protrusion 101.
- the bimetallic projection 101 Seen in the transverse direction 50, the bimetallic projection 101 is of rectangular configuration. It is arranged in a plane parallel to the bimetallic legs 99.99 '.
- the bimetal projection 101 has a smaller extent in the depth direction 44 than the movement end 100 and is integrally formed at the end of the bent region of the movement end 100.
- the free ends of the bimetallic legs 99.99 ' are directed towards the connecting bolt 70'. These free ends are approximately square-shaped contact ends 102, 102 '.
- the contact ends 102, 102 ' are offset from the rest of the bimetallic legs 99.99' in the direction of the busbar 95.
- the busbar 95 covers the bimetal leg 99, seen in the transverse direction 50.
- the shunt circuit 97 is also U-shaped. It is arranged in a plane parallel to the bimetal 5.
- the U-base of the shunt current path 97 projects beyond the two shunt legs 103, 103 'in the depth direction 44. Its extension in this direction is somewhat larger than the corresponding extent of the rail extension 94.
- the two shunt legs 103, 103' and the adjoining leg ends 104, 104 ' correspond in outline form and Arrangement about the bimetallic legs 99.99 'and their contact ends 102.102'. However, the leg ends 104, 104 'are extended by contact pieces 105, 105'.
- the leg end 104 ' is extended approximately in the longitudinal direction 51 by means of the contact piece 105'. However, the contact piece 105 'is bent away from the bimetal 5. Seen in the transverse direction 50, the contact piece 105 'is approximately square. The leg end 104 has a greater extension in the depth direction 44 than the associated shunt leg 103. This is followed by the contact piece 105, bent at right angles and directed onto the busbar 95. Seen in the depth direction 44, the outline shape of the contact piece 105 is essentially rectangular. The contact piece 105 is pierced in its central region by a rectangular contact opening 106 in the depth direction 44 (FIG. 12).
- the surface of the busbar 95 facing away from the housing cover 148 in the final assembly position contains, as already mentioned in FIG. 9, a plurality of grooves and bulges.
- the contact bulge 107 extending in the depth direction 44 is formed.
- Its outline shape is adapted to the outline shape of the contact opening 106 in such a way that a positive connection between the conductor rail 95 and the contact piece 105 is produced in the final assembly state.
- the leg end 104 is pierced in its area facing the leg end 104 'by a screw opening 108 in the transverse direction 50. Its outline corresponds approximately to that of a semicircle with its concave side facing the leg end 104 '.
- the screw opening 108 enables an adjusting screw 109 with its insulating pin 110 to reach through the leg end 104 without contact in the final assembly state and to act on the contact end 102 of the bimetal 5.
- the cylindrical insulating pin 110 is integrally formed on the end face of the adjusting screw 109 facing the bimetal 5.
- the direction of action of the adjusting screw 109 corresponds to the transverse direction 50.
- the adjusting screw 109 is mounted in a threaded bore 111.
- the threaded bore 111 breaks through a currentless branch 112 of the carrier bracket 98 in the transverse direction 50.
- the branch 112 has the outline shape of a rectangular plate. In the area of its corner edge facing the shunt 103 and diagonally opposite corner edge, the branch 112 is recessed in a rectangular manner.
- a shunt contact surface 113 is integrally formed on the carrier console 98.
- the outline shape of the shunt contact surface 113 is essentially rectangular when viewed in the transverse direction 50. While the de-energized branch 112 is arranged parallel to the leg end 104 of the shunt current path 97 in the final assembly position, the shunt contact surface 113 is bent in the direction of the busbar 95.
- the shunt contact surface 113 and the contact piece 105 ' which is also bent towards the leg end 104', are arranged in mutually parallel planes.
- a bimetal contact surface 114 running parallel to the busbar 95 is integrally formed.
- the bimetal contact surface 114 is square.
- the plate-like bimetal contact surface 114 projects beyond the shunt contact surface 113 in the depth direction 44 on the side facing away from the branch 112.
- the branch 112 and the shunt contact surface 113 are connected to one another via a base piece 115.
- the base piece 115 is rectangular in the longitudinal direction 51.
- the base piece 115 is the part of the support bracket 98 on which the connecting bolt 70 'is electrically contacted in the final assembly position.
- the bottom piece 115 is broken through by the cylindrical bolt opening 82 ′ in the longitudinal direction 51.
- the adjusting screw 109 becomes the contact end 102 of the bimetal 5 pressurized.
- the current flowing according to the explanations in FIG. 9 is divided in the region of the rail end 116.
- a part flows through the bimetal 5 from the contact end 102 to the contact end 102 '.
- the other current component flows through the shunt current path 97 from the contact piece 105 to the contact piece 105 '.
- the two partial currents add up again in the region of the shunt contact surface 113 of the carrier console 98.
- the bimetal 5 is designed such that the movement end 100 is deflected in the direction of the shunt current path 97 in the event of an overcurrent. This corresponds to a deflection side 117 (FIG. 10).
- the opposite direction along the transverse direction 50 corresponds to a rear side 118.
- the thermal deflection movement is supported by an electrodynamic force acting on the bimetal leg 99.
- Busbar 95 and bimetal arm 99 act like two parallel conductors through which current flows in opposite directions. Such conductors repel each other due to the electrodynamic force.
- the shunt arm 103 and the bimetallic arm 99 act like two parallel conductors through which current flows. Such conductors attract due to the electrodynamic force.
- the electrodynamically induced deflection movement of the bimetal 5 supports its thermal deflection movement, particularly in the case of very large overcurrents. This increases the tripping sensitivity of the circuit breaker and reduces the tripping time.
- the bimetallic assembly shown in Fig. 10 and in Fig. 11 is for amperages suitable above 50 A.
- the operating positions of the circuit breaker 1 are explained with reference to FIGS. 6 to 8. 6, the contact lever 12 is in its contact position.
- the main contacts 83, 83 'and the flow contacts 84, 84' rest against one another with their mutually facing end faces, so that the circuit inside the circuit breaker 1 is closed.
- the switch lock 4 is closed.
- the toggle lever formed from the two levers 59 and 60 is in its extended position.
- the limiting lug 62 and the lug stop 63 prevent the toggle lever from being stretched beyond its extended position.
- the contact lever 12 is guided on the contact lever bearing 69.
- the contact pressure spring 72 acts with its spring force in the longitudinal direction 51 by means of the pressure plate 73 on the contact lever knob 71 of the contact lever 12.
- the contact lever 12 is rotated clockwise with the pivot bearing 65 as the axis of rotation.
- the contact lever end 64 of the toggle lever presses the contact lever 12 with the contact lever bearing 69 as the axis of rotation in the clockwise direction in the direction of the connecting bolts 70, 70 '.
- sufficient contact pressure is generated on the main contacts 83, 83 'and on the flow contacts 84, 84'.
- the position of the indicator lever 76 depends on the position of the contact pressure spring 72. Both components are connected to each other via the pivot point 77.
- the indicator arm 79 is rotated about the pin 78 as the axis of rotation.
- the viewing window 119 accordingly shows whether the circuit is open or closed.
- the drive lever 11 is in its switched-on position in FIG. 6. It is held in its switched-on position by the holding force of the switching drive 3.
- the magnetic direction of flow within the switching drive 3 is oriented such that the armature 23 rests with one end face on the truncated cone 46 of the pot lid 27.
- a torsion spring 120 is additionally provided. It is fixed to the bolt 121 which is fixed to the housing and extends in the depth direction 44.
- One spring leg is supported on a cam 122 of the drive lever 11.
- the cam 122 is formed on the end of the drive lever 11 facing away from the latching lever 13.
- the second spring leg rests on a housing pin 123 which is also fixed to the housing and extends in the depth direction 44.
- the force effect of the torsion spring 120 is the same as the magnetic force of the switching drive 3 in the switched-on position of the drive lever 11.
- the magnetic force must counteract the pressure of the torsion spring 120.
- the force required by the switching mechanism 4 is low. 6
- the latching plate 54 lies in the latching notch 55. As a result, drive lever 11 and latch lever 13 are latched together. This ensures a stable extended position of the toggle lever and a reliable retention of the contact lever 12 in its contact position.
- the drive lever 11 is in its off position.
- the armature 23 then moves in the axial direction 24 on the Truncated cone 46 'of the pot base 26 and is only after the current pulse by the force of the permanent magnet 22 in its new switching position held.
- the drive lever 11 is thereby with the drive lever axis 52 as Rotation axis turned counterclockwise and in its off position transferred.
- a pressure arm 124 formed on the drive lever 11 is pressurized in the off position of the drive lever 11, the additional switch 7.
- the drive lever remains during the transition to its switch-off position 11 latched to the latch lever 13.
- the toggle is in its kink position transferred.
- the contact lever 12 with the contact lever bearing 69 as an axis of rotation counterclockwise rotated and transferred to its off position.
- Unlatching from Drive lever 11 and latch lever 13 is not possible because of the latch lever 13 by means of a torsion spring not shown in the figures Knee joint axis 56 is rotated clockwise such that it is the latch end 53 of the drive lever 11 pressurized.
- the not shown Torsion spring is mounted on the knee joint axis 56.
- the latch lever is also located 13 with its surface facing the contact lever 12 on Nose stop 63 and with the end of its switching arm 58 on the stationary fixed auxiliary switch 6 on. A rotation of the latch lever 13 about Counterclockwise knee joint axis 56 is therefore additionally difficult. The latch lever 13 remains reliably in its transverse direction 50 parallel layers. While the drive lever is in the off position 11 pressurizes the end of the switching arm facing the auxiliary switch 6 58 a switch button 125 of the auxiliary switch 6.
- Fig. 8 shows the relationships of the mechanics of the circuit breaker 1 after bimetallic release.
- the bimetal 5 extends through with its bimetal projection 101 a slide 126 housed parallel to the transverse direction 50 in the area its one drive end.
- the opposite drive end in the transverse direction 50 of the slide 126 is from a drive arm 127 of an angle lever 128 enforced.
- the angle lever 128 consists essentially of the Drive arm 127 and a perpendicular to it and approximately in the transverse direction 50 extending unlatching arm 129.
- the angle lever 128 is with a circular extension of the unlatching arm 117 in the area of Intersections of both arms 115, 117 can be rotated about an angle lever axis 130 stored.
- the angle lever 128 is by a spring, not shown in the Turned clockwise.
- the slide 126 is driven by the drive arm 127 moved towards auxiliary switch 6.
- the drive arm 127 and the bimetal projection 101 of the bimetal 5 are each located in recesses of the slide 126.
- the bimetal protrusion 101 has depending on the adjustment point within the recess of the slide 126 assigned to it and ambient temperature another location. Around the slide 126 cannot be driven unintentionally by changing ambient temperatures the drive arm 127 of the bell crank 128 e.g. from a compensation bimetal consist.
- the bimetal projection 101 is deflected in the event of an overcurrent in the direction of the shunt current path 97.
- the slider 126 is driven in the same direction.
- the angle lever 128 is rotated counterclockwise about the angle lever axis 130.
- the unlatching arm 129 of the angle lever 128 strikes the surface of the switching arm 58 facing it and pressurizes the latching lever 13 in this area.
- the latch lever 13 is rotated counterclockwise about the knee joint axis 56.
- Latching plate 54 and latching notch 55 disengage, which leads to unlatching of drive lever 11 and latching lever 13.
- the drive lever 11 remains in its switched-on position.
- the latching lever 13 in FIG. 8 performs the same movement in the direction of the switch button 125 as when the drive lever 11 was transferred from its switched-on position (FIG. 6) to its switched-off position (FIG. 7).
- the transfer of the contact lever 12 into its switch-off position during the free release by the bimetal 5 after the release of the drive lever 11 and the release lever 13 corresponds to the explanations in FIG. 7.
- sensors can also be used to detect the Circuit breaker 1 from its on position to its off position switch.
- the sensor is electrically connected in parallel to the auxiliary switch 6 and triggers the switching function when specified values are exceeded or undershot.
- sensors can e.g. Temperature sensors, pressure gauges, accelerometers, Tachometer or Hall probes.
- the drive lever 11 facing end of the shift rod 25 is with the rod thread 42nd Mistake.
- the rod thread 42 engages in an internal thread 131 of the Coupling member 43 a.
- the internal thread 131 breaks through in Longitudinal direction 5 centrally a base plate 132.
- the base plate 132 is in the transverse direction 50 seen square.
- the base plate is in the final assembly state 132 arranged perpendicular to the longitudinal extension of the shift rod 25.
- the base plate 132 is part of the coupling member 43.
- the areas of the coupling member flank the Coupling holes 133,133 'the drive lever 11. In this area is the Drive lever 11 provided with a coupling axis opening 134.
- the coupling holes 133, 133 'and the coupling axis opening 134 are in the final assembly state penetrated by the coupling axis 45.
- the diameter of the Coupling bores 133, 133 ' is smaller than that of the coupling axis opening 134. This difference eliminates tolerances that occur during operation of circuit breaker 1, balanced.
- the axis 45 also penetrates two intermediate lever holes in the final assembly state 135,135 'of an intermediate lever 136.
- the intermediate lever bores 135,135' break through associated flanking parts 137, 137 '.
- the flanking parts 137, 137 'arranged parallel to one another are components of the intermediate lever 136. They are designed conically in the longitudinal direction 51 with approximately semicircular, the cam 122 of the drive lever 11 facing Cone tip.
- the flanking part 137 is also with a bearing bore 138 provided.
- the corresponding hole in the flanking part 137 ' is not shown in Fig. 13.
- An intermediate lever axis 139 extends through in the final assembly state the bearing bore 138 of the flanking part 137 and corresponding bore of the flanking part 137 'and an intermediate lever bearing 140.
- the intermediate lever bearing 140 breaks through the drive lever 11 and is adapted to the outline of the intermediate lever axis 139.
- the flanking parts 137, 137 ' touch the drive lever 11 on the outside in the region of its intermediate lever bearing 140.
- the intermediate lever 136 is thus in the final assembly state mounted on the drive lever 11.
- the flanking parts 137.137 ' are connected by a base part 141 arranged perpendicular thereto.
- the Base part 141 is square-shaped in the transverse direction 50 with a central one Leg bore 142. Seen in the longitudinal direction 51, the base part 141 is U-shaped with free ends of the U-legs directed at the drive lever 11.
- the U-legs of the base part 141 partially form the connection points between Base part 141 and flanking parts 137, 137 '.
- a compensating spring 143 in the transverse direction 50. In the final assembly state, it pressurizes the surface of the base part 141 facing the drive lever 11.
- the compensating spring 143 is adjusted so that the armature 23, with its end faces facing the truncated cones 46, 46 ', can bear directly against them.
- Manufacturing tolerances between the switching mechanism 4 and the switching drive 3 occurring at the beginning or during the operation of the circuit breaker 1 can be compensated for by the switching rod 25.
- a screwdriver for example, engages in the adjustment slot 34 of the shift rod 25.
- Shift rod 25, coupling member 43, intermediate lever 136, compensating spring 143, torsion spring 120 and drive lever 11 cooperate in such a way that the play between drive lever 11 and latch lever 13 is compensated for in order to ensure a safe latching and unlatching of these two components.
- the air gap between the armature 23 and the truncated cone 46 or the truncated cone 46 ' can be kept constant to achieve a constant magnetic force.
- the leg of the torsion spring 120 supported on the housing pin 123 passes through the compensating spring 143 and the leg bore in the final assembly position 142 (Fig. 6).
- the cam 122 limits the longitudinal extent of the drive lever 11 on its the end facing away from the latching lever 13 (FIG. 6).
- the cam 122 has in the depth direction 44 a circular outline shape with a semicircular Extension of part of the circumference. At the extreme longitudinal extent of the drive lever 11, the cam 122 is different from the circular one Outline flattened approximately in the transverse direction 50.
- the cam 122 is in Depth direction 108 penetrated by a bore. In the cams 108 several Drive lever 11 can be introduced a common axis, so that a Mechanical coupling of several circuit breakers 1 is created.
- the cam 122 is in the depth direction 44 is wider than the adjoining region of the Drive lever 11.
- this area of the drive lever facing the shift rod 25 11 is recessed in the longitudinal direction 51. Seen in the transverse direction 50 this recess is 144 U-shaped. The drive lever 11 is thereby by the Shift rod 25 is not hindered during its rotational movements. To the with the area of the drive lever 11 provided with the recess 144 closes an area widened in the depth direction 44. In this area is the balancing spring 143 used.
- the drive lever 11 is by means of a lever axis bore 145 mounted on the drive lever shaft 52 fixed to the housing. In this area is the height of the drive lever 11 in the transverse direction 50 enlarged relative to the cam-side end of the drive lever 11.
- the pressure arm 124 is integrally formed in the area of the lever axis bore 145. It is with its end facing the drive lever 11 in the depth direction 44 arranged and kinks vertically towards its free end, running approximately in the longitudinal direction 51.
- the free end of the pressure arm 124 is widened in the transverse direction 50 with respect to the rest of the area of the pressure arm 110.
- the surface of the free end of the free switch facing the Pressure arm 124 is approximately semicircular with the additional switch 7 facing Rounded convex side.
- Fig. 14 it can be seen that the circuit breaker housing from the housing bottom 49 effective housing shell and another as a housing cover 148 effective housing shell is composed.
- the Mounting plate 149 protrudes from the narrow side of both housing shells in Transverse direction 50.
- This protruding area contains the mounting plate 149 a mounting hole 150.
- the expansion of the mounting plate 149 is limited in the transverse direction 50 by a fastening plate edge 151.
- the fastening plate edge 151 extends in the depth direction 44 arranged. Their extent extends to about half of the extent of the circuit breaker 1 in the depth direction 44.
- the housing cover 148 contains a cover plate 152 arranged parallel to the plane spanned by the transverse direction 50 and the longitudinal direction 51. It has approximately a square outline shape. It can be removed from the housing cover 148 by fastening means, not shown here. These fastening means engage in four plate bores 153 arranged on the cover plate 152.
- the cover plate 152 covers the control electronics 2 fastened in the circuit breaker 1.
- the control electronics 2 are connected to the connection block 21 by connecting lines 16 (FIG. 15).
- the connection block 21 is arranged on the narrow side of the housing cover 148 facing away from the fastening plate 149. In the longitudinal direction 51, the connection block 21 protrudes from the housing cover 148.
- connection block 21 has a rectangular outline shape and contains ten connection sockets 20 on its surface.
- the two connection sockets 20 arranged side by side in the depth direction 44 are each electrically connected in parallel. Measuring or display devices are connected to the connecting sockets 20, for example.
- Several circuit breakers 1 can also be connected in parallel.
- connection block 21 is inserted in a recess in the housing cover 148.
- the cover plate 152 is extended in the longitudinal direction 51 in the region of the connection block 21 in order to completely cover the recess.
- the viewing window 119 is arranged on the narrow side of the housing cover 148 carrying the connection block 21. In the rectangular viewing window 119, it is visually indicated whether the circuit is closed or open. A cutout on the narrow side of the housing cover 148 in the region of the viewing window 119 is also covered by an extension of the cover plate 152 in the longitudinal direction 51.
- the cylindrical connecting bolts 70, 70 'extending in the longitudinal direction 51 penetrate the circuit breaker housing in the region of its narrow side facing away from the mounting plate 149.
- Both connecting bolts 70, 70 ' run approximately in the division plane between housing base 49 and housing cover 148.
- An electrical consumer is connected to the two connecting bolts 70, 70' via power lines.
- the connecting bolts 70, 70 ' are electrically shielded from one another by a partition 154 formed on the housing base 49.
- the partition 154 is T-shaped as seen in the longitudinal direction 51.
- the T crossbar is arranged in the transverse direction 50 and corresponds to the expansion of the housing base 49 in this direction.
- the T-crosspiece forms an extension of the housing base 49 in the longitudinal direction 51, the T-crosspiece being arranged offset in the depth direction 44 with respect to the housing base 49.
- the extension of the circuit breaker housing in the transverse direction 50 is divided into two halves by the vertical T-leg which protrudes vertically from the T-crosspiece.
- the vertical leg forms a plane arranged vertically on the circuit breaker housing. Its extent in the depth direction 44 is somewhat larger than the corresponding extent of the housing base 49.
- the single-pole circuit breaker 1 can be seen in FIG. 15, but with the cover plate 152 removed.
- a circuit board 155 is fitted in the inner region which can be closed by the cover plate 152. It is arranged parallel to the plane spanned by the transverse direction 50 and the longitudinal direction 51.
- the entire control electronics 2 are located on the circuit board 155.
- a part of the control electronics 2 is a hybrid circuit 156.
- the connections for the additional switch 7 and the auxiliary switch 6 are also located on the circuit board.
- Five connecting lines 16 connect the control electronics 2 to the connection sockets 20 of the Terminal block 21. In each case two connecting sockets 20 arranged side by side in the depth direction 44 are connected in parallel. This allows an electrical coupling of several circuit breakers 1.
- a plurality of circuit breakers 1 can also be coupled by direct connections of the circuit boards 155.
- the housing base 49 and the housing cover 148 are provided with openings, not shown, so that the conductor tracks relating to the same electrical signal on the circuit boards 155 of a plurality of circuit breakers 1 can be electrically connected in parallel via connecting wires. Except for a single connection block 21 for the connection, for example, of the external remote switch 8, the remaining connection blocks 21 are unnecessary in this case.
- the housing cover 148 four housing cover bores 157 are provided, which correspond to the plate bores 153 of the cover plate 152.
- a groove-like adjustment opening 158 is formed on the end face of the housing base 49 facing the housing cover 148 in the region of the electromagnetic switching drive 3. Through the adjustment opening 158, for example, a screwdriver can engage in the adjustment slot 34 of the shift rod 25 in order to adjust the drive lever 11 and the armature 23.
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Description
Die Erfindung betrifft einen fernsteuerbaren Schutzschalter mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruches 1.The invention relates to a remotely controllable circuit breaker with the features
the preamble of
Derartige Schutzschalter werden z.B. in Bordnetzen von Landfahrzeugen,
Flugzeugen oder Schiffen verwendet. Sie ersetzen zunehmend herkömmliche
Bordnetzschutzschalter, bei denen die Stromleitungen von der Stromquelle zum
Schaltpult im Cockpit und von dort zum elektrischen Verbraucher geführt werden.
Fernsteuerbare Schutzschalter hingegen können direkt am elektrischen Verbraucher
angeordnet werden, so daß die Stromleitungen von der Stromquelle
direkt zum elektrischen Verbraucher ohne den Umweg über das Schaltpult geführt
sind. Die Ein- und Ausschaltsteuerung des Schutzschalters erfolgt dann
durch einen im Schaltpult angeordneten externen Fernschalter. Der externe
Fernschalter ist mit dem Schutzschalter nur durch Steuerleitungen verbunden.Such circuit breakers are used, for example, in the on-board networks of land vehicles, aircraft or ships. They are increasingly replacing conventional on-board circuit breakers in which the power lines are routed from the power source to the dashboard in the cockpit and from there to the electrical consumer.
Remote-controlled circuit breakers, on the other hand, can be arranged directly on the electrical consumer, so that the power lines are led directly from the power source to the electrical consumer, without going through the control panel. The circuit breaker is then switched on and off by an external remote switch located in the control panel. The external remote switch is only connected to the circuit breaker by control lines.
Eine derartige Anordnung fernsteuerbarer Schutzschalter reduziert das Kabelgewicht in Bordnetzen und verringert daher auch die Kosten für die Verkabelung. Die Verkabelung selbst ist vereinfacht und wirkt platzsparend. Der Aufbau des Schaltpultes ist ebenfalls vereinfacht, da es nur noch aus der Steuereinrichtung, z.B. aus den externen Fernschaltern, besteht.Such an arrangement of remotely controllable circuit breakers reduces the cable weight in vehicle electrical systems and therefore also reduces the costs for cabling. The cabling itself is simplified and saves space. The structure of the control panel is also simplified, since it only consists of the control device, e.g. consists of the external remote switches.
Die Steuereinrichtung kann aber auch ein Computer sein. Mit Hilfe der Steuereinrichtung kann der Schutzschalter ein- und ausgeschaltet, der Schaltzustand der Kontakte angezeigt und die Auslösung durch Überstrom angezeigt werden. The control device can also be a computer. With the help of the control device the circuit breaker can be switched on and off, the switching state of contacts are displayed and tripping by overcurrent is displayed.
Bei einem aus US-A-3 706 100 (nächstliegender Stand der Technik) bekannten fernsteuerbaren Schutzschalter ist eine auf einen externen Fernschalter und auf einen elektromagnetischen Schaltantrieb einwirkende Steuerelektronik integriert. Der Schaltantrieb ist mit einer den Stromkreis schließenden und unterbrechenden Schubstange gekoppelt. Bei Überstrom wird ein als thermisches Auslöseorgan wirksames Bimetall des Schutzschalters aktiviert. Dieses Bimetall verursacht einerseits eine Öffnungsstellung der Schubstange und andererseits eine Betätigung eines im Schutzschaltergehäuse integrierten Hilfsschalters. Dieser Hilfsschalter wiederum führt über die Steuerelektronik zur Ausschaltung des Fernschalters. Nachteilig bei dem vorbekannten Schutzschalter ist die lose und deshalb mechanisch labile Kopplung der das Schaltschloß bildenden Schubstange mit den am Schaltantrieb permanent angelenkten Antriebshebeln. Aufgrund des natürlichen Verschleisses dieser dem Schaltantrieb zugeordneten Antriebshebel entstehen im Laufe der Betriebszeit undefinierte Schaltstellungen der Schubstange, wodurch die Betriebssicherheit des Schutzschalters gefährdet ist. Aufgrund der vorgenannten mechanisch labilen Kopplung zwischen dem Schaltschloß und dem Schaltantrieb entstehen auch verhältnismäßig lange Übergangszeiten bei der Überführung der Schubstange in deren Schließstellung. Bei Bimetallauslösung reagiert deshalb der Schutzschalter zu langsam. Außerdem können die langen Übergangszeiten zu einem Funkenüberschlag führen. Irreparable mechanische Beschädigungen der Schubstangenkontakte sind die Folge. Weiterhin ist es nachteilig, daß der Zustand der gesamten Schaltmechanik des Schutzschalters immer von der Stellung des Bimetalls abhängig ist. Nach einer erfolgten Bimetallauslösung des Schutzschalters wird ein definierter Zustand der Schaltmechanik erst dann erreicht, wenn das Bimetall wieder abgekühlt und deaktiviert ist. Bei einem übermäßigen Verschleiß des Bimetalls im Laufe der Betirebszeit ist ein definierter Zustand der Schaltmechanik überhaupt nicht mehr erzielbar. In diesem Fall ist der Schutzschalter funktionsuntüchtig. Aufgrund des mechanisch, elektromechanisch und elektronisch komplizierten Aufbaus ist der vorbekannte Schutzschalter besonders störanfällig. In a remote controllable circuit breaker known from US-A-3 706 100 (closest prior art) is one an external remote switch and an electromagnetic switch drive acting control electronics integrated. The switch drive is with one the circuit closing and interrupting push rod coupled. With overcurrent becomes a bimetal of the circuit breaker that acts as a thermal release element activated. On the one hand, this bimetal causes the push rod to open and on the other hand an actuation of an integrated in the circuit breaker housing Auxiliary switch. This auxiliary switch in turn leads via the control electronics to switch off the remote switch. A disadvantage of the known Circuit breaker is the loose and therefore mechanically unstable coupling of the Switch rod forming push rod with those permanently articulated to the switch drive Drive levers. Due to the natural wear and tear of this Drive levers assigned to the switching drive arise in the course of the operating time undefined switch positions of the push rod, which increases operational safety the circuit breaker is at risk. Due to the aforementioned mechanically unstable Coupling between the switch lock and the switching drive also arise proportionately long transition times when transferring the push rod into the Closed position. The circuit breaker therefore reacts when the bimetal releases slowly. In addition, the long transition times to a sparkover to lead. Irreparable mechanical damage to the push rod contacts are the consequence. Furthermore, it is disadvantageous that the condition of the whole Switching mechanism of the circuit breaker always depends on the position of the bimetal is. After the bimetallic circuit breaker has tripped, a Defined state of the switching mechanism is only reached when the bimetal is back cooled down and deactivated. In the event of excessive wear of the bimetal In the course of the operating time there is a defined state of the switching mechanism not at all achievable. In this case, the circuit breaker is inoperable. Because of the mechanically, electromechanically and electronically complicated The previously known circuit breaker is particularly susceptible to breakdown.
Ausgehend von diesen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen fernsteuerbaren Schutzschalter derart auszugestalten, daß er
mit wenigen Bauteilen in seinem Aufbau vereinfacht und damit seine
Störanfälligkeit verringert wird. Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination
des Anspruchs 1 gelöst.Based on these disadvantages, the object of the invention
based on designing a remotely controllable circuit breaker such that it
with a few components simplified in its structure and thus its
Susceptibility to interference is reduced. This task is due to the combination of features
of
Als Schaltantrieb wird das aus DE-GM 1 927 273 und aus H.Brungsberg,
Polarisierte Magnete für Schaltgeräte, ETZ-A Band 86 (1965), Heft 11,
S. 371 ff. bekannte Magnetsystem mit all seinen Vorteilen verwendet. Damit ist
die für den Schaltantrieb notwendige Steuerenergie verringert und die Schaltempfindlichkeit
erhöht. Dieser Schaltantrieb erfüllt außerdem die Anforderungen
an die EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) in Bordnetzen. Gleichzeitig
unterstützt er stabile Betriebsstellungen des Schutzschalters. Dieser Schaltantrieb
gewährleistet große Halte-, Schub- und Zugkräfte bei geringem Steuerenergieverbrauch.
Dies wirkt kostensparend, wobei gleichzeitig die Leistungsfähigkeit
des Schutzschalters erhöht ist. Somit ist für ein zuverlässiges
Schließen und Unterbrechen des Stromkreises ein einfacher Aufbau der Mechanik
möglich. Dies wirkt sich günstig auf die Dimensionierung des
Schutzschaltergehäuses und auf die Kosten des Schutzschalters aus.The magnet system known from DE-GM 1 927 273 and from H.Brungsberg, Polarized Magnets for Switchgear, ETZ-A Volume 86 (1965),
Der Hilfsschalter wirkt als Bindeglied zwischen der Steuerelektronik und dem Schaltantrieb einerseits und der Mechanik des Schutzschalters andererseits und nutzt ohne zusätzliche Bauteile die Schaltbewegung des Schaltschlosses nach Bimetallauslösung des Schutzschalters zur Auslösung des externen Fernschalters aus. Der Fernschalter wiederum wirkt über die Steuerelektronik auf den Schaltantrieb ein, damit dieser mit dem Schaltschloß wieder verklinkt wird. Hierdurch wird in einfacher automatischer Ablauffolge eine definierte Ausschaltstellung des Schutzschalters erreicht.The auxiliary switch acts as a link between the control electronics and the Switch drive on the one hand and the mechanics of the circuit breaker on the other and uses the switching movement of the key switch without additional components after tripping the circuit breaker to trip the external Remote switch off. The remote switch in turn works via the control electronics on the switch drive so that it locks again with the switch lock becomes. This creates a defined in a simple automatic sequence Circuit breaker off position reached.
Die Koppelung des Schaltschlosses mit der Steuerelektronik ermöglicht eine Reduzierung der Bauteile zum Auslösen der verschiedenen Betriebsfunktionen. Dies ist die Voraussetzung für einen einfachen Aufbau des Schutzschalters. Dies vermindert dessen Kosten und erhöht dessen Zuverlässigkeit. The coupling of the key switch with the control electronics enables one Reduction of the components to trigger the various operating functions. This is the prerequisite for a simple construction of the circuit breaker. This reduces its cost and increases its reliability.
Die Ansprüche 2 und 3 unterstützen den geordneten und automatischen Funktionsablauf
des Schutzschalters.
Gemäß Anspruch 4 kann das elektrische Signal des Zusatzschalters für die
Steuerelektronik genutzt werden, um über diese bestimmte Funktionen des
Schutzschalters auszulösen. Damit ist der Funktionsablauf von der Schaltstellung
des Schaltantriebs abhängig. Dies trägt weiterhin zum geordneten Funktionsablauf
des Schutzschalters bei. Die Schaltstellung des Schaltantriebes
kann auch in einfacher Weise durch das elektrische Signal des Zusatzschalters
z.B. optisch oder akustisch angezeigt werden.According to
Der Zusatzschalter nach Anspruch 5 bewirkt durch seinen Anschluß an die
Steuerelektronik auf technisch einfache Weise die Freigabe zur Wiedereinschaltung
des Schutzschalters. Die Wiedereinschaltung ist somit von der
Schaltstellung des Schaltantriebs abhängig, wodurch der geordnete
Funktionsablauf weiterhin unterstützt ist.The additional switch according to
Anspruch 6 betrifft eine bevorzugte Ausführungsform des Schaltschlosses.
Diese Ausführungsform unterstützt den einfachen Aufbau des Schutzschalters.
Die mechanischen Bewegungen des Schaltschlosses sind mit der Schaltstellung des Hilfsschalters gekoppelt. Ohne zusätzliche Bauteile ist eine Anzeige der Betriebsstellung des Schaltschlosses möglich. Stabile Schaltstellungen des Schaltschlosses gewährleisten das zuverlässige Schalten des Hilfsschalters und vermeiden dadurch Fehlfunktionen des Schutzschalters.The mechanical movements of the key switch are in the switch position of the auxiliary switch coupled. There is a display without additional components the operating position of the key switch possible. Stable switch positions of the Switch lock ensure reliable switching of the auxiliary switch and avoid malfunction of the circuit breaker.
Der Hilfsschalter kann vorteilhaft auch als Drehbegrenzungsanschlag verwendet werden. The auxiliary switch can advantageously also be used as a rotation limit stop be used.
Das Bimetall ist mit der Schaltstellung des Hilfsschalters gekoppelt und ermöglicht ohne zusätzliche Bauteile eine Anzeige der Bimetallauslösung. Außerdem ist durch die während der Bimetallauslösung erfolgende Entklinkung das Ausschalten des Schutzschalters gewährleistet.The bimetal is with the switch position of the Auxiliary switch coupled and enables a display without additional components the bimetallic release. It is also due to the bimetallic release unlatching ensures that the circuit breaker is switched off.
Ein Schutzschalter nach Anspruch 8 ist auch für andere Meßgrößen außer
Überstrom geeignet. Das am Sensor anliegende Signal ersetzt dabei das
Signal des Hilfsschalters bei dessen Umschalten infolge Bimetallauslösung und
wirkt in gleicher Weise auf die Steuerelektronik ein.A circuit breaker according to
Der Aufbau der Steuerelektronik gemäß Anspruch 9 ermöglicht dessen bequemen und platzsparenden Einbau in den Schutzschalter. Die Verbindungsleitungen zu Hilfsschalter, Zusatzschalter und Schaltantrieb sind dadurch kurzgehalten. Die Steuerelektronik läßt sich bei einem Defekt in einfacher Weise austauschen. Somit sind auch Reparaturzeiten am Schutzschalter reduziert.The structure of the control electronics according to claim 9 enables this convenient and space-saving installation in the circuit breaker. The There are connecting cables to the auxiliary switch, additional switch and switching drive thereby kept short. The control electronics can be in case of a defect exchange easily. So there are also repair times at the circuit breaker reduced.
Ein Schutzschalter nach Anspruch 10 berücksichtigt externe Anschlußmöglichkeiten
an den Schutzschalter über dessen Anschlußblock, z.B. für Meßzwecke.
Somit ist eine bequeme Überprüfung verschiedener Funktionen des
Schutzschalters möglich.A circuit breaker according to
Die Ansprüche 11 und 12 betreffen eine einfache Möglichkeit, die Schaltstellung
des Schaltschlosses über eine an den Anschlußblock anschließbare Anzeigevorrichtung
zu signalisieren.
Gemäß Anspruch 13 ist auch der Fernschalter in einfacher Weise an die
Steuerelektronik anschließbar. Ein defekter Femschalter kann ohne besonderen
Montageaufwand ausgetauscht werden. Außerdem können verschiedene
Typen von Fernschaltern eingesetzt werden, ohne den Schutzschalteraufbau
zu ändern.According to
Ein einpoliger Schutzschalter nach Anspruch 14 ist in einfacher Weise durch
Verwendung von solchen Schutzschaltern entsprechend der Anzahl der
Stromphasen auch als mehrpoliger Schutzschalter, z.B. für Drehstrom, geeignet.
Eine Vorkonfektionierung des Schutzschalters entsprechend der Phasenanzahl
entfällt. Der konstruktive Aufbau des einpoligen Schutzschalters wird
für verschiedene Phasenanzahlen nicht verändert. Dies bedeutet reduzierte
Fertigungs- und Logistikkosten.A single-pole circuit breaker according to
Anspruch 15 betrifft eine weitere Möglichkeit, mehrere einpolige Schutzschalter
zu einem mehrpoligen Schutzschalter zu koppeln. Dadurch können die Anschlußblöcke
bis auf einen eingespart werden.
Anspruch 16 vermeidet elektrische Gefahrenquellen, z.B. Kurzschlußgefahr und
gewährleistet eine sichere Funktionsweise des einpoligen wie auch des mehrpoligen
Schutzschalters.
Anspruch 17 betrifft eine vorteilhafte Maßnahme zur Kopplung mehrerer
einpoliger Schutzschalter zu einem mehrpoligen Schutzschalter. Bei diesem
mehrpoligen Schutzschalter können Schaltantriebe bis auf einen eingespart
werden und verringern die Kosten dieses Schutzschalters.
Anspruch 18 betrifft eine bevorzugte Ausführungsform des Schaltschlosses.
Diese Ausführungsform unterstützt den einfachen Aufbau des Schutzschalters
und eine wirksame Kraftübertragung der Drehbewegungen der Hebel für die
Schaltstellungen des Schaltschlosses. Somit ist ein zuverlässiges Öffnen und
Schließen des Stromkreises gewährleistet.
Die mechanischen Bewegungen des Verklinkungshebels nach Anspruch 20 sind mit der Schaltstellung des Hilfsschalters gekoppelt. Ohne zusätzliche Bauteile ist eine Anzeige der Betriebsstellung des Schaltschlosses möglich. Stabile Schaltstellungen des Schaltschlosses gewährleisten das zuverlässige Schalten des Hilfsschalters und vermeiden dadurch Fehlfunktionen des Schutzschalters.The mechanical movements of the latch lever according to claim 20 are with the switch position of the auxiliary switch coupled. There is a display without additional components the operating position of the key switch possible. Stable switch positions of the Switch lock ensure reliable switching of the auxiliary switch and avoid malfunction of the circuit breaker.
Anspruch 21 ermöglicht bei einer entsprechenden Anordnung von Verklinkungshebel
und Hilfsschalter dessen Umschalten mit geringem Kraftaufwand.
Hierzu wird die Verschiebe- und/oder Drehbewegung des Verklinkungshebels
ausgenutzt. Der Hilfsschalter kann vorteilhaft auch als Drehbegrenzungsanschlag
verwendet werden.
Anspruch 22 erleichtert das Schalten des Hilfsschalters mittels des Verklinkungshebels.
Anspruch 23 betrifft eine Maßnahme zum Öffnen des Stromkreises bei Überstrom.
Das Bimetall ist über den Verklinkungshebel mit der Schaltstellung des
Hilfsschalters gekoppelt und ermöglicht ohne zusätzliche Bauteile eine Anzeige
der Bimetallauslösung. Außerdem ist durch die während der Bimetallauslösung
erfolgende Entklinkung das Ausschalten des Schutzschalters gewährleistet.
Die nach Anspruch 24 am Schaltantrieb angebrachte Schaltstange ermöglicht während des Schaltvorganges des Schaltantriebes eine gute Kraftübertragung auf das Schaltschloß des Schutzschalters.The shift rod attached to the shift actuator enables good power transmission during the switching process of the switching drive on the circuit breaker of the circuit breaker.
Anspruch 25 betrifft eine Maßnahme zur mechanischen Koppelung zwischen
Schaltantrieb und Schaltschloß.
Anspruch 26 ermöglicht eine sehr wirksame Kraftübertragung zwischen dem
Antriebshebel und dem Verklinkungshebel des Schaltschlosses.
Die geometrische Ausgestaltung des Antriebshebels nach Anspruch 27 erleichtert das Umschalten des Zusatzschalters.The geometric configuration of the drive lever according to claim 27 facilitated switching the additional switch.
Nach Anspruch 28 wird eine Benutzerperson auf einfache Weise darüber informiert,
ob der Stromkreis unterbrochen oder geschlossen ist.According to
Die gemäß Anspruch 29 im Schutzschalter angeordneten Bauteile schaffen die
Voraussetzung für eine geringe Aufbauhöhe des Schutzschalters. Somit erfordert
der Schutzschalter am Einsatzort nur einen geringen Platzbedarf. Weiterhin
ist die Montage der einzelnen Bauteile innerhalb des Schutzschalters erleichtert. The arranged according to
Der Erfindungsgegenstand wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des Funktionsablaufs des Schutzschalters,
- Fig. 2
- ein Flußdiagramm des Funktionsablaufs des Schutzschalters,
- Fig. 3
- ein Blockschaltbild mit Darstellung der Kopplung von Mechanik und Steuerelektronik eines einpoligen Schutzschalters,
- Fig. 4
- eine Explosionsdarstellung des elektromagnetischen Schaltantriebs,
- Fig. 5
- eine Schnittdarstellung des elektromagnetischen Schaltantriebs im Montageendzustand,
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf einen geöffneten, einpoligen Schutzschalter mit dem Antriebshebel in seiner Einschaltstellung und dem Kontakthebel in seiner Kontaktstellung,
- Fig. 7
- die Draufsicht auf den geöffneten, einpoligen Schutzschalter mit dem Antriebshebel in seiner Ausschaltstellung und dem Kontakthebel in seiner Ausschaltstellung,
- Fig. 8
- eine Draufsicht auf den geöffneten, einpoligen Schutzschalter mit dem Antriebshebel in seiner Einschaltstellung und dem Kontakthebel in seiner Ausschaltstellung,
- Fig. 9
- eine perspektivische Darstellung des Kontakthebels und Teilen des Stromkreises,
- Fig. 10
- eine perspektivische Darstellung der Überstrom-Überwachungseinrichtung,
- Fig. 11
- eine Explosionsdarstellung der in Fig. 10 dargestellten Überstrom-Überwachungseinrichtung,
- Fig. 12
- eine Rückansicht von Teilen der Überstrom-Überwachungseinrichtung nach Fig. 11,
- Fig. 13
- eine Explosionsdarstellung des Antriebshebels und der für die Schaltbewegungen des Antriebshebels notwendigen Bauteile,
- Fig. 14
- eine perspektivische Darstellung des einpoligen Schutzschalters,
- Fig. 15
- die perspektivische Darstellung des einpoligen Schutzschalters mit Blick auf die im Schutzschalter angeordnete Steuerelektronik.
- Fig. 1
- a schematic representation of the functional sequence of the circuit breaker,
- Fig. 2
- a flowchart of the functional sequence of the circuit breaker,
- Fig. 3
- 1 shows a block diagram showing the coupling of the mechanics and control electronics of a single-pole circuit breaker,
- Fig. 4
- an exploded view of the electromagnetic switching drive,
- Fig. 5
- 2 shows a sectional illustration of the electromagnetic switching drive in the final assembly state,
- Fig. 6
- 2 shows a plan view of an open, single-pole circuit breaker with the drive lever in its switched-on position and the contact lever in its contact position,
- Fig. 7
- the top view of the open, single-pole circuit breaker with the drive lever in its switch-off position and the contact lever in its switch-off position,
- Fig. 8
- a plan view of the open, single-pole circuit breaker with the drive lever in its switched-on position and the contact lever in its switched-off position,
- Fig. 9
- a perspective view of the contact lever and parts of the circuit,
- Fig. 10
- a perspective view of the overcurrent monitoring device,
- Fig. 11
- 10 shows an exploded view of the overcurrent monitoring device shown in FIG. 10,
- Fig. 12
- 11 shows a rear view of parts of the overcurrent monitoring device according to FIG. 11,
- Fig. 13
- an exploded view of the drive lever and the components necessary for the switching movements of the drive lever,
- Fig. 14
- a perspective view of the single-pole circuit breaker,
- Fig. 15
- the perspective view of the single-pole circuit breaker with a view of the control electronics arranged in the circuit breaker.
In Fig. 1 sind schematisch die im Schutzschalter 1 enthaltenen Baugruppen
sowie deren gegenseitige Kopplung dargestellt. Diese Baugruppen sind eine
Steuerelektronik 2, ein elektromagnetischer Schaltantrieb 3, ein Schaltschloß 4,
ein Bimetall 5, ein Hilfsschalter 6 sowie ein Zusatzschalter 7. Die Schaltstellung
des Hilfsschalters 6 ist durch die Schaltstellung des Schaltschlosses 4 eindeutig
gegeben. Die Schaltstellung des Zusatzschalters 7 ist durch die Schaltstellung
des Schaltantriebs 3 eindeutig gegeben. Je nach Öffnungs- oder Schließstellung
des Schaltschlosses ist der Stromkreis innerhalb des Schutzschalters 1
unterbrochen oder geschlossen. Das Schaltschloß 4 wird entweder durch Bimetallauslösung
oder durch Betätigung des Schaltantriebs 3 geöffnet.In Fig. 1, the assemblies contained in the
Bei Bimetallauslösung erfolgt über den Hilfsschalter 6 eine Rückmeldung an die
Steuerelektronik 2, um auch einen externen Fernschalter 8 auszuschalten.
Mittels des Fernschalters 8 kann ein Benutzer den Schaltzustand des Schutzschalters
1 fernsteuern. Der nach Bimetallauslösung des Schutzschalters 1
ausgeschaltete Fernschalter 8 zeigt dem Benutzer an, daß der Schutzschalter 1
ausgeschaltet ist. Außerdem bewirkt der ausgeschaltete Fernschalter 8 eine
Rückkopplung an die Steuerelektronik 2, um den Schaltantrieb 3 mittels eines
Stromimpulses zu betätigen. Der Benutzer kann durch Ein- oder Ausschalten
des Fernschalters 8 die Schaltstellung des Schaltantriebs 3 ändern. Die durch
das externe Signal veränderte Schaltstellung des Schaltantriebs 3 verändert
über das Schaltschloß 4 - sofern Schaltantrieb 3 und Schaltschloß 4 verklinkt
sind - den Schaltzustand des Schutzschalters 1.When the bimetallic release occurs, the
In Fig. 2 ist der Funktionsablauf des Schutzschalters 1 genauer dargestellt.
Ausgehend von einem durch den Benutzer eingeschalteten Fernschalter 8 erzeugt
die Steuerelektronik 2 einen Stromimpuls, um den elektromagnetischen
Schaltantrieb 3 in seine Einschaltstellung zu überführen. Der Schaltantrieb 3
und das Schaltschloß 4 sind hierbei miteinander verklinkt, so daß das Schaltschloß
4 in seine Schließstellung überführt wird. Dadurch ist der Stromkreis
geschlossen. Bei geschlossenem Schaltschloß 4 befindet sich der Hilfsschalter
6 in Schaltstellung I. Während der Einschaltstellung des Schaltantriebs 3
befindet sich der Zusatzschalter 7 in Schaltstellung I. Der Stromkreis kann nun
entweder durch Bimetallauslösung oder durch den Benutzer über den Fernschalter
8 unterbrochen werden.2, the functional sequence of the
Bei Bimetallauslösung beaufschlagt das Bimetall 5 das Schaltschloß 4, um
letzteres vom Schaltantrieb 3 zu entklinken und in seine Öffnungsstellung zu
überführen. In Öffnungsstellung des Schaltschlosses 4 ist der Stromkreis unterbrochen.
Dabei schaltet das Schaltschloß 4 den Hilfsschalter 6. Er befindet sich
deshalb in Schaltstellung II. Während dieses Vorgangs wird der Schaltantrieb 3
nicht betätigt, so daß der Zusatzschalter 7 weiterhin in Schaltstellung I verbleibt.
Die neue Schaltstellung des Hilfsschalters 6 bewirkt über die Steuerelektronik 2
ein Signal, den Fernschalter 8 auszuschalten. Der ausgeschaltete
Fernschalter 8 wiederum bewirkt in der Steuerelektronik 2 einen Stromimpuls,
um nun auch den Schaltantrieb 3 in seine Ausschaltstellung zu überführen.
Nach Erreichen seiner Ausschaltstellung ist der Schaltantrieb 3 mit dem
weiterhin in seiner Öffnungsstellung befindlichen Schaltschloß 4 wieder
verklinkt. In seiner Ausschaltstellung schaltet der Schaltantrieb 3 den
Zusatzschalter 7, so daß sich dieser nun in Schaltstellung II befindet. Die
Schaltstellung des Schaltschlosses 4 ist unverändert, so daß der Hilfsschalter 6
weiterhin in Schaltstellung II verbleibt. Die neue Kombination der
Schaltstellungen von Hilfsschalter 6 und Zusatzschalter 7 ermöglicht es dem
Benutzer, den Schutzschalter 1 über den Fernschalter 8 von neuem
einzuschalten. Mit dieser automatischen Ablauffolge ist die gleiche
Ausgangsstellung der verschiedenen Baugruppen zum Wiedereinschalten des
Schutzschalter 1 erreicht, wie sie auch nach dem externen Ausschalten des
Schutzschalters 1 durch den Benutzer erzielt wird.When the bimetal is triggered, the bimetal 5 acts on the switching
Bei externem Ausschalten des Schutzschalters 1 durch den Benutzer wird
zunächst der Fernschalter 8 ausgeschaltet. Daraufhin erzeugt die Steuerelektronik
2 den bereits erwähnten Stromimpuls, um den Schaltantrieb 3 von seiner
Einschaltstellung in seine Ausschaltstellung zu überführen. Da Schaltantrieb 3
und Schaltschloß 4 miteinander verklinkt sind, wird das Schaltschloß 4 in seine
Öffnungsstellung überführt. Der Hilfsschalter 6 und der Zusatzschalter 7 befinden
sich deshalb jeweils in Schaltstellung II. Diese bereits erwähnte Kombination
der Schaltstellungen von Hilfsschalter 6 und Zusatzschalter 7 gibt den
Schutzschalter 1 zu seiner Wiedereinschaltung durch den Benutzer über den
externen Fernschalter 8 frei. When the
Anhand von dem Blockschaltbild in Fig. 3 wird die interne Steuerelektronik 2
des einpoligen Schutzschalters 1 erläutert. Sie ist sowohl für Gleichspannung
(z.B. 28 Volt) als auch für Wechselspannung (z.B. 115 Volt) ausgelegt. Dies
wird durch eine Spannungsbegrenzung 9 und eine interne Stromversorgung 10
erreicht. Der Zusatzschalter 7 ist mit der Schaltstellung eines mit dem Schaltantrieb
3 verbundenen Antriebshebels 11 (Fig. 6) gekoppelt. Der Hilfsschalter 6
ist mit der Schaltstellung eines Kontakthebels 12 über einen Verklinkungshebel
13 gekoppelt. Hilfsschalter 6 und Zusatzschalter 7 sind über Signalleitungen
mit Eingängen einer innerhalb der Steuerelektronik 2 angeordneten Phasenanschnittsteuerung
14 verbunden. Die Ausgänge der Phasenanschnittsteuerung
14 sind über einen mit ''1'' bezeichneten Eingang 15 der Steuerelektronik 2
mit dem Fernschalter 8 verbunden. Der Eingang 15 ist an eine Anschlußleitung
16 (Fig. 15) angeschlossen. Der Fernschalter 8 ist z.B. im Cockpit eines
Flugzeugs angeordnet.Based on the block diagram in FIG. 3, the
Die ''bistabile Schaltspule'' des Blockschaltbildes entspricht dem Schaltantrieb
3. Der Schaltantrieb 3 erhält seine Steuerenergie über einen Impulsgeber
17 und einer diesem nachgeschalteten Transistorvollbrücke 18.The `` bistable switching coil '' of the block diagram corresponds to the switching
Ein Statusmelder 19 zeigt die jeweilige Schaltstellung des Kontakthebels 12 als
Teil des Schaltschlosses 4 an. Zu diesem Zweck dient ein Mikroschalter als
Statusmelder 19. Er ist in Zeichnungsebene von Fig. 6 bis Fig. 8 hinter dem
Hilfsschalter 6 angeordnet und deshalb dort nicht dargestellt. Er wird ebenso
wie der Hilfsschalter 6 mittels des Verklinkungshebels 13 geschaltet. Der Statusmelder
19 ist mit drei Anschlußleitungen 16 (Fig. 15) verbunden. Mittels der
Anschlußbuchsen 20 eines Anschlußblocks 21 ist eine Anzeigevorrichtung an
den Statusmelder 19 anschließbar. Dadurch kann z.B. optisch oder akustisch
angezeigt werden, ob der Stromkreis geöffnet oder geschlossen ist.A status indicator 19 shows the respective switching position of the
Die Steuerelektronik 2 reagiert auf ein äußeres Schaltsignal (Fernschalter 8)
sowie auf ein inneres Schaltsignal. Das innere Schaltsignal wird durch das Bimetall
5 oder durch einen Sensor ausgelöst. Es ist auch eine Kombination aus
Sensor und Bimetall 5 denkbar. Hierbei ist der Sensor elektrisch parallel zum
Hilfsschalter 6 geschaltet.The
Der Fernschalter 8 wird z.B. eingeschaltet. Die Steuerelektronik 2 empfängt
dadurch am Eingang 15 ein äußeres Schaltsignal. Das äußere Schaltsignal
erzeugt über den Impulsgeber 17 und die Transistorvollbrücke 18 einen etwa
30 ms dauernden Stromimpuls für den elektromagnetischen Schaltantrieb 3.
Der Antriebshebel 11 wird in seine Einschaltstellung gedreht, der Kontakthebel
12 gelangt in seine Kontaktstellung (Fig. 6). Wird der Fernschalter 8 ausgeschaltet,
erhält der Schaltantrieb 3 einen entgegengesetzten, ebenfalls etwa
30 ms dauernden Stromimpuls. Antriebshebel 11 und Kontakthebel 12 werden
in ihre Ausschaltstellung überführt (Fig. 7).The
Wird der Schutzschalter 1 durch Überstrom ausgelöst (Fig. 8), so bewirkt die
Kombination der Schaltstellungen von Hilfsschalter 6 und Zusatzschalter 7 über
die Phasenanschnittsteuerung 14 einen Stromfluß durch den Fernschalter 8.
Dieser Strom beträgt etwa den mehrfachen Nennstrom des als Überstromschutzschalter
wirkenden Fernschalters 8. Der Antriebshebel 11 befindet sich
bei Bimetallauslösung noch in seiner Einschaltstellung (Fig. 8). Der Stromfluß
durch den Fernschalter 8 bewirkt jedoch, daß dieser ausgelöst wird. Der
Stromkreis innerhalb des Fernschalters ist deshalb unterbrochen. Daraufhin
liegt am Eingang 15 der Steuerelektronik 2 ein elektrisches Signal an, wodurch
der Schaltantrieb 3 über den Impulsgeber 17 einen Stromimpuls erhält. Der
Antriebshebel 11 wird in seine Ausschaltstellung gedreht (Fig. 7) und schaltet
den Zusafzschalter 7. Die neue Kombination der Schaltstellungen von Hilfsschalter
6 und Zusatzschalter 7 bewirkt über die Phasenanschnittsteuerung 14,
daß am Impulsgeber 17 kein Signal mehr anliegt. Sobald der Fernschalter 8
wieder eingeschaltet wird, erhält der Schaltantrieb 3 erneut einen Stromimpuls
zur Überführung des Antriebshebels 11 in seine Einschaltstellung (Fig. 6).If the
In Fig. 4 ist der elektromagnetische Schaltantrieb 3 in einem auseinandergebauten
Zustand zu erkennen. Der prinzipielle Aufbau und die Funktionsweise
eines derartigen Schaltantriebs 3 ist aus den vorgenannten Druckschriften ersichtlich.
Der Schaltantrieb 3 besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen Dauermagneten
22, einem hohlzylindrischen Anker 23, der den Anker 23 in Axialrichtung
24 durchgreifenden Schaltstange 25 und zwei Gehäusehälften.
Um die Magnetkraft zu vergrößern, werden hochwertige Dauermagnete 22 verwendet.
Zu diesem Zweck besteht der Dauermagnet 22 z.B. aus einer Legierung
aus Kobalt und seltenen Erden.4 shows the
The switching
Die beiden Gehäusehälften sind der zylinderförmige Topfboden 26 und der
ebenfalls zylinderförmige Topfdeckel 27. Die einander zugewandten ringförmigen
Stirnseiten des Topfbodens 26 und des Topfdeckels 27 sind im
Montageendzustand miteinander verrastet (Fig. 5). Die kreisförmige Außenfläche
28 des Topfdeckels 27 enthält eine zentrale Stangenführungsbohrung 29
und zwei Litzenbohrungen 30,31.The two housing halves are the
Die kreisförmige Außenfläche 28 ist mit dem übrigen Bereich des Topfdeckels
27 einstückig hergestellt. Dadurch werden Luftspalte vermieden, um
die magnetische Kraftwirkung zu verbessern. Analoges gilt für den Topfboden
26.The circular
Im Bereich des Topfbodens 26 ist in Fig. 4 nur die Stangenführungsbohrung 29'
zu erkennen. Die Schaltstange 25 durchgreift im Montageendzustand des
Schaltantriebs 3 die Stangenführungsbohrungen 29 und 29'. In Litzenbohrungen
30,31 des Topfdeckels 27 sowie in analog ausgestalteten und in Fig. 5 erkennbaren
Litzenbohrungen 30',31' des Topfbodens 26 werden Anschlußlitzen
32,32',33,33' von Spulen 34,34' geführt. Die Spule 34 liegt in dem
Topfdeckel 27, während die Spule 34' im Topfboden 26 einliegt. Um die
Spule 34 in den Topfdeckel 27 einlegen zu können, ist die der Außenfläche 28
in Axialrichtung 24 gegenüberliegende Oberfläche des Topfdeckels 27 vollständig
durchbrochen. Im Bereich der Spulen 34,34' vorhandene Isolationslelemente
35,35',36,36' isolieren die Anschlußlitzen 32,32',33,33' zusätzlich.In the area of the
Der Anker 23 ist mit der Schaltstange 25 durch zwei Fixierstifte 37 (Fig. 5) fest
verbunden. Die Fixierstifte 37 greifen formschlüssig in zwei an der Schaltstange
25 angeformte Nuten 38 (Fig. 4) und in entsprechende Stiftbohrungen 39 des
Ankers 23 ein.
In den dem Topfdeckel 27 zugewandten Endbereich der Schaltstange 25 ist ein
in Axialrichtung 24 verlaufender Justierschlitz 40 eingeformt. Quer zur Axialrichtung
24 verläuft der Justierschlitz 40 entsprechend dem Durchmesser der
Schaltstange 25. Mittels des Justierschlitzes 40 kann die Schaltstange 25 zu
Justierzwecken mechanisch einfach gedreht werden. Ebenfalls zur Übertragung
eines Stell-Drehmoments dient die Abplattung 41.
Der dem Topfboden 26 zugewandte Endbereich der Schaltstange 25 ist als ein
Stangengewinde 42 (Fig. 5)ausgebildet und mit einem Kopplungsglied 43 verschraubt.
Das Kopplungsglied 43 enthält ebenso wie der Antriebshebel 11
(Fig. 6) eine Bohrung, die von einer in Tiefenrichtung 44 (Fig. 13) verlaufenden
Kopplungsachse 45 durchsetzt sind. Der Aufbau des Antriebshebels 11 und der
mit ihm verbundenen Teile ist unten näher erläutert (Fig. 13). The
An
The end region of the switching
An den Topfdeckel 27 ist nach innen gerichtet ein Kegelstumpf 46 einstückig
angeformt. Der Kegelstumpf 46 verjüngt sich in Richtung auf den gegenüberliegenden
Topfboden 26 und ist zentral von der Stangenführungsbohrung 29 in
Axialrichtung 24 durchbrochen. Der Anker 23 weist an seiner dem Kegelstumpf
46 zugewandten Stirnseite eine dem Kegelstumpf 46 angepaßte kegelförmige
Aussparung auf. Analoges gilt für den Kegelstumpf 46' des Topfbodens 26 und
der diesem zugewandten Stirnseite des Ankers 23.A
Die kegelförmigen Aussparungen und Erhebungen vergrößern die Polflächen
zwischen Anker 23 und Topfdeckel 27 bzw. Topfboden 26. Dadurch ist die
magnetische Kraftwirkung vergrößert.
Da der Topfboden 26 und der Topfdeckel 27 aus magnetischem Werkstoff bestehen,
ist der magnetische Kreis innerhalb des Schaltantriebs 3 geschlossen
und nach außen vollständig magnetisch abgedichtet. Nach außen tritt kein
Streufluß auf, wodurch der Schaltantrieb 3 den Anforderungen an die elektromagnetische
Verträglichkeit (EMV) beim Einsatz des Schutzschalters 1 in
Bordnetzen genügt.The conical recesses and elevations increase the pole surfaces between the
Since the
Der Dauermagnet 22 ist radial magnetisiert (Fig. 5) mit dem Topfdeckel 27 zugewandtem
Südpol und dem Anker 23 zugewandten Nordpol. Die Richtung des
vom Dauermagneten 22 erzeugten Magnetfeldes entspricht der Pfeilrichtung
47.
Die Spulen 34,34' sind in Reihe geschaltet. Die stromdurchflossenen Spulen
34,34' erzeugen ebenfalls ein Magnetfeld. Dessen Richtung entspricht in
Fig. 5 der Pfeilrichtung 48. In Fig. 5 sind die beiden Magnetflußrichtungen im
Bereich des an dem Kegelstumpf 46 anliegenden Ankers 23 entgegengesetzt
gerichtet. Im Bereich des Kegelstumpfes 46' sind diese beiden Magnetflußrichtungen
gleichgerichtet. Die magnetische Kraft im Bereich des Kegelstumpfes
46' nimmt bei entsprechender Stromrichtung in den Spulen 34,34' zu, während
sie im Bereich des Kegelstumpfes 46 abnimmt, bis der Anker 23 in Axialrichtung
24 auf den Kegelstumpf 46' zubewegt wird. Bei umgekehrter Stromrichtung
in den Spulen 34,34' wird der Anker 23 in Axialrichtung 24 in die entgegengesetzte
Richtung bewegt.The
The
Der Schaltantrieb 3 liegt in einem Gehäuseboden 49 (Fig. 6). Er ist hinsichtlich
seiner wesentlichen Funktionsteile ein symmetrisches Bauteil mit einer in Axialrichtung
24 verlaufenden Symmetrieachse. Die Axialrichtung 24 (Fig. 6) verläuft
parallel zu einer Querrichtung 50 (Fig. 14). The switching
Der Antriebshebel 11 erstreckt sich im wesentlichen in einer senkrecht zur Tiefenrichtung
44 und senkrecht zur Querrichtung 50 angeordneten Längsrichtung
51. Er ist mittels einer gehäusefesten und in Tiefenrichtung 44 verlaufenden
Antriebshebelachse 52 drehbar gelagert. Hierbei sei erwähnt, daß die
Drehachsen sämtlicher Hebel der Schaltmechanik in Tiefenrichtung 44 verlaufend
und damit lotrecht zur Bewegungsebene der Hebel angeordnet sind. Dies
ist eine Voraussetzung für die kleine Aufbauhöhe des Schutzschalters 1.
Der Antriebshebel 11 ist ein zweiarmiger Hebel, dessen Arme in Querrichtung
50 gegeneinander versetzt sind. Der der Schaltstange 25 abgewandte Arm des
Antriebshebels 11 bildet dessen Verklinkungsende 53. In das Verklinkungsende
53 ist eine Verklinkungsplatte 54 eingepaßt und mit diesem befestigt. Die Verklinkungsplatte
54 greift nach Art der Schneide eines Schneidenlagers formschlüssig
in eine Verklinkungskerbe 55 des Verklinkungshebels 13 ein. Der
zweiarmige Verklinkungshebel 13 ist an einer Kniegelenkachse 56 drehbar gelagert.
Der Verklinkungshebel 13 besteht aus einem dem Antriebshebel 11
zugewandten Verklinkungsarm 57 und einem Schaltarm 58. Die Enden beider
Hebelarme des Verklinkungshebels 13 sind in Längsrichtung 51 versetzt gegeneinander
angeordnet. Der Verklinkungshebel 13 erstreckt sich im wesentlichen
in Querrichtung 50. Die Kniegelenkachse 56 durchgreift auch die
Bohrungen zweier Hebel 59 und 60.The
Die beiden Hebel 59,60 bilden einen Kniehebel mit dem Kniegelenk im Bereich
der Kniegelenkachse 56. Die Hebel 59,60, der Kontakthebel 12 und der Verklinkungshebel
13 bilden das Schaltschloß 4.The two
Die Hebel 59,60 sind etwa in Längsrichtung 51 angeordnet. Das der Kniegelenkachse
56 abgewandte Ende des Hebels 59 ist an einer gehäusefesten
Hebelachse 61 gelagert. Das Ende des Hebels 59 im Bereich der Kniegelenkachse
56 ist konisch in Längsrichtung 51 verlängert. Es bildet eine Begrenzungsnase
62. Die Begrenzungsnase 62 reicht so weit in einen Bereich
des Hebels 60 ein, daß sie mit einem an der dem Antriebshebel 11 zugewandten
Oberfläche des Hebels 60 angeformten Nasenanschlag 63 zusammenwirken
kann. In Fig. 6 ist der Nasenanschlag 63 rechteckförmig ausgestaltet.
Begrenzungsnase 62 und Nasenanschlag 63 begrenzen den gegenseitigen
Schwenkbereich der Hebel 59,60. The
Das dem Kontakthebel 12 zugewandte Ende des Hebels 60 bildet das Kontakthebelende
64 des Kniehebels. Kontakthebel 12 und Kontakthebelende 64
des Kniehebels sind über ein Schwenklager 65 miteinander verbunden. Hierzu
durchgreift eine Achse eine Bohrung des Kontakthebelendes 64 und des Kontakthebels
12. Der Kontakthebel 12 erstreckt sich im wesentlichen in Querrichtung
50. Bezüglich des Schwenklagers 65 ist der Kontakthebel 12 ein zweiarmiger
Hebel mit einem dem Antriebshebel 11 zugewandten Lagerende 66 und
einem davon abgewandten Kontaktende 67. Im Bereich des Lagerendes 66
enthält der Kontakthebel 12 einen Längsschlitz 68. Er ist von einem gehäusefesten
Kontakthebellager 69 durchgriffen. Der Längsschlitz 68 erlaubt eine
Gleitbeweglichkeit des Kontakthebels 12 während dessen Verschwenkung.
Bezüglich des Kontakthebellagers 69 bildet der Kontakthebel 12 einen einarmigen
Hebel. Lagerende 66 und Kontaktende 67 sind in Längsrichtung 51 versetzt
gegeneinander angeordnet. In Fig. 6 verläuft die zwei Anschlußbolzen
70,70' zugewandte Oberfläche des Kontakthebels 12 im Bereich seines Kontaktendes
67 parallel zur Querrichtung 5. Im Bereich des Lagerendes 66 ist
diese Oberfläche dagegen in Richtung auf den Antriebshebel 11 abgeschrägt.
An dieser abgeschrägten Oberfläche ist eine etwa halbkreisförmige Kontakthebelnoppe
71 angeformt. Sie ist mit ihrer Konvexseite den Anschlußbolzen
70,70' zugewandt. Die Konvexseite der Kontakthebelnoppe 71 ist von einer mit
einer Kontaktdruckfeder 72 verbundenen Druckplatte 73 tangiert. Die Kontaktdruckfeder
72 liegt formschlüssig in einem am Gehäuseboden 49 angeformten,
hohlzylindrischen Federgehäuse 74 ein. Die Kontaktdruckfeder 72 erzeugt eine
Druckkraft in Längsrichtung 51.The end of the
An die Druckplatte 73 schließt sich senkrecht, in Richtung auf die Anschlußbolzen
70,70' konisch verlaufend eine Wange 75 an. Die Wange 75 ist mit der
Druckplatte 73 einstückig und mit einem Anzeigehebel 76 in einem Drehpunkt
77 verbunden. Der Anzeigehebel 76 selbst ist in einem gehäusefesten Zapfen
78 drehbar gelagert. Der Anzeigehebel 76 besteht aus zwei senkrecht zueinanderstehenden
Armen, deren Schnittpunkt dem Mittelpunkt des Zapfens 78
entspricht. Der längere der beiden Arme des Anzeigehebels 76 ist etwa in
Längsrichtung 51 ausgerichtet. Er bildet den Anzeigearm 79 mit einer flanschartigen
Erweiterung an seinem Freiende. Die flanschartige Erweiterung ist
kreisbogenartig und erstreckt sich etwa in Querrichtung 50. Sie gibt dem Anzeigearm
79 die Gestalt eines Hammers. Die in Längsrichtung 51 weisende
Stirnfläche der flanschartigen Erweiterung bildet eine Anzeigefläche 80. Sie ist
auf die Öffnung des am Gehäuseboden angeformten Sichtfensters 119
gerichtet. Somit ist eine optische Anzeige der Betriebsstellung des
Kontakthebels 12 möglich.The
Anhand von Fig. 9 werden weitere Einzelheiten des Kontakthebels 12 und sein
Zusammenwirken mit dem Stromkreis erläutert.
Das gehäusebodenseitige Ende des Anschlußbolzens 70 ist mit einem U-förmigen
Stromzweig 81 formschlüssig und diesen Stromzweig 81 elektrisch kontaktierend
verbunden. Der Stromzweig 81 ist durch den Anschlußbolzen 70 an
einer Gehäuseinnenwand des Schutzschalters 1 befestigt. Die beiden U-Schenkel
des Stromzweiges 81 sind parallel zur Querrichtung 50 angeordnet.
Die beiden U-Schenkel sind unterschiedlich lang. Der kürzere U-Schenkel ist
im Bereich seines Freiendes von einer zylindrischen Bolzenöffnung 82 zur
formschlüssigen Verbindung mit dem Anschlußbolzen 70 durchbrochen. Am
längeren U-Schenkel sind auf der dem Kontakthebel 12 zugewandten Oberfläche
ein Hauptkontakt 83 und ein Vorlaufkontakt 84 befestigt. Hauptkontakt 83
und Vorlaufkontakt 84 sind plattenartig mit rechteckiger Umrißform ausgestaltet.
Im Bereich des Kontaktendes 67 des Kontakthebels 12 sind ein ähnlich dem
Hauptkontakt 83 und dem Vorlaufkontakt 84 ausgestalteter Hauptkontakt 83'
und ein Vorlaufkontakt 84' angeordnet. Der Hauptkontakt 83' ist an der dem
Stromzweig 81 zugewandten Oberfläche des Kontaktendes 67 angeformt. In
Tiefenrichtung 44 übersteht der Hauptkontakt 83' den Kontakthebel 12. Der
Vorlaufkontakt 84' ist am Freiende eines streifenartigen Federbügels 85 angeformt.
Der Federbügel 85 ist mit seinem Befestigungsende 86 an dem Kontakthebel
12 befestigt. Zu diesem Zweck ist das Befestigungsende 86 mit einer
rechteckförmigen Zapfenöffnung 87 versehen. Die Zapfenöffnung 87 ist von
einem Nietzapfen 88 (Fig. 6) durchgriffen, wodurch die Verbindung zwischen
Kontakthebel 12 und Federbügel 85 entsteht. Das Befestigungsende 86 ist
gegenüber dem übrigen, in Querrichtung 50 verlaufenden Teil des Federbügels
85 etwa in Längsrichtung 51 auf den Antriebshebel 11 hin abgebogen. Der etwa
in Querrichtung 50 verlaufende Teil des Federbügels 85 ist mit Ausnahme seines
den Vorlaufkontakt 84' tragenden Freiendes 89 von einem Schlitz durchsetzt.
In diesem Schlitz liegt der Kontakthebel 12 ein. Die Abmessungen des
mit Blick in Längsrichtung 51 rechteckförmigen Schlitzes sind etwas größer dimensioniert
als die Breite des Kontakthebels 12 in Tiefenrichtung 44 und die
Länge des Kontakthebels 12 in Querrichtung 50.9 further details of the
The end of the connecting
Das Freiende 89 ist durch eine Bügelverlängerung 90 erweitert. Die Bügelverlängerung
90 ist gegenüber dem Freiende 89 um 180° in Richtung auf den
Kontakthebel 12 abgebogen. Auf der dem Vorlaufkontakt 84 zugewandten
Oberfläche trägt die Bügelverlängerung 90 den Vorlaufkontakt 84'. An das
Freiende 89 schließen sich lotrecht in Längsrichtung 51 zwei parallele Federwangen
91,91' an. Sie sind einstückig am Federbügel 85 angeformt. In Querrichtung
50 erstrecken sie sich über das Freiende 89 bis hin in den Bereich des
Kontaktendes 67 des Kontakthebels 12. Das Kontaktende 67 wird von den
Federwangen 91,91' beidseitig flankiert. Deren Aufbauhöhe in Längsrichtung 51
steigt vom Kontaktende 67 ausgehend entlang der Querrichtung 50 kontinuierlich
an, bis sie im Bereich der Biegestelle zwischen Freiende 89 und Bügelverlängerung
90 abrupt abfällt.The
Entlang der Querrichtung 50 befindet sich etwa mittig am Kontakthebel 12 eine
Lagerbohrung 92 für das Schwenklager 65 (Fig. 6). Am Lagerende 66 ist beidseitig
jeweils ein Anschlußende einer Litze 93 angelötet oder angeschweißt. Die
Anschlußenden der Litze 93 für den Kontakthebel 12 bilden die Freienden
zweier U-Schenkel. Der U-Grund der Litze 93 ist in Fig. 9 durch die Schienenverlängerung
94 einer Stromschiene 95 verdeckt. Der verdeckte U-Grund
der Litze 93 ist an die Schienenverlängerung 94 ebenfalls angelötet oder angeschweißt.
Die Schienenverlängerung 94 ist ein Metallstreifen mit einem in
Blickrichtung von Längsrichtung 51 rechteckförmigen Schienenschlitz 96. Der
Schienenschlitz 96 ist von dem Antriebshebel 11 durchsetzt. Der Antriebshebel
11 ist aus Kunststoff geformt, um den Stromkreis von den Wicklungen der Spulen
34,34' wirksam zusätzlich zu isolieren. Die Schienenverlängerung 94 ist
parallel zur Querrichtung 50 angeordnet. In einem Anschlußbereich an die parallel
zur Längsrichtung 51 verlaufenden Stromschiene 95 ist die Schienenverlängerung
94 um 45° in Richtung des Anschlußbolzens 70' abgebogen.
Stromschiene 95 und Schienenverlängerung 94 sind einstückig aus einem Metallstreifen
hergestellt. Der Metallstreifen ist jedoch in Tiefenrichtung 44 im Bereich
der Stromschiene 95 nur etwa halb so breit wie im Bereich der Schienenverlängerung
94. Der die Stromschiene 95 bildende Metallstreifen weist an
seiner in Montageendstellung dem Gehäusedeckel 148 abgewandten Oberfläche
eine Mehrzahl von in Querrichtung 50 gesehen rechteckförmigen
Ausbuchtungen bzw. Nuten auf.Along the
Busbar 95 and
Liegen die Hauptkontakte 83,83' und die Vorlaufkontakte 84,84' aneinander an,
so ist der Stromkreis geschlossen. Bei den in Fig. 9 dargestellten Bauteilen wird
der Strom z.B. über den Anschlußbolzen 70 in den Stromzweig 81 eingespeist
und fließt dann durch die Hauptkontakte 83,83' und die Vorlaufkontakte 84,84'
in den Federbügel 85 bzw. in den Kontakthebel 12. Vom Lagerende 66 des
Kontakthebels 12 aus fließt der Strom über die Litze 93 in die Stromschiene 95.If the main contacts 83.83 'and the lead contacts 84.84' lie against each other,
so the circuit is closed. In the components shown in Fig. 9
the current e.g. fed into the
In Fig. 9 befindet sich der Kontakthebel 12 in einer Ausschaltstellung. Dabei
liegt der Federbügel 85 mit Vorspannung am Hauptkontakt 83' an. Wird der
Kontakthebel 12 in seine Kontaktstellung gebracht, treffen zuerst die Vorlaufkontakte
84,84' aufeinander. Mit geringer zeitlicher Verzögerung treffen die
Hauptkontakte 83,83' aufeinander. In der Kontaktstellung des Kontakthebels 12
wird der Federbügel 85 vom Hauptkontakt 83' abgehoben. Bei stromdurchflossenem
Stromzweig 81 erfolgt im Bereich des Hauptkontaktes 83 und des Vorlaufkontaktes
84 eine Stromteilung. Die Stromteilung ist abhängig vom Widerstand
der einzelnen Bauelemente. Der größere Anteil des Stromes fließt über
den Kontakthebel 12.In Fig. 9, the
Die Vorlaufkontakte 84,84' haben gute Abbrandeigenschaften und deshalb
einen höheren Kontaktwiderstand. Die Hauptkontakte 83,83' haben einen geringen
Kontaktwiderstand, sind jedoch gegen Lichtbogenbeanspruchung anfälliger.
Bei der Überführung des Kontakthebels 12 in seine Ausschaltstellung
werden zuerst die Hauptkontakte 83,83' getrennt. Durch den entstehenden
Lichtbogen wird der Gesamtwiderstand kurzzeitig erhöht. Mit geringer zeitlicher
Verzögerung werden die Vorlaufkontakte 84,84' voneinander getrennt. Der
Hauptlichtbogen entsteht daraufhin zwischen dem Kontaktbereich der
Vorlaufkontakte 84,84'. Der Lichtbogen zwischen den Hauptkontakten 83,83'
erlischt zuvor. Die entstehenden Lichtbögen werden durch in den Figuren nicht
dargestellte Löschbleche gekühlt, um die Löschzeiten zu verkürzen.The
Der weitere Stromverlauf läßt sich ausgehend von den Erklärungen in Fig. 9
anhand von Fig. 10 und Fig. 11 erläutern. Der durch die Schienenverlängerung
94 und die Stromschiene 95 fließende Strom verzweigt sich in einer aus dem
Bimetall 5 und einem Nebenschlußstrompfad 97 bestehenden Parallelschaltung.
Im Bereich einer Trägerkonsole 98 summieren sich die beiden Teilströme
wieder. Die Trägerkonsole 98 enthält eine zylindrische Bolzenöffnung 82' entsprechend
dem Stromzweig 81 (Fig. 9). Die Bolzenöffnung 82' dient der formschlüssigen
und elektrisch kontaktierenden Verbindung mit dem Anschlußbolzen
70' (Fig. 6).The further course of the current can be started from the explanations in FIG. 9
explain with reference to FIGS. 10 and 11. The one through the
Anhand von Fig. 11 wird der Aufbau der Einzelteile der Überstrom-Überwachungseinrlchtung
aus Fig. 10 erklärt. Es handelt sich um eine
Bimetallbaugruppe mit einem U-förmig ausgestalteten Bimetall 5. Die beiden
Bimetallschenkel 99,99' sind in Längsrichtung 51 angeordnet. Der U-Grund
bildet das Bewegungsende 100 des Bimetalls 5 und erstreckt sich in
Tiefenrichtung 44. Das Bewegungsende 100 ist in seinem den
Bimetallschenkeln 99,99' entfernten Bereich in Querrichtung 50 um 45° gebogen.
Dieser abgebogene Bereich verläuft in einer parallelen Ebene zu dem
ebenfalls um 45° gebogenen Bereich der Schienenverlängerung 94. Die Breite
des Bimetalls 5 in Tiefenrichtung 44 ist etwas kleiner als die entsprechende
Ausdehnung der Schienenverlängerung 94. An den um 45° gebogenen Bereich
des Bewegungsendes 100 schließt sich ein Bimetallvorsprung 101 an. In Querrichtung
50 gesehen ist der Bimetallvorsprung 101 rechteckig ausgestaltet. Er
ist in einer zu den Bimetallschenkeln 99,99' parallelen Ebene angeordnet. Der
Bimetallvorsprung 101 hat in Tiefenrichtung 44 eine geringere Ausdehnung als
das Bewegungsende 100 und ist mittig am Ende des abgebogenen Bereichs
des Bewegungsendes 100 angeformt. In Montageendstellung der Bimetallbaugruppe
sind die Freienden der Bimetallschenkel 99,99' auf den Anschlußbolzen
70' hin gerichtet. Diese Freienden sind etwa quadratisch geformte Kontaktenden
102,102'. Die Kontaktenden 102,102' sind gegenüber dem übrigen Bereich
der Bimetallschenkel 99,99' in Richtung der Stromschiene 95 versetzt angeordnet.
In Montageendstellung deckt die Stromschiene 95 in Querrichtung 50
gesehen den Bimetallschenkel 99 ab.
Der Nebenschlußstrompfad 97 ist ebenfalls U-förmig gestaltet. Er ist in einer
zum Bimetall 5 parallelen Ebene angeordnet. Der U-Grund des Nebenschlußstrompfades
97 übersteht die beiden Nebenschlußschenkel 103,103' in Tiefenrichtung
44. Seine Ausdehnung in diese Richtung ist etwas größer als die entsprechende
Ausdehnung der Schienenverlängerung 94. Die beiden Nebenschlußschenkel
103,103' und die sich daran anschließenden Schenkelenden
104,104' entsprechen in Umrißform und Anordnung etwa den Bimetallschenkeln
99,99' sowie deren Kontaktenden 102,102'. Die Schenkelenden 104,104'
sind jedoch um Kontaktstücke 105,105' verlängert. Das Schenkelende 104' ist
mittels des Kontaktstückes 105' etwa in Längsrichtung 51 verlängert. Das Kontaktstück
105' ist jedoch vom Bimetall 5 weggerichtet abgebogen. In Querrichtung
50 gesehen ist das Kontaktstück 105' etwa quadratisch.
Das Schenkelende 104 weist im Vergleich zum zugehörigen Nebenschlußschenkel
103 in Tiefenrichtung 44 eine größere Ausdehnung auf. Daran
schließt sich rechtwinklig abgebogen und auf die Stromschiene 95 gerichtet das
Kontaktstück 105 an. In Tiefenrichtung 44 gesehen ist die Umrißform des Kontaktstückes
105 im wesentlichen rechteckig. Das Kontaktstück 105 ist in seinem
mittleren Bereich von einer rechteckigen Kontaktöffnung 106 in Tiefenrichtung
44 durchbrochen (Fig. 12). Die in Montageendstellung dem Gehäusedeckel 148
abgewandte Oberfläche der Stromschiene 95 enthält, wie bereits in Fig. 9 erwähnt,
eine Mehrzahl von Nuten und Ausbuchtungen. In dem der Schienenverlängerung
94 abgewandten Bereich der Stromschiene 95 ist die sich in Tiefenrichtung
44 erstreckende Kontaktausbuchtung 107 angeformt. Seine Umrißform
ist an die Umrißform der Kontaktöffnung 106 derart angepaßt, daß im
Montageendzustand eine formschlüssige Verbindung zwischen Stromschiene
95 und Kontäktstück 105 hergestellt ist.
Das Schenkelende 104 ist in seinem dem Schenkelende 104' zugewandten
Bereich von einer Schraubenöffnung 108 in Querrichtung 50 durchbrochen.
Seine Umrißform entspricht etwa der eines Halbkreises mit seiner zum Schenkelende
104' zugewandten Konkavseite. Die Schraubenöffnung 108 ermöglicht,
daß im Montageendzustand eine Justierschraube 109 mit ihrem Isolierstift 110
das Schenkelende 104 berührungslos durchgreifen und auf das Kontaktende
102 des Bimetalls 5 einwirken kann. Der zylindrische Isolierstift 110 ist zentral
an der dem Bimetall 5 zugewandten Stirnseite der Justierschraube 109 angeformt.
Die Wirkrichtung der Justierschraube 109 entspricht der Querrichtung 50.
Die Justierschraube 109 ist in einer Gewindebohrung 111 gelagert. Die Gewindebohrung
111 durchbricht einen stromlosen Zweig 112 der Trägerkonsole
98 in Querrichtung 50. In dieser Richtung hat der Zweig 112 die Umrißform einer
rechteckigen Platte. Im Bereich seiner dem Nebenschlußschenkel 103
zugewandten Eckkante und dazu diagonal gegenüberliegenden Eckkante ist
der Zweig 112 jeweils rechteckförmig ausgespart.The structure of the individual parts of the overcurrent monitoring device from FIG. 10 is explained with reference to FIG. 11. It is a bimetallic assembly with a
The
The
The
In Tiefenrichtung 44 ist neben dem stromlosen Zweig 112 eine Nebenschlußkontaktfläche
113 an der Trägerkonsole 98 einstückig angeformt. Die Umrißform
der Nebenschlußkontaktfläche 113 ist in Querrichtung 50 gesehen im
wesentlichen rechteckig. Während der stromlose Zweig 112 in Montageendstellung
parallel zum Schenkelende 104 des Nebenschlußstrompfades 97 angeordnet
ist, ist die Nebenschlußkontaktfläche 113 in Richtung Stromschiene
95 abgebogen. Die Nebenschlußkontaktfläche 113 und das gegenüber dem
Schenkelende 104' ebenfalls abgebogene Kontaktstück 105' sind in zueinander
parallelen Ebenen angeordnet. Am Freiende der Nebenschlußkontaktfläche
113 ist eine parallel zur Stromschiene 95 verlaufende Bimetallkontaktfläche 114
einstückig angeformt. In Querrichtung 50 gesehen ist die Bimetallkontaktfläche
114 quadratisch. Die plattenartige Bimetallkontaktfläche 114 übersteht die Nebenschlußkontaktfläche
113 in Tiefenrichtung 44 auf der dem Zweig 112 abgewandten
Seite.
Der Zweig 112 und die Nebenschlußkontaktfläche 113 sind über ein Bodenstück
115 miteinander verbunden. Das Bodenstück 115 ist in Längsrichtung 51
rechteckig. Das Bodenstück 115 ist der Teil der Trägerkonsole 98, an dem der
Anschlußbolzen 70' in Montageendstellung elektrisch kontaktiert ist. Zu diesem
Zweck ist das Bodenstück 115 von der zylindrischen Bolzenöffnung 82' in
Längsrichtung 51 durchbrochen.In the
The
In Montageendstellung ist das der Schienenverlängerung 94 abgewandte
Schienenende 116 mit dem Kontaktende 102 des Bimetalls 5 verschweißt. Die
Kontaktausbuchtung 107 der Stromschiene 95 ist durch einen Formschluß mit
dem Kontaktstück 105 des Nebenschlußstrompfades 97 elektrisch kontaktiert.
Das Kontaktende 102' des Bimetalls 5 ist mit der Bimetallkontaktfläche 114
verschweißt. Gleiches gilt für das Kontaktstück 105' des Nebenschlußstrompfades
97 und die Nebenschlußkontaktfläche 113. Die einander zugewandten
Stirnseiten des Kontaktendes 102 und des Schenkelendes 104 sind
durch einen Luftspalt voneinander getrennt. Zur zusätzlichen Isolation kann
eine Isolierscheibe zwischen diesen beiden Stirnseiten eingebracht sein. Mittels
der Justierschraube 109 wird das Kontaktende 102 des Bimetalls 5
druckbeaufschlagt. Die Bimetallschenkel 99,99' können durch Verstellung der
Justierschraube 109 gegeneinander verspannt werden. Damit wird das Bimetall
5 justiert und es kann eine unterschiedliche Auslöseempfindlichkeit eingestellt
werden.In the final assembly position, this is facing away from the
Der gemäß den Erläuterungen in Fig. 9 fließende Strom wird im Bereich des
Schienenendes 116 aufgeteilt. Ein Teil fließt durch das Bimetall 5 vom Kontaktende
102 zum Kontaktende 102'. Der andere Stromanteil fließt durch den Nebenschlußstrompfad
97 vom Kontaktstück 105 zum Kontaktstück 105'. Im Bereich
der Nebenschlußkontaktfläche 113 der Trägerkonsole 98 summieren sich
die beiden Teilströme wieder. Das Bimetall 5 ist derart beschaffen, daß das
Bewegungsende 100 bei Überstrom in Richtung auf den Nebenschlußstrompfad
97 ausgelenkt wird. Dies entspricht einer Auslenkseite 117 (Fig. 10).
Die entgegengesetzte Richtung entlang der Querrichtung 50 entspricht einer
Rückseite 118. Die thermische Auslenkbewegung wird durch eine auf den Bimetallschenkel
99 wirkende elektrodynamische Kraft unterstützt. Stromschiene
95 und Bimetallschenkel 99 wirken wie zwei parallele, vom Strom gegensinnig
durchflossene Leiter. Solche Leiter stoßen sich aufgrund der elektrodynamischen
Kraftwirkung ab.
Der Nebenschlußschenkel 103 und der Bimetallschenkel 99 wirken wie zwei
parallele, vom Strom gleichsinnig durchflossene Leiter. Solche Leiter ziehen
sich aufgrund der elektrodynamischen Kraftwirkung an. Die elektrodynamisch
bedingte Auslenkbewegung des Bimetalls 5 unterstützt dessen thermische
Auslenkbewegung insbesondere bei sehr großen Überströmen. Dadurch ist die
Auslöseempfindlichkeit des Schutzschalters vergrößert und die Auslösezeit
verringert.The current flowing according to the explanations in FIG. 9 is divided in the region of the
The
Die in Fig. 10 und in Fig. 11 dargestellte Bimetallbaugruppe ist für Stromstärken
oberhalb von 50 A geeignet. Durch den parallelgeschalteten Nebenschlußstrompfad
97 erfolgt eine Stromteilung, die eine Querschnittsverkleinerung des
Bimetalls 5 ermöglicht. Mit der Querschnittsverkleinerung kann die elektrodynamische
Kraftwirkung besser ausgenutzt werden.The bimetallic assembly shown in Fig. 10 and in Fig. 11 is for amperages
suitable above 50 A. Through the shunt current path connected in parallel
97 there is a current division, which reduces the cross section of the
Anhand von Fig. 6 bis Fig. 8 werden die Betriebsstellungen des Schutzschalters
1 erläutert. In Fig. 6 ist der Kontakthebel 12 in seiner Kontaktstellung. Die
Hauptkontäkte 83,83' und die Vorlaufkontakte 84,84' liegen mit ihren einander
zugewandten Stirnseiten aneinander an, so daß der Stromkreis innerhalb des
Schutzschalters 1 geschlossen ist. Das Schaltschloß 4 ist geschlossen. Der aus
den beiden Hebeln 59 und 60 gebildete Kniehebel befindet sich hierbei in seiner
Streckstellung. Die Begrenzungsnase 62 und der Nasenanschlag 63 verhindern,
daß der Kniehebel über seine Strecklage hinaus gespannt wird.
Der Kontakthebel 12 wird am Kontakthebellager 69 geführt. Die Kontaktdruckfeder
72 wirkt mit ihrer Federkraft in Längsrichtung 51 mittels der Druckplatte 73
auf die Kontakthebelnoppe 71 des Kontakthebels 12 ein. Dadurch wird der
Kontakthebel 12 mit dem Schwenklager 65 als Drehachse im Uhrzeigersinn
gedreht. Gleichzeitig drückt das Kontakthebelende 64 des Kniehebels den
Kontakthebel 12 mit dem Kontakthebellager 69 als Drehachse im Uhrzeigersinn
in Richtung der Anschlußbolzen 70,70'. Dadurch wird an den Hauptkontakten
83,83' sowie an den Vorlaufkontakten 84,84' ein ausreichender Kontaktdruck
erzeugt. Die Stellung des Anzeigehebels 76 ist von der Stellung der
Kontaktdruckfeder 72 abhängig. Beide Baueile sind über den Drehpunkt 77
miteinander verbunden. Bei einer Bewegung der Kontaktdruckfeder 72 in
Längsrichtung 51 wird der Anzeigearm 79 um den Zapfen 78 als Drehachse
gedreht. Je nach Stellung der Kontaktdruckfeder 72 und damit des Kontakthebels
12 ist in einem Sichtfenster 119 ein bestimmter Teilbereich der Anzeigefläche
80 erkennbar. Im Sichtfenster 119 wird demnach angezeigt, ob der
Stromkreis geöffnet oder geschlossen ist.The operating positions of the
The
Der Antriebshebel 11 befindet sich in Fig. 6 in seiner Einschaltstellung. Er wird
durch die Haltekraft des Schaltantriebs 3 in seiner Einschaltstellung gehalten.
Die magnetische Flußrichtung innerhalb des Schaltantriebs 3 ist derart ausgerichtet,
daß der Anker 23 mit einer Stirnseite am Kegelstumpf 46 des Topfdeckels
27 anliegt.
Um die Haltekraft des Schaltantriebs 3 zu verbessern, ist zusätzlich eine Drehfeder
120 vorgesehen. Sie ist an dem gehäusefesten und in Tiefenrichtung 44
verlaufenden Bolzen 121 fixiert. Der eine Federschenkel ist an einer Nocke 122
des Antriebshebels 11 abgestützt. Die Nocke 122 ist am dem Verklinkungshebel
13 abgewandten Ende des Antriebshebels 11 angeformt. Der zweite Federschenkel
liegt an einem ebenfalls gehäusefesten und in Tiefenrichtung 44
verlaufenden Gehäusezapfen 123 an. Die Kraftwirkung der Drehfeder 120 ist
der Magnetkraft des Schaltantriebs 3 in der Einschaltstellung des Antriebshebels
11 gleichgerichtet. Während der Überführung des Kontakthebels 12 in
seine Ausschaltstellung (Fig. 7) muß die Magnetkraft dem Druck der Drehfeder
120 entgegenwirken. In diesem Fall ist aber die vom Schaltschloß 4 geforderte
Kraft gering. In Fig. 6 liegt die Verklinkungsplatte 54 in der Verklinkungskerbe
55 ein. Dadurch sind Antriebshebel 11 und Verklinkungshebel 13 miteinander
verklinkt. Dies gewährleistet eine stabile Streckstellung des Kniehebels und ein
zuverlässiges Verbleiben des Kontakthebels 12 in seiner Kontaktstellung.The
In order to improve the holding force of the switching
In Fig. 7 befindet sich der Antriebshebel 11 in seiner Ausschaltstellung. Hierzu
wird das Magnetfeld der Spulen 34,34' ausgehend von den Verhältnissen in
Fig. 6 umgepolt. Die Spulen 34,34' erhalten dabei einen Stromimpuls von
etwa 30 ms. Der Anker 23 bewegt sich daraufhin in Axialrichtung 24 auf den
Kegelstumpf 46' des Topfbodens 26 zu und wird nach dem Stromimpuls nur
durch die Kraftwirkung des Dauermagneten 22 in seiner neuen Schaltstellung
gehalten. Der Antriebshebel 11 wird dadurch mit der Antriebshebelachse 52 als
Drehachse entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und in seine Ausschaltstellung
überführt. Ein am Antriebshebel 11 angeformter Druckarm 124 druckbeaufschlagt
in der Ausschaltstellung des Antriebshebels 11 den Zusatzschalter 7.
Während der Überführung in seine Ausschaltstellung bleibt der Antriebshebel
11 mit dem Verklinkungshebel 13 verklinkt. Der Kniehebel ist in seine Knickstellung
überführt. Unter dem Druck der Kontaktdruckfeder 72 wird der Kontakthebel
12 mit dem Kontakthebellager 69 als Drehachse entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht und in seine Ausschaltstellung überführt. Ein Entklinken von
Antriebshebel 11 und Verklinkungshebel 13 ist nicht möglich, da der Verklinkungshebel
13 mittels einer in den Figuren nicht dargestellten Drehfeder um die
Kniegelenkachse 56 im Uhrzeigersinn derart gedreht wird, daß er das Verklinkungsende
53 des Antriebshebels 11 druckbeaufschlagt. Die nicht dargestellte
Drehfeder ist an der Kniegelenkachse 56 gelagert. Weiterhin liegt der Verklinkungshebel
13 mit seiner dem Kontakthebel 12 zugewandten Oberfläche am
Nasenanschlag 63 und mit dem Ende seines Schaltarmes 58 an dem ortsfest
fixierten Hilfsschalter 6 an. Eine Drehung des Verklinkungshebels 13 um die
Kniegelenkachse 56 entgegen dem Uhrzeigersinn ist demnach zusätzlich erschwert.
Der Verklinkungshebel 13 verbleibt zuverlässig in seiner zur Querrichtung
50 parallelen Lage. Während der Ausschaltstellung des Antriebshebels
11 druckbeaufschlagt das dem Hilfsschalter 6 zugewandte Ende des Schaltarmes
58 einen Schaltknopf 125 des Hilfsschalters 6.In Fig. 7, the
Fig. 8 zeigt die Verhältnisse der Mechanik des Schutzschalters 1 nach Bimetallauslösung.
Das Bimetall 5 durchgreift mit seinem Bimetallvorsprung 101
einen parallel zur Querrichtung 50 gehäusegelagerten Schieber 126 im Bereich
seines einen Antriebsendes. Das in Querrichtung 50 gegenüberliegende Antriebsende
des Schiebers 126 ist von einem Antriebsarm 127 eines Winkelhebels
128 durchsetzt. Der Winkelhebel 128 besteht im wesentlichen aus dem
Antriebsarm 127 und einem dazu senkrecht angeordneten und etwa in Querrichtung
50 verlaufenden Entklinkungsarm 129. Der Winkelhebel 128 ist mit
einer kreisförmigen Verlängerung des Entklinkungsarms 117 im Bereich der
Schnittpunkte beider Arme 115,117 um eine Winkelhebelachse 130 drehbar
gelagert. Der Winkelhebel 128 wird durch eine nicht dargestellte Feder im
Uhrzeigersinn gedreht. Der Schieber 126 wird dabei durch den Antriebsarm 127
in Richtung Hilfsschalter 6 bewegt.Fig. 8 shows the relationships of the mechanics of the
Der Antriebsarm 127 und der Bimetallvorsprung 101 des Bimetalls 5 liegen jeweils
in Aussparungen des Schiebers 126 ein. Der Bimetallvorsprung 101 hat
innerhalb der ihm zugeordneten Aussparung des Schiebers 126 je nach Justierpunkt
und Umgebungstemperatur eine andere Lage. Um den Schieber 126
nicht ungewollt durch veränderte Umgebungstemperaturen anzutreiben, kann
der Antriebsarm 127 des Winkelhebels 128 z.B. aus einem Kompensationsbimetall
bestehen. The
Ausgehend von den Funktionsstellungen der Mechanik des Schutzschalters 1
in Fig. 6 wird der Bimetallvorsprung 101 im Überstromfall in Richtung des Nebenschlußstrompfades
97 ausgelenkt. Der Schieber 126 wird in die gleiche
Richtung angetrieben. Dadurch wird der Winkelhebel 128 um die Winkelhebelachse
130 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Der Entklinkungsarm 129
des Winkelhebels 128 schlägt an der ihm zugewandten Oberfläche des Schaltarmes
58 an und druckbeaufschlagt den Verklinkungshebel 13 in diesem Bereich.
Der Verklinkungshebel 13 wird um die Kniegelenkachse 56 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht. Verklinkungsplatte 54 und Verklinkungskerbe 55
geraten außer Eingriff, was zu einer Entklinkung von Antriebshebel 11 und
Verklinkungshebel 13 führt. Der Antriebshebel 11 verbleibt dabei in seiner Einschaltstellung.
Aufgrund der Entklinkung führt der Verklinkungshebel 13 in
Fig. 8 dieselbe Bewegung in Richtung Schaltknopf 125 aus wie bei der Überführung
des Antriebshebels 11 von seiner Einschaltstellung (Fig. 6) in seine
Ausschaltstellung (Fig. 7).
Die Überführung des Kontakthebels 12 in seine Ausschaltstellung bei der
Freiauslösung durch das Bimetall 5 nach dem Entklinken von Antriebshebel 11
und Verklinkungshebel 13 entspricht den Erläuterungen in Fig. 7.Starting from the functional positions of the mechanics of the
The transfer of the
Anstatt des Bimetalls 5 können auch Sensoren verwendet werden, um den
Schutzschalter 1 von seiner Einschaltstellung in seine Ausschaltstellung zu
schalten. Der Sensor ist elektrisch parallel zum Hilfsschalter 6 geschaltet und
löst bei Über- oder Unterschreiten vorgegebener Werte die Schaltfunktion aus.
Derartige Sensoren können z.B. Temperaturfühler, Druckmesser, Beschleunigungsfühler,
Drehzahlmesser oder Hallsonden sein.Instead of the bimetal 5, sensors can also be used to detect the
Anhand von Fig. 13 ist die Verbindungsstelle zwischen dem Schaltschloß 4 und
dem elektromagnetischen Schaltantrieb 3 erläutert. Das dem Antriebshebel 11
zugewandte Ende der Schaltstange 25 ist mit dem Stangengewinde 42
versehen. Das Stangengewinde 42 greift in ein Innengewinde 131 des
Kopplungsgliedes 43 ein. Das Innengewinde 131 durchbricht in
Längsrichtung 5 zentral eine Basisplatte 132. Die Basisplatte 132 ist in Querrichtung
50 gesehen quadratisch. Im Montageendzustand ist die Basisplatte
132 senkrecht zur Längserstreckung der Schaltstange 25 angeordnet. Die Basisplatte
132 ist Bestandteil des Kopplungsgliedes 43. An den beiden sich in
Längsrichtung 51 erstreckenden Außenkanten der Basisplatte 132 ist jeweils
ein senkrecht zur Basisplatte 132 und in Querrichtung 50 verlaufender Anteil
des Kopplungsgliedes 43 angeformt. Diese Anteile sind in Richtung auf den
Antriebshebel 11 konisch geformt und im Bereich der Konusspitze etwa halbkreisförmig
abgerundet. Diese Anteile sind in Tiefenrichtung 44 jeweils von
einer Kopplungsbohrung 133,133' durchbrochen.13 is the connection point between the switching
Im Montageendzustand flankieren die Bereiche des Kopplungsgliedes mit den
Kopplungsbohrungen 133,133' den Antriebshebel 11. In diesem Bereich ist der
Antriebshebel 11 mit einer Kopplungsachsenöffnung 134 versehen. Die Kopplungsbohrungen
133,133' und die Kopplungsachsenöffnung 134 sind im Montageendzustand
von der Kopplungsachse 45 durchsetzt. Der Durchmesser der
Kopplungsbohrungen 133,133' ist kleiner als derjenige der Kopplungsachsenöffnung
134. Durch diesen Unterschied werden Toleranzen, die sich während
des Betriebs des Schutzschalters 1 einstellen, ausgeglichen. Die Achse 45
durchsetzt im Montageendzustand ebenfalls zwei Zwischenhebelbohrungen
135,135' eines Zwischenhebels 136. Die Zwischenhebelbohrungen 135,135'
durchbrechen jeweils zugehörige Flankierungsteile 137,137'.In the final assembly state, the areas of the coupling member flank the
Coupling holes 133,133 'the
Die parallel zueinander angeordneten Flankierungsteile 137,137' sind Bestandteile
des Zwischenhebels 136. Sie sind in Längsrichtung 51 konisch ausgestaltet
mit etwa halbkreisförmig, der Nocke 122 des Antriebshebels 11 zugewandten
Konusspitze. Die Flankierungsteile 137,137' flankieren im Montageendzustand
außenseitig die Bereiche der Kopplungsbohrungen 133,133' des
Kopplungsgliedes 43. Das Flankierungsteil 137 ist außerdem mit einer Lagerbohrung
138 versehen. Die entsprechende Bohrung im Flankierungsteil 137' ist
in Fig. 13 nicht dargestellt. Eine Zwischenhebelachse 139 durchgreift im Montageendzustand
die Lagerbohrung 138 des Flankierungsteiles 137 und die
entsprechende Bohrung des Flankierungsteiles 137' sowie ein Zwischenhebellager
140. Das Zwischenhebellager 140 durchbricht den Antriebshebel 11 und
ist der Umrißform der Zwischenhebelachse 139 angepaßt. Die Flankierungsteile
137,137' tangieren den Antriebshebel 11 außenseitig im Bereich seines Zwischenhebellagers
140. Der Zwischenhebel 136 ist dadurch im Montageendzustand
am Antriebshebel 11 gelagert. Die Flankierungsteile 137,137'
sind durch ein senkrecht zu diesen angeordnetes Basisteil 141 verbunden. Das
Basisteil 141 ist in Querrichtung 50 quadratisch geformt mit einer zentralen
Schenkelbohrung 142. In Längsrichtung 51 gesehen ist das Basisteil 141 U-förmig
mit auf den Antriebshebel 11 gerichteten Freienden der U-Schenkel. Die
U-Schenkel des Basisteils 141 bilden teilweise die Verbindungsstellen zwischen
Basisteil 141 und Flankierungsteilen 137,137'. The flanking
Im mittleren Bereich des Antriebshebels 11 liegt in Querrichtung 50 eine Ausgleichsfeder
143 ein. Im Montageendzustand druckbeaufschlagt sie die dem
Antriebshebel 11 zugewandte Fläche des Basisteils 141. Die Ausgleichsfeder
143 ist so abgestimmt, daß der Anker 23 mit seinen den Kegelstümpfen 46,46'
zugewandten Stirnflächen an diesen unmittelbar anliegen kann.
Zu Beginn oder während des Betriebes des Schutzschalters 1 auftretende Fertigungstoleranzen
zwischen Schaltschloß 4 und Schaltantrieb 3 können durch
die Schaltstange 25 ausgeglichen werden. Zu diesem Zweck greift z.B. ein
Schraubendreher in den Justierschlitz 34 der Schaltstange 25 ein.
Schaltstange 25, Kopplungsglied 43, Zwischenhebel 136, Ausgleichsfeder 143,
Drehfeder 120 und Antriebshebel 11 wirken derart zusammen, daß das Spiel
zwischen Antriebshebel 11 und Verklinkungshebel 13 ausgeglichen wird, um
ein sicheres Ver- und Entklinken dieser beiden Bauteile zu gewährleisten.
Außerdem kann durch Drehen der Schaltstange 25 der Luftspalt zwischen dem
Anker 23 und dem Kegelstumpf 46 bzw. dem Kegelstumpf 46' konstant kleingehalten
werden, um eine konstante Magnetkraft zu erzielen.In the central area of the
Manufacturing tolerances between the
Der sich am Gehäusezapfen 123 abstützende Schenkel der Drehfeder 120
durchgreift in Montageendstellung die Ausgleichsfeder 143 und die Schenkelbohrung
142 (Fig. 6).The leg of the
Die Nocke 122 begrenzt die Längsausdehnung des Antriebshebels 11 an seinem
dem Verklinkungshebel 13 abgewandten Ende (Fig. 6). Die Nocke 122 hat
in Tiefenrichtung 44 eine kreisrunde Umrißform mit einer halbkreisförmigen
Verlängerung an einem Teil des Umfanges. An der äußersten Längsausdehnung
des Antriebshebels 11 ist die Nocke 122 abweichend von dem kreisförmigen
Umriß etwa in Querrichtung 50 abgeflacht. Die Nocke 122 ist in
Tiefenrichtung 108 von einer Bohrung durchsetzt. In die Nocken 108 mehrerer
Antriebshebel 11 kann eine gemeinsame Achse eingeführt werden, so daß eine
mechanische Koppelung mehrerer Schutzschalter 1 entsteht. Die Nocke 122 ist
in Tiefenrichtung 44 breiter ausgestaltet als der sich anschließende Bereich des
Antriebshebels 11.The
Die der Schaltstange 25 zugewandte Oberfläche dieses Bereiches des Antriebshebels
11 ist in Längsrichtung 51 ausgespart. In Querrichtung 50 gesehen
ist diese Aussparung 144 U-förmig. Der Antriebshebel 11 wird dadurch von der
Schaltstange 25 während seiner Drehbewegungen nicht behindert. An den mit
der Aussparung 144 versehenen Bereich des Antriebshebels 11 schließt sich
ein in Tiefenrichtung 44 verbreiterter Bereich an. In diesen Bereich ist die Ausgleichsfeder
143 eingesetzt. Der Antriebshebel 11 ist mittels einer Hebelachsenbohrung
145 an der gehäusefesten Antriebshebelachse 52 gelagert. In
diesem Bereich ist die Aufbauhöhe des Antriebshebels 11 in Querrichtung 50
gegenüber dem nockenseitigen Ende des Antriebshebels 11 vergrößert. Im
Bereich der Hebelachsenbohrung 145 ist der Druckarm 124 einstückig angeformt.
Er ist mit seinem dem Antriebshebel 11 zugewandten Ende in Tiefenrichtung
44 angeordnet und knickt in Richtung seines Freiendes senkrecht,
etwa in Längsrichtung 51 verlaufend, ab. Das Freiende des Druckarmes 124 ist
in Querrichtung 50 gegenüber dem übrigen Bereich des Druckarms 110 verbreitert.
Die dem Zusatzschalter 7 zugewandte Oberfläche des Freiendes des
Druckarmes 124 ist etwa halbkreisförmig mit dem Zusatzschalter 7 zugewandter
Konvexseite abgerundet.The surface of this area of the drive lever facing the
Im Bereich der Hebelachsenbohrung 145 schließt sich mit in Querrichtung 50
verringerter Aufbauhöhe der dem Verklinkungshebel 13 zugewandte Arm des
Antriebshebels 11 an. Dieser Arm ist gegenüber der den Druckarm 124 tragenden
Außenfläche des Antriebshebels 11 in Tiefenrichtung 44 versetzt angeordnet.
In dieser Richtung ist seine Breite etwa halb so groß wie die Länge der
Hebelachsenbohrung 145. In die dem Verklinkungshebel 13 zugewandte
Stirnseite des Antriebshebels 11 ist eine in Längsrichtung 51 verlaufende Hebelnut
146 eingeformt. Die Nutbreite in Tiefenrichtung 44 ist an die entsprechende
Breite des Verklinkungshebels 13 im Bereich seiner Verklinkungskerbe
55 angepaßt. Unmittelbar neben der Hebelnut 146 ist der Antriebshebel 11 in
Querrichtung 50 von einer Hebelbohrung 147 durchbrochen. In die Hebelbohrung
147 kann z.B. eine Schraube eingesetzt werden, um die Verklinkungsplatte
54 mit dem Antriebshebel 11 zu verbinden (Fig. 6).In the area of the lever axis bore 145, the
In Fig. 14 ist erkennbar, daß das Schutzschaltergehäuse aus der als Gehäuseboden
49 wirksamen Gehäuseschale und einer weiteren als Gehäusedeckel
148 wirksamen Gehäuseschale zusammengesetzt ist. Im Bereich ihrer
Schmalseiten sind der Gehäuseboden 49 und der Gehäusedeckel 148 mit einer
zu den Schmalseiten parallelen Befestigungsplatte 149 fest verbunden. Die
Befestigungsplatte 149 übersteht die Schmalseite beider Gehäuseschalen in
Querrichtung 50. In diesem überstehenden Bereich enthält die Befestigungsplatte
149 eine Befestigungsbohrung 150. Die Ausdehnung der Befestigungsplatte
149 ist in Querrichtung 50 durch eine Befestigungsplattenkante 151 begrenzt.
Die Befestigungsplattenkante 151 ist in Tiefenrichtung 44 verlaufend
angeordnet. Ihre Ausdehnung erstreckt sich etwa bis zur Hälfte der Ausdehnung
des Schutzschalters 1 in Tiefenrichtung 44. Daran schließt sich ein Bereich
der Befestigungsplatte 149 mit geringerer Aufbauhöhe in Querrichtung 50
an. Die Aufbauhöhe der Befestigungsplatte 149 fällt in Tiefenrichtung 44
kontinuierlich ab, bis sie der Aufbauhöhe des Schutzschalters 1 in Querrichtung
50 entspricht. Mit Ausnahme des überstehenden Bereiches entspricht die
Ausdehnung der Befestigungsplatte 149 in Tiefenrichtung 44 der Ausdehnung
des Schutzschalters 1 in Tiefenrichtung 44.In Fig. 14 it can be seen that the circuit breaker housing from the housing bottom
49 effective housing shell and another as a
Der Gehäusedeckel 148 enthält eine parallel zur durch die Querrichtung 50 und
die Längsrichtung 51 aufgespannten Ebene angeordnete Abdeckplatte 152. Sie
hat etwa eine quadratische Umrißform. Sie ist durch hier nicht dargestellte Befestigungsmittel
von dem Gehäusedeckel 148 entfernbar. Diese
Befestigungsmittel greifen in vier an der Abdeckplatte 152 angeordnete Plattenbohrungen
153 ein.
Die Abdeckplatte 152 deckt die im Schutzschalter 1 befestigte Steuerelektronik
2 ab. Die Steuerelektronik 2 ist durch Anschlußleitungen 16 (Fig. 15) mit dem
Anschlußblock 21 verbunden. Der Anschlußblock 21 ist an der der Befestigungsplatte
149 abgewandten Schmalseite des Gehäusedeckels 148 angeordnet.
In Längsrichtung 51 übersteht der Anschlußblock 21 den Gehäusedeckel
148. Der Anschlußblock 21 hat eine rechteckige Umrißform und enthält
an seiner Oberfläche zehn Anschlußbuchsen 20. Die beiden in Tiefenrichtung
44 nebeneinander angeordneten Anschlußbuchsen 20 sind jeweils elektrisch
parallel geschaltet. An die Anschlußbuchsen 20 werden z.B. Meß- oder Anzeigeeinrichtungen
angeschlossen. Auch mehrere Schutzschalter 1 können
parallel geschaltet werden.The
The
Der Anschlußblock 21 ist in einer Aussparung des Gehäusedeckels 148 eingesetzt.
Die Abdeckplatte 152 ist im Bereich des Anschlußblockes 21 in Längsrichtung
51 verlängert, um die Aussparung vollständig abzudecken.
An der den Anschlußblock 21 tragenden Schmalseite des Gehäusedeckels 148
ist das Sichtfenster 119 angeordnet. Im rechteckförmigen Sichtfenster 119 wird
optisch angezeigt, ob der Stromkreis geschlossen oder geöffnet ist. Eine Aussparung
der Schmalseite des Gehäusedeckels 148 im Bereich des Sichtfensters
119 ist ebenfalls durch eine Verlängerung der Abdeckplatte 152 in Längsrichtung
51 abgedeckt.
Die zylindrischen, sich in Längsrichtung 51 erstreckenden, Anschlußbolzen
70,70' durchgreifen das Schutzschaltergehäuse im Bereich seiner der Befestigungsplatte
149 abgewandten Schmalseite. Beide Anschlußbolzen 70,70' verlaufen
etwa in der Teilungsebene zwischen Gehäuseboden 49 und Gehäusedeckel
148. An die beiden Anschlußbolzen 70,70' wird über Stromleitungen ein
elektrischer Verbraucher angeschlossen. Die Anschlußbolzen 70,70' sind voneinander
durch eine am Gehäuseboden 49 angeformte Trennwand 154 elektrisch
abgeschirmt. Die Trennwand 154 ist in Längsrichtung 51 gesehen T-förmig
gestaltet. Der T-Quersteg ist in Querrichtung 50 angeordnet und entspricht
der Ausdehnung des Gehäusebodens 49 in dieser Richtung. Der T-Quersteg
bildet in Längsrichtung 51 eine Verlängerung des Gehäusebodens 49, wobei
der T-Quersteg gegenüber dem Gehäuseboden 49 in Tiefenrichtung 44 versetzt
angeordnet ist. Die Ausdehnung des Schutzschaltergehäuses in Querrichtung
50 ist durch den vom T-Quersteg senkrecht abstehenden T-Vertikalschenkel
in zwei Hälften geteilt. Der Vertikalschenkel bildet eine lotrecht am
Schutzschaltergehäuse angeordnete Ebene. Dessen Ausdehnung in
Tiefenrichtung 44 ist etwas größer als die entsprechende Ausdehnung des
Gehäusebodens 49.The
The
The cylindrical connecting
In Fig. 15 ist der einpolige Schutzschalter 1 erkennbar, jedoch mit entfernter
Abdeckplatte 152. In dem durch die Abdeckplatte 152 verschließbaren
Innenbereich ist eine Leiterplatte 155 eingepaßt. Sie ist parallel zu der durch die
Querrichtung 50 und die Längsrichtung 51 aufgespannten Ebene angeordnet.
Auf der Leiterplatte 155 befindet sich die gesamte Steuerelektronik 2. Ein Teil
der Steuerelektronik 2 ist eine Hybridschaltung 156. Auf der Leiterplatte befinden
sich ebenfalls die Anschlüsse für den Zusatzschalter 7 und den Hilfsschalter
6. Fünf Anschlußleitungen 16 verbinden die Steuerelektronik 2 mit den Anschlußbuchsen
20 des Anschlußblockes 21. Jeweils zwei in Tiefenrichtung 44
nebeneinander angeordnete Anschlußbuchsen 20 sind parallelgeschaltet. Dadurch
ist eine elektrische Koppelung mehrerer Schutzschalter 1 möglich.
Die Koppelung mehrerer Schutzschalter 1 kann aber auch durch direkte Verbindungen
der Leiterplatten 155 erfolgen. Zu diesem Zweck sind Gehäuseboden
49 und Gehäusedeckel 148 mit nicht dargestellten Öffnungen versehen,
damit die das gleiche elektrische Signal betreffenden Leiterbahnen auf den
Leiterplatten 155 mehrerer Schutzschalter 1 über Anschlußdrähte elektrisch
parallel geschaltet werden können.
Bis auf einen einzigen Anschlußblock 21 für den Anschluß z.B. des externen
Fernschalters 8 sind die übrigen Anschlußblöcke 21 in diesem Fall überflüssig.
Im Gehäusedeckel 148 sind vier Gehäusedeckelbohrungen 157 vorgesehen,
die mit den Plattenbohrungen 153 der Abdeckplatte 152 korrespondieren.
An der dem Gehäusedeckel 148 zugewandten Stirnseite des Gehäusebodens
49 ist im Bereich des elektromagnetischen Schaltantriebs 3 eine nutartige Justieröffnung
158 eingeformt. Durch die Justieröffnung 158 kann z.B. ein
Schraubendreher in den Justierschlitz 34 der Schaltstange 25 eingreifen, um
den Antriebshebel 11 und den Anker 23 zu justieren. The single-
A plurality of
Except for a
- 11
- SchutzschalterCircuit breaker
- 22nd
- SteuerelektronikControl electronics
- 33rd
- SchaltantriebSwitch drive
- 44th
- SchaltschloßSwitch lock
- 55
- BimetallBimetal
- 66
- HilfsschalterAuxiliary switch
- 77
- ZusatzschalterAdditional switch
- 88th
- FemschalterRemote switch
- 99
- SpannunsbegrenzungVoltage limitation
- 1010th
- StromversorgungPower supply
- 1111
- AntriebshebelDrive lever
- 1212th
- KontakthebelContact lever
- 1313
- VerklinkungshebelLatch lever
- 1414
- PhasenanschnittsteuerungLeading edge control
- 15'15 '
- Eingangentrance
- 1616
- AnschlußleitungConnecting cable
- 1717th
- ImpulsgeberImpulse generator
- 1818th
- TransistorvollbrückeFull transistor bridge
- 1919th
- StatusmelderStatus indicator
- 2020th
- AnschlußbuchseConnection socket
- 2121
- AnschlußblockTerminal block
- 2222
- DauermagnetPermanent magnet
- 2323
- Ankeranchor
- 2424th
- AxialrichtungAxial direction
- 2525th
- SchaltstangeShift rod
- 2626
- TopfbodenPot bottom
- 2727
- TopfdeckelPot lid
- 2828
- AußenflächeOutside surface
- 29,29'29.29 '
- StangenführungsbohrungRod guide hole
- 30,30'30.30 '
- UtzenbohrungUtzenbohrung
- 31,31'31.31 '
- UtzenbohrungUtzenbohrung
- 32,32'32.32 '
- AnschlußlitzeConnecting wire
- 33,33'33.33 '
- AnschlußlitzeConnecting wire
- 34,34'34.34 '
- SpuleKitchen sink
- 35,35'35.35 '
- IsolationselementInsulation element
- 36,36'36.36 '
- IsolationselementInsulation element
- 3737
- FixierstiftLocating pin
- 3838
- NutGroove
- 3939
- StiftbohrungPin hole
- 4040
- JustierschlitzAdjustment slot
- 4141
- AbplattungFlattening
- 4242
- StangengewindeRod thread
- 4343
- KopplungsgliedCoupling link
- 4444
- TiefenrichtungDepth direction
- 4545
- KopplungsachseCoupling axis
- 46,46'46.46 '
- KegelstumpfTruncated cone
- 4747
- PfeilrichtungArrow direction
- 4848
- PfeilrichtungArrow direction
- 4949
- GehäusebodenCase back
- 5050
- QuerrichtungCross direction
- 5151
- LängsrichtungLongitudinal direction
- 5252
- AntriebshebelachseDrive lever axis
- 5353
- VerklinkungsendeLatch end
- 5454
- VerklinkungsplatteLatch plate
- 5555
- VerklinkungskerbeLatch notch
- 5656
- KniegelenkachseKnee joint axis
- 5757
- VerklinkungsarmLow latching
- 5858
- SchaltarmSwitching arm
- 5959
- Hebellever
- 6060
- Hebellever
- 6161
- HebelachseLever axis
- 6262
- BegrenzungsnaseBoundary nose
- 6363
- NasenanschlagNose stop
- 6464
- KontakthebelendeContact lever end
- 6565
- SchwenklagerSwivel bearing
- 6666
- LagerendeEnd of storage
- 6767
- KontaktendeContact end
- 6868
- Längsschlitz Longitudinal slot
- 6969
- KontakhebellagerContact lever bearing
- 70,70'70.70 '
- AnschlußbolzenConnecting bolts
- 7171
- KontakthebelnoppeContact lever knob
- 7272
- KontaktdruckfederContact pressure spring
- 7373
- Druckplatteprinting plate
- 7474
- FedergehäuseSpring housing
- 7575
- Wangecheek
- 7676
- AnzeigehebelIndicator lever
- 7777
- Drehpunktpivot point
- 7878
- ZapfenCones
- 7979
- AnzeigerarmIndicator arm
- 8080
- AnzeigeflächeDisplay area
- 8181
- StromzweigCurrent branch
- 82,82'82.82 '
- BolzenöffnungBolt opening
- 83,83'83.83 '
- HauptkontaktMain contact
- 84,84'84.84 '
- VorlaufkontaktLead contact
- 8585
- FederbügelSpring clip
- 8686
- BefestigungsendeFastening end
- 8787
- ZapfenöffnungPin opening
- 8888
- NietzapfenRivet
- 8989
- FreiendeFreeers
- 9090
- BügelverlängerungTemple extension
- 91,91'91.91 '
- FederwangeSpring cheek
- 9292
- LagerbohrungBearing bore
- 9393
- LitzeStrand
- 9494
- SchienenverlängerungRail extension
- 9595
- StromschieneTrack
- 9696
- SchlenenschlitzSlit slot
- 9797
- NebenschlußstrompfadShunt current path
- 9898
- TrägerkonsoleCarrier console
- 99,99'99.99 '
- BimetallschenkelBimetal legs
- 100100
- BewegungsendeEnd of movement
- 101101
- BlmetallvorsprungBlmet projection
- 102102
- KontaktendeContact end
- 102'102 '
- KontaktendeContact end
- 103103
- NebenschlußschenkelShunt leg
- 103'103 '
- NebenschlußschenkelShunt leg
- 104104
- SchenkelendeThigh end
- 104'104 '
- SchenkelendeThigh end
- 105105
- KontaktstückContact piece
- 105'105 '
- KontaktstückContact piece
- 106106
- KontaktöffnungContact opening
- 107107
- KontaktausbuchtungContact bulge
- 108108
- SchraubenöffnungScrew opening
- 109109
- JustierschdraubeAdjusting screw
- 110110
- IsolierstiftInsulating pin
- 111111
- GewindebohrungTapped hole
- 112112
- Zweigbranch
- 113113
- NebenschlußkontaktfächeShunt contact pads
- 114114
- BimetallkontaktflächeBimetal contact surface
- 115115
- BodenstückBottom piece
- 116116
- SchienenendeRail end
- 117117
- AuslenkseiteDeflection side
- 118118
- Rückseiteback
- 119119
- SichtfensterViewing window
- 120120
- DrehfederTorsion spring
- 121121
- Bolzenbolt
- 122122
- NockeCam
- 123123
- GehäusezapfenHousing pin
- 124124
- DruckarmPressure arm
- 125125
- SchaltknopfSwitch button
- 126126
- SchieberSlider
- 127127
- AntriebsarmDrive arm
- 128128
- WinkelhebelAngle lever
- 129129
- EntklinkungsarmUnlatched
- 130130
- WinkelhebelachseAngle lever axis
- 131131
- Innengewindeinner thread
- 132132
- BasisplatteBase plate
- 133133
- KopplungsbohrungCoupling hole
- 133'133 '
- Kopplungsbohrung Coupling hole
- 134134
- KopplungsachsenöffnungCoupling axis opening
- 135135
- ZwischenhebelbohrungIntermediate lever hole
- 135'135 '
- ZwischenhebelbohrungIntermediate lever hole
- 136136
- ZwischenhebelIntermediate lever
- 137137
- FlankierungsteilFlanking part
- 137'137 '
- FlankierungsteilFlanking part
- 138138
- LagerbohrungBearing bore
- 139139
- ZwischenhebelachseIntermediate lever axis
- 140140
- ZwischenhebellagerIntermediate lever bearing
- 141141
- BasisteilBase part
- 142142
- SchenkelbohrungLeg bore
- 143143
- AusgleichsfederBalancing spring
- 144144
- AussparungRecess
- 145145
- HebelachsenbohrungLever axis bore
- 146146
- HebelnutLever groove
- 147147
- HebelbohrungLever hole
- 148148
- GehäusedeckelHousing cover
- 149149
- BefestigungsplatteMounting plate
- 150150
- BefestigungsbohrungMounting hole
- 151151
- BefestigungsplattenkanteMounting plate edge
- 152152
- AbdeckplatteCover plate
- 153153
- PlattenbohrungPlate drilling
- 154154
- Trennwandpartition wall
- 155155
- LeiterplatteCircuit board
- 156156
- HybridschaltungHybrid circuit
- 157157
- GehäusedeckelbohrungHousing cover hole
- 158158
- JustieröffnungAdjustment opening
- 159159
- ParalleleingangParallel input
- 160160
- Ausgangoutput
- 161161
- ParallalausgangParallel output
Claims (29)
- Circuit breaker (1) which can be remotely controlled by means of an external remote control switch (8) via an electronic control unit (2),having an electromagnetic switching drive (3, 11) which is controlled by the electronic control unit (2) and switches the circuit via a switch latch (4, 12, 13) which can be moved between an open and a closed position, andhaving an auxiliary switch (6) which is actuated by being triggered by a bimetallic element in the event of overcurrent in order to switch off the remote control switch (8) via the electronic control unit (2),in that the switching drive (3, 11) for switching the circuit is latched to the switch latch (4, 12, 13),in that the switch latch (4, 12, 13), as a result of being triggered by the bimetallic element, is unlatched from the switching drive (3, 11) and opened and, as a result, interrupts the circuit, andin that the auxiliary switch (6) which is actuated when triggered by the bimetallic element automatically effects the re-latching of the switching drive (3, 11) to the open switch latch (4, 12, 13) via the electronic control unit.
- Circuit breaker according to Claim 1, characterized in that the action of switching off the remote control switch (8) triggers the transfer of the switching drive (3, 11) into its switched-off position.
- Circuit breaker according to Claim 2, characterized in that the transfer of the switching drive (3, 11) into its switched-off position, which follows triggering by the bimetallic element, re-latches the said drive to the switch latch (4, 12, 13).
- Circuit breaker according to one of Claims 1 to 3, characterized by an additional switch (7) which signals the switching position of the switching drive (3, 11).
- Circuit breaker according to Claim 4, characterized in that the additional switch (7), as a result of signalling the switched-off position of the switching drive (3, 11), enables the latter to be switched on again.
- Circuit breaker according to one of Claims 1 to 5, characterized in that when the switch latch (4, 12, 13) is open and therefore interrupting the circuit, it acts so as to switch the auxiliary switch (6).
- Circuit breaker according to one of Claims 1 to 6, characterized in that when the switching drive (3, 11) is in the switched-off position, it acts so as to switch the additional switch (7).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized by a sensor, connected electrically in parallel with the auxiliary switch (6), for the trip-free release of the circuit breaker (1).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic control unit (2) essentially comprises a hybrid circuit (156).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic control unit (2) is connected via connecting lines (16) to a connector block (21) fastened to the circuit-breaker housing.
- Circuit breaker according to Claim 10, characterized in that connecting lines (16) connect the connector block (21) to a status indicator (19).
- Circuit breaker according to Claim 11, characterized in that the status indicator (19) is a microswitch and, together with the auxiliary switch (6), is switched by the switch latch (4, 12, 13).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterizedin that the connector block (21) contains connector sockets (20) connected to the connecting lines (16), andin that the connector sockets (20) can be usedto connect the remote control switch (8) to an input (15) and to an output (160) of the electronic control unit (2), andto connect an external indicating device to the status indicator (19).
- Circuit breaker according to Claim 13, characterized in that the connector sockets (20) assigned to the input (15) and to the output (160) are each connected electrically to the same connector sockets (20) of at least one further single-pole circuit breaker (1), in order together to form a multipole circuit breaker.
- Circuit breaker according to Claim 13 or 14, characterized in that the contact points which are assigned to the input (15) and the output (160) on a printed circuit board (155) bearing the electronic control unit (2), and which belong to a number of single-pole circuit breakers (1), are directly connected electrically by means of connecting lines which pass transversely through the circuit-breaker housing.
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that a dividing wall (154) is arranged on the circuit-breaker housing, between two connecting pins (70, 70') which project out of the circuit-breaker housing and act as connecting ends of the circuit, fcr the purpose of screening the said connecting pins electrically from one another, and, by way of lateral extensions, also insulates the connecting ends of adjacent circuit breakers (1) electrically from one another, especially circuit breakers (1) which are coupled to form a multipole circuit breaker.
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that at least one single-pole circuit breaker (1) contains a switching drive (3) which, by being coupled mechanically via a common shaft, acts on the switch latches (4) of all the single-pole circuit breakers (1).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized bya contact lever (12) which can pivot and switches the circuit, and a toggle lever (59, 60) which effects the pivoting movement of the contact lever (12), forms a constituent part of the switch latch (4) and whose one toggle-lever end is articulated on the circuit-breaker housing and whose other toggle-lever end (64) is articulated on the contact lever (12), anda latch lever (13) which is articulated on the toggle joint (56) of the toggle lever (59, 60), can be latched to the switching drive (3) and displaces the toggle joint (56) between the stretched position of the toggle lever (59, 60) effecting the closing of the circuit, and the bent position of the toggle lever (59, 60) effecting the interruption of the circuit.
- Circuit breaker according to Claim 18, characterizedin that the contact lever (12) and the toggle-lever end (64) articulated on the contact lever (12) have pressure applied to them by a contact pressure spring (72), andin that the latch lever (13) can be displaced counter to the contact spring pressure.
- Circuit breaker according to Claim 18 or 19, characterized in that when the circuit is interrupted, the latch lever (13) acts so as to switch the auxiliary switch (6).
- Circuit breaker according to one of Claims 18 to 20, characterized in that the latch lever (13) has two arms and acts on the auxiliary switch (6) with its switching arm (58), which is located opposite the latching arm (57).
- Circuit breaker according to Claim 21, characterized in that the end of the switching arm (58) is designed as a stop piece.
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that in the event of an overcurrent, the bimetallic element (5) acts on the latch lever (13) so as to pivot it about the toggle-joint axis (56) and, as a result, unlatches the latching arm (57) from the switching drive (3).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized by an electromagnetic switching drive (3) having a switching rod (25), which is articulated on a drive lever (11) that can be latched to the latching arm (57) and can be displaced in an axial direction (24) between the switching-on and switching-off positions of the switching drive (3).
- Circuit breaker according to Claim 24, characterized in that the drive lever (11) is a two-armed pivoting lever which is mounted on the circuit-breaker housing so that it can rotate about a drive-lever axis (52) arranged parallel to the toggle-joint axis (56),the drive end of the said drive lever (11) is articulated to the switching rod (25), andthe opposite end of the said drive lever (11) can be latched as a latching end (53) to the latching arm (57).
- Circuit breaker according to Claim 25, characterized in that the latched drive lever (11) rests with its latching end (53) in a latching notch (55) in the latching arm (57) approximately in the manner of a knife edge in a knife-edge bearing.
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that when the switching drive (3) is in the switched-off position, the drive lever (11) acts so as to switch the additional switch (7), using a cantilever (124) which protrudes laterally from the lever arms and transversely in relation to the drive-lever axis (52).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the switching position of the switch latch (4) is indicated through a viewing window (119) which is arranged on the circuit-breaker housing and whose viewing plane from the interior of the housing is covered by an indicator lever (76) which is mounted on the circuit-breaker housing so that it can rotate between two rotary positions which depend on the pressure of the contact pressure spring (72).
- Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterizedin that the switching rod (25), latch lever (13) and contact lever (12) are arranged approximately parallel to one another,in that the drive lever (11) and toggle lever extend in the direction in which the contact lever (12) pivots and approximately at right angles to the parallel parts, andin that the plane defined by the abovementioned parts is their plane of movement.
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