EP0847070B1 - Überstromschutzschalter, insbesondere Motorschutzschalter - Google Patents

Überstromschutzschalter, insbesondere Motorschutzschalter Download PDF

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EP0847070B1
EP0847070B1 EP96120845A EP96120845A EP0847070B1 EP 0847070 B1 EP0847070 B1 EP 0847070B1 EP 96120845 A EP96120845 A EP 96120845A EP 96120845 A EP96120845 A EP 96120845A EP 0847070 B1 EP0847070 B1 EP 0847070B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switch
circuit breaker
lever
toggle
over
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96120845A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0847070A3 (de
EP0847070A2 (de
Inventor
Hans-Peter Meili
Karin Spengler
Stephan Spengler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rockwell Automation Switzerland GmbH
Original Assignee
Rockwell Automation AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Rockwell Automation AG filed Critical Rockwell Automation AG
Publication of EP0847070A2 publication Critical patent/EP0847070A2/de
Publication of EP0847070A3 publication Critical patent/EP0847070A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0847070B1 publication Critical patent/EP0847070B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/56—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by rotatable knob or wheel

Definitions

  • the present invention relates to an overcurrent protection switch, in particular Motor protection switch with fixed contact pieces housed in a housing and this in the ON position of the overcurrent protection switch for each phase bridging, under the action of at least one opening spring, movable contact pieces, either with a manual override or switch lock that can be actuated by overcurrent release elements, the one from a knee lever bracket and from a shift bracket formed pair of toggle levers on the movable contact pieces guided in the housing acts, the end region facing away from the knee joint of the pair of toggle levers the toggle lever bracket on a swivel mounted in the housing in the switch-on position to one that can be influenced by the overcurrent release elements Release pawl supporting pawl is pivoted and the Manual control device with the knee joint of the pair of knee levers in operative connection stands.
  • an overcurrent protection switch in particular Motor protection switch with fixed contact pieces housed in a housing and this in the ON position of the overcurrent protection switch for each phase bridging, under the action of at least one opening spring,
  • An overcurrent protection switch of the type mentioned is from DE-C1-4304769 known.
  • the switch tab is closer to the movable one Contact pieces.
  • the Tip of the V-shaped latch lever is supported in the on position of the Overcurrent protection switch on a detachable by overcurrent release elements Jack off.
  • From DE-PS-2123765 is another overcurrent protection switch with the Fixed contact pieces in the switch-on position, bridging movable phases Contact pieces known.
  • the movable contact pieces are on one Gearshift plate hinged, which forms a pair of toggle levers with a ratchet lever.
  • the pair of toggle levers In in the switched-on position, the pair of toggle levers is stretched over the dead center position, when switched off, the pair of knee levers buckles and enables fast Separation of the movable contact pieces from the fixed contact pieces.
  • the ratchet lever is in the switched-on position on an overcurrent release device actuated jack supported.
  • the object of the present invention is the overcurrent protection switch mentioned above to simplify and improve, so that a quick Switching off both with an overcurrent release and with a manual switch-off on the operating speed of the manual operating device independently, with the same individual parts in an economically advantageous manner reached and tripping by overcurrent and tripping by hand by two different positions of the manual control device from can be determined outside.
  • the task is solved in that the hinge axes of the shift tab and the toggle lever bracket and the pivot bearing axis of the ratchet lever in the on position of the overcurrent protection switch in one direction on one slightly curved line so that the switch tab that Knee lever bracket and the ratchet lever in the over-center position, in an extended position Position are cocked by the switch-off spring, with the latch lever on the release pawl and that between the switch plate and the knee lever plate Support the horizontal knee joint on a detachably latched stop slide and the latch lever of this in the on position of the overcurrent protection switch assumed position in both directions around the pivot bearing axis is designed to be pivotable, of which in one direction after actuation the release pawl and in the other direction after releasing the latch of the Stop slide by actuating the manual actuation device from the Einin the off position and that the manual control device with the Knee joint of the pair of toggle levers over at least one during a switch-on movement effective hand surface in operative connection of the manual operating device stands
  • the bidirectionally effective ratchet lever can be achieved with the same components both with overcurrent tripping and A quick interruption of the contact points even when switching off manually.
  • the manual control device takes over after triggering by overcurrent different position than after a manual switch off, because the ratchet lever at an overcurrent release the knee joint and also the one connected with it Do not let the manual control device bend as far as when switching it off manually.
  • the latch lever is advantageously designed with two arms and has one the latch lever in its off position of the overcurrent protection switch existing rest position from the release latch keeping spaced Torsion spring on.
  • the two-arm design of the ratchet lever is the Realization of the support of the ratchet lever in the on position of the Overcurrent protection switch on the release jack simple.
  • the torsion spring ensures making sure that the latch lever is in the relaxed position, in the off position of the overcurrent protection switch remains in the standby position.
  • the release pawl can be used with one of these in the rest position in the pawl lever locking position holding torsion spring.
  • the in the The release pawl is in the relaxed position thanks to this torsion spring Stand by position.
  • the manual control device can have two opposite surfaces having, two-pronged, pivoting shift fork in connection, one of the opposite inner surfaces of the shift fork the knee joint if the stop slide is blocked during a switch-off movement by hand takes from the dead center position to the pair of knee levers by buckling into the Bring the switch off position and the other inner surface when switching on the manual control device acting on the knee joint Driver surface that the knee joint in the dead center position when switched on suppressed.
  • This arrangement enables the overcurrent protection switch to be switched off even when the knee joint is in the on position supporting stop slider remains blocked for some reason.
  • FIG 1 is the side view of an overcurrent protection switch when removed Housing wall shown.
  • this figure shows only the most essential for the description of the invention Parts of the overcurrent protection switch.
  • the housing 1 In the housing 1 are fixed contact pieces 2 attached.
  • the in the on position of the overcurrent protection switch the fixed contact pieces 2, bridging movable contact pieces in phases 3 are separated from the fixed contact pieces 2 in FIG. 1, the switch is in the off position.
  • the movable contact pieces 3 are by at least one switch-off spring, not shown, acting on the pin 4 brought into the off position and held there.
  • the pins 4 are located at one end region of a pivotally mounted in the housing 1 Shift lever 5.
  • the other end of the shift lever 5 presses on the contact carrier 6 of the movable contact pieces 3 against the force of a closing spring 7. acts on the end portion of the shift lever 5 carrying the pin 4 Switch lock 8.
  • the operation of the switch lock 8 is based on the Figures 5 to 40 explained.
  • the key switch 8 is either by a Manual control device containing rotary knob 9 by hand or by Overcurrent release elements containing thermal and / or dynamic elements actuated.
  • the knob 9 and its position is in that shown in Fig.2 Top view of the overcurrent protection switch that is switched off can be seen particularly well.
  • FIGs 5, 6 and 7 show parts of the overcurrent protection switch in the Off position.
  • the housing 1, the knob 9 and the key switch 8 indicated schematically. 6 shows the position of the rotary knob 9 in the exhibition.
  • Fig. 7 is a clearer, schematic representation of the most important parts of the switch lock 8.
  • the switch lock 8 is in this Switch position relaxed.
  • a switching tab 10 articulated with the hinge axis 11.
  • the Switch tab 10 is articulated to a toggle lever tab 12, these two tabs a pair of toggle levers with the one between them Form knee joint 13.
  • Toggle lever bracket 12 The end region facing away from the knee joint 13 Toggle lever bracket 12 is on a in the housing 1 about the pivot bearing axis 14 in Pawl lever 15 pivotable in both directions with the articulated axis 16.
  • one is pivotable in the housing 1 stored release pawl 17 in connection.
  • the Release pawl 17 In the rest position, the Release pawl 17 the pivoting movement of the pawl lever 15 in a counterclockwise direction.
  • the two-armed ratchet lever 15 is in the rest position by a torsion spring 18 in a slightly spaced from the release pawl 17 Position held.
  • the release pawl 17 remains thanks to the torsion spring 19 in the Lock the rest position in a counterclockwise direction Position.
  • the rotary knob 9 is above a bevel gear, not shown with a two-armed manual control lever mounted in the housing 1 20 in a positive connection.
  • the manual control lever 20 has one Arm on a driver surface 21.
  • Detachably latchable stop slide 22 is provided to support the knee joint 13 in the Dead center position when the overcurrent protection switch (Fig. 16) is on Detachably latchable stop slide 22 is provided.
  • This stop slide 22 is in the unlatched position by a spring 23 loaded with the Knee joint 13 in a small area around the switch-on position in butt connection. In the switched-on position, the stop slide 22 is through the manual actuation device latched in a manner not shown. At the beginning of one Disengaging movement releases the latch, after which the stop slide 22nd is displaceable in both directions from the latched position.
  • the Knee joint 13 is in the direction facing away from the stop slide 22 the action of a return spring 24.
  • Figures 8 to 13 show the overcurrent protection switch in two intermediate positions during a switch-on movement.
  • the knob 9 is in by hand Turned clockwise.
  • the manual actuation lever 20 rotates counterclockwise until the driver surface 21 comes into engagement with the knee joint 13.
  • the Pawl lever 15 is supported on the release pawl 17 and thus in the further pivoting movement counterclockwise prevented.
  • the hinge axis 16 on the ratchet lever 15 remains immobile in relation to the housing 1. From this moment on, the driving surface 21 takes the knee joint 13 counterclockwise with.
  • FIG. 17 to 28 show the overcurrent protection switch in four different Intermediate positions during an opening movement.
  • the switch-off movement begins with the rotary knob 9 being turned counterclockwise. Then the unlatching of the stop slide, which can be clearly seen in FIG. 19 in particular 22 done by the manual control device.
  • the stop slide 22 is due to the action of the opening spring by the knee joint 13 in Fig. 19 shifted to the right. Once the hinge axis 16 between the toggle link 12 and the ratchet lever 15 from the dead center position shown in Fig. 19 comes out, this arrangement buckles as shown in Fig. 22, the Contact separation takes place suddenly.
  • the return spring 24 pulls the knee joint 13 and causes the pair of knee levers buckles (Fig. 28) and reaches the switch-off position (Fig. 7) becomes.
  • the two-armed manual control lever 20 has on its the bevel gear arm turned away a two-pronged shift fork with two opposite inner surfaces.
  • One of the surfaces is that based on FIGS. 8 to 13 Driver surface 21 already described.
  • the opposite surface 25 is effective in a switch-off movement when the stop slide 22 from any Remains basically blocked. In this case, the pair of toggle levers 10, 12 do not buckle and the switch-off movement cannot be carried out. In In this case, the surface 25 takes this when turning the knob 9 Knee joint 13 in the direction away from the stop slide 22. To If the dead center position is exceeded, the pair of toggle levers 10, 12 buckles, as a result of which a quick contact separation is initiated.
  • Figures 29 to 34 show the overcurrent protection switch after tripping through the overcurrent tripping devices.
  • Figures 29 to 31 is the State after triggering while held and in Figures 32 to 34 Free rotary knob 9.
  • the overcurrent release elements When the overcurrent release elements respond, it rotates the release pawl 17 in a counterclockwise direction away from the pawl lever 15.
  • the switched on overcurrent protection switch Fig. 14 to 16
  • it means that the Support of the pawl lever 15 is lifted counterclockwise.
  • the knob 9 Independently that the knob 9 is held or not, the pivots Pawl lever 15 after pivoting the release pawl 17 in a counterclockwise direction.
  • bidirectional acting latch lever 15 can also be used to actuate a signal switch be used to trigger the overcurrent protection switch to display the trigger organs.

Landscapes

  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ueberstromschutzschalter, insbesondere Motorschutzschalter mit in einem Gehäuse untergebrachten Festkontaktstücken und diese in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters je Phase überbrückenden, unter der Wirkung von mindestens einer Ausschaltfeder stehenden, beweglichen Kontaktstücken, mit einem entweder durch eine Handbetätigungsvorrichtung oder durch Ueberstromauslöseorgane betätigbaren Schaltschloss, das über ein aus einer Kniehebellasche und aus einer Schaltlasche gebildetes Kniehebelpaar auf die im Gehäuse geführten, beweglichen Kontaktstücke wirkt, wobei der dem Kniegelenk des Kniehebelpaares abgekehrte Endbereich der Kniehebellasche auf einem im Gehäuse schwenkbar gelagerten, sich in der Einschaltstellung auf eine durch die Ueberstromauslöseorgane beeinflussbare Auslöseklinke stützenden Klinkenhebel schwenkbar gelagert ist und die Handbetätigungsvorrichtung mit dem Kniegelenk des Kniehebelpaares in Wirkverbindung steht.
Ein Ueberstromschutzschalter der eingangs erwähnten Art ist aus der DE-C1-4304769 bekannt. Bei diesem Ueberstromschutzschalter werden die beweglichen Kontaktstucke gegen die Wirkung einer Ausschaltfeder durch ein aus einer Kniehebellasche und aus einer Schaltlasche gebildetes Kniehebelpaar in der Einschaltstellung gehalten. Die Schaltlasche liegt näher zu den beweglichen Kontaktstücken. Das der Schaltlasche abgekehrte Ende der Kniehebellasche ist an einem Ende eines mit seinem anderen Ende im Gehäuse des Ueberstromschutzschalters schwenkbar gelagerten V-förmigen Klinkenhebel gelagert. Die Spitze des V-förmigen Klinkenhebels stützt sich in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters an einer durch Ueberstromauslöseorgane lösbaren Klinke ab. Bei einer Ueberstromauslösung schwenkt die Klinke vom Klinkenhebel weg, worauf das Klinkenhebelpaar zusammenbricht und die Ausschaltfeder die beweglichen Kontaktstücke von den Festkontaktstücken trennt. Dieser Trennvorgang erfolgt mit einer verhältnismässig hoher Ausschaltgeschwindigkeit. Damit diese Schnellausschaltung auch bei der Ausschaltung von Hand von der Ausschaltbewegung des Handantriebes unabhängig ablaufen kann, ist bei diesem Ueberstromschutzschalter ein zusätzlicher Ausschalthebel vorgesehen. Der Ausschalthebel ist in einem Lager an der Klinke angelenkt und steht unter Federzug zum Gehäuse. Bei einer Ausschaltbewegung von Hand nimmt ein Mitnehmer den Ausschalthebel in seiner Längsrichtung mit und bringt so die Klinke über seine Lagerung mit, wonach die Klinke den Klinkenhebel nicht mehr stützt. Sobald die Stützung des Klinkenhebels weggezogen ist, bricht das Klinkenhebelpaar zusummen, worauf eine Schnellausschaltung erfolgt. Ein Nachteil dieses Ueberstromschutzschalters besteht darin, dass für seine Betätigung viele Teile benötigt sind. Dies bedeutet nebst einer komplizierten und nur mit verhältnismässig hohem Aufwand durchführbaren Montage wirtschaftliche Nachteile. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist dadurch gegeben, dass an der Handbetätigungsvorrichtung eine Auslösung durch Ueberstrom von einer Handauslösung von aussen nicht feststellbar ist. Die Handbetätigungsvorrichtung nimmt in beiden Fällen die gleiche AUS-Stellung ein.
Aus der DE-PS-2123765 ist ein weiterer Ueberstromschutzschalter mit die Festkontaktstücke in der Einschaltstellung in jeder Phase überbrückenden beweglichen Kontaktstücken bekannt. Die beweglichen Kontaktstücke sind an einer Schaltlasche angelenkt, die mit einem Klinkenhebel ein Kniehebelpaar bildet. In der Einschaltstellung ist das Kniehebelpaar über die Totpunktlage gespannt, beim Ausschalten knickt das Kniehebelpaar ein und ermöglicht eine schnelle Trennung der beweglichen Kontaktstücke von den Festkontaktstücken. Der Klinkenhebel ist in der Einschaltstellung an einer durch Ueberstromauslöseorgane betätigbaren Klinke abgestützt. Sowohl bei Ueberstromauslösung als auch bei Auslösung von Hand knickt das Kniehebelpaar ein, wonach eine Ausschaltfeder die beweglichen Kontaktstücke von den Festkontaktstücken verhältnismässig schnell trennt. Dieses Schaltschloss ist kompliziert und daher teuer. Ein weiterer Nachteil auch dieser Anordnung besteht darin, dass eine Ueberstromauslösung und eine Handauslösung an der Handbetätigungsvorrichtung von aussen nicht unterscheidbar ist. Die Handbetätigungsvorrichtung dieses Ueberstromschutzschalters kennt nur eine EIN- und eine AUS-Stellung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den eingangs erwähnten Ueberstromschutzschalter zu vereinfachen und zu verbessern, so dass ein schnelles Ausschalten sowohl bei einer Ueberstromauslösung als auch bei einem Handausschalten von der Betätigungsgeschwindigkeit der Handbetätigungsvorrichtung unabhängig, mit den gleichen Einzelteilen in wirtschaftlich vorteilhafter Weise erreicht und eine Auslösung durch Ueberstrom und eine Auslösung von Hand durch zwei unterschiedliche Stellungen der Handbetätigungsvorrichtung von aussen festgestellt werden kann.
Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die Gelenkachsen der Schaltlasche und der Kniehebellasche und die Schwenklagerachse des Klinkenhebels in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters in einer Richtung auf einer leicht gekrümmten Linie so hintereinander liegen, dass die Schaltlasche, die Kniehebellasche und der Klinkenhebel in der Uebertotpunktlage, in gestreckter Stellung durch die Ausschaltfeder gespannt sind, wobei der Klinkenhebel sich an der Auslöseklinke und das zwischen der Schaltlasche und der Kniehebellasche liegende Kniegelenk an einem lösbar verklinkten Anschlagschieber abstützen und der Klinkenhebel von dieser in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters eingenommenen Stellung aus in beide Richtungen um die Schwenklagerachse schwenkbar ausgebildet ist, wovon in die eine Richtung nach Betätigung der Auslöseklinke und in die andere Richtung nach Lösen der Verklinkung des Anschlagschiebers durch Betätigung der Handbetätigungsvorrichtung aus der Einin die Ausschaltstellung und dass die Handbetätigungsvorrichtung mit dem Kniegelenk des Kniehebelpaares über mindestens eine bei einer Einschaltbewegung der Handbetätigungsvorrichtung wirksame Mitnehmerfläche in Wirkverbindung steht und das Kniegelenk in der dem Anschlagschieber abgekehrten Richtung durch eine Rückstellfeder federbelastet ist. Dadurch, dass die Schaltlasche, die Kniehebellasche und der Klinkenhebel in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters auf einer Uebertotpunktlinie ausgerichtet sind und der Klinkenhebel sich an der Auslöseklinke abstützt, kann durch Betätigung der Auslöseklinke durch einen Ueberstrom nach Einknicken des Kniehebelpaares eine schnelle Ausschaltung erreicht werden. Durch Lösen der Verklinkung des Anschlagschiebers kann das Kniegelenk des Kniehebelpaares aus der eingeschalteten Stellung ausknicken, wodurch die Gelenkstelle der Kniehebellasche am Klinkenhebel gestreckt wird und aus der Totpunktlage kommt. Sobald diese Gelenkstelle aus der Totpunktlage gekommen ist, schwenkt der Klinkenhebel von der Auslöseklinke weg und leitet eine schnelle, sprunghafte Ausschaltung des Ueberstromschutzschalters ein. Dank dem bidirektional wirksamen Klinkenhebel erreicht man mit den gleichen Bauteilen sowohl bei Ueberstromauslösung als auch beim Handausschalten eine schnelle Unterbrechung der Kontaktstellen. Die Handbetätigungsvorrichtung nimmt nach Auslösung durch Ueberstrom eine andere Stellung ein als nach einer Handausschaltung, weil der Klinkenhebel bei einer Ueberstromauslösung das Kniegelenk und auch die damit wirkverbundene Handbetätigungsvorrichtung nicht so weit einknicken lässt wie bei einem Handausschalten.
Der Klinkenhebel ist vorteilhafterweise zweiarmig ausgebildet und weist eine den Klinkenhebel in seiner in der Ausschaltstellung des Ueberstromschutzschalters vorhandenen Ruhestellung von der Auslöseklinke beabstandet haltende Drehfeder auf. Bei der zweiarmigen Ausbildung des Klinkenhebels ist die Verwirklichung der Abstützung des Klinkenhebels in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters an der Auslöseklinke einfach. Die Drehfeder sorgt dafür, dass der Klinkenhebel in der entspannten Stellung, in der Ausschaltstellung des Ueberstromschutzschalters in der Bereitschaftsposition bleibt.
Die Auslöseklinke kann mit einer diese in der Ruhestellung in der den Klinkenhebel sperrenden Stellung haltenden Drehfeder ausgerüstet sein. Die in der entspannten Stellung liegende Auslöseklinke ist durch diese Drehfeder in der Bereitschaftsstellung gehalten.
Die Handbetätigungsvorrichtung kann mit einer zwei gegenüberliegende Flächen aufweisenden, zweizinkigen, schwenkbaren Schaltgabel in Verbindung stehen, wobei eine der gegenüberliegenden inneren Flächen der Schaltgabel das Kniegelenk bei blockiertem Anschlagschieber bei einer Ausschaltbewegung von Hand aus der Totpunktlage mitnimmt, um das Kniehebelpaar durch Einknicken in die Ausschaltstellung zu bringen und die andere innere Fläche die bei einer Einschaltbewegung der Handbetätigungsvorrichtung auf das Kniegelenk wirkende Mitnehmerfläche bildet, die das Kniegelenk beim Einschalten in die Uebertotpunktlage drückt. Diese Anordnung ermöglicht das Ausschalten des Ueberstromschutzschalters auch dann, wenn der das Kniegelenk in der Einschaltstellung stützende Anschlagschieber aus irgendeinem Grunde blockiert bleibt.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig.1
die Seitenansicht der wesentlichen Teile eines Ueberstromschutzschalters bei entfernter Gehäusewandung in der Ausschaltstellung und
Fig.2
die dabei eingenommene Stellung des zur Handbetätigung dienenden Drehknopfes,
Fig.3
eine Seitenansicht der wesentlichen Teile des Ueberstromschutzschalters bei entfernter Gehäusewandung in der Einschaltstellung und
Fig.4
die dabei eingenommene Stellung des Drehknopfes,
Fig.5, 6 und 7
die Schaltschlossanordnung, die Stellung des Drehknopfes und eine schematische Darstellung des Schaltschlosses in der Ausschaltstellung,
Fig.8 bis 13
die Schaltschlossanordnung, die Stellung des Drehknofes und eine schematische Darstellung des Schaltschlosses in zwei Zwischenstellungen während einer Einschaltbewegung,
Fig.14, 15 und 16
die Schaltschlossanordnung, die Stellung des Drehknopfes und eine schematische Darstellung des Schaltschlosses in der Einschaltstellung,
Fig.17 bis 28
die Schaltschlossanordnung, die Stellung des Drehknopfes und eine schematische Darstellung des Schaltschlosses in vier verschiedenen Zwischenstellungen während einer Ausschaltbewegung,
Fig.29, 30 und 31
die Schaltschlossanordnung, die Stellung des Drehknopfes und eine schematische Darstellung des Schaltschlosses in der durch die Ueberstromauslöseorgane ausgelösten Stellung bei festgehaltenem Drehknopf und
Fig.32, 33 und 34
bei freiem Drehknopf.
In Fig.1 ist die Seitenansicht eines Ueberstromschutzschalters bei entfernter Gehäusewandung dargestellt. Diese Figur zeigt aus Gründen der besseren Uebersichtlichkeit nur die für die Beschreibung der Erfindung notwendigen, wesentlichsten Teile des Ueberstromschutzschalters. Im Gehäuse 1 sind Festkontaktstücke 2 befestigt. Die in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters die Festkontaktstücke 2 phasenweise überbrückenden, beweglichen Kontaktstücke 3 sind in Fig.1 von den Festkontaktstücken 2 getrennt, der Schalter befindet sich in der Ausschaltstellung. Die beweglichen Kontaktstücke 3 werden durch mindestens eine nicht dargestellte, auf die Zapfen 4 wirkende Ausschaltfeder in die Ausschaltstellung gebracht und dort gehalten. Die Zapfen 4 befinden sich am einen Endbereich eines im Gehäuse 1 schwenkbar gelagerten Schalthebels 5. Das andere Ende des Schalthebels 5 drückt auf den Kontaktträger 6 der beweglichen Kontaktstücke 3 gegen die Kraft einer Einschaltfeder 7. Auf den die Zapfen 4 tragenden Endbereich des Schalthebels 5 wirkt ein Schaltschloss 8. Die Funktionsweise des Schaltschlosses 8 wird anhand der Figuren 5 bis 40 erläutert. Das Schaltschloss 8 wird entweder durch eine einen Drehknopf 9 enthaltende Handbetätigungsvorrichtung von Hand oder durch thermische und/oder dynamische Elemente enthaltende Ueberstromauslöseorgane betätigt. Der Drehknopf 9 und seine Position ist in der in Fig.2 gezeigten Draufsicht des ausgeschalteten Ueberstromschutzschalters besonders gut ersichtlich.
Fig.3 zeigt den gleichen Ueberstromschutzschalter im eingeschalteten Zustand. Durch das Schaltschloss 8 ist dabei der die Zapfen 4 tragende Endbereich des Schalthebels 5 gegen den Druck der nicht dargestellten Ausschaltfeder gedrückt gehalten. Das andere Ende des Schalthebels 5 lässt den Kontaktträger 6 der beweglichen Kontaktstücke 3 mit Hilfe der Einschaltfeder 7 in die Einschaltstellung gleiten. Die Stellung des Drehknopfes 9 bei eingeschaltetem Ueberstromschutzschalter geht aus der Fig.4 hervor.
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen Teile des Ueberstromschutzschalters in der Ausschaltstellung. In Fig.5 ist das Gehäuse 1, der Drehknopf 9 und das Schaltschloss 8 schematisch angedeutet. Fig.6 zeigt die Stellung des Drehknopfes 9 in der AUS-Stellung. Fig.7 ist eine übersichtlichere, schematische Darstellung der wichtigsten Teile des Schaltschlosses 8. Das Schaltschloss 8 ist in dieser Schaltstellung entspannt. Am die Zapfen 4 tragenden Endbereich des Schalthebels 5 ist eine Schaltlasche 10 mit der Gelenkachse 11 angelenkt. Die Schaltlasche 10 steht mit einer Kniehebellasche 12 in gelenkiger Verbindung, wobei diese beiden Laschen ein Kniehebelpaar mit dem zwischen ihnen liegenden Kniegelenk 13 bilden. Der dem Kniegelenk 13 abgekehrte Endbereich der Kniehebellasche 12 ist auf einem im Gehäuse 1 um die Schwenklagerachse 14 in beide Richtungen schwenkbaren Klinkenhebel 15 mit der Gelenkachse 16 gelagert. Mit den Ueberstromauslöseorganen steht eine im Gehäuse 1 schwenkbar gelagerte Auslöseklinke 17 in Verbindung. In der Ruhestellung begrenzt die Auslöseklinke 17 die Schwenkbewegung des Klinkenhebels 15 in Gegenuhrzeigersinn. Der zweiarmig ausgebildete Klinkenhebel 15 wird in der Ruhestellung durch eine Drehfeder 18 in einer von der Auslöseklinke 17 etwas beabstandeten Stellung gehalten. Die Auslöseklinke 17 bleibt dank der Drehfeder 19 in der Ruhestellung in einer den Klinkenhebel 15 in Gegenuhrzeigersinn sperrenden Position. Der Drehknopf 9 steht über ein nicht näher dargestelltes Kegelradgetriebe mit einem im Gehäuse 1 gelagerten, zweiarmigen Handbetätigungshebel 20 in formschlüssiger Verbindung. Der Handbetätigungshebel 20 weist am einen Arm eine Mitnehmerfläche 21 auf. Zur Stützung des Kniegelenkes 13 in der Totpunktlage bei eingeschaltetem Ueberstromschutzschalter (Fig.16) ist ein lösbar verklinkbarer Anschlagschieber 22 vorgesehen. Dieser Anschlagschieber 22 steht in der entklinkten Stellung durch eine Feder 23 belastet mit dem Kniegelenk 13 in einem kleinen Bereich um die Einschaltstellung in Stossverbindung. In der Einschaltstellung ist der Anschlagschieber 22 durch die Handbetätigungsvorrichtung in nicht näher gezeigter Weise verklinkt. Am Beginn einer Ausschaltbewegung wird die Verklinkung gelöst, wonach der Anschlagschieber 22 von der verklinkten Stellung aus in beiden Richtungen verschiebbar ist. Das Kniegelenk 13 steht in der dem Anschlagschieber 22 abgekehrten Richtung unter der Wirkung einer Rückstellfeder 24.
Die Figuren 8 bis 13 zeigen den Ueberstromschutzschalter in zwei Zwischenstellungen während einer Einschaltbewegung. Der Drehknopf 9 wird von Hand in Uhrzeigersinn gedreht. In der ersten, in den Figuren 8 bis 10 dargestellten Zwischenstellung dreht sich der Handbetätigunshebel 20 in Gegenuhrzeigersinn bis die Mitnehmerfläche 21 mit dem Kniegelenk 13 in Eingriff kommt. Der Klinkenhebel 15 wird an der Auslöseklinke 17 abgestützt und somit in der weiteren Schwenkbewegung in Gegenuhrzeigersinn gehindert. Die Gelenkachse 16 auf dem Klinkenhebel 15 bleibt dabei in Bezug auf das Gehäuse 1 unbeweglich. Von diesem Moment an nimmt die Mitnehmerfläche 21 das Kniegelenk 13 in Gegenuhrzeigersinn mit. Beim Weiterdrehen des Drehknopfes 9 erreicht man den in den Figuren 11 bis 13 dargestellten Grenzzustand, bei welchem die Schaltlasche 10 und die Kniehebellasche 12 in einer Linie hintereinander ausgerichtet sind und der Ueberstromschutzschalter eingeschaltet wird. Das Kniegelenk 13 kommt dann mit dem Anschlagschieber 22 in Eingriff. Beim Weiterdrehen des Drehknopfes 9 springt das Kniegelenk 13 in die Uebertotpunktlage, wobei es sich am bereits verklinkten Anschlagschieber 22 abstützt. Somit ist die in den Figuren 14 bis 16 gezeigte Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters erreicht.
Die Figuren 17 bis 28 zeigen den Ueberstromschutzschalter in vier verschiedenen Zwischenstellungen während einer Ausschaltbewegung. Die Ausschaltbewegung beginnt damit, dass der Drehknopf 9 in Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Danach wird die insbesondere in Fig.19 gut erkennbare Entklinkung des Anschlagschiebers 22 durch die Handbetätigungsvorrichtung erfolgen. Der Anschlagschieber 22 wird auf Wirkung der Ausschaltfeder durch das Kniegelenk 13 in Fig.19 nach rechts verschoben. Sobald die Gelenkachse 16 zwischen der Kniehebellasche 12 und dem Klinkenhebel 15 aus der in Fig.19 dargestellten Totpunktlage herauskommt, knickt diese Anordnung wie in Fig.22 dargestellt ein, wobei die Kontakttrennung sprungartig erfolgt. Beim Weiterdrehen des Drehknopfes 9 (Fig.25) zieht die Rückstellfeder 24 das Kniegelenk 13 weiter und bewirkt, dass das Kniehebelpaar einknickt (Fig.28) und die Ausschaltstellung (Fig.7) erreicht wird.
Der zweiarmige Handbetätigungshebel 20 weist an seinem dem Kegelradgetriebe abgekehrten Arm eine zweizinkige Schaltgabel mit zwei gegenüberliegenden inneren Flächen auf. Die eine der Flächen ist die anhand der Figuren 8 bis 13 bereits beschriebene Mitnehmerfläche 21. Die gegenüberliegende Fläche 25 ist bei einer Ausschaltbewegung wirksam, wenn der Anschlagschieber 22 aus irgendeinem Grunde blockiert bleibt. In diesem Fall kann das Kniehebelpaar 10, 12 nicht einknicken und die Ausschaltbewegung kann nicht ausgeführt werden. In diesem Fall nimmt die Fläche 25 beim Weiterdrehen des Drehknopfes 9 das Kniegelenk 13 in die dem Anschlagschieber 22 abgekehrte Richtung mit. Nach Ueberschreiten der Totpunktlage knickt das Kniehebelpaar 10, 12 ein, wodurch eine schnelle Kontakttrennung eingeleitet wird.
Die Figuren 29 bis 34 zeigen den Ueberstromschutzschalter nach einer Auslösung durch die Ueberstromauslöseorgane. In den Figuren 29 bis 31 ist der Zustand nach der Auslösung bei festgehaltenem und in den Figuren 32 bis 34 bei freiem Drehknopf 9. Beim Ansprechen der Ueberstromauslöseorgane dreht sich die Auslöseklinke 17 in Gegenuhrzeigersinn vom Klinkenhebel 15 weg. Beim eingeschalteten Ueberstromschutzschalter (Fig.14 bis 16) bedeutet es, dass die Abstützung der Klinkenhebel 15 in Gegenuhrzeigersinn aufgehoben wird. Unabhängig davon dass der Drehknopf 9 festgehalten ist oder nicht, schwenkt der Klinkenhebel 15 nach Wegschwenken der Auslöseklinke 17 in Gegenuhrzeigersinn. Dadurch wird die Gelenkachse 16 der Kniehebellasche 12 auf dem Klinkenhebel 15 und somit auch der Schalthebel 5 in die Höhe schnellen, wobei sich die festen und die beweglichen Kontaktstücke 2, 3 sprungartig trennen. Wenn der Drehknopf 9 festgehalten ist, verläuft die Kontakttrennung wie bei freiem Drehknopf 9, nur der festgehaltene Drehknopf bleibt in der Einschaltstellung. Sobald man den Drehknopf 9 freilässt, oder gar nicht festhält, schwenkt der Drehknopf 9 in die in Fig.33 gezeigte Stellung und ermöglicht die Feststellung einer Ueberstromauslösung von aussen.
Der bei Handauslösung und bei Ueberstromauslösung unterschiedlich, bidirektional wirkende Klinkenhebel 15 kann auch zur Betätigung eines Signalschalters herangezogen werden, um die Auslösung des Ueberstromschutzschalters durch die Auslöseorgane anzuzeigen.

Claims (4)

  1. Ueberstromschutzschalter, insbesondere Motorschutzschalter, mit in einem Gehäuse (1) untergebrachten Festkontaktstücken (2) und diese in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters je Phase überbrückenden, unter der Wirkung von mindestens einer Ausschaltfeder stehenden, beweglichen Kontaktstücken (3), mit einem entweder durch eine Handbetätigungsvorrichtung oder durch Ueberstromauslöseorgane betätigbaren Schaltschloss (8), das über ein aus einer Kniehebellasche (12) und aus einer Schaltlasche (10) gebildetes Kniehebelpaar auf die im Gehäuse (1) geführten, beweglichen Kontaktstücke (3) wirkt, wobei der dem Kniegelenk (13) des Kniehebelpaares abgekehrte Endbereich der Kniehebellasche (12) auf einem im Gehäuse (1) schwenkbar gelagerten, sich in der Einschaltstellung auf eine durch die Ueberstromauslöseorgane beeinflussbare Auslöseklinke (17) stützenden Klinkenhebel (15) schwenkbar gelagert ist und die Handbetätigungsvorrichtung mit dem Kniegelenk (13) des Kniehebelpaares in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachsen (11, 13, 16) der Schaltlasche (10) und der Kniehebellasche (12) und die Schwenklagerachse (14) des Klinkenhebels (15) in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters in einer Richtung auf einer leicht gekrümmten Linie so hintereinander liegen, dass die Schaltlasche (10), die Kniehebellasche (12) und der Klinkenhebel (15) in der Uebertotpunktlage in gestreckter Stellung durch die Ausschaltfeder gespannt sind, wobei der Klinkenhebel (15) sich an der Auslöseklinke (17) und das zwischen der Schaltlasche (10) und der Kniehebellasche (12) liegende Kniegelenk (13) an einem lösbar verklinkten Anschlagschieber (22) abstützen und der Klinkenhebel (15) von dieser in der Einschaltstellung des Ueberstromschutzschalters eingenommenen Stellung aus in beide Richtungen um die Schwenklagerachse (14) schwenkbar ausgebildet ist, wovon in die eine Richtung nach Betätigung der Auslöseklinke (17) und in die andere Richtung nach Lösen der Verklinkung des Ausschaltschiebers (22) durch Betätigung der Handbetätigungsvorrichtung aus der Ein- in die Ausschaltstellung und dass die Handbetätigungsvorrichtung mit dem Kniegelenk (13) des Kniehebelpaares über mindestens eine bei einer Einschaltbewegung der Handbetätigungsvorrichtung wirksame Mitnehmerfläche (21) in Wirkverbindung steht und das Kniegelenk (13) in der dem Anschlagschieber (22) abgekehrten Richtung durch eine Rückstellfeder (24) federbelastet ist.
  2. Ueberstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel (15) zweiarmig ausgebildet ist und eine den Klinkenhebel (15) in seiner in der Ausschaltstellung des Ueberstromschutzschalters vorhandenen Ruhestellung von der Auslöseklinke (17) beabstandet haltende Drehfeder (18) aufweist.
  3. Ueberstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseklinke (17) mit einer diese in der Ruhestellung in der den Klinkenhebel (15) sperrenden Stellung haltenden Drehfeder (19) ausgerüstet ist.
  4. Ueberstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Handbetätigungsvorrichtung mit einer zwei gegenüberliegende Flächen aufweisenden, zweizinkigen, schwenkbaren Schaltgabel in Verbindung steht, wobei eine der gegenüberliegenden inneren Flächen (25) der Schaltgabel das Kniegelenk (13) bei blockiertem Anschlagschieber (22) bei einer Ausschaltbewegung von Hand aus der Totpunktlage mitnimmt, um das Kniehebelpaar durch Einknicken in die Ausschaltstellung zu bringen und die andere innere Fläche die bei einer Einschaltbewegung der Handbetätigungsvorrichtung auf das Kniegelenk (13) wirkende Mitnehmerfläche (21) bildet, die das Kniegelenk (13) beim Einschalten in die Uebertotpunktlage drückt.
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