EP1488438B1 - Leitungsschutzschalter mit zweipoliger unterbrechung - Google Patents

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EP1488438B1
EP1488438B1 EP03709797A EP03709797A EP1488438B1 EP 1488438 B1 EP1488438 B1 EP 1488438B1 EP 03709797 A EP03709797 A EP 03709797A EP 03709797 A EP03709797 A EP 03709797A EP 1488438 B1 EP1488438 B1 EP 1488438B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching lever
contact
circuit breaker
switch actuating
actuating element
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03709797A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1488438A1 (de
Inventor
Miran Dolinsek
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.)
ETI Elektroelement dd
Original Assignee
ETI Elektroelement dd
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Publication date
Application filed by ETI Elektroelement dd filed Critical ETI Elektroelement dd
Publication of EP1488438A1 publication Critical patent/EP1488438A1/de
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Publication of EP1488438B1 publication Critical patent/EP1488438B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/526—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever the lever forming a toggle linkage with a second lever, the free end of which is directly and releasably engageable with a contact structure

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker with two-pole interruption to protect lines against fault currents, especially against thermal overload and short circuit.
  • circuit breaker for alternating current in use, which interrupt the circuit unipolar. Since such circuit breakers are commonly used in so-called zeroed networks, ie in network systems in which the neutral conductor is grounded on the part of the power company, a break in the neutral conductor in the house installation in case of failure is not required.
  • a circuit breaker with unipolar interruption which has a contact device with a fixed contact and a movable contact, which is biased by a contact spring in its closed position.
  • a manual switch is provided, which is connected via a coupling device with a shift lever, which is biased by a switching spring in its position separating the two contacts.
  • a pawl which is pivotable about the same axis as the shift lever, serves to operatively hold the coupler in engagement with the shift lever so that the switch can be manually opened and closed.
  • An overcurrent release cooperates with the pawl to operate in case of failure, the pawl so that the shift lever is released to be pivoted by the switch spring in its contact interrupting position. In this case, the shift lever must move the movable contact against the force of the contact spring in its interruption position.
  • Document EP 0 691 665 A discloses a circuit breaker according to the preamble of claim 1.
  • the object of the present invention is to design a circuit breaker with a two-pole break so that the tripping forces for two contacts to be interrupted can be applied by a single trigger, so that all functional elements of the circuit breaker can be accommodated in the construction volume of a conventional single-pole circuit breaker.
  • a circuit breaker with a two-pole interruption comprises a first and a second contact device, each of which comprises a fixed contact and a movable contact, wherein the two movable contacts are pivotally mounted about a common pivot axis on a support body and each biased by a contact spring in its closed position are, a shift lever mounted pivotally on the support body, which is spring-biased by the contact springs of the movable contacts in a breaker position, in which he the movable contacts holds in its off position, a switch operating member which is coupled via a coupling device with the shift lever, so that the shift lever is pivotable by means of the switch actuator from its breaker position against the force of the contact springs in a release position and can be held in this, as long as the switch actuator with the Gear lever is coupled, wherein the coupling device comprises a hinged to the switch actuating element coupling element and a pivotally mounted on the shift lever pawl which holds the coupling element depending on the position relative to the shift
  • a single spring per contact point is thus used at the same time as a switching spring, so that the demands for sufficient contact force, tearing force and Entklinkungskraft be achieved for a two-pole switching device skillfully.
  • the contact springs are each supported at one end to the movable contact and with its other end to the shift lever.
  • the shift lever is formed symmetrically to a plane perpendicular to its pivot axis, and that the movable contacts arranged symmetrically with respect to this plane in the region of the axial outer surfaces of the shift lever are, wherein the shift lever in the region of its plane of symmetry has a parallel incision, in which the pawl is pivotally mounted.
  • a particularly expedient development of the invention is characterized in that the switching lever, which is substantially circular in section about its pivot bearing, has a recess extending essentially arcuately around its pivot bearing, and in that the pivot axis of the movable contacts is arranged at such a distance from the pivot bearing of the control lever is that it lies within the outer contour of the shift lever in the arcuate recess, wherein in Outer peripheral portion of the lever for each movable contact a driver element is provided to take the movable contacts in case of failure in their off position.
  • the contact springs are each supported at one end in the region of the outer circumference of the shift lever and with its other end to the movable contact, that the contact springs with their movable contacts facing end portions between each of the driver elements and the Swivel axis of the movable contacts are.
  • a driver spring is provided for the switch actuator to bring the switch actuator after a trip in case of failure in the middle position, wherein the driver spring is made in one piece with a contact spring.
  • a support body 10 is closed with the functional parts thereon by a left and right cup-shaped cover 11, 12.
  • the support body 10 and the two covers 11, 12 are connected together in a manner not shown by means of molded rivet pins.
  • the circuit breaker according to the invention is equipped with two input-side terminals 13 and two output-side terminals 14 (only one of which is shown), which can be configured either as a screw or plug-in terminals.
  • two input-side terminals 13 and two output-side terminals 14 (only one of which is shown), which can be configured either as a screw or plug-in terminals.
  • plug-in terminals it is advantageous if the connection as in the output-side terminal 14 shown in Figure 1 from the front, ie in the field of view of Montierenden after attaching the circuit breaker can be done on a mounting rail, not shown in the distribution box or cabinet.
  • these terminals 14 designed as plug-in terminals are reset, so that there is sufficient space for the connection between a cover plate, not shown, of the distributor box and the connection terminal 14.
  • a trigger 16 is arranged substantially symmetrically to this, which is preferably designed for thermal and magnetic tripping in case of failure.
  • the trigger 16 has a bimetallic disc 17 for thermal tripping and a coil 18 for magnetic tripping.
  • a trigger handle 19 acts, as can be seen particularly clearly in Figures 4a to 4c, with a pawl 20 which is pivotally mounted on a shift lever 21.
  • the shift lever 21, which can be seen particularly well in FIGS. 3 a to 4 c, has an essentially circular-shaped outer contour, is pivotably mounted on a bearing journal 10 provided on the support body 10 and is designed symmetrically to a plane extending perpendicular to its pivot axis.
  • the swivel lever therefore has the same elements on its side, which in FIG. 1 shows the rear side, as on its front side shown in FIG.
  • Figures 4a to 4c which show the shift lever 21 cut, that it has a substantially lying in the plane of symmetry incision, in which the pawl 20 is pivotally supported, and in which the trigger key 19 of the trigger 16 for actuating the pawl 20 can engage.
  • a movable contact 23 on the support body 10 is pivotally mounted on a pivot pin 24.
  • the shift lever 21 has an arcuate recess 21 ', which is arranged so that the or the pivot pin 24 in this recess 21' is or lie so that a pivoting movement of the shift lever is not hindered.
  • the movable contacts 23 are connected via leads 25 to the respective terminal 13. In its closed position, the movable contact 23 bears against a fixed contact 26, of which the one is connected via the coil 18 with its connection terminal 14.
  • the other hard contact which is arranged on the side to be viewed in the back side in FIG. 1 of the support body 10, is connected directly to the associated connection terminal 14.
  • the contact devices of movable contact 23 and fixed contact 26 are each associated with extinguishing chambers 27, of which in turn only the one on the left or right side of the support body 10 is shown arranged.
  • a curved stop web 30 is provided as a driver.
  • the driver element may also have any other suitable shape, which allows a reliable power transmission from the shift lever 21 to the movable contact 23.
  • a coupling element 32 is pivotally connected to the control handle 31, which is held in coupling engagement with the shift lever 21 by means of the pawl 20.
  • the switching handle 31 In order to move the movable contact from the breaker position shown in Figures 3a and 4a in its closed position, the switching handle 31 is moved in Figures 3a and 4a in the counterclockwise direction, so that it via the coupling member 32 that of the pawl 20 in coupling engagement with the Shift lever 21 is held, the shift lever 21 is moved clockwise. Due to the contact spring 28, the movable contact 23 is taken as long until it rests against the fixed contact 26.
  • a follower spring 33 which is mounted on the pin 29 on the shift lever 21 and cooperates with a projection 34 on the handle 31, rotates the handle 31 in an intermediate position, which indicates that the circuit breaker has interrupted the lines due to a fault.
  • the triggering plunger 19 of the trigger 16 is driven so strongly by the magnet armature that not only the unlatching, as described above, is completed, but that via a connecting web 35, against which the latch 21 from the triggering plunger 19 is pressed, the ram force is transmitted to the shift lever 21 and thus to the movable contact 23.
  • an additional acceleration of the movable contacts 23 occurs in the event of a short circuit.
  • control handle 31 For reconnection, the control handle 31 must first be rotated clockwise to pull the coupling member 32 between the pawl 20 and the shift lever 21 until it locks with the pawl 20, as shown in Figure 3a and 4a. Subsequently, the renewed activation takes place as already explained above.
  • the combination of the trigger 16 in conjunction with the lever equipped with a pawl and other functional parts provides a largely tolerance-independent arrangement which does not require any adjustments for operation.
  • FIGS. 5a, 5b, 6a, 6b and 7a, 7b In this case, components which are identical to those of the first embodiment are not described again.
  • a hammer 40 is provided which, like Figures 5a and 5b show two Strikes 42 and two guide cheeks 43 having a receiving space formed therebetween 44 for a support body 10 formed on the guide wall.
  • the guide cheeks 43 at its one end bearing central portion 45 of the hammer 40 has at its other end an extension or nose 46 which forms a shoulder or step 47 with the central portion 46.
  • the nose 46 of the hammer 40 is performed as the pawl 20 in the recess in the shift lever 21.
  • the striking lever 40 is mounted between the shift lever 21, the supporting body 10 and the movable contacts 23 in such a way that it partially surrounds the middle pin 45 and the extended nose 46 about the bearing pin 24 of the movable contacts 23 herumerstreckt while the flaps 42 on a projection 23 'of the movable contacts 23 in abutment.
  • a guide wall accommodated between the guide cheeks 43 of the hammer 40 can have a corresponding guide or cam surface.
  • an impact lever 40 is provided as an additional special element of the switching mechanism, via which the trigger plunger 19 of the trigger 16 acts on the movable contacts 23.
  • the hammer 40 is formed symmetrically to the center plane of the circuit breaker.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit zweipoliger Unterbrechung zum Schutz von Leitungen gegen Fehlerströme, insbesondere gegen thermische Überlastung und Kurzschluss.
  • Bisher sind zumindest in Mitteleuropa üblicherweise Leitungsschutzschalter für Wechselstrom im Einsatz, die den Stromkreis einpolig unterbrechen. Da derartige Leitungsschutzschalter üblicherweise in sogenannten genullten Netzen eingesetzt werden, also in Netzsystemen, bei denen der Neutralleiter auf Seiten des Energieversorgungsunternehmens geerdet wird, ist eine Unterbrechung des Neutralleiters bei der Hausinstallation im Fehlerfall nicht erforderlich.
  • Im Zuge der Globalisierung wird es jedoch immer schwieriger, diese Nullungsbedinungen, also die energieversorgerseitige Erdung des Neutralleiters europaweit zu gewährleisten, sodass bereits heute in einigen europäischen Ländern die zweipolige Abschaltung der zu schützenden Stromkreise aus Sicherheitsgründen gefordert wird.
  • Aus der DE 39 15 127 C1 ist ein Leitungsschutzschalter mit einpoliger Unterbrechung bekannt, der eine Kontakteinrichtung mit einem Festkontakt und einem beweglichen Kontakt aufweist, der durch eine Kontaktfeder in seine Schließstellung vorgespannt ist. Zum Ein- und Ausschalten des Schalters ist ein Handschalter vorgesehen, der über eine Koppelvorrichtung mit einem Schalthebel verbunden ist, der von einer Schaltfeder in seine die beiden Kontakte trennende Stellung vorgespannt ist. Eine Klinke, die um die gleiche Achse schwenkbar ist wie der Schalthebel, dient dazu, die Koppelvorrichtung wirkungsmäßig in Eingriff mit dem Schalthebel zu halten, sodass der Schalter manuell geöffnet und geschlossen werden kann. Ein Überstromauslöser wirkt mit der Klinke zusammen, um im Fehlerfall die Klinke so zu betätigen, dass der Schalthebel freigegeben wird, um von der Schaltfeder in seine die Kontakt unterbrechende Stellung geschwenkt wird. Hierbei muss der Schalthebel den beweglichen Kontakt gegen die Kraft der Kontaktfeder in seine Unterbrechungsstellung bewegen.
  • Soll ein derartiger Leitungsschutzschalter so ausgelöst werden, dass er beide Pole einer Leitung unterbricht, so ist es nicht einfach möglich, die Elemente des bekannten Leitungsschutzschalters zu verdoppeln, da die Funktionselemente des zweipoligen Leitungsschutzschalters im Bauvolumen eines bisherigen einpoligen Leitungsschutzschalters untergebracht werden sollen, sodass keine zusätzlichen Änderungen der jeweiligen Schaltschränke oder -anlagen erforderlich sind. Das Hauptproblem ist dabei der Überstromauslöser, der am meisten Platz beansprucht und daher nicht verdoppelt werden kann. Somit besteht die Schwierigkeit darin, dass dieser Überstromauslöser zwar die Auslösekräfte für die Entklinkung eines einpoligen Leitungsschutzschalters aufbringt, die doppelten Kräfte, wie sie für einen zweipoligen Schalter erforderlich sind, jedoch nicht beherrscht.
  • Überstromauslöser, die sowohl bei Kurzschluss als auch bei thermischer Überlastung eine Unterbrechung der Leitung, also ein Öffnen der Kontakte bewirken, sind beispielsweise aus der DE 199 42 694 A1 und der EP 0 917 173 A2 bekannt.
  • Dokument EP 0 691 665 A (siehe insbesondere Fig. 7) offenbart einen Schutzchalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leitungsschutzschalter mit zweipoliger Unterbrechung so auszubilden, dass die Auslösekräfte für zwei zu unterbrechende Kontakte von einem einzelnen Auslöser aufgebracht werden können, sodass sämtliche Funktionselemente des Leitungsschutzschalters im Bauvolumen eines üblichen einpoligen Leitungsschutzschalters untergebracht werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch den Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Erfindungsgemäß umfasst also ein Leitungsschutzschalter mit zweipoliger Unterbrechung eine erste und eine zweite Kontakteinrichtung, von denen jede einen Festkontakt und einen beweglichen Kontakt umfasst, wobei die beiden beweglichen Kontakte um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar an einem Tragköper gelagert sind und jeweils von einer Kontaktfeder in ihre Schließstellung vorgespannt sind, einen schwenkbar am Tragköper gelagerten Schalthebel, der durch die Kontaktfedern der beweglichen Kontakte in eine Unterbrecherstelllung federvorgespannt ist, in der er die beweglichen Kontakte in ihrer Ausschaltstellung hält, einen Schalterbetätigungselement, das über eine Koppelungsvorrichtung mit dem Schalthebel koppelbar ist, so dass der Schalthebel mittels des Schalterbetätigungselements aus seiner Unterbrecherstellung gegen die Kraft der Kontaktfedern in eine Freigabestellung schwenkbar ist und in dieser festgehalten werden kann, solange das Schalterbetätigungselement mit dem Schalthebel gekoppelt ist, wobei die Koppelungsvorrichtung ein am Schalterbetätigungselement angelenktes Koppelelement und eine schwenkbar am Schalthebel gelagerte Klinke umfaßt, die das Koppelelement je nach Stellung relativ zum Schalthebel in Eingriff mit diesem hält oder freigibt, und einen Auslöser, der im Fehlerfall so auf die Klinke einwirkt, dass sie das Koppelelement freigibt.
  • Erfindungsgemäß wird also auf geschickte Weise eine einzelne Feder pro Kontaktstelle gleichzeitig als Schaltfeder eingesetzt, sodass die Forderungen nach ausreichender Kontaktkraft, Aufreißkraft und Entklinkungskraft für ein zweipoliges Schaltgerät erreicht werden.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Kontaktfedern jeweils mit einem Ende an dem beweglichen Kontakt und mit ihrem anderen Ende an dem Schalthebel abgestützt sind.
  • Um eine besonders geeignete Anpassung der einzelnen Bauelemente an das geforderte Bauvolumen zu erreichen, ist vorgesehen, dass der Schalthebel symmetrisch zu einer zu seiner Schwenkachse senkrechten Ebene ausgebildet ist, und dass die beweglichen Kontakte bezüglich dieser Ebene symmetrisch zueinander im Bereich der axialen Aussenflächen des Schalthebels angeordnet sind, wobei der Schalthebel im Bereich seiner Symmetrieebene einen dazu parallelen Einschnitt aufweist, in dem die Klinke schwenkbar gelagert ist.
  • Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der um sein Schwenklager im wesentlichen kreisausschnittförmige Schalthebel eine sich im wesentlichen bogenförmig um sein Schwenklager teilweise herum erstreckende Ausnehmung aufweist, und dass die Schwenkachse der beweglichen Kontakte in einem solchen Abstand zum Schwenklager des Schalthebels angeordnet ist, dass sie innerhalb der Außenkontur des Schalthebels in der bogenförmigen Ausnehmung liegt, wobei im Außenumfangsbereich des Schalthebels für jeden beweglichen Kontakt ein Mitnehmerelement vorgesehenen ist, um die beweglichen Kontakte im Fehlerfall in ihrer Ausschaltstellung mitzunehmen.
  • Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Kontaktfedern jeweils mit ihrem einen Ende im Bereich des Außenumfangs des Schalthebels und mit ihrem anderen Ende so an dem beweglichen Kontakt abgestützt sind, dass die Kontaktfedern mit ihren den beweglichen Kontakten zugewandten Endbereichen jeweils zwischen einem der Mitnehmerelemente und der Schwenkachse der beweglichen Kontakte liegen.
  • Hierdurch wird erreicht, dass im Falle, dass der bewegliche Kontakt in Anlage an dem Festkontakt ist, während der Schalthebel in seiner Freigabestellung fixiert ist, die Kraft der Kontaktfeder die Schließkraft bewirkt, während gleichzeitig die gesamte Kraft auch als Aufreißkraft zur Verfügung steht.
  • Um eine Anzeige für einen aufgrund eines Fehlerstroms geöffneten Leitungsschutzschalter zu erhalten, ist bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass am Schalthebel eine Mitnehmerfeder für das Schalterbetätigungselement vorgesehen ist, um das Schalterbetätigungselement nach einer Auslösung im Fehlerfall in Mittelposition zu bringen, wobei die Mitnehmerfeder einstückig mit einer Kontaktfeder hergestellt ist.
  • Um eine besonders gute Ausnutzung der Modulbreite von heutzutage 18 mm zu erhalten, ist bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Auslöser, die Kontakteinrichtungen mit zugeordneten Löschkammern, sowie der Schalthebel mit der zugeordneten Klinke auf dem gemeinsamen, T-förmigen Tragkörper symmetrisch dazu angeordnet sind.
  • Hierdurch lässt sich nicht nur die gesamte Mechanik und Elektrik des Leitungsschutzschalters in der herkömmlichen Modulbreite realisieren, sondern es wird auch ermöglicht, dass das komplette System im offenen Zustand, also ohne Zuhilfenahme von Gehäuseabdeckungen möglich ist.
  • Ferner ist durch die Verwendung des gemeinsamen Tragkörpers als Basis für alle Funktionsteile sowohl eine weitgehend Toleranz unabhängige Funktionsweise als auch eine günstige Voraussetzung für die vollautomatische Fertigung bei der Massenherstellung gewährleistet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 eine vereinfachte schematische Seitenansicht eines Leitungsschutzschalters nach der Erfindung, wobei eine seitliche Abdeckung teilweise weggebrochen ist, um die Funktionselemente im Innern zu zeigen,
    • Figur 2 eine Draufsicht von unten auf den erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter nach Figur 1,
    • Figuren 3a bis 3c eine Seitenansicht des Schalt- und Auslösemechanismuses in verschiedenen Funktionsstellungen und
    • Figuren 4a bis 4c teilweise geschnittene Seitenansichten, entsprechend den Figuren 3a bis 3c zur Veranschaulichung der Schalterfunktion.
  • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Wie in Figur 1 und 2 zu erkennen ist, ist ein Tragkörper 10 mit den darauf befindlichen Funktionsteilen durch eine linke und rechte schalenförmige Abdeckung 11, 12 verschlossen. Dabei sind der Tragkörper 10 und die beiden Abdeckungen 11, 12 in nicht näher dargestellter Weise mittels angeformter Nietzapfen miteinander verbunden. Nach der Installation des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters in einem Verteilerkasten oder einem Schaltschrank wird der dann sichtbare Teil des Gehäuses im Wesentlichen nur durch die beiden Abdeckungen 11, 12 gebildet.
  • Der erfindungsgemäße Leitungsschutzschalter ist mit zwei eingangsseitigen Anschlussklemmen 13 und zwei ausgangsseitigen Anschlussklemmen 14 (von denen nur eine gezeigt ist) ausgestattet, die entweder als Schraub- oder als Steckklemmen ausgebildet sein können. Insbesondere bei Steckklemmen ist es vorteilhaft, wenn der Anschluss wie bei der in Figur 1 dargestellten ausgangsseitigen Anschlussklemme 14 von vorne, also im Sichtbereich des Montierenden nach der Befestigung des Leitungsschutzschalters auf einer nicht gezeigten Tragschiene im Verteilerkasten oder Schaltschrank erfolgen kann. Dazu sind diese als Steckklemmen ausgebildeten Anschlussklemmen 14 zurückgesetzt, sodass zwischen einer nicht gezeigten Abdeckplatte des Verteilerkastens und der Anschlussklemme 14 ein ausreichender Raum für den Anschluss zur Verfügung steht.
  • In einer Aussparung 15 des Tragkörpers 10 ist im Wesentlichen symmetrisch zu diesem ein Auslöser 16 angeordnet, der vorzugsweise für thermische und magnetische Auslösung im Fehlerfall ausgebildet ist. Hierzu weist der Auslöser 16 eine Bimetallscheibe 17 für thermische Auslösung und eine Spule 18 für magnetische Auslösung auf. Ein Auslösestössel 19 wirkt, wie besonders deutlich in den Figuren 4a bis 4c zu erkennen ist, mit einer Klinke 20 zusammen, die an einem Schalthebel 21 schwenkbar gelagert ist.
  • Der Schalthebel 21, der wie besonders gut in den Figuren 3a bis 4c zu erkennen ist, eine im Wesentlichen kreisausschnittförmige Außenkontur besitzt, ist auf einem am Tragkörper 10 vorgesehenen Lagerzapfen 22 schwenkbar gelagert und ist zu einer sich senkrecht zu seiner Schwenkachse erstreckenden Ebene symmetrisch ausgebildet. Der Schwenkhebel weist also auf seiner sich in Figur 1 als Rückseite darstellenden Seite die gleichen Elemente auf, wie auf seiner in Figur 1 dargestellten Vorderseite. Darüber hinaus erkennt man in den Figuren 4a bis 4c, die den Schalthebel 21 geschnitten darstellen, dass er einen im Wesentlichen in der Symmetrieebene liegenden Einschnitt aufweist, in dem die Klinke 20 schwenkbar gehalten ist, und in den der Auslösestüssel 19 des Auslösers 16 zum Betätigen der Klinke 20 eingreifen kann.
  • Auf beiden Seiten des Schalthebels 21 ist ein beweglicher Kontakt 23 am Tragkörper 10 auf einem Schwenkzapfen 24 schwenkbar gelagert. Der Schalthebel 21 weist eine bogenförmige Ausnehmung 21' auf, die so angeordnet ist, dass der bzw. die Schwenkzapfen 24 in dieser Ausnehmung 21' liegt bzw. liegen, sodass eine Schwenkbewegung des Schalthebels nicht behindert wird.
  • Die beweglichen Kontakte 23 sind über Litzen 25 mit der jeweiligen Anschlussklemme 13 verbunden. In seiner Schließstellung liegt der bewegliche Kontakt 23 an einem festen Kontakt 26 an, von denen der Eine über die Spule 18 mit seiner Anschlussklemme 14 verbunden ist. Der andere Festkontakt, der auf der auf der in Figur 1 als Rückseite anzusehenden Seite des Tragkörpers 10 angeordnet ist, ist direkt mit der zugeordneten Anschlussklemme 14 verbunden.
  • Den Kontakteinrichtungen aus beweglichem Kontakt 23 und Festkontakt 26 sind jeweils Löschkammern 27 zugeordnet, von denen widerum nur die Eine auf der linken bzw. rechten Seite des Tragkörpers 10 angeordnete dargestellt ist.
  • Der Fachmann erkennt, dass die anhand von Figur 1 beschriebenen Funktionselemente in spiegelbildlicher Form auf der anderen, der rechten oder Rückseite des Tragkörpers 10 in entsprechender Weise vorgesehen sind. Im Folgenden wird daher nur die Funktion und der Aufbau der in der Zeichnung dargestellten Elemente erläutert.
  • Eine Kontaktfeder 28, die gleichzeitig auch als Aufreißfeder dient, ist mit ihrem einen Ende auf einen am Außenumfang des Schalthebels 21 vorgesehenen Stift 29 und mit ihrem anderen Ende am beweglichen Kontakt 23 abgestützt. Um bei einer noch näher zu beschreibenden Bewegung des Schalthebels 21 aus seiner in Figur 1 dargestellten Freigabestellung in eine Unterbrechungsstellung den beweglichen Kontakt 23 vom Festkontakt 26 abzureißen, ist als Mitnehmerelement ein bogenförmiger Anschlagsteg 30 vorgesehen. Das Mitnehmerelement kann jedoch auch jede andere geeignete Form aufweisen, die eine zuverlässige Kraftübertragung vom Schalthebel 21 auf den beweglichen Kontakt 23 ermöglicht.
  • Um mittels eines als Schalterbetätigungselement dienenden Schaltgriffs 31 den Schalthebel aus seiner Unterbrechungsstellung in seine Freigabestellung und zurückbewegen zu können, ist ein Kopplungselement 32 schwenkbar am Schaltgriff 31 angelenkt, das mithilfe der Klinke 20 in Koppeleingriff mit dem Schalthebel 21 gehalten wird.
  • Um den beweglichen Kontakt aus der in den Figuren 3a und 4a dargestellten Unterbrecherstellung in seine Schließstellung zu bewegen, wird der Schaltgriff 31 in den Figuren 3a und 4a im Gegenuhrzeigersinn bewegt, sodass er über das Kopplungselement 32, dass von der Klinke 20 in Koppeleingriff mit dem Schalthebel 21 gehalten wird, den Schalthebel 21 im Uhrzeigersinn bewegt. Aufgrund der Kontaktfeder 28 wird der bewegliche Kontakt 23 solange mitgenommen, bis er am Festkontakt 26 anliegt. Bei der weiteren Bewegung des Schalthebels 21 in seine verriegelte Freigabestellung, die in Figur 3b und 4b dargestellt ist, löst sich der Anschlagsteg 30 vom beweglichen Kontakt 23, sodass die Kontaktfeder 28, die sich mit ihrem einen Ende am beweglichen Kontakt 23 abstützt, mit ihrem anderen Ende über den Schalthebel 21, das Kopplungselement 32 und den Schaltgriff 31 am Tragkörper abgestützt ist, die volle Schließkraft liefert.
  • Im eingeschalteten Zustand erfolgt somit der Stromfluss von der Klemme 13 über die flexible Litze 23 zur Kontakteinrichtung aus beweglichem Kontakt 23 und Festkontakt 26 und weiter über die Spule 18 des Auslösers 16 zur Klemme 7. Im Fehlerfall wird entweder die im Auslöser 16 befindliche Bimetallscheibe 18 oder der Magnetanker ansprechen und den Auslösestössel 19 in Figur 1 nach unten bzw. in den Figuren 3a bis 4c nach rechts bewegen. Dadurch wird die Klinke 20 im Gegenuhrzeigersinn um ihren Drehpunkt 20' gedreht, wodurch das Kopplungselement 32 freigegeben wird. Damit wird die Verriegelung des Schalthebels 21 in seiner Freigabestellung gelöst, sodass die Kontaktfeder 28 nunmehr als Aufreißfeder dient, die über den beweglichen Kontakt 23 seinen Lagerstift 24 und den Festkontakt 26 solange am Tragkörper 10 abgestützt ist, um die Aufreißkraft zu liefern, bis der Anschlagsteg 30 gegen den beweglichen Kontakt 23 schlägt und diesen vom Festkontakt 26 abreißt. Somit wird der Schalthebel 21 und damit der bewegliche Kontakt 23 durch die beim Auslösen als Abreißfeder dienende Kontaktfeder 28 in die in Figur 3c und 4c gezeigte Stellung bewegt, bis der Schalthebel 21 und die Klinke 20 an Anschlägen 10a und 10b am Tragkörper 10 (in den Figuren 3a bis 4c nicht gezeigt) anliegt.
  • Eine Mitnehmerfeder 33, die auf dem Stift 29 am Schalthebel 21 gelagert ist und mit einem Vorsprung 34 am Schaltgriff 31 zusammenwirkt, dreht den Schaltgriff 31 in eine Zwischenstellung, durch die angezeigt wird, dass der Leitungsschutzschalter die Leitungen infolge eines Fehlers unterbrochen hat.
  • Im Kurzschlussfall, also bei höheren Erregerströmen, wird der Auslösestössel 19 des Auslösers 16 durch den Magnetanker so stark angetrieben, dass nicht nur die Entklinkung, wie oben beschrieben, vollzogen wird, sondern dass über einen Verbindungssteg 35, gegen den die Klinke 21 vom Auslösestössel 19 gedrückt wird, die Stösselkraft auf den Schalthebel 21 und damit auf die beweglichen Kontakt 23 übertragen wird. Dadurch erfolgt im Kurzschlussfall eine zusätzliche Beschleunigung der beweglichen Kontakte 23.
  • Zur Wiedereinschaltung muss der Schaltgriff 31 zunächst im Uhrzeigersinn gedreht werden, um das Kopplungselement 32 zwischen die Klinke 20 und den Schalthebel 21 zu ziehen, bis es mit der Klinke 20 verrastet, wie in Figur 3a und 4a dargestellt. Anschließend erfolgt dann die erneute Einschaltung wie oben bereits erläutert wurde.
  • Durch die Verwendung handelsüblicher Bauteile, wie zum Beispiel der Auslöser und der Löschkammer, ergibt sich durch deren Anordnung auf dem gemeinsamen Tragkörper 10 in Verbindung mit dem Schalthebel mit Klinke und den Klemmen eine transportfähige Einheit für die Serienfertigung. Nachdem für die unterschiedlichen Nennstromstärken des Leitungsschutzschalters nur unterschiedliche Magnetspulen erforderlich sind, die restlichen Bauteil aber gleichbleiben, ergeben sich erhebliche Vorteile für Lagerhaltung und Produktion.
  • Die Kombination des Auslösers 16 in Verbindung mit dem, mit einer Klinke ausgerüsteten Schalthebel und übrigen Funktionsteilen stellt eine weitgehend Toleranz unabhängiger Anordnung dar, die für Arbeitsweise keinerlei Justiervorgänge erforderlich macht.
  • Aufgrund der gleichen Abmessungen des zweipoligen Leitungsschutzschalters gegenüber den einpoligen Geräten ist es leicht möglich, in bestehenden Schalt- oder Verteilerkästen bei Systemänderungen einpolige Automaten durch den erfindungsgemäßen zweipoligen Leitungsschutzschalter zu ersetzen, ohne das andere Änderungen an den Schalt- oder Verteilerkästen erforderlich wären.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 5a, 5b, 6a, 6b und 7a, 7b näher erläutert. Dabei werden Bauelemente, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, nicht mehr erneut beschrieben.
  • Um bei dem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung die beweglichen Kontakte 23 in ihrer Unterbrechungsstellung (siehe Figuren 6b und 7b) zu bewegen, ist anstelle oder zusätzlich zu dem Anschlagsteg 30 ein Schlaghebel 40 vorgesehen, der wie die Figuren 5a und 5b zeigen zwei Schlagstege 42 und zwei Führungswangen 43 mit einem dazwischen gebildeten Aufnahmeraum 44 für eine am Tragkörper 10 ausgebildete Führungswand aufweist. Der die Führungswangen 43 an seinem einen Ende tragende Mittelabschnitt 45 des Schlaghebels 40 weist an seinem anderen Ende eine Verlängerung oder Nase 46 auf, die mit dem Mittelabschnitt 46 eine Schulter oder Stufe 47 bildet. Die Nase 46 des Schlaghebels 40 ist wie die Klinke 20 in dem Einschnitt im Schalthebel 21 geführt.
  • Wie in den Figuren 6a und 7a zu erkennen ist, ist der Schlaghebel 40 so zwischen Schalthebel 21, Tragkörper 10 und beweglichen Kontakten 23 gelagert, dass er sich mit seinem mittleren Abschnitt 45 und der verlängerten Nase 46 teilweise um den Lagerstift 24 der beweglichen Kontakte 23 herumerstreckt, während die Schlagstege 42 an einem Vorsprung 23' der beweglichen Kontakte 23 in Anlage ist.
  • Wird der Auslösestössel 19 des Auslösers 16 aus der in den Figuren 6a und 7a gezeigten Stellung nach rechts in die in Figur 7b gezeigte Stellung verschoben, so wird zunächst die Klinke 20, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, verschwenkt, sodass das Koppelelement 32 freigegeben wird. Gleichzeitig schlägt die Klinke 20 gegen den Schlaghebel 40 und verschiebt diesen so, dass die Bewegung des Schlaghebels 40, die mittels der Schlagstege 42 auf die beweglichen Kontakte 23 übertragen wird, diese in ihre Unterbrechungsstellung bewegt, wie besonders gut in Figur 7b zu erkennen ist. Um bei der Schwenkbewegung der beweglichen Kontakte 23 sicherzustellen, dass die Schlagstege 42 des Schlaghebels 40 in Eingriff mit den Anschlägen 23' der beweglichen Kontakte 23 bleiben, kann eine zwischen den Führungswangen 43 des Schlaghebels 40 aufgenommene Führungswand eine entsprechende Führungs- oder Nockenfläche aufweisen.
  • Nachdem die Öffnungsbewegung der beweglichen Kontakte 23 von Auslösestössel 19 und Schlaghebel 40 eingeleitet wurde, wird auch der Schalthebel 21 in seine Unterbrechungsstellung bewegt, wobei er im Mittelbereich 45 des Schlaghebels 40 seitlich der Klinke 20 auf diesen auftrifft und nach Beendigung der Aufreißbewegung die beweglichen Kontakte 23 über den Schlaghebel in ihrer Unterbrechungsstellung sichert.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist also als ein zusätzliches besonderes Element des Schaltmechanismus ein Schlaghebel 40 vorgesehen, über den der Auslösestössel 19 des Auslösers 16 auf die beweglichen Kontakte 23 wirkt. Auf diese Weise lässt sich ein schnelleres Öffnen der beweglichen Kontakte erreichen, sodass ein rechtzeitiges und zuverlässiges Ausschalten des Leitungsschutzschalters im Falle eines Kurzschlusses oder dergleichen sichergestellt ist. Um die beiden beweglichen Kontakte gleichmäßig zu beaufschlagen, ist der Schlaghebel 40 symmetrisch zur Mittelebene des Leitungsschutzschalters ausgebildet.

Claims (10)

  1. Leitungsschutzschalter mit
    - einer Kontakteinrichtung, die einen Festkontakt und einen schwenkbaren beweglichen Kontakt aufweist, der von einer Kontaktfeder in seine Schließstellung vorgespannt ist,
    - einem Schalterbetätigungselement, das über ein Koppelelement und eine schwenkbare Klinke (20) auf den beweglichen Kontakt (23) einwirkt, und
    - einem Auslöser (16), der im Fehlerfall so auf die Klinke (20) einwirkt, dass sie das Koppelelement (32) freigibt;
    gekennzeichnet durch
    - die erste und eine zweite Kontakteinrichtung, von denen jede einen Festkontakt (26) und einen beweglichen Kontakt (23) umfasst, wobei die beiden beweglichen Kontakte (23) um eine gemeinsame Schwenkachse (24) schwenkbar an einem Tragkörper (11) gelagert sind und jeweils von einer Kontaktfeder (28) in ihre Schließstellung vorgespannt sind,
    - einen schwenkbar am Tragkörper (11) gelagerten Schalthebel (21), der durch die Kontaktfedern (28) der beweglichen Kontakte (23) in einer Unterbrecherstellung vorgespannt ist, in der er die beweglichen Kontakte in ihrer Ausschaltstellung hält,
    - ein Schalterbetätigungselement (31), das über eine Koppelungsvorrichtung (32, 20) mit dem Schalthebel (21) koppelbar ist, so dass der Schalthebel (21) mittels des Schalterbetätigungselements (31) aus seiner Unterbrecherstellung gegen die Kraft der Kontaktfedern (28) in eine Freigabestellung schwenkbar ist und in dieser festgehalten werden kann, solange das Schalterbetätigungselement (31) mit dem Schalthebel (21) gekoppelt ist,
    wobei die Koppelungsvorrichtung das am Schalterbetätigungselement angelenkte Koppelement (32) und die schwenkbar am Schalthebel (21) gelagerte Klinke (20) umfasst, die das Koppelelement (32) je nach Stellung relativ zum Schalthebel in Eingriff mit diesem hält oder freigibt.
  2. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (28) jeweils mit einem Ende an dem beweglichen Kontakt (23) und mit ihrem anderen Ende an dem Schalthebel (21) abgestützt sind.
  3. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (21) symmetrisch zu einer zu seiner Schwenkachse senkrechten Ebene ausgebildet ist, und dass die beweglichen Kontakte (23) bezüglich dieser Ebene symmetrisch zueinander im Bereich der axialen Aussenflächen des Schalthebels (21) angeordnet sind.
  4. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (21) im Bereich seiner Symmetrieebene einen dazu parallelen Einschnitt aufweist, in dem die Klinke (20) schwenkbar gelagert ist.
  5. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der um sein Schwenklager (22) im wesentlichen kreisausschnittförmige Schalthebel (21) eine sich im wesentlichen bogenförmig um sein Schwenklager teilweise herum erstreckende Ausnehmung (21') aufweist, und dass die Schwenkachse (22) der beweglichen Kontakte (23) in einem solchen Abstand zum Schwenklager (22) des Schalthebels (21) angeordnet ist, dass sie innerhalb der Aussenkontur des Schalthebels (21) in der bogenförmigen Ausnehmung (21') liegt.
  6. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Aussenumfangsbereich des Schalthebels (21) für jeden beweglichen Kontakt ein Mitnehmerelement (30) vorgesehenen ist, um die beweglichen Kontakte (23) im Fehlerfall in ihrer Ausschaltstellung mitzunehmen.
  7. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (28) jeweils mit ihrem einen Ende im Bereich des Aussenumfangs des Schalthebels (21) und mit ihrem anderen Ende so an dem beweglichen Kontakt (23) abgestützt sind, dass die Kontaktfedern (28) mit ihren den beweglichen Kontakten zugewandten Endbereichen jeweils zwischen einem der Mitnehmerelemente (30) und der Schwenkachse (24) der beweglichen Kontakte (23) liegen.
  8. Leitungsschutzschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schalthebel (21) eine Mitnehmerfeder (33) für das Schalterbetätigungselement (31) vorgesehen ist, um das Schalterbetätigungselement (31) nach einer Auslösung im Fehlerfall in Mittelposition zu bringen.
  9. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerfeder (33) einstückig mit einer Kontaktfeder (28) hergestellt ist.
  10. Leitungsschutzschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser (16), die Kontakteinrichtungen (23, 26) mit zugeordneten Löschkammern (27), sowie der Schalthebel (21) mit der zugeordneten Klinke (20) auf dem gemeinsamen, T-förmigen Tragkörper (10) symmetrisch dazu angeordnet sind.
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