EP2419914A1 - Kopplung einer auslöseeinheit an einen leitungsschutzschalter - Google Patents

Kopplung einer auslöseeinheit an einen leitungsschutzschalter

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Publication number
EP2419914A1
EP2419914A1 EP10713582A EP10713582A EP2419914A1 EP 2419914 A1 EP2419914 A1 EP 2419914A1 EP 10713582 A EP10713582 A EP 10713582A EP 10713582 A EP10713582 A EP 10713582A EP 2419914 A1 EP2419914 A1 EP 2419914A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
circuit breaker
lever
hollow shaft
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10713582A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Wieland
Klaus-Peter Eppe
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.)
ABB AG Germany
Original Assignee
ABB AG Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB AG Germany filed Critical ABB AG Germany
Publication of EP2419914A1 publication Critical patent/EP2419914A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H01H71/1009—Interconnected mechanisms
    • H01H71/1018—Interconnected mechanisms with only external interconnections

Definitions

  • the invention relates to a system for coupling a trip unit to at least one circuit breaker, wherein the circuit breaker comprises a rotatably mounted between a Verklinkungs- and a Entklinkungswolf trigger lever having a hollow shaft in its axis of rotation, wherein the trip unit one between a resting and a Triggering position rotatably mounted coupling lever comprises, wherein a coupled to the coupling lever trigger finger is inserted into the hollow shaft, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a trigger finger for coupling a trip unit to at least one circuit breaker, wherein the circuit breaker comprises a rotatably mounted between a Verklinkungs- and a Entklinkungswolf trigger lever having a hollow shaft in its axis of rotation, wherein the trip unit one between a rest and a release position rotatably mounted coupling lever, wherein the trigger finger is insertable into the hollow shaft, according to the preamble of claim 4.
  • the invention relates to a tripping lever for a circuit breaker ter, which is rotatably storable between a Verklinkungs- and a Entklinkungswolf in the circuit breaker and having a hollow shaft in its axis of rotation, according to the preamble of claim 6, and a composite between a trip unit and at least a circuit breaker according to claim 8.
  • a trip unit is known for example under the term shunt release.
  • a shunt release is an electrical service switching device that can be plugged as an additional module to a circuit breaker and with the help of the circuit breaker can be switched.
  • the coupling between see the shunt release and the circuit breaker is designed so that when triggering the shunt trip this brings the trip lever of the circuit breaker in its Entklinkungswolf, and releases the release lever of the circuit breaker otherwise.
  • DE 10 2006 055 322 A1 describes an electricity meter system which comprises a selective main circuit breaker to which a shunt release is coupled.
  • the shunt release and the circuit breaker are coupled by means of a bar-shaped release finger.
  • the beam-shaped release finger can not be positioned unambiguously so that misalignment may occur during the coupling in which the forced release no longer functions.
  • the object is achieved by a generic system with the characterizing features of claim 1. With respect to the release finger, the object is achieved by claim 4, and with respect to the release lever, the object is achieved by claim 6.
  • the release finger is a shaft whose axis of rotation coincides with the axis of rotation of the release lever, and whose outer diameter is adapted to the inner diameter of the hollow shaft, so that the shaft is rotatably supported in the hollow shaft, the release lever has a in the free interior the hollow shaft projecting guide pin having a first and a second, extending in the radial direction leading edge, the shaft has an axially extending, segment-like recess, which is bounded by extending in the radial direction of the first and second second wave application edges, which between the projection lines Shaft contact edges formed on the axis opening angle ⁇ of the recess is greater than the angle ß, which is formed in the region of the guide pin between the projection lines of the leading edge on the axis.
  • An advantage of the invention is that in the assembly of the coupling device against rotation and a clear mounting position is given, because the only guide pin can be in exactly one position in the segment-like recess in the shaft, which serves as a trigger finger insert. Due to the design of the release finger as a round shaft whose outer diameter is adapted to the inner diameter of the hollow shaft of the release lever, also a very good guidance of the release finger is given in the release lever. The trigger finger can not tilt.
  • a long shaft can also be inserted through a plurality of circuit breakers arranged side by side, wherein each guide pin engages each of the release levers of each circuit breaker in the recess.
  • the shunt release is designed so that its coupling lever is held in the tripping position after triggering, until a restart is allowed, then the trigger levers of all three connected circuit breakers are held in their respective Entklinkungswolf over the coupling device according to the invention.
  • an axis-side boundary surface of the recess is formed by a segment of a cylinder jacket surface.
  • the guide pin has a trapezoidal cross-sectional contour.
  • An inventive trigger finger for coupling a trip unit to at least one circuit breaker is a shaft having an axially extending, segment-like recess which is bounded by extending in the radial direction first and second shaft contact edges.
  • an axle-side boundary surface of the recess is formed by a segment of a cylinder jacket surface.
  • An inventive release lever for a circuit breaker which is rotatably storable between a Verklinkungs- and a Entklinkungswolf in the circuit breaker and having a hollow shaft in its axis of rotation, has a projecting into the free interior of the hollow shaft guide pin having a first and a second, in the radial direction extending leading edge.
  • the guide pin has a trapezoidal cross-sectional contour.
  • FIG. 1 shows the insight into a triggering unit with a coupling device according to the invention
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the release finger according to the invention, connected to the coupling lever of the release unit and coupled to the release levers of three circuit breakers,
  • Figure 4 is a view of the position of the trigger finger on the trigger when triggered circuit breaker.
  • the trip unit 1 has an insulating housing 14, which is composed as a shell housing of two half-shells and corresponds in its peripheral contour and its dimensions to the insulating housing of a selective main line circuit breaker, as described for example in DE 10 2008 117 472 A1.
  • the upper half-shell is removed, so that the interior of the trip unit 1 is visible.
  • the trip unit 1 is attachable to a selective main circuit breaker either right or left, preferably it is attached to the right.
  • the insulating housing 14 has a front side, narrow sides, broad sides and a fastening side. With regard to the design of the attachment side and provided there assemblies for mounting the trip unit 1 on busbars in a meter box installation distribution, it also corresponds to the housing of a selective main line circuit breaker.
  • This comprises a magnetic circuit with a coil, a core, a movable armature and a plunger, the latter components are not shown in Figure 1.
  • a transmission assembly 18 is in the housing, mounted longitudinally displaceable about a housing fixed axis, a transmission assembly 18. Coupled to the transmission assembly 18, located near the front side a rotatably mounted coupling lever 3. This is arranged so that it Broad side of the housing penetrates approximately vertically.
  • the plunger of the impact armature system 17 strikes the transmission subassembly 18 from below.
  • the mechanical coupling of the transmission subassembly with the coupling lever causes the dome lever 3 is rotated clockwise and can trigger one or more attached circuit breaker by the coupling lever 3 is coupled through the housing broad sides through a trigger finger 4 with the or the release levers of the circuit breaker or.
  • the coupling lever 3 is configured as a release lever of a couplable circuit breaker.
  • the trigger finger 4 is inserted in the form of a wave in the direction of the housing broadside opening of the coupling lever 3.
  • three release levers 2, 2 ', 2 " are pushed, representing a triple block of three circuit breakers, which is coupled to the trip unit 1.
  • Fig. 2 shows an enlarged view of the release finger, which is in the coupling lever 3, with the deferred release levers 2, 2 ', 2 ".
  • Fig. 3 shows in cross-section an enlarged view of a release lever 2 with inserted in its hollow shaft trigger finger 4.
  • the release lever 2 is a double arm, which is in its installed position in the circuit breaker with a first arm with a trigger member in conjunction, and with his second arm with a switch lock to its unlatching cooperates. Both arms are integrally formed on a central part, which has the shape of a hollow cylinder.
  • the interior 6 of the hollow cylinder is also referred to here as a hollow shaft.
  • On the inside of the interior 6 an inwardly facing guide pin 7 is formed. This has a cross-sectional contour approximately in the form of a trapezoid having a height which is smaller than half of the inner radius of the cavity 6.
  • the trigger finger 4 has the shape of a shaft. Its axis of rotation 5 is congruent with the central axis of the inner space 6 of the hollow shaft. The outer diameter is only slightly smaller than the inner diameter of the inner space 6 of the release lever 2.
  • the shaft 4 carries a segment-like recess 10 which extends in the example of Figure 2 over an angular range ⁇ of about 90 °. Of course, other angular ranges are equally possible and encompassed by the invention.
  • the segment-like recess 10 is bounded radially by a first and second wave guide edge 11, 12, and downward, to the axis of rotation 5 of the shaft, by a curved surface which corresponds to a cylinder jacket section.
  • a total velvet, the cross-sectional contour of the recess 10 thus has the appearance of the letter W.
  • the leading edge 8 of the guide pin 7 is located on the shaft attachment edge 11 in the recess 10 of the shaft 4 at. Since the angle ß is smaller than the angle ⁇ , arises between the other, in the clockwise opposite, leading edge 9 and the other shaft contact edge 12, a free space whose angle corresponds to the difference of the angle ⁇ and ß.
  • the position corresponds to the rest position of the release lever 2.
  • the shaft 4 is rotated clockwise, such as by the coupling lever of the trip unit 1, then it takes on the mating surface of the shaft guide edge 11 with the leading edge 8th Release lever also clockwise with.
  • the release lever 2 is thus forcibly rotated in its release position in a clockwise direction.
  • the movement of the release lever stops at the other shaft contact edge 12.
  • the angle range ⁇ - ß must be sufficient for the release lever in the circuit breaker, in which it is installed, to release the latch mechanism.
  • Fig. 4 shows this state.
  • the shaft 4 still has the same position as that in Fig. 3, but the release lever 2 has been pivoted clockwise. This happened, for example, in that in the circuit breaker in which the trigger lever 2 is installed, a short-circuit current has been detected and then the trigger mechanism of the circuit breaker the release lever 2 is pivoted to its release position.
  • Fig. 2 shows the state in which the release lever 2 'and 2 "are in their rest position, and only the trigger lever 2 in its release position was pivoted.
  • the shaft 4 is simply inserted into the interior of the coupling element 3.
  • the coupling element 3 is otherwise designed exactly like a release lever.
  • the guide pin of the coupling element 3 is dimensioned such that there is no free space between it and the shaft contact edges of the shaft 4, so that the shaft 4 is to a certain extent firmly seated in the coupling element 3. It is a further advantage of the invention that for the coupling of the shaft 4 to the coupling element 3 no further precautions on the shaft 4 itself must be made, this can be prepared as a simple molded part with a uniform axially oriented recess 10 on its peripheral side.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Kopplung einer Auslöseeinheit (1) an wenigstens einen Leitungsschutzschalter, wobei der Leitungsschutzschalter einen zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung drehbar gelagerten Auslösehebel (2, 2', 2", 2'", 2"") umfasst, der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, wobei die Auslöseeinheit (1) einen zwischen einer Ruhe- und einer Auslöseposition drehbar gelagerten Kuppelhebel (3) umfasst, wobei ein mit dem Kuppelhebel (3) gekoppelter Auslösefinger (4) in die Hohlwelle eingeführt ist. Der Auslösefinger (4) ist eine Welle (4), deren Drehachse (5) sich mit der Drehachse des Auslösehebels (2) deckt, und deren Außendurchmesser an den Innendurchmesser der Hohlwelle angepasst ist, so dass die Welle (4) in der Hohlwelle drehbar gehalten ist. Der Auslösehebel (2) hat einen in den freien Innenraum (6) der Hohlwelle ragenden Führungszapfen (7) mit einer ersten und einer zweiten, in radiale Richtung verlaufenden Führungskante (8, 9). Die Welle (4) hat eine in axialer Richtung sich erstreckende, segmentartige Ausnehmung (10), die durch in radialer Richtung verlaufende erste und zweite Wellenanlegekanten (11, 12) begrenzt ist. Der zwischen den Projektionslinien der Wellenanlegekanten (11, 12) auf die Achse (5) gebildete Öffnungswinkel a der Ausnehmung (10) ist größer als der Winkel ß, der im Bereich des Führungszapfens (7) zwischen den Projektionslinien der Führungskanten (8, 9) auf die Achse (5) gebildet ist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Auslösefinger, einen Auslösehebel und den Verbund zwischen einer Auslöseeinheit und einem Leitungsschutzschalter.

Description

Kopplung einer Auslöseeinheit an einen Leitungsschutzschalter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein System zur Kopplung einer Auslöseeinheit an wenigstens einen Leitungsschutzschalter, wobei der Leitungsschutzschalter einen zwischen ei- ner Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung drehbar gelagerten Auslösehebel umfasst, der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, wobei die Auslöseeinheit einen zwischen einer Ruhe- und einer Auslöseposition drehbar gelagerten Kuppelhebel umfasst, wobei ein mit dem Kuppelhebel gekoppelter Auslösefinger in die Hohlwelle eingeführt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Auslösefinger zur Kopplung einer Auslöseeinheit an wenigstens einen Leitungsschutzschalter, wobei der Leitungsschutzschalter einen zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung drehbar gelagerten Auslösehebel umfasst, der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, wobei die Auslöseeinheit einen zwischen einer Ruhe- und einer Auslöseposition drehbar gelagerten Kuppelhebel umfasst, wobei der Auslösefinger in die Hohlwelle einführbar ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Auslösehebel für einen Leitungsschutzschal- ter, der zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung in dem Leitungsschutzschalter drehbar lagerbar ist und der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6, sowie einen Verbund zwischen einer Auslöseeinheit und wenigstens einem Leitungsschutzschalter gemäß Anspruch 8.
Eine Auslöseeinheit ist beispielsweise auch unter dem Begriff Arbeitsstromauslöser bekannt. Ein Arbeitsstromauslöser ist ein elektrisches Installationsschaltgerät, das als Zusatzmodul an einen Leitungsschutzschalter angesteckt werden kann und mit dessen Hilfe der Leitungsschutzschalter geschaltet werden kann. Die Kopplung zwi- sehen dem Arbeitsstromauslöser und dem Leitungsschutzschalter ist so gestaltet, dass bei Auslösung des Arbeitsstromauslösers dieser den Auslösehebel des Leitungsschutzschalters in dessen Entklinkungsstellung bringt, und den Auslösehebel des Leitungsschutzschalters ansonsten freigibt. In der DE 10 2006 055 322 A1 ist ein Stromzählersystem beschrieben, welches einen Selektiven Hauptleitungsschutzschalter umfasst, an dem ein Arbeitsstromauslöser angekoppelt ist. Der Arbeitsstromauslöser und der Leitungsschutzschalter sind mittels eines balkenförmigen Auslösefingers gekoppelt. Wenn der Arbeitsstromaus- löser auslöst, wird dessen Auslösung über den balkenförmigen Auslösefinger auf den Auslösehebel des Schaltwerks des selektiven Hauptleitungsschutzschalters übertragen, so dass dieser das Schaltwerk des selektiven Hauptleitungsschutzschalters entklinkt. Der balkenförmige Auslösefinger ist jedoch nicht eindeutig positionierbar, so dass es bei der Kopplung zu Fehlstellungen kommen kann, in denen die Zwangsaus- lösung nicht mehr funktioniert.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Koppelungssystem so weiterzubilden, dass der Auslösefinger eindeutig positionierbar ist. Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dafür geeigneten Auslösefinger sowie einen verbesserten Auslösehebel zu schaffen.
Bezüglich des Systems zur Kopplung einer Auslöseeinheit an einen Leitungsschutzschalter wird die Aufgabe gelöst durch ein gattungsgemäßes System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Bezüglich des Auslösefingers wird die Aufgabe gelöst durch Anspruch 4, und bezüglich des Auslösehebels wird die Aufgabe gelöst durch Anspruch 6.
Erfindungsgemäß also ist der Auslösefinger eine Welle, deren Drehachse sich mit der Drehachse des Auslösehebels deckt, und deren Außendurchmesser an den In- nendurchmesser der Hohlwelle angepasst ist, so dass die Welle in der Hohlwelle drehbar gehalten ist, der Auslösehebel hat eine in den freien Innenraum der Hohlwelle ragenden Führungszapfen mit einer ersten und einer zweiten, in radiale Richtung verlaufenden Führungskante, die Welle hat eine in axialer Richtung sich erstreckende, segmentartige Ausnehmung, die durch in radialer Richtung verlaufende ers- te und zweite Wellenanlegekanten begrenzt ist, der zwischen den Projektionslinien der Wellenanlegekanten auf die Achse gebildete Öffnungswinkel α der Ausnehmung ist größer ist als der Winkel ß, der im Bereich des Führungszapfens zwischen den Projektionslinien der Führungskanten auf die Achse gebildet ist.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei der Montage der Koppelvorrichtung eine Verdrehsicherheit und eine eindeutige Montageposition gegeben ist, denn der einzige Führungszapfen lässt sich in genau einer Lage in die segmentartige Ausnehmung in der Welle, die als Auslösefinger dient, einführen. Durch die Ausgestaltung des Auslösefingers als runde Welle, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Hohlwelle des Auslösehebels angepasst ist, ist zudem eine sehr gute Führung des Auslösefingers in dem Auslösehebel gegeben. Der Auslösefinger kann nicht verkanten.
Dadurch, dass die segmentartige Ausnehmung in der Welle sich axial erstreckt, lässt sich eine lange Welle auch durch mehrere nebeneinander angereihte Leitungsschutzschalter stecken, wobei jeder Führungszapfen jedes der Auslösehebel eines jeden Leitungsschutzschalters in die Ausnehmung eingreift.
Wenn der Auslösefinger durch den Kuppelhebel aus der Ruhe- in die Auslöseposition gedreht wird, so beispielsweise im Uhrzeigersinn, so kommt seine Wellenanle- gekante in Eingriff mit einer Führungskante an jedem der Führungszapfen aller Auslösehebel, durch die die Welle hindurch gesteckt worden ist, und bewegt somit alle Auslösehebel gleichzeitig aus ihrer Verklinkungs- in ihre Entklinkungsstellung. Wenn also beispielsweise ein Dreierblock von drei nebeneinander angereihten Leitungsschutzschaltern, die keine gemeinsame Auslösung haben, über eine erfindungsgemäße Koppelvorrichtung mit einem Arbeitsstromauslöser gekoppelt werden, so werden alle drei Leitungsschutzschalter gleichzeitig durch den Arbeitsstromauslöser ausgelöst. Wenn der Arbeitsstromauslöser so gestaltet ist, dass dessen Kuppelhebel nach der Auslösung in der Auslöseposition gehalten ist, so lange bis ein Wiedereinschalten erlaubt wird, dann werden über die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung auch die Auslöshebel aller drei angeschlossenen Leitungsschutzschalter in ihrer jeweiligen Entklinkungsstellung festgehalten.
Wenn der Kuppelhebel der Arbeitsstromauslösers sich in seiner Ruheposition befindet, dann ist wegen des größeren Öffnungswinkels α der Ausnehmung zwischen der in Drehrichtung liegenden Führungskante des Führungszapfens und der Wellenanle- gekante der Welle ein Freiraum gebildet. Um diesen Freiraum oder Winkelbereich kann sich ein einzelner Auslösehebel eines Leitungsschutzschalters frei drehen, wenn ein einzelner Leitungsschutzschalter des Verbundes beispielsweise aufgrund eines Kurzschlussstromes in dem von ihm überwachten Stromkreis auslöst. Es ist durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Koppelvorrichtung also gewährleistet, dass jeder einzelne Pol eines Verbundes für sich alleine auslösen kann, ohne die benachbarten Pole oder die Auslöseeinheit zu beeinflussen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine achsseitige Begrenzungsfläche der Ausnehmung durch ein Segment einer Zylindermantelfläche gebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Führungszapfen eine trapezförmige Querschnittskontur auf.
Ein erfindungsgemäßer Auslösefinger zur Kopplung einer Auslöseeinheit an wenigstens einen Leitungsschutzschalter ist eine Welle, die eine in axialer Richtung sich erstreckende, segmentartige Ausnehmung hat, die durch in radialer Richtung verlaufende erste und zweite Wellenanlegekanten begrenzt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bezüglich des Auslösefingers ist eine achsseitige Begrenzungsfläche der Ausnehmung durch ein Segment einer Zylindermantelfläche gebildet.
Ein erfindungsgemäßer Auslösehebel für einen Leitungsschutzschalter, der zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung in dem Leitungsschutzschalter drehbar lagerbar ist und der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, hat eine in den freien Innenraum der Hohlwelle ragenden Führungszapfen mit einer ersten und einer zweiten, in radiale Richtung verlaufenden Führungskante.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bezüglich des Auslösehebels weist der Führungszapfen eine trapezförmige Querschnittskontur auf.
Anhand der Zeichnungen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigt
Figur 1 die Einsicht in eine Auslöseeinheit mit einer erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung ,
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des erfindungsgemäßen Auslösefingers, verbunden mit dem Kuppelhebel der Auslöseeinheit und gekoppelt mit den Auslösehebeln dreier Leitungsschutzschalter,
Figur 3 eine Ansicht der Lage des Auslösefingers am Auslösehebel in der Ruhe- läge, sowie
Figur 4 eine Ansicht der Lage des Auslösefingers am Auslösehebel bei ausgelöstem Leitungsschutzschalter.
Es werde zunächst die Figur 1 betrachtet. Die Auslöseeinheit 1 hat ein Isolierstoffgehäuse 14, welches als Schalengehäuse aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist und in seiner Umfangskontur und seinen Abmessungen dem Isolierstoffgehäuse eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters entspricht, wie er beispielsweise in der DE 10 2008 117 472 A1 beschrieben ist. In der Fig. 1 ist die obere Halbschale abgenommen, so dass das Innere der Auslöseeinheit 1 sichtbar wird.
Die Auslöseeinheit 1 ist an einen selektiven Hauptleitungsschutzschalter entweder rechts oder links anbaubar, vorzugsweise wird sie rechts angebaut.
Das Isolierstoffgehäuse 14 hat eine Frontseite, Schmalseiten, Breitseiten und eine Befestigungsseite. Bezüglich der Gestaltung der Befestigungsseite und der dort vorgesehenen Baugruppen zur Befestigung der Auslöseeinheit 1 auf Stromschienen in einem Zählerkasten einer Installationsverteilung entspricht es ebenfalls dem Ge- häuse eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters.
Zwischen einer Eingangsklemme 15 an einer Schmalseite und einer Ausgangsklemme, von der in der Fig. 1 nur der Klemmenbetätigungshebel 16 zu sehen ist, verläuft ein dem Hauptstrompfad eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters nachempfundener Signalstrompfad, in dem ein Magnetsystem, auch Schlagankersystem 17 sich befindet. Dieses umfasst einen Magnetkreis mit einer Spule, einem Kern, einem beweglichen Anker und einem Stößel, letztgenannte Komponenten sind in der Fig.1 nicht dargestellt.
Anstelle des Kontakthebels eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters befindet sich in dem Gehäuse, längsverschieblich um eine gehäusefesten Achse gelagert, eine Übertragungsbaugruppe 18. Mit der Übertragungsbaugruppe 18 gekoppelt, befindet sich in der Nähe der Frontseite ein drehbar gelagerter Kuppelhebel 3. Dieser ist so angeordnet, dass er die Breitseite des Gehäuses in etwa senkrecht durch- dringt.
Bei einem Stromimpuls im Signalstrompfad trifft der Stössel des Schlagankersystems 17 von unten auf die Übertragungsbaugruppe 18. Die - hier nicht näher beschriebene - mechanische Kopplung der Übertragungsbaugruppe mit dem Kuppelhebel bewirkt, dass damit der Kuppelhebel 3 im Uhrzeigersinn gedreht wird und einen oder mehrere angebauten Leitungsschutzschalter auslösen kann, indem der Kuppelhebel 3 durch die Gehäusebreitseiten hindurch über einen Auslösefinger 4 mit dem oder den Auslösehebeln des oder der Leitungsschutzschalters gekoppelt ist.
Der Kuppelhebel 3 ist ausgestaltet wie ein Auslösehebel eines ankoppelbaren Leitungsschutzschalters. In der Darstellung der Figur 1 ist der Auslösefinger 4 in Gestalt einer Welle in die zur Gehäusebreitseite weisende Öffnung des Kuppelhebels 3 eingesteckt. Auf dem Auslösefinger sind drei Auslösehebel 2, 2', 2" aufgeschoben, stellvertretend für einen Dreierblock von drei Leitungsschutzschaltern, der mit der Auslöseeinheit 1 gekoppelt ist. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Auslösefingers, der in dem Kuppelhebel 3 steckt, mit den aufgeschobenen Auslösehebeln 2, 2', 2".
Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine vergrößerte Ansicht eines Auslösehebels 2 mit in seiner Hohlwelle eingeführtem Auslösefinger 4. Der Auslösehebel 2 ist ein Doppelarmhebel, der in seiner Einbaulage im Leitungsschutzschalter mit einem ersten Arm mit einem Auslöseorgan in Verbindung steht, und mit seinem zweiten Arm mit einem Schaltschloss zu dessen Entklinkung zusammenwirkt. Beide Arme sind an einem Mittelteil angeformt, das die Form eines Hohlzylinders aufweist. Der Innenraum 6 des Hohlzylinders wird hier auch als Hohlwelle bezeichnet. An der Innenseite des Innenraums 6 ist ein nach innen weisender Führungszapfen 7 angeformt. Dieser hat eine Querschnittskontur etwa in der Form eines Trapezes mit einer Höhe, welche kleiner ist als die Hälfte des Innenradius des Hohlraums 6. Er ist von zwei radial ausgerich- teten Führungskanten 8 und 9 begrenzt. Wenn man sich die Führungskanten 8 und 9 zum Mittelpunkt 5 des Hohlzylinders verlängert denkt, dann bilden diese beiden so gewonnenen Projektionen der Führungskanten miteinander einen spritzen Winkel ß, hier etwa 30°. Andere Winkelbereiche sind selbstverständlich genauso möglich und von der Erfindung mit umfasst.
Der Auslösefinger 4 hat die Gestalt einer Welle. Deren Drehachse 5 ist deckungsgleich mit der Zentralachse des Innenraumes 6 der Hohlwelle. Deren Außendurchmesser ist nur wenig kleiner wie der Innendurchmesser des Innenraums 6 des Auslösehebels 2. Die Welle 4 trägt eine segmentartige Ausnehmung 10, die sich im Bei- spiel der Figur 2 über einen Winkelbereich α von etwa 90° erstreckt. Andere Winkelbereiche sind selbstverständlich genauso möglich und von der Erfindung mit umfasst. Die segmentartige Ausnehmung 10 ist radial von einer ersten und zweiten WeI- lenanlegekante 11 , 12 begrenzt, und nach unten, zur Drehachse 5 der Welle hin, durch eine gebogene Fläche, die einem Zylindermantelteilstück entspricht. Insge- samt hat die Querschnittskontur der Ausnehmung 10 damit die Erscheinungsform des Buchstaben W.
In der in der Figur 3 gezeigten Lage liegt die Führungskante 8 des Führungszapfens 7 an der Wellenanlegekante 11 in der Ausnehmung 10 der Welle 4 an. Da der Winkel ß kleiner ist als der Winkel α, entsteht zwischen der anderen, im Uhrzeigersinn gegenüberliegenden, Führungskante 9 und der anderen Wellenanlegekante 12 ein Freiraum, dessen Winkel der Differenz der Winkel α und ß entspricht.
Die Position, wie sie in der Figur 3 dargestellt ist, entspricht der Ruheposition des Auslösehebels 2. Wenn die Welle 4 im Uhrzeigersinn gedreht wird, etwa durch den Kuppelhebel der Auslöseeinheit 1 , dann nimmt sie an der Berührungsfläche der Wellenanlegekante 11 mit der Führungskante 8 den Auslösehebel ebenfalls im Uhrzeigersinn mit. Der Auslösehebel 2 wird damit zwangsweise in seine Auslöseposition im Uhrzeigersinn gedreht. Die Bewegung des Auslösehebels stoppt an der anderen Wellenanlegekante 12. Der Winkelbereich α - ß muss ausreichen, damit der Auslösehebel in dem Leitungsschutzschalter, in dem er eingebaut ist, eine Entklinkung des Schaltschlosses herbeiführen kann. Durch Wahl der entsprechenden Winkelverhältnisse und damit Wegstrecken lässt sich die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung leicht an unterschiedliche Auslösemechanismen anpassen.
Alle mit der Welle 4 gekoppelten Auslösehebel, also alle Auslösehebel, durch deren Innenraum die Welle 4 durchgesteckt ist, werden gemeinsam ausgelöst.
Beim Durchstecken der Welle 4 durch den Auslösehebel kann es nicht zu einer Verdrehung oder Fehlmontage kommen, denn der eine Führungszapfen 7 läßt sich in nur einer Position über die nur eine Ausnehmung 10 schieben.
Wenn die Welle 4 feststeht, kann sich dennoch der Auslösehebel 2 um die Welle 4 drehen, wegen des Freiraums zwischen der Führungskante 9 und der Wellenanlegekante 12. Dies ist deshalb wichtig, da die Auslösung eines einzelnen Leitungsschutzschalters auch möglich sein muss, wenn die Welle 4 sich in ihrer Ruheposition befindet. Fig. 4 zeigt diesen Zustand. Die Welle 4 hat noch dieselbe Lage wie die in Fig. 3, aber der Auslösehebel 2 ist im Uhrzeigersinn verschwenkt worden. Dies geschah etwa dadurch, dass in dem Leitungsschutzschalter, in den der Auslösehebel 2 eingebaut ist, ein Kurzschlussstrom erkannt wurde und daraufhin der Auslösemechanismus des Leitungsschutzschalters den Auslösehebel 2 in seine Auslöseposition verschwenkt. Fig. 2 zeigt den Zustand, in dem die Auslösehebel 2' und 2" in ihrer Ruheposition sich befinden, und nur der Auslösehebel 2 in seine Auslöseposition verschwenkt wurde.
Zur Kopplung der Welle 4 mit dem Kuppelelement 3 wird die Welle 4 einfach in den Innenraum des Kuppelelements 3 eingesteckt. Das Kuppelelement 3 ist ansonsten genauso gestaltet wie ein Auslösehebel. Allerdings ist der Führungszapfen des Kuppelelements 3 so bemessen, dass kein Freiraum zwischen diesem und den Wellen- anlegekanten der Welle 4 entsteht, so dass die Welle 4 gewissermaßen fest in dem Kuppelelement 3 sitzt. Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass für die Kopplung der Welle 4 an das Kuppelelement 3 keine weiteren Vorkehrungen an der Welle 4 selbst getroffen werden müssen, diese kann als einfaches Spritzteil mit einer einheitlichen axial orientierten Ausnehmung 10 an ihrer Umfangsseite hergestellt werden.
Bezuαszeichenliste
1 Auslöseeinheit
2 Auslösehebel
2' Auslösehebel
2" Auslösehebel
3 Kuppelhebel
4 Auslösefinger
5 Drehachse
6 Innenraum
7 Führungszapfen
8 Führungskante
9 Führungskante
10 Ausnehmung
11 Wellenanlegekante
12 Wellenanlegekante
13 Segment
14 Gehäuse
15 Eingangsklemme
16 Klemmenbetätigungshebel
17 Schlagankersystem
18 Übertragungsbaugruppe

Claims

Patentansprüche
1. System zur Kopplung einer Auslöseeinheit (1 ) an wenigstens einen Leitungsschutzschalter, wobei der Leitungsschutzschalter einen zwischen einer Verklin- kungs- und einer Entklinkungsstellung drehbar gelagerten Auslösehebel (2, 2',
2") umfasst, der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, wobei die Auslöseeinheit (1 ) einen zwischen einer Ruhe- und einer Auslöseposition drehbar gelagerten Kuppelhebel (3) umfasst, wobei ein mit dem Kuppelhebel (3) gekoppelter Auslösefinger (4) in die Hohlwelle eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass der Auslösefinger (4) eine Welle (4) ist, deren Drehachse (5) sich mit der Drehachse des Auslösehebels (2) deckt, und deren Außendurchmesser an den Innendurchmesser der Hohlwelle angepasst ist, so dass die Welle (4) in der Hohlwelle drehbar gehalten ist, - dass der Auslösehebel (2) eine in den freien Innenraum (6) der Hohlwelle ragenden Führungszapfen (7) mit einer ersten und einer zweiten, in radiale Richtung verlaufenden Führungskante (8, 9) hat,
- dass die Welle (4) eine in axialer Richtung sich erstreckende, segmentartige Ausnehmung (10) hat, die durch in radialer Richtung verlaufende erste und zweite Wellenanlegekanten (11 , 12) begrenzt ist,
- dass der zwischen den Projektionslinien der Wellenanlegekanten (11 , 12) auf die Achse (5) gebildete Öffnungswinkel α der Ausnehmung (10) größer ist als der Winkel ß, der im Bereich des Führungszapfens (7) zwischen den Projektionslinien der Führungskanten (8, 9) auf die Achse (5) gebildet ist.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine achsseitige Begrenzungsfläche der Ausnehmung (10) durch ein Segment (13) einer Zylindermantelfläche gebildet ist.
3. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszapfen (7) eine trapezförmige Querschnittskontur aufweist.
4. Auslösefinger (4) zur Kopplung einer Auslöseeinheit (1 ) an wenigstens einen
Leitungsschutzschalter, wobei der Leitungsschutzschalter einen zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung drehbar gelagerten Auslösehebel
(2, 2', 2") umfasst, der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, wobei die Auslöseeinheit (1 ) einen zwischen einer Ruhe- und einer Auslöseposition drehbar gelagerten Kuppelhebel (3) umfasst, wobei der Auslösefinger (4) in die Hohlwelle einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösefinger (4) eine Welle (4) ist, die eine in axialer Richtung sich erstreckende, segmentartige Ausnehmung (10) hat, die durch in radialer Richtung verlaufende erste und zweite Wellenanlegekanten (11 , 12) begrenzt ist.
5. Auslösefinger (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine achs- seitige Begrenzungsfläche der Ausnehmung (10) durch ein Segment (13) einer Zylindermantelfläche gebildet ist.
6. Auslösehebel (2, 2', 2") für einen Leitungsschutzschalter, der zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung in dem Leitungsschutzschalter drehbar lagerbar ist und der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (2) eine in den freien Innenraum (6) der Hohlwelle ragenden Führungszapfen (7) mit einer ersten und einer zwei- ten, in radiale Richtung verlaufenden Führungskante (8, 9) hat.
7. Auslösehebel (2, 2', 2") nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszapfen (7) eine trapezförmige Querschnittskontur aufweist.
8. Verbund zwischen einer Auslöseeinheit (1 ) und wenigstens einem Leitungsschutzschalter, wobei die Auslöseeinheit (1 ) seitlich an den wenigstens einen Leitungsschutzschalter angereiht ist und wobei die Auslöseeinheit (1 ) und der wenigstens eine Leitungsschutzschalter mit einem Koppelsystem gemäß Anspruch 1 gekoppelt sind.
EP10713582A 2009-04-16 2010-04-09 Kopplung einer auslöseeinheit an einen leitungsschutzschalter Withdrawn EP2419914A1 (de)

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