NL7902243A

NL7902243A - Foutstroombeveiligingsschakelaar.

Info

Publication number: NL7902243A
Application number: NL7902243A
Authority: NL
Original assignee: Felten & Guilleaume Ag Oester
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1979-03-22
Publication date: 1980-09-24
Also published as: GB2043348B; CH643395A5; FR2451098B1; AT353884B; ATA148078A; FR2451098A1; DE2912028A1; GB2043348A; BE874841A

Description

N/29.008-St/lb

Feiten & Guilleaume Fabrik elektrischer Apparate AG te

Schrems-Eugenia en Gottfried Biegelmeier te Wenen beide

Oostenrijk.

Foutstroombeveiligingsschakelaar.

De uitvinding betreft een foutstroombeveiligings-schakelaar, bestaande uit een een stroomtransformator, de klemmen en de schakelcontacten van de schakelaar bevattend, bakvormig huis, een schakelslot met een foutstroom-5 uitschakelaar en een controleblok, en een huisdeksel, waar bij de symmetrie-as van de sommeringstransformator en het symmetrievlak van het schakelslot in het symmetrievlak van het huis liggen.

Bij de constructie van moderne foutstroombevei-10 ligingsschakelaars is het wegens het grote aantal van de afzonderlijke onderdelen daarvan van groot belang, dat de montage snel en daardoor goedkoop kan plaatsvinden. Dit mag echter uiteraard niet ten koste gaan van de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de uitschakeling bij het 15 optreden van een foutstroom, daar het om beveiligingstoe- stellen gaat, waarvan het leven van mensen kan afhangen.

Bij laagspanningsschakeltoestellen wordt tegenwoordig ter verkrijging van een rationele fabricage een zo veel mogelijk schroefloze montagetechniek van vooraf 20 vervaardigde, meestal in elkaar steekbare bouwgroepen met succes toegepast. Bij beveiligingsschakelaars is daarentegen een schroefloze steekmontage nog niet gebruikelijk. Een eerste aanzet daartoe wordt in het Duitse "Auslegeschrift" 1.123.751 gegeven, waarin een beveili-25 gingsschakelaar is beschreven, die uit twee bouwgroepen bestaat. De ene bouwgroep wordt door een voetstuk met de schakelcontacten gevormd en de ander bouwgroep bestaat uit het schakelslot met de uitschakelorganen. Ook in het Oostenrijkse octrooischrift 284.243 wordt een beveiligings- 790 22 43 ·.·, ï - 2 schakelaar beschreven, die uit bouwgroepen is samengesteld. Het Oostenrijkse octrooischrift 339.991 beschrijft eveneens een beveiligingsschakelaar, waarbij een draaglichaam loodrecht op een voetstuk is aangebracht, waarbij aan de 5 ene zijde van het draaglichaam het schakelslot en aan de an dere zijde, daarvan de uitschakelorganen aangebracht zijn.

De tot dusver bekende oplossingen verschaffen echter niet de voor een foutstroombeveiligingsschakelaar gunstigste opstelling van de afzonderlijke onderdelen, 10 omdat daarbij steeds getracht wordt om de schakelaar ge lijktijdig voor een aantal verschillende functies, bijvoorbeeld foutstroom- en foutspanningsuitschakeling, geschikt te maken. Bij een beperking tot de uitschakeling door foutstromen, die door een sommeringsstroomtransfor-15 mator worden vastgesteld, kunnen echter de bouwelementen zodanig geplaatst en gemonteerd worden, dat de sommerings-stroomtransformator, de foutstroomuitschakelaar, het con-troleblok en het schakelslot slechts een minimale ruimte en een minimaal materiaalverbruik vragen, terwijl niettemin 20 een betrouwbare werking gewaarborgd is. Tevens kan men bereiken, dat de bouwelementen gemakkelijk en dus goedkoop monteerbaar zijn en dat het justeren van de fout-stroomuitschakelaar ook na de inbouw van het schakelslot in het huis mogelijk is. Een vooruitgang in deze richting 25 biedt de constructie van een foutstroombeveiligingsschake- laar, die in het Duitse "Offenlegungsschrift" 1.638.334 is beschreven. Bij deze bekende schakelaar zijn de symmetrie-as van de sommeringsstroomtransformator en het ' symmetrievlak van het schakelslot in het symmetrievlak 30 van het bakvormige huis geplaatst. Aan beide zijden van het schakelslot zijn op een U-vormige drager de controle-inrichting en het uitschakelrelais bevestigd. Deze bekende oplossing heeft echter nog het bezwaar, dat een groot aantal verbindingselementen is toegepast, die uit nieten en 35 schroeven bestaan.

790 2 2 43 3 fr

Als boven vermeld, kan door een ver doorgevoerde niet- en schroefloze steekmontage de montagetijd aanmerkelijk worden bekort. De uitvinding beoogt een foutstroom-beveiligingsschakelaar van de in de aanhef genoemde 5 soort te verschaffen, die dit voordeel heeft.

De schakelaar volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat het L-vormig uitgevoerde schakelslot met zijn ene been in het bakvormige huis steekt, waarbij in de tussen het andere been van het schakelslot en het 10 huis ingesloten liggende ruimte de sommeringstransformator passend opgenomen is.

Bij voorkeur wordt daarbij volgens de uitvinding het in het bakvormige huis stekende been van het L-vormige schakelslot door verende uitsteeksels, die in de beide 15 zijplaten van het schakelslot zijn gevormd, met wrijving in een rechthoekige schachtvormige holte van het huis vastgehouden. Bij voorkeur wordt dan het de sommerings-transformator passend opsluitende L-vormige schakelslot zijnerzijds na het opschroeven van het huisdeksel op 20 het huis door dit deksel vast opgesloten.

Zoals op zichzelf bekend is, kan aan de ene zijde van het schakelslot de foutstroomuitschakelaar en aan de andere zijde van dit slot het controleblok zijn geplaatst. Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding 25 worden in dat geval de foutstroomuitschakelaar en het controleblok door pen-en-gatverbindingen met de zijplaten van het de sommeringstransformator opsluitende been van het schakelslot in hun juiste standen vastgehouden en door een verende klembeugel tegen deze zijplaten aangedrukt.

30 Volgens de uitvinding kunnen in het in het huis stekende been van het L-vormige schakelslot twee gelijke schuiven symmetrisch aangebracht zijn, die een terugstel-orgaan van de foutstroomuitschakelaar en een onderbre-kingscontact van het controleblok bedienen.

35 Voorts kan volgens de uitvinding bij de buitenste hoek van het L-vormige schakelslot een gemeenschappelijke 790 22 43 «*. ï 4 as voor een palgrendel en een terugstelorgaan van de foutstroomuitschakelaar zijn aangebracht.

Een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft voorts het kenmerk, dat in het in het huis stekende 5 been van het L-vormige schakelslot een kniegewricht is aangebracht, dat op een draaibare hefboom werkt, die zijnerzijds een als een ëênarmige hefboom uitgevoerde uitschakelpal over de flank van een in deze palarm aangebrachte sleuf aandrijft, zodanig, dat door deze hef-10 boomoverbrengingen de aandrukkracht op de palgrendel kleiner is, dan het geval zou zijn als bij een zelfde afstand tussen kniegewrichten palgrendel het kniegewricht de uitschakelpalarm rechtstreeks zou bedienen.

In de tekening is een uitvoeringsvoorbeeld van 15 de foutstroombeveiligingsschakelaar volgens de uitvinding afgeheeld.

Fig. 1 is een zijaanzicht en ten dele een doorsnede volgens de lijn I-I van fig. 2b van de onderdelen van de schakelaar voor deze in elkaar zijn gestoken; 20 fig. 2a is een dergelijke doorsnede als fig. 1 van de samengebouwde schakelaar; fig. 2b is een vooraanzicht van de schakelaar bij weggenomen huisdeksel, foutstroomuitschakelaar en controle-blok om de stroomtransformator zichtbaar te maken; 25 fig. 3 is een vooraanzicht van het schakelslot, • de foutstroomuitschakelaar, het controleblok en de klem-beugel vóór de samenbouw van deze onderdelen; fig. 4 is een dergelijk aanzicht als fig. 3 na de samenbouw van de genoemde onderdelen; 30 fig. 5a is op grotere schaal een meer gedetailleerd vooraanzicht van de samengebouwde onderdelen van fig. 4; fig. 5b is een aanzicht van de linker zijde van het samenstel van fig. 5a; fig. 5c is een aanzicht van de rechter zijde van 35 het samenstel van fig. 5a; 790 2 2 43 5 fig. 6a toont schematisch een schakelslot in een uitvoering, waarbij het kniegewricht daarvan de uitschakel-palarm rechtstreeks bedient; en fig. 6b toont op de zelfde wijze als fig. 6a een 5 bij voorkeur volgens de uitvinding toegepast schakel slot, waarbij het kniegewricht over een toegevoegde draaibare hefboom op de uitschakelpalarm werkt.

In de fig. 1 en 2 is te zien, dat de afgeheelde foutstroombeveiligingsschakelaar een bakvormig huis 1 10 met een daarop schroefbaar deksel 10 heeft, in welk huis een L-vormig schakelslot 7 en een sommeringsstroomtrans-formator 2 zodanig zijn opgenomen, dat het symmetrievlak van het schakelslot 7 en de symmetrie-as van de transformator 2 in het symmetrievlak van het huis 1 liggen. Het L-vor-15 mige schakelslot 7 steekt daarbij met zijn ene been in een door een tussenwand in het huis 1 gevormde rechthoekige schachtvormige holte, terwijl de transformator 2 passend opgenomen is in een naastliggende, door het andere been van het L-vormige schakelslot afgesloten holte van 20 het huis 1. Zoals ook in de fig. 5b en 5c is te zien, hebben de beide zijplaten van het schakelslot 7 daarin uitgesneden buitenwaarts gebogen verende haakdelen 20 aan hun onderrand , zodat het in het huis 1 naar binnen stekende been van het schakelslot 7 met enige klemming 25 in. het genoemde schachtvormige huisdeel wordt vastge- houden. Na het opschroeven van het huisdeksel 10 op het huis 1 wordt het L-vormige schakelslot 7 door dit huisdeksel op zijn plaats vastgehouden (fig. 2a).

In de fig. 3 en 4 is te zien, dat tegen de zijden 30 van het buiten het huis 1 liggende been van het schakel slot 7 een foutstroomuitschakelaar 8 en een controleblok 9 passen, waarbij de foutstroomuitschakelaar 8 en het controleblok 9 uitstekende pennen hebben, die in corresponderende gaten in de zijplaten van het schakelslot 35 passen en aldus deze drie onderdelen in hun wederzijdse 790 2 2 43 «- '4 6 stand fixeren. Door middel van een verende klembeugel 11 worden deze drie delen 7, 8 en 9 tegen elkaar aangedrukt gehouden. De aldus gevormde samengestelde bouweenheid is in fig. 4 en op grotere schaal in de fig.

5 5a, 5b en 5c te zien. In het horizontale been van het L-vormige schakelslot 7 zijn twee gelijke schuiven 12 symmetrisch aangebracht, die een terugstelorgaan 13 van de foutstroomuitschakelaar 8 en een onderbrekingscon-tact 14 in het controleblok 9 kunnen bedienen. In de 10 buitenste hoek van het L-vormige schakelslot 7 is een as 15 aangebracht, waarop een palgrendel 16 en een terugstelorgaan 13 van de foutstroomuitschakelaar 8 gemeenschappelijk zijn gelegerd.

Bij een foutstroombeveiligingsschakelaar is het # 15 van groot belang, dat voor de op zichzelf reeds geringe kracht van de foutstroomuitschakelaar in het schakelslot een reserve is gevormd in dier voege, dat het schakelslot met een zo klein mogelijke kracht kan worden vrijgemaakt. Daartoe dient de palgrendel, die door de foutstroomuit- 20 schakelaar moet worden verplaatst, licht beweegbaar zijn, hetgeen weer meebrengt, dat de aandrukkracht van de uit-schakelpalarm van het schakelslot tegen de palgrendel zo klein mogelijk moet zijn. Deze aandrukkracht wordt door de contactkracht en de betrokken hefboomoverbrengingen be- 25 paald, terwijl voorts de afmetingen van het schakelslot vastliggen. In fig. 6a is een schakelslot afgebeeld, waarbij de contactkracht op het gebruikelijke kniegewricht 17 werkt, dat de uitschakelpalarm 19 rechtstreeks bedient, welke palarm in de werkstand door de palgrendel 16 wordt vast- 30 gehouden. In het geval van fig. 6a wordt de voor het lossen van de palarm 19 nodige, op de palgrendel 16 uit te oefenen aftrekkracht P^ bepaald door: PA V* · Pk · m /±V * · i V V 1 35 Hierin is: de contactkracht, 790 2 2 43 >» ► ·'♦ 7 m de hefboomsarm van de uitschakelpalarm bij het kniegewricht, de hefboomsarm van de uitschakelpalarm bij de palgrendel, 5 /- de wrijvingscoefficient.

Fig. 6b toont een bij voorkeur volgens de uitvinding toegepaste uitvoering van het schakelslot, waarbij tussen het kniegewricht 17 en de uitschakelpalarm 19 een draaibare hefboom 18 is geplaatst, die met een aan 10 het einde daarvan aangebrachte pen in een langssleuf van de palarm 19 grijpt, die aldus als een éénarmige hefboom op de palgrendel 16 werkt. Bij deze uitvoering wordt de grootte van de aftrekkracht P' voor de palgrendel 16 bepaald door:

15 P' =/M . Pk . m . / ρΛ = k . P

n2*°

Hierin is: P^ de contactkracht, m de hefboomsarm van de draaibare hefboom 18 bij het kniegewricht 17, 20 n2 de hefboomsarm van de draaibare hefboom 18 ten opzichte van de uitschakelpalarm 19, o de hefboomsarm van de uitschakelpalarm 19 ten opzichte van de palgrendel 16, p de hefboomsarm van de uitschakelpalarm 19 ten 25 opzichte van het aangrijpingspunt van de draaibare hefboom 18 in de palam.

Bij vergelijking van de fig. 6a en 6b blijkt, dat bij een gelijke afstand tussen het kniegewricht 17 en de palgrendel 16, van welke delen de afmetingen door die van 30 het L-vormige schakelslot 7 worden bepaald, de aftrekkracht van de palgrendel 16 bij de uitvoering van fig. 6b kleiner is dan die bij de uitvoering van fig. 6a als —E- —L— n2.o ηχ 790 2 2 43 8

Het is dus mogelijk om door passende keuze van de hefboomsoverbrenging p/o bij de als een eenarmige hefboom werkende uitschakelpalarm 19 de aftrekkracht voor de pal-grendel 16 willekeurig te verkleinen. Uiteraard bestaan 5 in dit opzicht constructieve grenzen, maar een halvering van deze kracht is zonder grote moeilijkheden mogelijk.

790 2 2 43

Claims

1. Foutstroombeveiligingsschakelaar, bestaande uit een een s troomtransformator, de klemmen en de schakel-contacten van de schakelaar bevattend bakvormig huis, een schakelslot met een foutstroomuitschakelaar en een 5 controleblok, en een huisdeksel, waarbij de symmetrie-as van de sommeringstranfsormator en het symmetrievlak van het schakelslot in het symmetrievlak van het huis liggen, met het kenmerk, dat het L-vormig uitgevoerde schakelslot (7) met zijn ene been in het bakvormige huis 10 (1) steekt, waarbij in de tussen het andere been van het schakelslot en het huis ingesloten liggende ruimte de sommeringstransformator (2) passend opgenomen is.

2. Schakelaar volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in het bakvormige huis (1) steken- 15 de been van het L-vormige schakelslot (7) door verende uitsteeksels (20), die in de beide zijplaten van het schakelslot zijn gevormd, met klemmende wrijving in een rechthoekige schachtvormige holte van het huis (1) wordt vas tgehouden.

3. Schakelaar volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het de sommeringstransformator (2) passend opsluitende, L-vormige schakelslot (7) zijnerzijds na het opschroeven van het huisdeksel (10) op het huis (1) door dit deksel vast opgesloten wordt.

4. Schakelaar volgens één der voorafgaande conclusies, waarbij aan de ene zijde van het schakelslot de foutstroomuitschakelaar en aan de andere zijde van dit slot het controleblok is geplaatst, met het kenmerk, dat de foutstroomuitschakelaar (8) en het 30 controleblok (9) door pen-en-gatverbindingen met de zij platen van het de stroomtransformator (2) opsluitende been van het schakelslot (7) in hun juiste standen worden vastgehouden en door een verende klembeugel (11) tegen deze zijplaten gedrukt liggen. 790 22 43

5. Schakelaar volgens ëên der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat in het in het huis (1) stekende been van het L-vormige schakelslot (7) twee gelijke schuiven symmetrisch aangebracht zijn, die 5 een terugstelorgaan (13) van de foutstroomuitschakelaar (8) en een onderbrekingscontact (14) van het controleblok (9) bedienen.

6. Schakelaar volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat bij de buitenste 10 hoek van het L-vormige schakelslot (7) een gemeenschappelij ke as (15) voor de palgrendel (16) en een terugstelorgaan (13) van de foutstroomuitschakelaar (8) is aangebracht.

7. Schakelaar volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat in het in het 15 huis (1) stekende been van het L-vormige schakelslot (7) een kniegewricht (17) is aangebracht, dat op een draaibare hefboom (18) werkt, die zijnerzijds een als een êénarmige hefboom uitgevoerde uitschakelpalarm (19) over de flank van een in deze palarm aangebrachte sleuf aandrijft, zodanig, 20 dat door deze hefboomsoverbrengingen de aandrukkracht op de palgrendel (16) kleiner is, dan het geval zou zijn als bij een zelfde afstand tussen het kniegewricht en de palgrendel het kniegewricht de uitschakelpalarm rechtstreeks zou bedienen. 790 2 2 43