(72) Twórca(y)wzoru uzytkowego: Miroslav Martinusik, Dubnany, CZ CO co (O38UM1129PL00 Mechanizm wyzwalajacy automatycznego wylacznika Przedmiotem wzoru uzytkowego jest mechanizm 5 wyzwalajacy automatycznego wylacznika. Wzór uzytkowy dotyczy automatycznych wylaczników nadpradowych, a zwlaszcza ich mechanizmów wyzwalajacych. Obecnie istnieja wylaczniki automatyczne z mechanizmem wyzwalajacym, w którym prad elektryczny przekraczajacy 10 pewna wartosc graniczna wciaga zwore magnesu w elektromagnes, który to ruch jest przenoszony za pomoca mechanizmu dzwigniowo cieglowego na element blokujacy dzwigni ruchomego styku elektrycznego, a z kolei ten ruch wywoluje ruch tego styku, odciagajac go od 15 nieruchomego styku elektrycznego, co powoduje wylaczenie pradu w obwodzie elektrycznym, chronionym przez wylacznik przed nadmiernym pradem. Istnieje wiele odmian tej konkretnej konstrukcji mechanizmu wyzwalajacego w przypadku znanych wylaczników 20 automatycznych. W sklad mechanizmów wyzwalajacych o wielkosci racjonalnej pod wzgledem ekonomicznym, a równoczesnie dosc solidnych i niezawodnych wchodzi2 zazwyczaj sterownik w ksztalcie dzwigni, który jest uzywany do napinania mechanizmu wyzwalajacego z zewnatrz, która to dzwignia jest polaczona z cieglem, którego wygiety koniec opiera sie o korpus mechanizmu 5 obrotowego, co mozna zobaczyc we francuskich zgloszeniach patentowych nr 2575862 i 2630582, albo którego wygiety koniec jest polaczony obrotowo z wahliwa dzwignia pomocnicza, co mozna zobaczyc w czeskim patencie nr 287559 i francuskim zgloszeniu 10 patentowym nr 2766292. Wada takiej konstrukcji jest to, ze jezeli wygiety koniec ciegna opiera sie o korpus obrotowego mechanizmu, to opierajacy sie koniec ma w rzeczywistosci zaokraglony profil o malej srednicy, którego ksztalt nie odpowiada wspólpracujacej z nim 15 powierzchni oporowej, co ma negatywne oddzialywanie na niezawodnosc i trwalosc takiej pary elementów, poniewaz pomiedzy tymi elementami wystepuja dosc duze sily i w trakcie procesu wyzwalania elementy te przemieszczaja sie wzgledem siebie, w wyniku czego jeden z nich 20 przechodzi przez krawedz drugiego. Jezeli wygiety koniec ciegla jest polaczony obrotowo z wahliwa dzwignia pomocnicza, problem polega na tym, ze dlugosc etapu przelaczania ciegla jest dosc ograniczona lub dzwignia pomocnicza musi byc stosunkowo dluga, co nie 25 jest wygodne z punktu widzenia usytuowania przestrzennego calego wylacznika automatycznego.Inna znaczaca czescia mechanizmu wyzwalajacego jest uklad przywracania styków ze stanu rozlaczonego do3 stanu zlaczonego. Ma tu istotne znaczenie to, aby nawet w przypadku powolnego ruchu dzwigni sterujacej byla zapewniona wystarczajaca predkosc laczenia tych styków.W zasadzie w znanych odmianach problem ten rozwiazano 5 napinajac stopniowo mechanizm zblizeniowy przy czym na pewnym etapie wstepnego napinania przestaje dzialac zatrzask lub podobny element ograniczajacy ruch styku i ruchomy styk konczy ruch przelaczajacy z zagwarantowana wieksza predkoscia w stanie wstepnego napinania swojego 10 mechanizmu. W odmianach tych problem ten rozwiazano stosujac ograniczniki w dolnej czesci obrotowej dzwigni albo za pomoca ciegna wyzwalajacego wstepnie napiety ruch przelaczajacy ruchomego styku na jego aktywnym koncu. Znane mechanizmy dzialaja w zasadzie zgodnie ze 15 wspomnianymi powyzej zasadami, ale okazuje sie, ze sa albo zbyt zlozone albo w pewnych wypadkach zbyt zawodne.Mechanizm wyzwalajacy automatycznego wylacznika, zainstalowany w skrzynce automatycznego wylacznika, 20 zawierajacy sterownik w ksztalcie dzwigni przystosowanej do napinania mechanizmu zwalniajacego rozlaczania styków automatycznego wylacznika, ciegno sterujace polaczone z ta dzwignia obrotowo, którego drugi, wygiety koniec opiera sie o korpus obrotowego 25 mechanizmu wyzwalacza, oraz dalej zawierajacy skokowe ciegno przelaczajace, przystosowane do laczenia sterownika z ruchomym stykiem automatycznego wylacznika, wedlug wzoru uzytkowego charakteryzuje sie4 tym, ze drugi, wygiety koniec ciegna sterujacego jest zaopatrzony w klocek slizgowy, umieszczony w rowku, utworzonym w obrotowym mechanizmie wyzwalacza, podczas gdy podluzna scianka rowka jest nieruchoma wzgledem 5 obrotowego mechanizmu wyzwalacza, a druga podluzna scianka rowka jest osadzona wahliwie wzgledem obrotowego mechanizmu wyzwalacza i jest zaopatrzona w jednostronny ogranicznik na tym swoim koncu, który znajduje sie dalej od miejsca wahania, przystosowany do 10 blokowania powierzchniowego klocka slizgowego w kierunku odpowiadajacym zwalnianiu mechanizmu wyzwalajacego i dla umozliwienia swobody ruchu klocka w kierunku napinania mechanizmu wyzwalajacego, podczas gdy równoczesnie skokowe ciegno przelaczajace jest 15 umieszczane slizgowo w skrzynce automatycznego wylacznika i jest przystosowane na swoim koncu sterujacym do ksztaltu podpory wciskowej ruchomego styku i na swoim koncu sterowanym skokowe ciegno przelaczajace jest zaopatrzone w cylindryczny segment z 20 jego osia równolegla do osi nieruchomego kolka ustalajacego sterownika, gdzie ten cylindryczny segment jest prowadzony w obwodowym rowku, utworzonym w wewnetrznej czesci sterownika, natomiast na obwodzie nieruchomego kolka sterownika znajduje sie osiowy rowek 25 w takim miejscu, ze przy sterowniku znajdujacym sie w polozeniu odpowiadajacym recznemu wylaczeniu automatycznego wylacznika, osiowy rowek znajduje sie w tylnej czesci obwodowego rowka, natomiast przy5 sterowniku w polozeniu odpowiadajacym recznemu wlaczeniu automatycznego wylacznika, osiowy rowek jest przykryty dolna czescia sterownika za przednia czescia obwodowego rowka. 5 Korzystnie wysokosc jednostronnego ogranicznika na ruchomej sciance rowka prowadzacego wynosi 10 do 50% wysokosci klocka slizgowego.Korzystnie skokowe ciegno przelaczajace jest wykonane z tworzywa sztucznego i jest wytloczone 10 lacznie ze sprezyna tasmowa, opierajaca sie o wystep skrzynki automatycznego przelacznika i dzialajaca pewna sila na skokowe ciegno przelaczajace w kierunku nieruchomego kolka ustalajacego sterownika automatycznego wylacznika. 15 Korzystnie osiowy rowek ma przekrój wycinka kola o kacie wierzcholkowym od 60 do 120° i glebokosci pomiedzy 25 a 75% srednicy cylindrycznego segmentu skokowego ciegna przelaczajacego.W ten sposób uzyskuje sie mechanizm wyzwalajacy 20 automatycznego wylacznika, który jest stosunkowo prosty, a równoczesnie bardzo niezawodny wskutek odpowiedniej konstrukcji swoich istotnych czesci. W opisanej odmianie, ciegno sterujace zapewnia zarówno niezawodne blokowanie w polozeniu polaczonym styku, jak 25 i latwe zwalnianie po zapoczatkowaniu skladania sie ruchomej scianki rowka prowadzacego klocka slizgowego.Równoczesnie z napinaniem mechanizmu wyzwalajacego, klocek slizgowy zatrzaskuje sie niezawodnie na ruchomej6 sciance rowka prowadzacego i przy tym samym ruchu sterownika z powodu opisanej powyzej konstrukcji, skokowe ciegno przelaczajace prowadzone przez sterownik zapewnia potrzebne skokowe przelaczenie styków 5 automatycznego przelacznika, natomiast zwolnienie w wyniku ruchu ogranicznika na drugim, sterujacym koncu tego ciegna wystepuje po wyrzuceniu cylindrycznego segmentu na sterowanym koncu tego ciegna z osiowego rowka na kolek ustalajacy sterownika w skrzynce 10 automatycznego wylacznika. Jezeli profil osiowego rowka jest wybrany zgodnie z pewnymi, przedstawionymi tu wygodnymi zasadami, zostanie niezawodnie zapewnione, dodatkowo za pomoca sprezyny tasmowej na tym ciegnie, ze cylindryczny segment tego ciegna zostanie wyrzucony 15 z osiowego rowka na koncu odpowiedniego ruchu sterownika, tj . w sytuacji, kiedy przednia czesc obwodowego rowka na wewnetrznej czesci sterownika oprze sie poprzecznie o ten cylindryczny segment, podczas gdy równoczesnie koniec sterujacy tego ciegna zostanie 20 przestawiony ponownie w polozenie odblokowane ruchomego styku.Przedmiot wzoru uzytkowego jest uwidoczniony na rysunku, na którym na wszystkich figurach pokazano mechanizm wyzwalajacy automatycznego wylacznika z boku, 25 przy czym fig. 1 przedstawia sytuacje, w której styki automatycznego wylacznika sa rozlaczone, a sterownik jest gotowy do napiecia mechanizmu wyzwalajacego, fig. 2 - sytuacje, w której mechanizm wyzwalajacy jest na7 poczatkowym etapie jego napinania, ale skokowe ciegno przelaczajace znajduje sie nadal w polozeniu odpowiadajacym blokowaniu etapu przelaczania ruchomego styku, fig. 3 - sytuacje, w której mechanizm 5 wyzwalajacy jest na koncowym etapie jego napinania i w której skokowe ciegno przelaczajace znajduje sie juz w polozeniu odpowiadajacym sytuacji tuz przed odblokowaniem etapu przelaczania ruchomego styku, fig. 4 - sytuacje podobna do sytuacji z fig. 3, z ta 10 róznica, ze skokowe ciegno przelaczajace znajduje sie w polozeniu tuz po odblokowaniu etapu przelaczania ruchomego styku, fig. 5 - sytuacje, w której rdzen elektromagnesu sterujacego i/lub ciegno bimetalowego sterownika termicznego znajduje sie na poczatkowym 15 etapie swojego zwalniania, opierajac sie o segment polaczony z ruchoma scianka rowka prowadzacego klocka slizgowego, który obecnie jest zablokowany wzgledem ruchomej scianki rowka prowadzacego oraz fig. 6 sytuacje, w której w nastepnym kroku skladania ruchomej 20 scianki rowka prowadzacego, klocek slizgowy znajduje sie w polozeniu odblokowanym wzgledem tej ruchomej scianki jak równiez wzgledem calego obrotowego segmentu z ruchomym stykiem, natomiast ruchomy styk automatycznego wylacznika znajduje sie na tej figurze w 25 odpowiednim, rozlaczonym polozeniu.Mechanizm wyzwalajacy automatycznego wylacznika jest zainstalowany w skrzynce automatycznego wylacznika, której tu nie pokazano, i zawiera sterownik8 1, w ksztalcie dzwigni przystosowanej do napinania mechanizmu wyzwalajacego rozlaczanie styków L3, 14 automatycznego wylacznika, ciegno sterujace 3^ polaczone z ta dzwignia obrotowo, którego drugi, wygiety koniec 5 opiera sie o korpus 6^ obrotowego mechanizmu wyzwalacza, a ponadto zawiera skokowe ciegno przelaczajace 12, przystosowane do laczenia sterownika 1_ z ruchomym stykiem 13_ automatycznego wylacznika. Istotne znaczenie w tym wypadku ma to, ze drugi, wygiety koniec ciegna 10 sterujacego _3 jest zaopatrzony w klocek slizgowy 8^ umieszczony w rowku 8_1, utworzonym w obrotowym mechanizmie wyzwalacza. Równoczesnie podluzna scianka 61 rowka 8_1 jest nieruchoma wzgledem obrotowego mechanizmu wyzwalacza lub wzgledem korpusu ^ obrotowego 15 mechanizmu wyzwalacza, a druga podluzna scianka 91_ rowka Sl_ jest umieszczona wahliwie wzgledem obrotowego mechanizmu wyzwalacza. Druga scianka _91_ rowka 81, osadzona wahliwie, jest zaopatrzona w jednostronny ogranicznik 911 na swoim koncu, znajdujacym sie dalej 20 od miejsca wahania, przystosowany do blokowania powierzchni klocka slizgowego 8^ w kierunku odpowiadajacym zwalnianiu mechanizmu wyzwalajacego i umozliwiajacy swobodny ruch klocka L w kierunku etapu przygotowania do napinania mechanizmu wyzwalajacego. 25 Jednostronny ogranicznik 911 ma postac plaszczyzny na wahliwej sciance 91_ rowka 8_1, która jest utworzona w kierunku prostopadlym do pierwszej, nieruchomej scianki 61 tego rowka 8JL. Plaszczyzna tworzaca jednostronny9 ogranicznik 911 moze miec pewne odchylenie od prostopadlej do pierwszej, nieruchomej scianki 61_ rowka 81, ale kat tego odchylenia nie moze byc wiekszy niz kat tarcia odpowiadajacy parom ciernym materialów 5 klocka slizgowego 8^ i drugiej ruchomej scianki _9_1 w tym rowku 8_1. W innym wypadku sila pomiedzy klockiem slizgowym 8_1 a druga, ruchoma scianka _91_ rowka 8JL moglaby przeksztalcic sie w niepozadana sile obrotowa dzialajaca na ruchoma scianke _91_ z grozba 10 przedwczesnego, niepozadanego zwolnienia mechanizmu wyzwalajacego polaczonego z niepozadanym rozlaczeniem styków 13_, 1A_. Równoczesnie skokowe ciegno przelaczajace L2 znajdujace sie w mechanizmie wyzwalajacym i umieszczone slizgowo w skrzynce 15 automatycznego wylacznika jest przystosowane na swoim koncu sterujacym 121 do ksztaltu podpory wciskowej ruchomego styku 13_ i na swoim koncu sterowanym 122 skokowe ciegno przelaczajace L2 jest zaopatrzone w cylindryczny segment 1221 z jego osia równolegla do osi 20 nieruchomego kolka ustalajacego 1_8 sterownika _1.Równoczesnie ten cylindryczny segment 1221 jest prowadzony w obwodowym rowku 111, utworzonym w wewnetrznej czesci sterownika JL, a równoczesnie na obwodzie nieruchomego kolka 1Q_ sterownika 1. znajduje 25 sie osiowy rowek 181 w takim miejscu, ze przy sterowniku 1_ w polozeniu odpowiadajacym recznemu wylaczaniu automatycznego wylacznika, osiowy rowek 181 znajduje sie w tylnej czesci obwodowego rowka 111,10 natomiast przy sterowniku 1 w polozeniu odpowiadajacym recznemu wlaczeniu automatycznego wylacznika, osiowy rowek 181 jest przykryty dolna czescia sterownika _1 za przednia czescia obwodowego rowka 111, W przedstawionym 5 rozwiazaniu, wysokosc jednostronnego ogranicznik 911 na drugiej, ruchomej sciance 91_ rowka prowadzacego 8JL stanowi 25% wysokosci klocka slizgowego 8^, co jest wystarczajace do zapewnienia, ze klocek slizgowy 8_ w calym zakresie obrotu sterownika JL pozostaje 10 zablokowany w rowku 8_1 przez druga, ruchoma scianke _91_ tego rowka 8JL, a raczej przez jednostronny ogranicznik 911 na tej nieruchomej sciance 9_1 rowka 8J1. Skokowe ciegno przelaczajace L2 jest wykonane z tworzywa sztucznego i jest wytloczone razem ze sprezyna tasmowa 15 123, opierajaca sie o wystep 19_ skrzynki automatycznego wylacznika i wytwarzajaca sile dzialajaca na skokowe ciegno przelaczajace j^ w kierunku kolka ustalajacego 18 sterownika 1_ automatycznego wylacznika. Tutaj osiowy rowek 181 ma profil kolowego wycinka z katem 20 wierzcholkowym 120° i glebokoscia stanowiaca 40% srednicy cylindrycznego segmentu 1221 skokowego ciegna przelaczajacego \2_, wystarczajaca do spoczywania skokowego ciegna przelaczajacego jego cylindrycznym segmentem 1221 w osiowym rowku 181 nieruchomego kolka 25 _18_ sterownika dla wiekszej czesci obrotowej sekcji sterownika _1 podczas napinania mechanizmu wyzwalajacego i blokowania przelaczania ruchomego styku L3 na tym poczatkowym etapie ruchu z wiekszym bezpieczenstwem.11 Dla zapewnienia potrzebnych sil do napiecia wstepnego i powrotu odpowiednie czesci mechanizmu sa zaopatrzone w sprezyny ,2, _4, ]_, ri typu tasmowego, zwojowego i wlosowego, co mozna zobaczyc na poszczególnych 5 figurach. Cale uzywanie i ustalanie polozen poszczególnych sprezyn jest takie samo w podobnych mechanizmach i dlatego nie opisano go tutaj bardziej szczególowo. 0 ile chodzi o polaczenie ruchomego segmentu 9_ wyzwalacza, w którym równiez znajduje sie 10 inna, ruchoma scianka jJl^ rowka 8_1, z segmentem bimetalowym 11_, to polaczenie to sklada sie ze zwalnianego cieplnie ciegna 1Q_F które zachodzi swoim wolnym, wygietym koncem za ten bimetalowy segment 17, podczas gdy jego swobodny koniec jest przymocowany 15 obrotowo do ruchomego segmentu 9_. W przedstawionym rozwiazaniu, ciegno zwalniajace 10_, w polozeniu z rozlaczonymi stykami, nadal opiera sie segmentem 9_ o sprezyne tasmowa segmentu, co pomaga w utrzymaniu segmentu 9_ w takim skreconym polozeniu, kiedy klocek 20 slizgowy 8^ zaskakuje bezpiecznie za jednostronny ogranicznik 911. Równoczesnie na fig. 5 mozna zobaczyc rdzen 16_ elektromagnesu wyzwalajacego z uzwojeniem nadpradowym, gdzie takie elementy jak elektromagnes lub jego uzwojenie maja normalna konstrukcje i dlatego ich 25 tu nie pokazano.Uklad dziala nastepujaco. Po rozlaczeniu styków 13, 14 w wyniku wystapienia nadmiernego pradu lub ich rozgrzania, wystepuje sytuacja, w której styki _T3, _1_412 automatycznego wylacznika sa rozlaczone i sterownik 1_ jest gotowy do napiecia mechanizmu wyzwalajacego, co mozna zobaczyc na fig. 1. Nastepnie odbywa sie napinanie mechanizmu wyzwalajacego i uklad dochodzi do 5 sytuacji pokazanej na fig. 2. Teraz mechanizm wyzwalajacy znajduje sie na poczatkowym etapie swojego procesu napinania, ale skokowe ciegno \2_ jest ciagle w polozeniu odpowiadajacym blokowaniu procesu przelaczania ruchomego styku Yi_. Nastepnie proces 10 napinania biegnie do sytuacji, która mozna zobaczyc na fig. 3, gdzie mechanizm wyzwalajacy znajduje sie na koncowym etapie procesu swojego napinania i gdzie skokowe ciegno przelaczajace \2_ jest juz w polozeniu odpowiadajacym sytuacji tuz przed odblokowaniem procesu 15 przelaczania ruchomego styku L3. Przy kolejnym lekkim ruchu mechanizm wyzwalajacy dochodzi do polozenia, które mozna zobaczyc na fig. 4, które jest takie samo jak w sytuacji z fig. 3, z ta róznica, ze skokowe ciegno przelaczajace 12 znajduje sie w polozeniu 20 odpowiadajacym sytuacji tuz po odblokowaniu etapu przelaczania ruchomego styku Y5_. Po tym odblokowaniu, korpus z ruchomym stykiem L3, w wyniku dzialania sprezyny LI szybko opiera sie na nieruchomym styku 14, co powoduje polaczenie obwodu elektrycznego, 25 chronionego przez ten automatyczny wylacznik. Jezeli podczas pracy chronionego obwodu elektrycznego, wartosc pradu plynacego przez obwód, w wyniku wplywu uzwojenia nadpradowego rdzenia 16_ elektromagnesu, wytworzonego w13 ten sposób, spowoduje przesuniecie rdzenia 16 elektromagnesu ku segmentowi 9_, gdzie istnieje druga ruchoma scianka _9_1 rowka 8_1. Z powodu dzialania rdzenia 16 ku segmentowi _9, ruchoma scianka _91_ sklada sie, co 5 powoduje odblokowanie klocka slizgowego S_ w rowku 81; do tej pory klocek byl zablokowany przez jednostronny ogranicznik 911, Analogiczne odblokowanie mozna równiez wykonac alternatywnie w wyniku dzialania sterownika bimetalowego j/7 na wspomniany powyzej segment 9_ wskutek 10 pracy zwalnianego termicznie ciegna JJ). Po wspomnianej powyzej czynnosci wystepuje sytuacja, która mozna zobaczyc na fig. 5, gdzie rdzen j^6 elektromagnesu sterujacego z uzwojeniem nadpradowym i/lub zwalniane termicznie ciegno JJ) bimetalowego sterownika 15 termicznego, reprezentowane tutaj przez bimetalowy segment 11_, jest na poczatkowym etapie swojego procesu wyzwalania, opierajac sie na segmencie % polaczonym z druga ruchoma scianka j^L rowka prowadzacego 8_1 klocka slizgowego _8, co widac tutaj w polozeniu zablokowanym 20 wzgledem ruchomej scianki ^1 rowka prowadzacego 8_1. W koncowym etapie opisanego cyklu roboczego wystepuje sytuacja, która mozna zobaczyc na fig. 6, gdzie w nastepnym kroku rozkladania ruchomej scianki 91_ rowka prowadzacego 8_1 klocek slizgowy 8_ jest odblokowany 25 zarówno wzgledem tej ruchomej scianki 91_ jak i wzgledem calego obrotowego segmentu 9_ z ruchomym stykiem 13_, i gdzie ruchomy styk 3^3 automatycznego wylacznika jest w odpowiednim, tj. rozlaczonym, polozeniu wzgledem14 nieruchomego styku _1L. Teraz chroniony obwód jest rozlaczony i po usunieciu przyczyny mozna przestawic sterownik 1. do polozenia poprzedzajacego napinanie mechanizmu wyzwalajacego, które to polozenie pokazano 5 na fig. 1, i mozna ponownie powtórzyc nastepny mozliwy, opisany powyzej cykl roboczy automatycznego wylacznika.Wymiary wyzwalacza moga byc dobrane w taki sposób, zeby rdzen 16_ elektromagnesu po zwolnieniu oparl sie o korpus ruchomego styku 13_ i przyspieszyl w ten sposób 10 proces rozlaczania, co jest pozadane z punktu widzenia minimalizacji trwania luku pomiedzy stykami. Sprezyna tasmowa 123 pomaga popchnac cylindryczny segment 1221 w osiowy rowek 181 w nieruchomym kolku 1§_, co zapewnia spoczywanie skokowego ciegna przelaczajacego _L2 w 15 polozeniu zablokowanym do czasu napiecia mechanizmu wystarczajacego do mozliwie szybkiego polaczenia styków 13, 14, bez wzgledu na mozliwosc powolnego ruchu recznego napinania mechanizmu wyzwalajacego.Urzadzenie wedlug wzoru uzytkowego mozna uzywac 20 jako nadpradowy wylacznik automatyczny, glównie w sytuacjach, w których potrzebne jest niezawodne i dlugotrwale dzialanie takiego automatycznego wylacznika, a równoczesnie jego konstrukcja powinna byc stosunkowo prosta, a produkcja nie powinna byc zbyt 25 wymagajaca.HESS TRADING SR, spol. s r.o.Pelnomocnik: POLSERVICE Kancelaria Rzeczników Patentowych sp. z 0.0. ul. Bluezoianska 73 00-712 WAB8ZAWA P7r„ vpHs-ofOy 38UM1129PL00 PL PL