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Schaltschloss für elektrische Schaltgeräte
Die Erfindung betrifft ein Schaltschloss für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Fehlerstrom- oder Fehlerspannungsschutzschalter, bei dem ein in der Ruhestellung verklinkter unter Federkraft stehender Aus- lösehehel nach Ansprechen einer Auslöseeinrichtung die Verklinkung des Einschaltstössels löst und dadurch die Kontakttrennung herbeiführt.
Bekanntlich ist bei elektrischen Schaltgerätenmitbeispielsweise elektromagnetischer oder thermischer Auslösung das Problem zu lösen, die häufig nur kleine zur Verfügung stehende Auslöseenergie zur Entklinkung mechanischer Auslöseelemente heranzuziehen. Es ist versucht worden, diese Aufgabe durch mechanisch überempfindliche und daher störanfällige Auslöseeinrichtungen oder durch Verwendung von elektromagnetisch oder elektronisch wirkenden Verstärkungsgliedern zu lösen. Wenn bei Schaltgeräte mit elektromagnetischer oder thermischer Auslöseeinrichtung auf Verstärkungseinrichtungen verzichtet werden kann, so istbeispielsweise bei den sogenanntenFehlerstromschutzschaltern die Benutzung von Verstärkunggliedern meist nicht zu umgehen.
Bei den letztgenannten Schaltgeräte besteht die Forderung, dass eine Auslösung bereits bei Auslöseströmen von wenigen Amp. bis zu Bruchteilen eines Amp. erfolgen muss, um Menschenleben nicht zu gefährden. Sowohl die überempfindliche Einstellung der Auslöseeinrichtung als auch die Verwendung von Verstärkungsgliedern haben jedoch Nachteile, die entweder zu im Betrieb nicht brauchbaren Schaltgeräten führen oder diese erheblich verteuern.
Mit der Erfindung wird ein Weg gewiesen, der zeigt, dass durch geeignete Ausführung des Schaltschlosses selbst kleine zur Verfügung stehende Auslöseenergien zu in der Praxisbrauchbaren Schaltgeräten führen, bei denen die vorgenannten Nachteile vermieden werden können. Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass der Auslösehebel annähernd mittig gelagert ist und die Federkraft von cinem federnden Glied herrührt, das am Auslösehebel und an einem ortsfesten Punkt so gelagert ist, dass die Lagerpunkte des Auslösehebels und'des federnden Gliedes annähernd auf einer Geraden liegen und zufolge Vorspannung des federnden Gliedes das von ihm auf den Hebel bei Beginn des Auslösevorganges ausgeübte verhältnismässig kleine Drehmoment mit zunehmendem Drehwinkel des Auslösehebelsstark anwächst.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist der Einschaltstössel des Schaltgerätes mit einer Nase versehen, die im Einschaltzustande an einer Klinke gerastet wird, und ist ferner mit einem Rückholarm für den Auslösehebel ausgerüstet.
Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass zur Begrenzung der Bewegungen der Auslöseeinrichtung sowohl für den Anker als auch fürden Auslösehebel und den Einschaltstössel feste Anschläge vorgesehen sind und dass das federnde Glied als eine Drehfeder ausgebildet ist.
Der wesentliche Vorteil der Auslöseeinrichtung nach der Erfindung liegt darin, dass ein das Schaltgerät zwangsläufig verteuernde Verstärkungsglied nicht erforderlich ist. Weiterhin ist vorteilhaft, dass gleichzeitig mit der Ausschaltung des Gerätes der Auslösemechanismus in die Bereitschaftsstellung zurück- geführt wird, so dass nach Wiedereinschaltung bei noch bestehendem Fehler in der Anlage eine neue Auslösung unverzögert stattfinden kann.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. In dieser zeigt Fig. l das Schaltschloss in schematischer Darstellung und Fig. 2 in Verbindung mit einem Teil des Schaltschlosses die Abhängigkeit des Drehmomentes vom Drehwinkel in Form eines Diagrammes.
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Mit 1 ist ein Elektromagnet bezeichnet, dessen Anker 2 drehbar an einem Schenkel 3 gelagert ist.
Mit dem Anker 2 arbeitet ein Auslösehebel 4 zusammen, der an ihm im normalen Betriebe bei 5 verklinkt ist. Der Hebel 4 ist im Lager 6 drehbar gehalten und steht unter dem Einfluss einer Drehfeder 7, deren einer Schenkel 8 in einem ortsfesten Lagerbock 9 befestigt ist und deren freier Schenkel 10 am Hebel 4 bei 11 angreift.
Der Einschaltstössel 12 ist in den Wandungen 13 und 14 verschiebbar gelagert. Das eine Ende des Stössels trägt den Einschalt-Druckknopf 15, während das andere Ende zwischen der Kontaktdruckfeder 16 und der Ausschaltfeder 17 die Kontaktbrücke 18 aufnimmt. Die beweglichen Kontakte arbeiten mit den festen Kontaktstücken 19 zusammen. Der Stössel ist ferner mit einer Nase 20 versehen, die in eingeschaltetem Zustand an einer Klinke 21, die unter dem Einfluss der Feder 22 steht, verrastet. Der Stössel 12 weist ferner einen Rückholarm 23 auf. Zur Begrenzung der Wege des Ankeis 2, des Auslösehebels 4 und des Einschaltstössels 12 sind ortsfeste Anschläge 24 - 26 vorgesehen.
Die Wirkungsweise ist folgende : Wird der Elektromagnet 1 erregt, zieht der Kern den Anker 2 an, wodurch der Auslösehebel 4 frei wird. Das Drehmoment, das die Feder 7 auf den Auslösehebel ausübt, ist bei Beginn der Auslösebewegung sehr klein, da die Lagerpunkte 6, 9, 11 annähernd auf einer Geraden liegen. Mit zunehmendem Drehwinkel des Auslösehebels ist eine ständige Zunahme des Drehmomentes verbunden, da die Verbindungslinie der Punkte 6 und 11 sich stetig von dem ortsfesten Lager 9 entfernt. Die Feder 7 ist soweit vorgespannt, dass die ihr zugeordnete geringe Wegänderung nur eine unmerklich Schwächung der Federkraft hervorruft, d. h. das Drehmoment steigt steil an bei abnehmender Federkraft.
Wenn der Hebel 4 am Ende seines Weges auf die Klinke 21 auftrifft, ist seine Energie so gross, dass mit Sicherheit die Verklinkung 20,21 gelöst wird. Dadurch wird die Nase 20 des Einschaltstössels 12 frei, der daraufhin durch die Feder 17 in die Ausschaltstellung gebracht wird. Gleichzeitig bewegt sich der RUckholarm 23 des Einschaltstössels über das ortsfeste Lager 6 hinweg und dreht den Auslösehebel 4so weit zurück, dass er mit dem Anker 2 wieder verklinkt werden kann. Ebenfalls wird die Feder 7 für eine neue Auslösung gespannt. Wird jetzt der Stössel 12 wieder in die Einschaltstellung gebracht, so wird er durch die Nase 20 und die Klinke 21 arretiert, wobei die Verklinkung zwischen dem Anker 2 und dem Auslösehebel 4 bestehen bleibt. Durch Erregen des Elektromagneten 1 kann eine erneute Auslösung eingeleitet werden.
Die Fig. 2 zeigt noch einmal'in vergrösserter Darstellung die Anordnung der Lagerpunkte 9, 6 und 11 auf dem Auslösehebel 4 und lässt erkennen, wie nach der Entklinkung von Anker 2 und Auslösehebel 4 mit zunehmendem Drehwinkel das Drehmoment stark anwächst.
Die Auslöseeinrichtung nach der Erfindung kann in allen Schaltgeräte Verwendung finden, bei denen die geringe zur Verfügung stehende Auslöseenergie bisher den Einbau eines Verstärkungsgliedes erforderte.
Es sei noch erwähnt, dass die Auslösung nicht nur durch elektromagnetische Auslöser, sondern durch jede andere Auslöseeinrichtung vorgenommen werden kann.
Ebenfalls kann an Stelle der am Auslösehebel eingreifenden Drehfeder auch beispielsweise eine Blattfeder vorgesehen werden. Insbesondere und mit grossem Vorteil Ist diese Einrichtung für Fehlerstrom-und Fehlerspannungsschutzschalter geeignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltschloss für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Fehlerstrom-oder Feblerspannungsschutz- schalter, bei dem ein in der Ruhestellung verklinkter unter Federkraft stehender Auslösehebel nach Ansprechen einer Auslöseeinrichtung die Verklinkung des Einschaltstössels löst und dadurch die Kontakttrennung herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (4) annähernd mittig gelagert ist und die Federkraft von einem federnden Glied (7) herrührt, das am Auslösehebel (4) und an einem ortsfesten Punkt (9) so gelagert ist, dass die Lagerpunkte (6, 9, 11) des Auslösehebels und des federnden Gliedes annähernd auf einer Geraden liegen und zufolge Vorspannung des federnden Gliedes (7) das von ihm auf den Hebel (4)
bei Beginn des Auslösevorganges ausgeübte verhältnismässig kleine Drehmoment mit zunehmendem Drehwinkel des Auslösehebels stark anwächst.