DE1115350B - Selbstschalter, insbesondere Leitungsschutz-schalter, mit einem aus einem Kniegelenk bestehenden Antriebsmechanismus fuer das Schaltorgan - Google Patents

Description

• Selbstschalter, insbesondere Leitungsschutzschalter, mit einem aus einem- Kniegelenk bestehenden Antriebsmechanismus für das Schaltorgan Bei Selbstschaltern, insbesondere Leitungsschutzschaltern, wird meist versucht, die Abschaltzeit bei der Kurzschlußabschaltung so klein wie möglich zu machen. Eine kleine Abschaltzeit, insbesondere durch Verringerung des Aussehaltverzuges, d.h. der Zeit vom Beginn des Abschaltbefehls bis zum Abheben der Kontakte, führt zur Strombegrenzung des Kurzschlußstromes. Die Vorteile der Strombegrenzung kommen nicht nur der zu schützenden Anlage, sondern auch dem Schaltgerät selbst zugute. Die Schaltarbeit des Gerätes wird dadurch bei einem bestimmten Kurzschlußstrom kleiner oder, anders ausgedrückt, die Schaltleitung des Gerätes wird bei konstanter Schaltarbeit heraufgesetzt. Durch die Strombegrenzung wird auch die Selektivität des Schutzschalters zu vorgeschalteten Schutzorganen verbessert. Die Verkürzung der Abschaltzeit läßt sich dadurch erreichen, daß man die Beschleunigung des Schaltmechanismus vergrößert oder den von den bewegten Teilen des Mechanismus durchlaufenen Weg verkürzt oder daß man Verzögerungszeiten, die -von Bewegungen herrühren, die nicht unmittelbar mit der Ausschaltbewegung zusammenhängen, vermeidet.
• Es sind Schalter, und zwar Leitungsschutzschalter bekannt, bei denen der Antriebsmechanismus für das Schaltorgan aus einem zweigliedrigen Kniegelenk besteht, von denen das eine Glied an einem mit dem Schaltorgan zusammenwirkenden Schalthebel und das andere Glied an einem mit einer Auslöseklinke zusammenwirkenden Klinkenhebel angelenkt ist. Bei diesen Schaltern stützt sich während des Einschaltzustandes das Knie des Kniegelenkes in der durchgedrückten Lage gegen einen festen Anschlag ab. Auf die Auslöseklinke wirkt nicht nur der thermische Auslöser, sondern auch der Anker des magnetischen Auslösers. Der Magnetanker steht unter Wirkung einer vorgespannten Rückholfeder. Durch die Federvorspannung wird der Ansprechstrom eingestellt. Nach einem gewissen Ankervorlauf schlägt der Anker auf die Klinke. Die Klinke wird ebenfalls beschleunigt und gibt, nachdem sie den Verklinkungsweg zurückgelegt hat, den Schaltmechanismus frei, Der Schaltmechanismus wird nach der Entklinkung durch die Ausschaltfeder beschleunigt und leitet dadurch den eigentlichen Abschaltvorgang ein. Diese Anordnung hat folgende Nachteile: Es müssen nacheinander zwei Massen, der Anker und die Klinke, von Null aus beschleunigt werden, ohne daß der eigentliche Schaltvorgang schon günstig vorbereitet wird. Dazu kommt, daß die vom Strom abhängige Kraft des Magnetankers, die größer werden kann als die Kraft del Aussehaltfeder, bei der beschriebenen Anordnung nicht herangezogen werden kann, um den eigentliehen Ausschaltvorgang zu beschleunigen. Der eigentliche Ausschaltvorgang wird nur durch die Ausschaltfeder bestimmt.
• Ferner sind Selbstschalter bekannt, deren zweigliedriges, über den Totpunkt durchdrückendes Kniegelenk an dem einen Glied mit dem Schalthebel und an dem anderen Glied mit dem Handhebel gekuppelt ist. Der Anker des magnetischen Auslösers steht unter der Wirkung einer Rückzugfeder. Er kann das Kniegelenk nicht abstützen, da die Rückzugfeder keine Gegenkraft liefert. Damit das Kniegelenk während des Einschaltzustandes des Schalters in der durchgedrückten Lage verbleibt, ist bei den bekannten Schaltern an dem Kniegelenk ein Anschlag angebracht. Löst der Anker aus, so muß er eine immer größer werdende Kraft der Rückzugfeder überwinden, wodurch eine gewisse Bremsung des Ankers entsteht. Diese Bremsung trägt zur Erhöhung der Abschaltzeit des Schalters bei.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Selbstschalter, insbesondere Leitungsschutzschalter, dessen Antriebsmechanismus für das Schaltorgan ein zweigliedriges, über die Totpunktlage durchdrückbares Kniegelenk hat, die Abschaltzeit zu verkürzen. Das Kniegelenk des Selbstschalters ist mit dem einen Glied an einem mit dem Schaltorgan zusammenwirkenden Schalthebel und mit seinem anderen Glied an einem mit einer Auslöseklinke zusammenwirkenden Klinkenhebel angelenkt. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Kniegelenk wührend -des Einschaltzustandes des Schalters mit dem Knie in durchgedrückter Lage an einem Anker eines magnetischen Auslösers seine Abstützung findet und gegen den Anker'durch eine vorzugsweise zum Ausschalten dienende Feder gedrückt ist, deren an dem Knie wirksame Kraft -bei Bewegung des Ankers in Auslöserichtung abnimmt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Von dem Selbstschalter sind lediglich die für die Erläuterung der Erfindung notwendigen Einzelteile wiedergegeben. Die Fig. 1 bis 3 geben den Selbstschalter in verschiedenen Schaltzuständen wieder.
• Der Selbstschalter gemäß der Erfindung hat die beiden ortsfesten Kontaktteile 1 und 2, mit denen das bewegliche Schaltorgan 3 zusammenwirkt. Das Schaltorgan 3 sitzt an einer Schaltstange 4. Der Antriebsmechanismus für das Schaltorgan besteht aus einem zweigliedrigen Kniegelenk 5, 6. An dem Knie des Kniegelenkes greift das eine Glied 5 in bekannter Weise mit einem Zapfen 7 in ein Langloch 8 des anderen Gliedes 6. Das Glied 5 ist an einem Klinkenhebel 9 angelenkt, der um die Achse 10 drehbar ist. Der Klinkenhebel 9 wirkt mit der Auslöseklinke 11 zusammen, die unter Wirkung eines nicht gezeichneten thennischen Auslösers steht. Das Glied 6 des Kniegelenkes ist an dem Schalthebel 12 angelenkt, der unter Wirkung der Ausschaltfeder 13 steht und mit der Schaltstange 4 zusammenwirkt. Der Schalthebel 12 ist um die Achse 14 drehbar. Der magnetische Auslöser hat einen Anker 15.
• DerSelbstschalterhatfolgendeWirkungsweise: Fig. 1 zeigt den Schalter im Einschaltzustand. Durch das bewegliche Schaltorgan 3 sind die ortsfesten Kontaktteile 1, 2 überbrückt. Erfindungsgemäßfindet während des Einschaltzustandes das Kniegelenk 5, 6 mit dem Knie in durchgedrückter Lage an dem Magnetanker 15 seine Abstätzung und ist gegen den Anker 15 durch die Ausschaltfeder 13 gedrückt, deren am Knie wirksame Kraft bei Bewegung des Ankers in Auslöserichtung abnimmt. Der Magnetanker 15 findet seine Anlage an einem ortsfesten Teil 16 des Selbstschalters. Tritt ein großer Überstrom auf, so spricht der magnetische Auslöser an. Der Magnetanker 15 hebt sich - wie Fig. 2 zeigt - von der ortsfesten Unterlage 16 ab und bewegt dadurch das Kniegelenk in die Totpunktlage und darüber hinaus. Sobald die Totpunktlage überschritten ist, knickt das Kniegelenk 5, 6 - wie Fig. 3 zeigt - ein. Das Einknicken des Kniegelenkes erfolgt unter Wirkung der Ausschaltfeder 13. Zugleich aber wird es zumindest auf einem Teil der Einknickbewegung durch den Anker 15 gestoßen. Sobald das Kniegelenk einknickt, hebt sich das bewegliche Schaltorgan 3 von den ortsfesten Kontaktteilen 1, 2 ab. Um den Schalter wieder einzuschalten, wirkt eine Aufzugvorrichtung auf den Klinkenhebel 9.
• An dem Selbstschalter gemäß der Erfindung stÜtzt sich das Kniegelenk mit dem Knie nicht wie bisher auf einem ortsfesten oder einem am Kniegelenk angebrachten Anschlag ab. An Stelle eines solchen Anschlages ist vielmehr unmittelbar der Magnetanker 15 getreten. Diese Anordnung hat folgenden Vorteil. Eine von der Ausschaltfeder 13 herrührende Kraft wirkt auf den Anker 15. Diese Kraft ersetzt die Kraft der sonst für den Anker üblichen Rückholfeder und kann durch Justieren des Ankers (in der Zeichnung in vertikaler Richtung) verändert werden. Durch Verändern der Ankerlage läßt sich die magnetische Auslösung des Ankers justieren. Zwischen dem Anker und dem Knie des Kniegelenks ist kein Totgang vorhanden, so daß der Anker eine definierte Ruhelage hat. Schon der Ausschluß des Totganges trägt zu einer Verkleinerung der Auslösezeit bei. In der durchgedrückten Lage wird das Kniegelenk durch die Ausschaltfeder gesichert, deren auf das Knie wirksame Kraft bei der Bewegung des Ankers in Auslöserichtung abnimmt. Die Ausschaltfeder preßt das Kniegelenk gegen den Anker. Würde an dem Kniegelenk ein Anschlag zur Sicherung der durchgedrückten Lage vorhanden sein, so müßte aus fabrikatorischen Gründen ein Totgang -vorgesehen werden. Da die an dem Knie wirksame Kraft der Ausschaltfeder bei der Bewegung des Ankers in Auslöserichtung abnimmt, kann sich der Anker beim Auslösen außerordentlich beschleunigen, wodurch das Kniegelenk besonders rasch über die Totpunktlage zurückgedrückt wird. Hierdurch verringert sich ebenfalls wesentlich die Abschaltzeit des Selbstschalters. Dazu kommt noch, daß der Antriebsinechanismus durch die vom Strom abhängige Ankerkraft in Richtung der Ausschaltbewegung beschleunigt wird. Dies trägt weiter zu einer Verringerung der Abschaltzeit des Schalters Beie Der Selbstschalter gemäß der Erfindung ist noch so ausgebildet, daß das an dem Schalthebel 12 angelenkte Glied 6 des Kniegelenkes nach oder bei überschreiten der Totpunktlage am Schalthebel zur Anlage kommt und von da an eine starre Einheit mit diesem bildet. Dies geschieht dadurch, daß das Glied 6 einen Anschlag an einem abgebogenen Lappen 17 des Schalthebels 12 findet. Durch eine solche Ausbildung wird die Ankerkraft, die praktisch nur als Stoß auftritt, über einen einzigen starren Bauteil auf die Schaltbewegung übertragen. Die Ankerkraft wird dabei besonders günstig ausgenutzt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Selbstschalter, insbesondere Leitungsschutzschalter, mit einem Antriebsmechanismus für das Schaltorgan, das aus einem zweigliedrigen, über die Totpunktlage durchdrückbaren Kniegelenk besteht, dessen eines Glied aneinein mit dem Schaltorgan zusammenwirkenden Schalthebel und dessen anderes Glied an einem mit einer Auslöseklinke zusammenwirkenden Klinkenhebel angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniegelenk (5, 6) während des Eingchaltzustandes des Schalters mit dem Knie in durchgedrückter Lage an einem Anker (15) eines magnetischen Auslösers seine Abstützung findet und gegen den Anker (15) durch eine vorzugsweise zum Ausschalten dienende Feder (13) gedrückt ist, deren an dem Knie wirksame Kraft bei Bewegung des Ankers in Auslöserichtung abnimmt.
2. 2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Schalthebel (12) angelenkte Glied (6) des Kniegelenkes beim Ausschalten nach oder bei überschreiten der Totpunktlage den Schalthebel (12) durch Anschlag mitnimmt und an dem Knie des Kniegelenkes (5, 6) in bekannter Weise das eine Glied (5) mit einem Zapfen (7) in ein Langloch (8) des anderen Gliedes (6) greift. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 712 146, 703 630, 698 862, 537 934, 500 732, 480 910; AEG-Mitteilungen, Mai 1934, S. 165 bis 167.