DE2118032A1

DE2118032A1 - Überstromauslöser für elektrische Schalter

Info

Publication number: DE2118032A1
Application number: DE19712118032
Authority: DE
Inventors: Tadeusz; Jagiello Jan; Llodz Kubiak (Polen). M
Original assignee: LLODZKIE ZAKLLADY APARATURY EL
Current assignee: LLODZKIE ZAKLLADY APARATURY EL
Priority date: 1970-04-30
Filing date: 1971-04-14
Publication date: 1971-12-02
Also published as: RO58446A; TR16893A; GB1294050A; FR2086499A3; FR2086499B3; HU168252B; BE766374A; CS174814B2; DD99259A1; SU466573A1; US3761854A

Description

DA/DG-7314 ' '

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Beschreibung

zu der
Patent- und Gebrauchsmusterhilfs-Anmeldung

j£6dzkie Zak^ady Aparatury Elektrycznej^ Jiodz/Polen, ul.Gdafiska nr 139, P-ta #6dz-1, Skrytka pocztowa nr 366

betreffend

Überstromauslöser für elektrische Schalter (Priorität: 30. April 1970 -Polen - Nr.: P-140 335)

Die Erfindung betrifft Überstromauslöser für elektrische Schalter, insbesondere für Trennschalter.

Die bekannten und derzeit verwendeten Auslöser für Niederspannungsschalter haben ein thermisches und ein elektromagnetisches Glied, sowie eine freie Kupplung, die aus einem Tragelement besteht, in welchem auf einer Welle ein Hebel und eine Verdrehungsfeder drehbar gelagert sind. Der Hebel weist einen langen und einen kurzen Arm auf, wobei der kurze Arm mit einer Rolle versehen ist. Der Auslöser ist ausserdem mit einem mit einem Vorsprung versehenen Stab ausgestattet.

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Der bewegliche Stab ist in einer bestimmten Stellung durch eine Rückstellfeder gehaltert, kann jedoch mittels des thermischen oder des elektromagnetischen Gliedes in eine andere Stellung verstellt werden. Ist der Schalter nicht vorbereitet, so bewirkt die Verdrehungsfeder die Entfernung des langen Hebelarmes von dem Vorsprung des beweglichen Stabs. Während der Vorbereitung des Schalterschlosses kommt der Zahn des das | Schloss auslösenden Hebels unter die in dem kurzen Hebelarm der Freikupplung montierte Rolle, übt danach darauf eine grosse Kraft aus und bewirkt eine Drehung des Hebels der Freikupplung in einer Richtung entgegen derjenigen, in der die Verdrehungsfeder den Hebel der Freikupplung zu drehen sucht. Der Hebel der Freikupplung hält an, wenn sich sein langer Arm gegen den Vorsprung des beweglichen Stabs abstützt, weil der Zahn des das Schloss auslösenden Hebels die Kraft, welcher der Stab mittels der Rückstellfeder entgegenwirkt, nicht überwinden kann.

Im Falle einer Störung im Netz: bewirkt das thermische oder das elektromagnetisch· Glied eine Drehbewegung des be weglichen Stabs und beseitigt zugleich die Abstützung des langen Hebelarms der Freikupplung, welche der Vorsprung des beweglichen Stabs bildet. Das erlaubt eine Drehung des Hebels, sodass die Rolle infolge der grossen, in dem Schloss gespeicher* ten Energie aus der Bahn entfernt wird, längs deren sich der Zahn des das Schloss auslösenden Hebels bewegt. Damit wird der Schalter ausgeschaltet.

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Ein Mangel solcher Auslöser besteht darin, dass beim Ausschalten der Zahn des das Schloss auslösenden Hebels, um die Rolle des Hebels der Freikupplung aus seiner Bahn zu entfernen, die durch die Verdrehungsfeder ausgeübte Kraft überwinden muss. Das verzögert die Auslösung des das Schloss auslösenden Hebels und bewirkt eine Verlängerung der Ausschaltdauer des Schalters.

Ein anderer Nachteil des bekannten Auslösers besteht in der Unmöglichkeit, den Auslöser ohne den Schalter zu eichen, da er mit keinem Element versehen ist, das den langen Arm des Hebels der Freikupplung gegen den auf dem beweglichen Stab befindlichen Vorsprung mit einer konstanten Kraft andrücken könnte,

Während der Eichung findet eine mehrmalige Trennung der stromleitenden Schalterkontakte statt, wodurch diese abbrennen können. Um dieser Erscheinung vorzubeugen wird der Auslöser unter Verwendung eines Musterschalters, der zur Ausstattung eines Prüfstands gehört, geeicht. Das erfordert aber zusätzliche Tätigkeiten« Der zu eichende Auslöser muss nämlich in den Mustersehalter eingebaut und nach der Eichung wieder ausgebaut werden. Diese Arbeiten sind aber sehr schwierig und arbeitsaufwendig.

Der Zweck, der durch die Erfindung erreicht werden soll ist die Beseitigung von Mangeln, die der Stand der Technik aufweist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalterauslöser zu entwickeln, der die Ausschaltdauer des Schalters verkürzt und der ohne die Verwendung eines Schalters geeicht werden kann.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch einen Auslöser gelöst, dessen Freikupplung so aufgebaut ist, dass in dem Tragelement auf einer gemeinsamen Welle zwei Hebel und

w zwei Verdrehungsfedern drehbar gelagert und so festgesetzt sind, dass die Federn im gespannten Zustand auf die zwei genannten Hebel entgegengerichtete Kräfte ausüben. Darüberhinaus ist die durch die erste Verdrehungsfeder auf den ersten :: Hebel ausgeübte Kraft höher als jene, die die zweite Verdrehungsfeder auf den zweiten Hebel ausübt. Die beiden Hebel sind so gestaltet und eingestellt, dass der lange Arm des ersten Hebels sich gegen den Vorsprung des beweglichen Stabs stützt« Der kurze Arm dieses Hebels dagegen weist eine solche Länge auf, dass er sich auf der Bahn befindet, längs der sich der

Handgriff des Schalters bewegt. Der zweite Hebel ist auf seinem langen Arm mit einer Klaue versehen, die auf dem Wege liegt, längs dessen sich der lange Arm des ersten Hebels verschiebt. Ausserdem ist der zweite Hebel mit einem sich gegen das Tragelement abstützenden Begrenzungsvorsprung und auf dem kurzen Arm mit einer den Zahn des das Schalterschloss auslösenden Hebels verriegelnden Rolle ausgestattet.

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Wenn sich der in dem langen Arm des zweiten Hebels vorgesehene Begrenzungsvorsprung gegen das Tragelement stützt, so deckt sich die durch die Rollen- und Wellenachsen geführte Gerade mit der Wirkungslinie der Kraft, welche der Zahn des Auslösehebels des Schalterschlosses auf die Rolle ausübt. Al- · lenfalls weicht sie von dieser um einen Winkel von höchstens 2° ab.

Bei dem erfindungsgemässen Auslöser übt die Rolle keinen Druck auf den Zahn des das Schalterschloss auslösenden Hebels aus und ist ausserdem während des Ausschaltens sofort aus der Bahn entfernt, die der Zahn des Schlossauslösehebels beschreibt, und zwar mittels des langen Arms des ersten Hebels, welcher infolge der Ablenkung des Stabs den Kontakt mit dem Vorsprung dieses Stabs verliert und infolge der hohen in der ersten Verdrehungsfeder gespeicherten Energie an die Klaue des langen Arms des zweiten Hebels stösst und diesen- in Drehung versetzt. Der Zahn des Auslösehebele führt die Auslösebewegung aus, wobei die gesamte in den Schraubenfedern des Schlosses gespeicherte Energie für eine blitzschnelle Trennung der Schalterkontakte ausgenutzt wird. Auf solche Weise erzielt man eine beträchtliche Verkürzung der Ausschältdauer des Schalters ua •twa 25 #.

Bin weiterer Vorteil dieses Auslösers besteht darin, dass der Auslöser geeicht werden kann, ohne dass er in den Schalter eingebaut werden müsste. " ^:'^;A' ^08849/1038

Ss reicht hier aus, den ersten Hebel mit der Hand in eine solche Lage umzustellen, dass sich der lange Arm gegen den Vorsprung auf dem beweglichen Stab stützt.

Dadurch wird die erste Verdrehungsfeder vorgespannt, so dass sich der zweite Hebel in eine Lage einstellen kann, in der sich die durch die Rollen- und Wellenachse verlaufende Gerade mit der Wirkungslinie der Kraft deckt, mit welcher der Zahn des Schlossauslösungshebels auf die Rolle wirken würde, wenn der Auslöser in einen Schalter eingebaut wäre. Unter, solchen Bedingungen ist es gleichgültig, ob diese Kraft auf die Rolle wirkt oder nicht, dar der Kraftarm gegen die Drehungsachse des zweiten Hebels gleich Null ist. So nimmt dieser Hebel die gleiche Stellung ein, als wenn der Auslöser in einen Schalter eingebaut wäre. Daraus ist ersichtlich, dass der Auslöser unabhängig davon arbeitet, ob er In einen Schalter eingebaut ist oder nicht. Daher 1st es möglich, den Auslöser ohne

' den Schalter *u «lohen.

Venn der lange Arn des ersten Hebele so ausgebildet 1st, dass er den Vorsprung des beweglichen Stabs während dessen Bewegung alt eines Kreisbogen rom Kalba+sser der UMrehunftsach«· dieses Hebels umschreibt, wobei dieser Ära alt einer Unterschneidung versehen ist, die alt einea Abschnitt begrenzt ist, der einen Kreis tangiert, so bleibt die Lage des genannten langen Arms des ersten Hebels während der Bewegung des Vorsprungs un-

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verändert, bis zu dem Moment, in dem der Vorsprung vollständig aus der Bahn der Umdrehung des langen Arms des ersten Hebels bewegt ist. Hierdurch kann der Hebel mit der gesamten in der ersten Verdrehungsfeder gespeicherten Energie ausgelöst werden, wodurch eine zuverlässige Funktion des Auslösers gewährleistet wird.

Der erfindungsgemässe Überstromauslöser für elektrische Schalter, insbesondere für Trennschalter, soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt eines Auslösers;

Fig. 2 eine Ansicht des Auslösers der Fig. 1 von der Seite der Freikupplung; und

Fig. 3 die Ansicht des Auslösers der Fig. 1 von der Seite der Auslöseglieder.

An einem Isolierkörper 1 ist mittels Schrauben 2 ein Trägelement 2 geschraubt, in dem auf einer gemeinsamen Welle 4 zwei Hebel 5 und 6 und zwei Verdrehungsfedern 7 und 8 drehbar gelagert sind.

Die Verdrehungsfedern sind so befestigt, dass ihre ersten Enden 9 und 10 in im Tragelement 3 vorgesehenen Bohrungen

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11 und 12 liegen. Das andere Ende 13 der ersten Verdrehungsfeder 7 liegt in einem Halter 14 des ersten Hebels 5» das andere Ende 15 der zweiten Verdrehungsfeder 8 stützt sich gegen den kurzen Arm 28 des zweiten Hebels 6. Die Verdrehungsfedern 7 und 8 sind vorgespannt und wirken auf die Hebel 5 und 6 mit entgegengerichteten Kräften, wobei die durch die erste Verdrehungsfeder 7 auf den ersten Hebel 5 ausgeübte Kraft höher ist als die durch die zweite Verdrehungsfeder 8 auf den zweiten Hebel 6 ausgeübte Kraft* Der erste Hebel 5 hat einen langen Arm 17, der mit einem Kreisbogen mit einem Radius von der Drehungsachse dieses Hebels endet und mit einem Ausschnitt 19 versehen ist, der mit einem Abschnitt begrenzt ist, welcher den durch den Vorsprung 20 des beweglichen Stabs 21 während dessen Drehung beschriebenen Kreis tangiert. Der kurze Arm 22 des ersten Hebels 5 ist so lang, dass er sich auf der Bahn befindet, längs welcher sich der Hebel 23 des Handgriffs 24 des Schalters verschiebt. Auf dem langen Arm 25 des zweiten Hebels 6 sind eine Klaue 26, die sich auf dem Verstellweg des langen Arms 17 des Hebels 5 befindet, und ein Begrenzungsvorsprung 27 vorgesehen. Am kurzen Arm 28 dieses Hebels ist eine Rolle 29 gelagert, die dazu dient, den Zahn 30 des das Schalterschloss auslösenden Hebels 31 in. einer, den Aufrüstungs- oder Vorbereitungszustand des Schlosses kennzeichnenden Stellung zu halten.

Auf der Gegenseite des Isolierkörpers 1 befinden sich drei thermische und elektromagnetische Glieder. Das thermische

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Glied besteht aus einem Bimetallkörper 32, einem Heizkörper 33 und einer Isolierzwischenlage 34 zwischen den Schenkeln des Heizkörpers 33, der zusammen mit dem Bimetallkörper 32 mittels einer Niete 36 und rechteckiger Unterlegscheiben 37 am Rahmen 35 befestigt ist.

In dem gebogenen Schenkel 38 des Rahmens 35 ist eine Führungsbuchse 39 befestigt, in deren Bohrung ein Bolzen 40 steckt, auf dessen Ende ein Anker 41 des elektromagnetischen Glieds gelagert ist. Der Anker 41 stützt sich auf den Schenkel 38 des Rahmens 35 mittels einer Schraubenfeder 42 und einer Spezialmutter 43» die auf den Gewindeteil des Bolzens 40 aufgeschraubt ist. Auf diesem Teil des Bolzens 40 befindet sich auch eine Mutter 44, über welche der Anker den beweglichen Stab 21 drehen kann, und die auf den Schenkel 45 dieses Stabs drückt. Der Rahmen 35 und der Kern 46 des elektromagnetischen Glieds sind an dem Isolierkörper 1 mit Schrauben 2 befestigt. Der Isolierkörper 1 weist zwei Schenkel 47 auf, in welchen der bewegliche Stab 21 drehbar gelagert ist.

Zwischen dem Isolierkörper 1 und dem beweglichen Stab 21 befindet sich eine Rückstellfeder 48. Die von dieser Feder auf den beweglichen Stab ausgeübte Kraft wirkt entgegengesetzt der Kraft, welche das thermische oder elektromagnetische Glied auf diesen Stab ausüben kann.

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Ausserdem befinden sich in dem beweglichen Stab noch eine lange 49 und drei kurze Schrauben 50. Die lange Schraube 49 dient zur Feststellung der eigentlichen Lage des beweglichen Stabs. Die kurzen Schrauben dienen zur Einstellung von gleichen Abständen zwischen den Bimetallkörpern 32 und den diesen am nähesten gelegenen festen Teilen des beweglichen Stabs 21.

Auf den Schrauben 49 und 50 befinden sich Muttern 51 und 52, die zur Festlegung der Schrauben nach deren Einstellung in ihre entsprechende Lage dienen.

Die gemeinsame Welle 4 ist gegen Herausrutschen aus dem Tragelement 3 mit zwei Stallringen 16 gesichert.

Die Wirkungsweise des Auslösers v/ird nachstehend näher erläutert.

Der Handgriff 24 des Schalters ist in die unterste Stellung zu verstellen. Dann drückt der Hebel 23 des Schalterhandgriffs auf den kurzen Arm 22 des ersten Hebels 5 und bewirkt dessen Drehung bis zu dem Moment, wo der lange Arm 17 dieses Hebels mit dem Vorsprung 20 des beweglichen Stabs 21 abgestützt wird.

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Gleichzeitig wird die erste Verdrehungsfeder 7 gespannt. Inzwischen dreht sich der zweite Hebel 6 in demselben Sinne wie der erste Hebel 5.- Wenn der Begrenzungsvorsprung 26 des langen Armes 25 des zweiten Hebels 6 sich auf das Tragelement 3 stützt, nimmt die in dem kurzen Arm 28 dieses Hebels gelagerte Rolle 29 eine Stellung ein, in der der Zahn 30 des das Schloss auslösenden Hebels 31 verriegelt ist. Auf diese Weise wird das Schalterschloss vorbereitet und der Schalter betriebsfertig gemacht. Durch Verstellung des Handgriffs 24 des Schalters in seine oberste Stellung wird der Schalter geschlossen.

Bei einer Störung im Metz bewirkt das thermische oder das elektromagnetische Glied eine Drehung des beweglichen Stabs 21, sodass der auf diesem Stab ausgebildete Vorsprung 20 aus der Bahn der Verstellung des langen Arms 17 des ersten Hebels 5 gelangt. Hierbei stösst infolge der in der vorgespannten ersten Verdrehungsfeder gespeicherten Energie der lange Arm des genannten Hebels die Klaue 26, die sich auf dem langen Arm 25 des zweiten Hebels 6 befindet, und bewirkt deren Drehung.

Die in dem kurzen Arm 28 dieses Hebels gelagerte Rolle gelangt aus der Verstellbahn des Zahns 30 des das Schloss auslösenden Hebels 31· Hierdurch kann dieser Hebel die das Schloss auslösende Bewegung ausführen, sodass die Schalterkontakte getrennt werden. Der Schalter befindet sich nun im ausgeschalteten Zustand.

ORIGiNAt INSPECTED 109849/103G Ansprüche

Claims

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Ansprüche

Überstromauslöser für elektrische Schalter, insbesondere für Trennschalter, mit einem thermischen und einem elektromagnetischen Glied, und mit einer Freikupplung, dadurch gekennzeichnet , dass in einem Tragelement (3), auf einer gemeinsamen Welle (4) drehbar zwei Hebel (5;6) gelagert und zwei Verdrehungsfedern (7;8) so befestigt sind, dass die Federn auf die Hebel (5;6) entgegengerichtete Kräfte ausüben, wobei die durch die erste Verdrehungsfeder (7) auf den ersten Hebel (5) ausgeübte Kraft gegenüber der durch die zweite Verdrehungsfeder (8) auf den zweiten Hebel (6) ausgeübte Kraft grosser ist, wobei die zwei Hebel (5;6) so angeordnet und ausgestaltet sind, dass der lange Arm (17) des ersten Hebels (5) sich auf einen Vorsprung (20) eines beweglichen Stabs (21) stützt, und wobei der kurze Arm (22) desselben Hebels (5) eine solche Länge aufweist, dass er sich auf dem Wege befindet, längs dessen sich der Hebel (23) des Handgriffs (24) des Schalters bewegt, der zweite Hebel (6) dagegen auf seinem langen Arm (25) eine Klaue (26), die sich auf dem Wege befindet, längs dessen sich der lange Arm (17) des ersten Hebels (5) bewegt und einen sich auf dem Tragelement (3) abstützenden Begrenzungsvorsprung (27) und auf dem kurzen Arm (28) eine Holle (29) trägt, welche einen Zahn (50) des das Schalterschloss auslösenden Hebels (31) sperrt»

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2. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Rollenachse (29) und Wellenachse (4) verlaufende Gerade mit der Wirkungslinie der durch den Zahn (30) des das Schalterschloss auslösenden Hebels (31) auf die Rolle (29) ausgeübten Kraft zur Deckung kommt, oder von dieser nicht mehr als um einen Winkel von 2° geschwenkt ist, wenn sich der auf dem langen Arm (25) des zweiten Hebels (6) ausgestaltete Begrenzungsvorsprung (2?) auf das Tragelement (3) stützt.
3. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der lange Arm (17) des ersten Hebels (5) mit einem mit dem Halbmesser aus der Drehachse dieses Hebels (5) beschriebenen Kreisbogen (18) endet und eine Unterschneidung (19) aufweist, die mit einem Abschnitt begrenzt ist, der den Kreis, welchen der Vorsprung (20) des beweglichen Stabs (21) während dessen Drehung umschreibt, tangiert.

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