DE2118175A1

DE2118175A1 - Leistungsschalter mit eingebauten Schmelzsicherungen

Info

Publication number: DE2118175A1
Application number: DE19712118175
Authority: DE
Inventors: Alex Jun Orasz
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1970-04-13
Filing date: 1971-04-08
Publication date: 1971-10-28
Also published as: JPS541905B1; JPS464873A; CA946888A; ZA711875B; US3688237A

Description

.Y/estinghouse

Electric Corporation 8. April 1971

Pittsburgh.

Mein Zeichen: VPA 71/8579 Et/Sho

Leistungsschalter mit eingebauten Schmelzsicherungen

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Serial Uo. 27 723 vom 13.4.1970 beansprucht,

Es ist bekannt, leistungsschalter mit eingebauten Schmelzsicherungen so auszubilden, daß bei der Entfernung einer die Schmelzsicherungen abdeckenden Haube oder eines ähnlichen Bauteiles die Auslösung des Leistungsschalters veranlaßt wird. Diese Bauart von Leistungsschaltern ist beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 888 535, 3 009 038, 3 118 991 und 3 345 481 beschrieben.

Die Erfindung befaßt sich mit einem derartigen Leistungsschalter mit eingebauten Schmelzsicherungen, der eine Auslöseanordnung mit einer drehbar gelagerten Auslösewelle sowie einer abnehmbaren Abdeckung für die Schmelzsicherungen aufweist, die mit einem Sicherheitsauslöseglied zusammenwirkt. Durch die Erfindung soll die Sicherheitsauslösevorrichtung raumsparend ausgebildet werden und eine zuverlässige Funktion erhalten. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Sicher-"heitsauslöseglied geradlinig bewegbar geführt ist. Die Übertragung der geradlinigen Auslösebewegung auf die Auslöseanordnung kann beispielsweise mittels einer Betätigungsrolle an dem Sicherheitsauslöseglied bewirkt werden.

Es wirkt sich günstig auf die räumliche Zuordnung der Teile aus, wenn die Richtung der Auslösebewegung des Sicherheitsauslösegliedes entgegengesetzt einer gleichzeitigen tangentialen Bewegung verläuft, die im Zusammenhang mit einer Schwenkbewegung der Auslöseanordnung steht.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Äusführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen dreipoligen, mit Sicherungen versehenen Leistungsschalter.

Fig. 2 ist ein Seitenschnitt durch die mittlere Poleinheit entlang der Linie II-TI in Fig. 1 .

Ein weiterer Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 ist in Fig. 3 dargestellt. .

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig· 3, wobei die nach der Abnahme der Sicherheitsabdeckung veränderte Stellung der Teile erkennbar ist.

Fig. 5 stellt einen vergrößerten Seitenaufriß der Auslöseanordnung nach den Figuren 1 bis 4 dar·

Vergrößerte Ansichten des in den. Figuren 1, 3 und 4 gezeigten Sicherheitsauslösemittels zeigen die Figuren 6 und 7.

In den Figuren 1 und 2 ist ein insgesamt mit 2 bezeichneter Leistungsschalter mit eingebauten Sicherungen, gezeigt, der einen dreipoligen Leistungsschalterteil 3 und eine abnehmbare dreipolige Sicherungseinheit 4 umfaßt, die mit dem Leistungsschalter 3 elektrisch in Reihe geschaltet ist. Zu dem Leistungsschalter 3 gehören ein isolierendes Gehäuse 5 und ein ; darin untergebrachter Schaltmechanismus 7 sowie eine isolies-= rende Grundplatte 9 und eine isolierende Abdeckung 11. Der Schaltmechanismus 7 umfaßt einen Antrieb 12, eine Verriegelung 13 und ein thermisch und magnetisch wirkendes Auslösegerät 17. .■.'■<:■'

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Je Poleinheit des Schalters sind ein feststehender Kontakt 19, ein beweglicher Kontakt 21 und eine Lichtbogenlöscheinheit vorhanden. Der feststehende Kontakt 19 jedes Poles ist an dem inneren Ende eines Leiters 25 starr montiert, der an der Grundplatte 9 befestigt ist und an' seinem Ende einen üblichen lötfreien Anschlußverbinder 27 trägt. Der bewegliche Kontakt 21 jeder Poleinheit ist an einer beweglichen Kontakteinrichtung 28 befestigt. Diese umfaßt einen Kontaktarm 29, der mittels eines Stiftes 31 schwenkbar an einem Schalthebel 33 befestigt ist und fest auf einer isolierenden Schaltwelle 35 sitzt. Die Schalthebel 33 sämtlicher Poleinheiten sind mit der gemeinsamen Schaltwelle 35 verbunden, die um eine senkrecht zur Zeichenebene in J¹Ig. 2 stehende Achse schwenkbar angeordnet ist. Eine Torsionsfeder in jeder Poleinheit leitet in den Kontaktarm 29 die erforderliche Kontaktkraft ein.

Der Antrieb 12 ist auf zwei im Abstand voneinander angeordneten Tragplatten 41 angeordnet, die mit der Grundplatte 9 in. dem Abteil einer der Poleinheiten befestigt sind. In Fig. 2 ist nur eine der Platten zu sehen. Ein Antriebsglied 43 mit umgekehrter TJ-Porm ist auf den Tragpiatten 41 schwenkbar gelagert, wobei die inneren Enden der Schenkel dieses Antriebsgliedes in U-förmige Taschen der Platten 41 eingreifen. Ein mit einem Schutzschild 47 und einem Handgriff 49 versehener isolierender Bedienungshebel 45 ist am Ende des Antriebsgliedes 43 starr befestigt. Der Handgriff 49 tritt durch eine Öffnung 51 in der Abdeckung 11 hindurch, wobei der Schutzschild 47 die Öffnung 51 in allen Stellungen des Handgriffes verschließt.

Der Schaltarm 33 für die mittlere Poleinheit ist mittels eines Knieheb-el 53 und 55 umfassenden Kniehebelsystems mit einem Auslöseglied 57 verbunden, das auf den Tragplatten 41 mittels eines Lagerstiftes 59 schwenkbar gelagert ist· Der mit dem Kniehebel 55 durch einen Gelenkstift 61 schwenkbar verbundene Kniehebel 53 ist an dem Schaltarm 33 durch einen

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Stift 63 schwenkbar verbunden, während der Kniehebel 55 mit dem Auslöseglied 57 mittels eines Stiftes 65 schwenkbar verbunden ist. Zwischen dem Gelenkstift 61 und dem Antriebsglied 43 ist unter Vorspannung eine Übertotpunktfeder 67 eingefügt.

Zusätzlich zu dem Auslöseglied 57 umfaßt die Verriegelung 13 ein Riegelglied 71 mit einer Rolle 79 in der mittleren Poleinheit des Schalters und eine gemeinsame isolierende Auslöseanordnung 73, die gemeinsam für alle drei loleinheiten des Schalters vorgesehen ist. Die Auslöseanord'nung 73 ist auf einer Welle 75 um eine zur Zeichenebene in Fig. 2 senkrechte ψ Achse schwenkbar gelagert. Das Riegelglied 71 ist auf einem auf den Platten 41 angebrachten Stift 77 schwenkbar gelagert und trägt die Rolle 79, die das Auslöseglied 57 erfaßt, um dieses gegen eine Auslösebewegung im Uhrzeigersirin zu verriegeln. Zwischen dem ,Riegelglied 71 und der Auslöseanordnung 73 befindet sich eine Schraubenfeder 81, die das Riegelglied 71 und die Auslöseanordnung 73 im Uhrzeigersinn in die in Fig. 2 gezeigte Verriegelungsstellung vorspannt, in der ein hakenartiges Ende 83 der Auslöseanordnung 73 das Riegelglied 71 gegen die Auslösebewegung verriegelt.

Die Auslöseanordnung 73 (Fig. 5) umfaßt eine isolierende Aus- ^ lösewelle 85 und einen Auslösehebel 87, der mittels einer ■ Schraube 89 in der Auslösewelle 85 befestigt ist.

In jeder Poleinheit befindet sich ein gesondertes, thermisch und magnetisch wirkendes Auslösegerät 17, das einen mittels eines biegsamen Leiters 89, eines Anschlußgliedes 91 und eines weiteren biegsamen Leiters 93- angeschlossenen Bimetallkörper 87 umfaßt. Der Bimetallkörper 87 ist mit einer an der Auslöseanordnung 73 angreifenden Betätigungsschraube 95 versehen. Jedes der Auslösegeräte 17 umfaßt ferner eine magnetische Armatur 101, die in der zugehörigen Poleinheit schwenkbar angeordnet ist, und ein feststehendes magnetisches Glied 103 für die Armatur 101.

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Für jede Poleinheit des Sicherungs-Leistungsschalters 2 ist ein Anschlußglied 117 an der isolierenden Grundplatte 9 im-Abstand von dem zugehörigen Anschlußglied 91 befestigt. Ein Anschlußverbinder 119 befindet sich am äußeren Ende jedes der Anschlußglieder 117. Ferner befindet sich in jeder Poleinheit ein Paar von Sicherungsfederkontakten 121 und 123, die mit den zugehörigen Anschlußgliedern 91 und 117 mittels eines Paares von Schrauben 125 und 127 sowie Muttern 129 und 131 befestigt sind.

Die abnehmbare dreipolige Sicherungseinheit 4 umfaßt ein isolierendes Gehäuse bzw. eine Abdeckung 135 mit drei benachbarten Abteilen. In jedem Abteil der Sieherungsabdeckung 135 ist eine Schmelzsicherung 137 mittels eines isolierenden Stützteiles 139 angeordnet. Die elektrische Reihenschaltung jeder Schmelzsicherung mit der zugehörigen Poleinheit des Leistungsschalters .wird durch Anschlußstücke 141 und 143 und die Federkontakte 121 und 123 hergestellt. Die Schmelzsicherungen 137 enthalten einen federbelasteten Auslösestift 145» der beim Ansprechen der Schmelzsicherung nach rechts heraustritt und eine in der Sicherungseinheit 4 angeordnete Auslöseanordnung 147 betätigt,, die eine senkrecht zur Zeichenebene in Pig. 2 drehbar angeordnete Welle, 149 umfaßt., Die Auslöseanordnung 147 ist an der Abdeckung 135 angeordnet und ist gemeinsam für alle drei Poleinheiten. Je Pol ist ein Hebel 151 vorgesehen, der - wie die Figuren 3 und 4 zeigen - in einer der äußeren Poleinheiten eine Verlängerung 152 besitzt.· Diese Verlängerung, die dem Hebel 87 der Auslöseanordnung 73 gegenüberstehend angeordnet ist, dient als Betätigungsteil der Auslösewelle 149, so daß bei Bewegung der Auslösewelle 149 entgegen dem Uhrzeigersinn die Verlängerung 152 den Hebel 87 erfaßt. Die Auslösewelle 1^9 ist mittels einer Feder 155 im Uhrzeigersinn vorgespannt.

In bekannter Weise sind die thermisch und magnetisch v/irkende Auslöseeinrichtung und die Schmelzsicherungen bestimmten Ab-

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stufungen der auftretenden Überströme zugeordnet. Beim Auftreten eines sehr starken Überstromes oder eines Kurzschlußstromes sprechen die Schmelzsicherungen 137 des "betroffenen Poles des Schalters an, worauf der Auslösestift 145 freigegeben wird, der daraufhin auf den zugehörigen Hebel 151 einwirkt und dadurch die Auslösewelle 14-9 entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkt. Hierbei erfaßt die -Verlängerung 152 (Pig. 3) den Hebel 87 der Auslöseanordnung 73 und schwenkt diese ent- ' gegen dem Uhrzeigersinn, wodurch der Leistungsschalter ausgelöst wird. Der Auslösestift 145 der betreffenden Schmelzsicherung verbleibt in seiner Stellung, wobei er die Auslöse-P welle 149 und die Auslöseanordnung 73 in. ihren Auslösestellungen festhält. Infolgedessen kann der Leistungsschalter nicht wiederverriegelt und betätigt werden, so lange die Sicherungseinheit mit einer geschmolzenen Sicherung sich in der Betriebsstellung befindet.

Die Sicherungseinheit 4 ist mittels Befestigungsbolzen I7I befestigt und kann durch Lösen dieser Bolzen abgenommen werden. Mit der Sicherungseinheit 4 werden die Schmelzsicherungen 137, die Auslöseanordnung 147, Isolierwände 139 und Sicherungshalteglieder 159 und T61 herausgesogen.

* Zur Auslösung des Schalters bei der Entfernung der Sicherungsabdeckung 135 und zur Aufrechterhaltung der ausgelösten Stellung des Schalters ist eine Sicherheitsauslösevorriehtung vorgesehen, die eine im wesentlichen U-förmige Tragplatte (Figuren 1 bis 4) umfaßt. Eine weitere U-föriaige Tragplatte 177 ist an einer Seite einer der Schenkel der Tragplatte 175 starr befestigt mittels zweier Nieten 179, die zugleich zur Befestigung einer Tragplatte 181 von umgekehrter L-Form mit einem Schenkel der Tragplatte 175. an der einen Seite dienen. Ein Sicherheitsauslöseglied 183 ist auf-den Tragplatten 177 und 181 beweglich angeordnet. Hierzu sind Öffnungen in den gegenüberliegenden Schenkeln der Tragplatten 177 und 181 vorgesehen. Das Sicherheitsauslöseglied 183 ist von einer

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Schraubenfeder 185 umgeben, die sich zwischen einem Schenkel der Tragplatte 177 und einem Schenkel der Tragplatte 181 befindet» Das obere Ende der Feder 185 wird durch einen Federhaltestift 189 des Sicherheitsauslösegliedes 183 gehalten. An einem fest mit dem Sicherheitsauslöseglied 183 angeordneten Zapfen 193 ist eine Rolle 191 drehbar angeordnet.

Die Feder 185 spannt das Sicherheitsauslöseglied 183 in die in den Figuren 6 und 7 gezeigte obere Stellung vor. Beim Zusammenbau des Schalters 2 wird die Sicherheitsauslösevorrichtung 173 (Figuren 6 und 7) in ihre Stellung in der Grundplatte 9 eingelegt, wobei die flachen Seiten der gegenüberliegenden Schenkel· der Tragplatte 175 sich abwärts in eine Ausnehmung, bewegen, welche die flächen Seiten eng umschließend aufnimmt, wodurch die Sicherheitsauslösevorrichtung 173 in der Grundplatte 9 formschlüssig gesichert wird. Anschließend wird die Auslöseanordnung 73 in die in den Figuren 2 und 4 gezeigte Betriebsstellung gebracht, wobei der Hebel 87 der Auslöseanordnung 73 die Aufwärtsbewegung der Sicherheitsauslösevorrichtung 173 derart begrenzt, daß diese Vorrichtung anschließend auf geeignete Weise von der Grundplatte 9 festgehalten wird. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, erfaßt hierzu die isolierende Abdeckung 135 der Sicherungseinheit 4 das obere Ende des Sicherheitsauslösegliedes 183 und hält dieses entgegen der Vorspannung der Feder 185 in der unwirksamen Stellung gemäß Fig. 3, wenn sich die Sicherungseinheit 4 in der Betriebesteliung befindet. Wie aus den Figuren 3 und 5 zu ersehen ist, besitzt der Hebel 87 der Auslöseanordnung 73 einen gekrümmten Teil 88 in der Nähe seines freien Endes, der sich gerade oberhalb der Rolle 191 befindet. Wenn die Abdeckung 135 von der in Fig. 3 gezeigten Betriebsstellung abgehoben wird und dann die in Fig. 4 gezeigte Stellung einnimmt, so wird das Sicherheitsauslöseglied 183 freigegeben und gelangt unter dem Einfluß der Feder 185 in die Auslösestellung gemäß Fig. 4. Während dieses Vorganges dreht die

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gegen den HeI)el 87 der Auslöseanordnung 73 wirkende Rolle 191 die Auslöseanordnung 73 entgegen dem Uhrzeigersinn in die in Fig. 4 gezeigte Auslösestellung, wodurch der Leistungsschalter ausgelöst wird. Die Rolle 191 hält die Auslöseanordnung 73 in der in Fig. 4 gezeigten ausgelösten Stellung und verhindert dadurch die erneute Betätigung und ¥iederverriegelung des Schalters so lange, wie die Sicherungseinheit 4 abgenommen ist. Wenn die Sicherungseinheit 4 in ihre Betriebsstellung zurückbewegt wird (Fig. 3), drückt die Abdeckung 135 das Sicherheitsauslöseglied 183 abwärts in die unwirksame Stellung nach Fig. 3.

Das Sicherheitsauslöseglied 183 ist in dem Gehäuse des Schalters so angeordnet, daß es eine geradlinige Bewegung von der Vorder- zur Rückseite und umgekehrt ausführen kann. Das Si— cherheitsauslöseglied 183 greift unmittelbar an der Auslöseanordnung -73 an und schwenkt dieses durch geradlinige Bewegung in die ausgelöst Stellung. Wenn die Rolle 191 in Berührung mit dem Hebel 87 tritt, wird diesem Hebel eine Bewegung mitgeteilt, die eine Komponente in einer entgegengesetzt der geradlinigen Bewegung der Rolle verlaufenden Richtung hat. Somit ist die geradlinige Auslösebewegung des Sicherheitsauslösegliedes 183 entgegengesetzt einer gleichzeitigen tangentialen Richtung, die im Zusammenhang mit der Schwenkbewegung der Auslösewelle 85 der Auslöseanordnung 73 steht.

Obwohl der beschriebene Sicherungs-Leistungsschalter einstöpselbare Sicherungen mit einer isolierenden Abdeckung umfaßt, die zusammen mit den Schmelzsicherungen als Einheit abnehmbar ist, kann die Erfindung auch bei Schaltern angewendet werden, deren Schmelzsicherungen an der Schaltergrundplatte eingesetzt sind, wobei die Sicherungsabdeckung für sich von den Sicherungen abgenommen werden kann. In beiden Fällen wird bei der Entfernung der Sicherungsabdeckung die Sicherheitsauslösevorrichtung betätigt, dadurch der Schalter ausgelöst und so

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lange im ausgelösten Zustand gehalten, wie die Abdeckung abgenommen ist.

4 Ansprüche
7 Figuren

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Claims

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Pat eilt ansprüche

M Λ Leistungsschalter mit eingebauten Schmelzsicherungen, der eine Auslöseanordnung mit einer drehbar gelagerten Auslösewelle sowie einer abnehmbaren Abdeckung für die Schmelzsicherung aufweist* die mit einem Sicherheitsauslöseglied zusammenwirkt, das in der Betriebsstellung der Abdeckung entgegen einer Vorspannung in einer unwirksamen Stellung gehalten wird und bei Abnähme der Abdeckung die Auslöseanordnung betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsauslo.seglied (183) im wesentlichen geradlinig bewegbar geführt ist.
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsauslöseglied (183) eine Betätigungsrolle (191) aufweist, die bei Bewegung des Sieherheitsauslösegliedes (183) i*i die Auslösestellung an der Auslöseanordnung (73) angreift und diese betätigt*
3. Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Auslösebewegung des Sicherheitsauslösegliedes (183) entgegengesetzt einer gleichzeitigen tangentialen Bewegung verläuft, die im Zusammenhang mit der Auslösebewegung der Auslöseanordnung (73) steht.
4. Leistungsschalter nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinige Bewegung des Sieherheitsauslösegliedes (183) durch einen Hebel mit einem im Weg der Rolle (191) stehenden gekrümmten ü?eil (88) in eine Schwenkbewegung der Auslöseweile (85) umgeformt wird.

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