DE2445632A1 - Elektrischer ueberlastschalter - Google Patents

Description

PATENTANWALT

741 Reutlingen/Würft. Hmdenburgstr.65-Telefon 34718

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Firma

Dorman Smith Switchgear Limited

Atherton Works, Blackpool Road Preston / Lancashire England

Elektrischer Überlastschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Überlastschalter mit einem beweglichen, auf die Auslöseleiste des Schalters einwirkenden Anker in einem Elektromagnetkreis, durch den ein Leiter hindurchgeführt ist, so daß beim Auftreten eines Kurzschlusses ein den Anker gegen die Kraft einer Rückstellfeder anziehendes Magnetfeld entsteht.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überlastschalter der vorstehend genannten Art auf einfache Weise so auszubilden, daß die Kraft, bei welcher ein Anziehen des Ankers und damit ein Auslösen des Überlastschalters erfolgt, und damit der Ansprechwert in einem Strombereich von Hand einstellbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraft der Rückstellfeder mittels eines Exzenters verstellbar ist, der mit einem von Hand drehbaren und von außen zugänglichen Einstellknopf verbunden ist. Zweckmäßig kann der Einstellknopf so geformt sein, daß er eine Ausnehmung bildet, in welcher der Exzenter befestigt ist. Vorteilhafterweise kann der Exzenter am Einstellknopf verstellbar angeordnet sein, so daß seine Exzentrizität verändert werden kann, um seine Verstellwirkung beim Drehen des Einstellknopfes zu verändern.

Der Exzenter und der Einstellknopf können nach Art einer Nut/Feder-Verbindung miteinander verbunden sein, wobei Nut und Feder diametral zur Drehachse des Einstellknopfes ausgerichtet sind und eine entsprechend diametrale Verstellung des Exzenters erlauben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungs-

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gegenstandes wirkt der Exzenter auf einen Schwenkhebel ein, an welchem die Rückstellfeder angreift, und beim Drehen des Einstellknopfes bewirkt der Exzenter eine Änderung der Schwenklage dieses Schwenkhebels und damit eine Ände'rung der durch die Rückstellfeder auf den Anker ausgeübten Vorspannung.

Die Rückstellfeder ist zweckmäßig mitihrem einen Ende mit dem Schwenkhebel und mit ihrem anderen Ende mit dem beweglichen,Anker verbunden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Auslöse

mechanismus eines dreipoligen Überlastsehalters, wobei Teile des Schalters der Übersichtlichkeit wegen weggelassen oder teilweise abgebrochen dargestellt sind;

Fig. 2 eine Teilseitenansicht des Über

lastschalters in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1;

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Fig. 3 einen Querschnitt durch den

Überlastschalter entlang einer der Linien III-III in Fig. 1, wobei einige Teile des Überlastschalters der Übersichtlichkeit wegen weggelassen sind;

Fig. 4 eine Einzeidraufsieht auf einen

Exzenter und einen Einstellknopf der Verstelleinrichtung des Überlastschalters in einer Endstellung dieser Verstelleinrichtung;

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Dar

stellung bei einer Mittelstellung der Verstelleinrichtung;

Fig. 6 eine den Figuren 4 und 5 ent

sprechende Darstellung, bei welcher sich der Exzenter und der Einstellknopf in einer anderen Endstellung der Verstelleinrichtung befinden;

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Einstell

knopf allein;

Fig. 8 eine Seitenansicht des in Fig. 7

dargestellten Einstellknopfes;

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Fig. 9 eine andere Seitenansicht des in

Fig. 7 dargestellten Einstellknopfes ;

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Rücksei

te des Exzenters allein;

Fig. 11 einen Querschnitt durch den in

Fig. 10 dargestellten Exzenter;

Fig. 12 eine Draufsieht auf die Vordersei

te des Exzenters.

Der aus der Zeichnung ersichtliche Auslösemechanismus eines Überlastschalters mit den drei Polen A, B und C weist eine Auslöseleiste 10 auf, die um eine Längsachse aus der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung im Uhrzeigersinne zum Auslösen des Überlastschalters verschwenkbar gelagert ist.

Jeder Pol des Überlastschalters weist einen Elektromagnetkreis mit einem U-fönnigen Elektromagnetkern auf, an dessen einem Schenkel das eine Ende eines Ankers 13 angelenkt ist, der mit seinem anderen Ende über den anderen Schenkel 15 des Elektromagnetkernes. 11 ragt. Der Elektromagnetkern 11 und der Anker 13 sowie ihre zugeordneten Teile sind in Fig. 1 nur am

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Pol B dargestellt, dagegen an den Polen A und C weggelassen, um die Zeichnung übersichtlich zu halten.

Im Mittelbereich des Ankers 13 ist eine Zugstange 16 mit ihrem unteren Ende verschwenkbar befestigt, die durch einen von zwei Zungen 17 der Auslöseleiste gebildeten Spalt hindurchragt und die an ihrem ankerfernen Ende mit einem Außengewinde und einer Verstellmutter 18 versehen ist. Die Zungen 17 sind einstückig mit der Auslöseleiste 10 ausgebildet und stehen von ihr ab. Wird der Anker 13 aus seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung im Uhrzeigersinne verschwenkt, wird die Zugstange 16 mitbewegt, so daß die Verstellmutter 18 auf die Zungen 17 trifft und eine Verschwenkbewegung der Auslöseleiste 10 und damit ein Auslösen des Überlastschalters bewirkt. Eine Verschwenkbewegung des Ankers erfolgt beim Fließen eines Kurzschlußstromes durch einen Leiter 50, der durch den Elektromagnetkreis hindurchgeführt ist, der durch den Elektromagnetkern 11 und den Anker 13 gebildet ist. Der Kurzschlußstrom induziert ein Magnetfeld im Elektromagnetkreis, das den Anker 13 anzieht.

Der Anker 13 ist in seiner Ruhelage federnd vorgespannt. Seine Ruhelage?, die durch eine Anschlagschraube 19 bestimmt ist, die im Winkelarm 20 eines Anschlagsteges 21 befestigt ist, ist aus Fig. 1 er-

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sichtlich. Gemäß Fig. 3 ist der Anschlagsteg 21 am Schenkel 15 des Elektromagnetkernes 11 befestigt. Die Vorspannung wird von einer Schraubenzugfeder 22 bewirkt, deren eines Ende mit dem freien Ende des Ankers 13 und deren anderes Ende mit einem Einstellbolzen 23 verbunden ist. Der Einstellbolzen 23 ist im Winkelarm 24 eines an der Stelle 26 verschwenkbar gelagerten Hebels 25 befestigt.

Die durch die Feder 22 bewirkte Vorspannung auf den Anker 13 läßt sich durch die Verstellung eines Exzenters 27 verändern, gegen den eine am Hebel 25 ausgebildete Nase 28 anliegt. Die Schwenklage des Hebels 25 um den Schwenkpunkt 26 hängt von der Stellung des Exzenters 27 ab. Durch die Feder 22 wird die Nase 28 immer in Berührung mit dem Exzenter 27 gehalten.

Aus den Figuren 10, 11 und 12 ist ersichtlich, daß der Exzenter 27 aus einem Körper 29 besteht, der einen Schlitz 30 und auf beiden Seiten dieses Schlitzes Rippen 31 und 32 aufweist, die mit der Längsachse des Schlitzes 30 fluchten. Auf einer Seite des Schlitzes 30 ist eine versenkte Befestigungsbohrung 33 ausgebildet.

Wie aus den Figuren 3 bis 6 ersichtlich ist, ist der Exzenter 27 mit einem Einstellknopf 34 verbunden,

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der gemäß Fig. 2 und 3 von außerhalb des Gehäuses des (Jberlastschalters zugänglich ist und von Hand um eine durch einen Bolzen 35 vorgegebene Achse drehbar ist. Die Formgebung des Einstellknopfes 34 ist in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. Er besteht aus einer etwa halbkreisförmigen Grundplatte 36 mit einem Randflansch 37» der eine Ausnehmung begrenzt, und die Grundplatte 36 ist mit einer Nabe 38 versehen, mit welcher sie über den Bolzen 35 geschoben ist. Zu beiden Seiten der Nabe 38 sind flache Nuten 39 und 40 so ausgebildet, daß sie diametral mit Abstand zur Buchse 38 verlaufen. Parallel zu den Nuten 39 und ist ein Befestigungsschlitz 41 ausgebildet. Der Exzenter 27 ist auf dem Einstellknopf 34 so angeordnet, daß seine Rippen 31 und 32 in die Nuten 40 und 39 ragen« In seiner Relativstellung zum Einstellknopf 34 ist er durch eine Schraube 42 festgelegt, die durch den Befestigungsschlitz 41 und die versenkte Befestigungsbohrung 33 hindurchgeführt ist. Die Figuren 4 bis 6 zeigen den Exzenter 27 in einer Relativstellung zum Einstellknopf 34 befestigt, in welchem er eine maximale Exzentrizität aufweist, so daß bei einer Drehung des Einstellknopfes 34 eine maximale Veränderung der Vorspannung erreicht wird, welche die Feder 22 auf den Anker 13 ausübt. So läßt sich beispielsweise ein Überlasteehalter auf einen Nennstromwert ^einstellen, der in einem Strombereich zwischen 3000 AmpSre und 10 000 Ampere liegt.

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Die Stärke der durch Drehen des Einstellknopfes 34 erzielbaren Verstellung ist jedoch veränderlich, indem die Exzentrizität des Exzenters 27 verändert wird. Dies läßt sich durch ein Lösen der Schraube 42 und ein Verschieben des Exzenters in der durch die Rippen 31 und 32 und die Nuten 40 und 39 vorgegebenen Richtung bewirken. Dabei läßt sich der Exzenter 27 bis in eine Stellung verschieben, in welcher der Mittelpunkt seines Körpers 29 nahezu mit der Drehachse des Einstellknopfes 34 zusammenfällt. In dieser Stellung wird nur eine minimale oder sehr feine Verstellung durch ein Drehen des Einstellknopfes 34 erreicht.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß eine Verstellung des Exzenters bei der aus Fig. 4 ersichtlichen Maximaleinstellage der Verstelleinrichtung die Spannung der Feder 22 nicht beeinflußt, und das Abschalten des Schalterpoles kann auf seinen oberen Grenzwert allein durch eine Verstellung des Einstellbolzens 23 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Lage der Einstelleinrichtung bewirkt werden, tiies ergibt sich daraus, daß die Verstellrichtung des Exzenters 27 bei der Änderung seiner Exzentrizität genau parallel zu der Nase 28 des Hebels 25 verläuft. Anschließend kann die Einstelleinrichtung auf ihre Minimalstellung gebracht · und der entsprechende Abschaltwert allein durch die Verstellung der Exzentrizität des Exzenters 27 einge-

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stellt werden. Diese Einstellung hat keine Auswirkung auf den eingestellten Maximalwert, der vollständig unabhängig vom Grad der Exzentrizität des Exzenters ist.

Bei dem Überlastschalter kann also auf sehr einfache und günstige Weise der Abschaltnennwert eingestellt und außerdem der mögliche Nennwertänderungsbereich verändert werden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Wärmeelement in Form eines Bimetallstreifens 43 an jedem Pol A, B₁ C vorgesehen« Dieser Bimetallstreifen ist so angeordnet, daß er durch den über den jeweiligen Schalterpol fließenden Strom erwärmt wird und sich bei Überlastung (d.h_e Durchfluß eines dauernden Überstromes, der über einem vorgegebenen Überlaststromnennwert während einer kontinuierlichen Zeitspanne liegt) soweit ausbiegt, daß er auf einen zugeordneten und von einer Einstellschraube 44 gebildeten Anschlag der Auslöseleiste 10 trifft und die Auslöseleiste unter Bewirkung der Auslösung des Schalters verschwenkt· Für die Erfindung ist das Vorhandensein solcher Wärmeelemente jedoch nicht erforderlich.

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Claims (7)

P 2467 - 11 - Patentansprüche

1. Elektrischer Überlastschalter mit einem beweglichen, auf die Auslöseleiste des Schalters einwirkenden Anker in einem Elektromagnetkreis, durch den ein Leiter hindurchgeführt ist, so daß beim Auftreten eines Kurzschlusses ein den Anker gegen die Kraft einer Rückstellfeder anziehendes Magnetfeld entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Rückstellfeder (22) mittels eines Exzenters (27) einstellbar ist, der mit einem von Hand drehbaren und von außen zugänglichen Einstellknopf (34) verbunden ist.

2. ÜberlastSchalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellknopf (34) eine Ausnehmung aufweist, in welcher der Exzenter (27) angeordnet ist.

3. Überlastschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (27) mit dem Einstellknopf (34) lösbar und zur Änderung seiner Exzentrizität verstellbar verbunden ist.

4. Überlastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (27) und der Einstellknopf nach Art einer Nut/Feder-Verbindung (39,40;

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31»32) miteinander verbunden sind, wobei die Nut (39,40) und eine nach Federart darin eingreifende Rippe (31,32) diametral zur Drehachse des Einstellknopfes (34) gerichtet sind und dementsprechend eine diametrale Verstellung des Exzenters (27) erlauben.

5. Überlastschalter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (27) gegen einen Hebel (25) anliegt, an welchem die Rückstellfeder (22) befestigt ist und dessen Schwenklage, und damit die Vorspannung der auf den Anker (13) einwirkenden Rückstellfeder (22), durch Drehen des Einstellknopfes (34) verstellbar ist.

6. Überlastschalter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Maximalstellung des Einstellknopfes (34) die Rippe (31,32) und die Nut (39,40) parallel zu einer Nase (28) des Schwenkhebels (25) verlaufen, gegen welche der Exzenter (27) anliegt, dergestalt, daß eine Verstellung des Exzenters (27) die Schwenklage des Hebels (25) nicht beeinflußt.

7. Überlastschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (22) die Fora einer Schraubenfeder hat, deren eines Ende mit dem Schwenkhebel (25) und deren anderes Ende mit dem verschwenkbaren Anker (13) verbunden ist.

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