DE3008249C2 - Schutzschalter mit einem von Hand bewegbaren Auslöseorgan - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schutzschalter mit bewegbaren Schaltstücken, einem aus Oberteil und Unterteil bestehenden Isolierstoffgehäuse, einem Auslöser zur selbsttätigen Abschaltung durch Freigabe der Verklinkung der bewegbaren Schaltstücke und einem gegen die Wirkung eines Kraftspeichers mit dem Auslöser zusammenwirkenden Stößel, der durch Abheben des Schutzschalters von seiner Montagefläche entspannbar ist und dann über die Unterseite des Unterteiles hinausragt.

Ein derartiger Schutzschalter ist aus der US-PS 31 10 778 bekannt. Bei dem bekannten Schutzschalter wird durch den mit dem Auslöser zusammenwirkenden Stößel, der einen Kraftspeicher trägt, erreicht, daß beim Abheben des Schutzschalters von der Montagefläche automatisch die öffnung des Schalters erfolgt. Der Auslöser wird dazu durch den sich entspannenden Stößel betätigt. Dadurch wird ein Auftreten von möglichen Lichtbogen an den Anschlußklemmen des Schutzschalters vermieden.

Diese besteht aus einem Ausschaltknopf, der auf einen gegenüberstehenden längsverschiebbaren Schraubenbolzen einwirkt, durch den ein mit dem Auslöser verbundener Hebel bewegt wird, so daß der Schalter geöffnet wird. Danach führt eine auf den Schraubenbolzen angeordnete Rückholfeder den Hebel wieder in seine Ruhelage zurück, ebenso wie eine andere Feder den Auslöseknopf zurückführt. Beide Federn haben also mit der eigentlichen Auslösung des Schalters nichts zu tun.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter mit einer derartigen, beim Abheben des Schalters automatisch ansprechenden Auslösevorrichtung so zu verbessern, daß diese Auslösevorrichtung auch von Hand betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Schutzschalter der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst:

Der Stößel ist in dem Unterteil geführt und längsverschiebbar mit einem in dem Oberteil geradlinig verschiebbar gelagerten weiteren Stößel verbunden. Der weitere Stößel trägt einen zweiten schwächeren Kraftspeicher, der ihn in Auslöserichtung vorspannt, während der von dem in dem Unterteil geführten Stößel getragene stärkere Kraftspeicher den weiteren Stößel entgegen der Wirkung des schwächeren Kraftspeichers in einer die Ruhelage des Auslösers darstellenden Lage hält, die beim Abheben des Schutzschalters durch den schwächeren Kraftspeicher überwindbar ist, und der weitere Stößel schließt mit der Oberfläche des Oberteils bündig ab und ist dort von Hand gegen die Wirkung des stärkeren Kraftspeichers bewegbar und betätigt den Auslöser.

Diese Gestaltung des Schutzschalters hat den Vorteil einer einfachen Fertigung und einer leichten Montage, da beide mit den Kraftspeichern versehene Stößel ineinander geführt sind und als gemeinsames Bauteil eingebaut werden. Dabei werden beide längsverschiebbar verbundene Stößel mit den zugeordneten Kraftspeichern an dem Unterteil des Isolierstoffgehäuses angebracht. Beim Aufsetzen des Oberteils gelangt der obere Stößel automatisch in seine in dem Oberteil befindliche Führung, die ebenfalls eine geradlinig längsverschiebbare Lagerung darstellt. Für die von den beiden entgegengesetzten Außenflächen des Isolierstoffgehäuses wirksam werdende Auslöseeinrichtung braucht nur an einer einzigen Stelle im Schutzschalter Raum vorgesehen zu sein. Mit dieser einzigen platzsparenden Auslösevorrichtung, welche auf den normal vorhandenen Auslöser einwirkt, wird somit eine doppelte Eingriffsmöglichkeit und dadurch eine doppelte Sicherheit geschaffen.

Die geradlinige relative Verschiebbarkeit der beiden Stößel zueinander kann durch folgende Merkmale erreicht werden: Die Verbindung ist als Schneppverbindung ausgebildet; sie umfaßt einen scharfkantig hinterschnittenen zentralen Zapfen des im Unterteil des Gehäuses geführten Stößels und e.'r.e scharfkantig in einen Hohlraum mündende Öffnung des als Auslöseorgan dienenden weiteren Stößels. Die Schnappverbindung ist nach einer bei der Montage vorgenommenen Fügung nur noch gewaltsam trennbar. Sie widersteht daher des/ durch die Kraftspeicher aufgebrachten Kräften und bleibt infolgedessen auch bei einer Öffnung des Schutzschalters durch Abnehmen des Oberteiles des Isolierstoffgehäuses erhalten. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, als Kraftspeicher die Stößel umschließende Schraubendruckfedern zu verwenden.

Es empfiehlt sich, den im Unterteil geführten Stößel mit einem verbreiterten Fußteil zu versehen, und an der Unterseite des Unterteiles kann eine Ausnehmung zur Aufnahme des Fußteiles und eines den Stößel blockierenden, im Bedarfsfall anzubringenden Sperrgliedes angeordnet sein. Dieses Sperrglied, ζ. Β. ein Federring, kann in die Ausnehmung eingelegt werden, wenn die Schalterauslösung beim Abheben ausnahmsweise nicht gewünscht ist. Dann kann sich der in dein Unterteil geführte Stößel nicht bewegen und dient dann als ortsfestes Widerlager des einen Endes des stärkeren Kraftspeichers.

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

Fig. 1 zeigt einen Niederspannungsschutzschalter mit Isolierstoffgehäuse und Kipphebelantrieb im Bereich der mittleren Polbahn im Schnitt.

Der gleiche Schutzschalter ist in der F i g. 2 in der Draufsicht gezeigt.

Eine Einrichtung der Erfindung ist als Schnitt III-III in Fig. 2 in der Fig. 3 gezeigt. Eine Einzelheit der Einrichtung ist vergrößert in der F i g. 4 dargestellt.

Der in der F i g. 1 gezeigte Schutzschalter 1 umfaßt ein aus einem Isolierstoff bestehendes Gehäuse 2, das ein Oberteil 3 und ein Unterteil 4 aufweist. Aus einer Öffnung 5 des Oberteiles 3 ragt ein Kipphebel 6 als Betätigungshandgriff heraus.

Die Strombahn des Schutzschalters 1 erstreckt sich von einer unteren Anschlußvorrichtung 7 durch einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Auslöser und von diesem durch ein biegsames Stromband 11 zu einem in der Ausschaltstellung gezeigten beweglichen Kontaktarm 12. Wird der Schutzschalter eingeschaltet, so erstreckt sich die Strombahn weiter von dem Kontaktarm 12 zu einer oberen Anschlußvorrichtung 13. Der Kontaktarm 12 ist gefedert an einem Träger 14 angebracht, der auf einer Schaltwelle 15 befestigt ist. Mit dem Träger 14 ist gelenkig der eine Hebel eines Kniehebelsystems 16 verbunden, an dessen Kniegelenk 17 eine Zugfeder 20 angreift. Das andere Ende der Zugfeder 20 ist durch den Kipphebel 6 derart verstellbar, daß das Kniehebelsystem 16 aus der dargestellten eingeknickten Stellung in die Strecklage gebracht werden kann, wodurch der Kontaktarm 12 in die Schließstellung überführt wird.

Der Auslöser 10 umfaßt in bekannter Weise einen thermischen und einen elektromagnetischen Uberstromauslöser. Beide wirken auf einem Auslöser (Auslösewclle 21). bei deren Verdrehung auf der dargestellten Ruhelage eine /.wischenklinke 22 und eine an dieser abgestützte Haiiptklinke 23 freigegeben

werden. Hierdurch wird die Abstützung des Kniehebelsystems 16 aufgehoben, so daß der Kontaktarm 12 auch bei gestreckten Kniehebeln in die dargestellte Ausschaltstellung gelangt.

Der dargestellte Schutzschalter 1 ist dreipolig ausgebildet, wobei drei gleich ausgebildete Strombahnen in Kammern des Isolierstoffgehäuses 2 parallel zueinander angeordnet sind. Die Schaltwelle 15 verbindet dabei die Träger 14 der drei Pole. Der beschriebene Antriebs- und Auslösemechanismus ist jedoch nur in der mittle;e,i Polbahn vorgesehen. Dagegen erstreckt sich die Auslösewelle 21 über alle Pole und ist von den Auslösern jedes Poles beeinflußbar.

Der F i g. 3 ist zu entnehmen, daß die Auslösewelle 21 einen Fortsatz 25 besitzt, dem im Ruhezustand mit einem Abstand 26 ein Ansatz 27 eines in dem Oberteil 3 geführten Stößels 30 gegenübersteht, der als von Hand zu betätigendes Auslöseorgan dient. Ein erster Kraftspeicher wird durch eine den Stößel 30 umschließende Schraubendruckfeder (Feder 31) gebildet, die sich mit ihrem einen Ende an dem Ansatz 27 und mit ihrem anderen Ende an einem Absatz 32 einer Ausnehmung 33 abstützt, die den Stößel 30 aufnimmt. Ein Querstift 34 dient solange als Widerlager der Feder 31, wie sich der Stößel 30 außerhalb des Schutzschalters ! befindet.

In einer Ausnehmung 35 des Unterteiles 4 ist ein weiterer Stößel 36 geführt, der an seinem dem oberen Stößel 30 zugewandten Ende verjüngt und mit einem scharfkantig hinterschnittenen, pilzförmigen Zapfen 37 versehen ist. Wie die F i g. 3 und insbesondere die F i g. 4 zeigt, befindet sich in der Gebrauchslage der Teile der Zapfen 37 in einem Hohlraum (Ausnehmung 40) des oberen Stößels 30. Am unteren Ende des Stößels 30 ist eine Öffnung 38 vorgesehen, die so bemessen ist, daß der Zapfen 37 unter elastischer Dehnung des Werkstoffes des Stößels 30 durch die Öffnung hindurchgesteckt werden kann. Eine Trennung der beiden Stößel ist dann nur noch durch teilweise Zerstörung des Werkstoffes möglich, d. h. die Verbindung ist so widerstandsfähig, daß die beiden Stößel nach einmaliger Zusammenfügung zusammengehalten werden. Sie sind dann entsprechend der Länge der Ausnehmung 40 längsverschiebbar verbunden (F i g. 4).

Eine zufällige Verdrehung des oberen Stößels 30 bei Abnahme des Oberteiles 3 des Gehäuses 2 wird durch einen an den Stößel 30 angeformten Lappen 39 verhindert, der in die Ausnehmung 35 des Unterteiles 4 eintaucht und an einer Wand dieser Ausnehmung geführt ist. Das Zusammenwirken zwischen dem Ansatz 27 und der Auslösewelle 21 ist dadurch auch beim Abnehmen und anschließendem Aufsetzen des Oberteiles 3 sichergestellt.

Zwischen einem Absatz 41 des Stößels 36 und der Endfläche des Stößels 30 ist eine weitere Schraubendruckfeder (Feder 42) eingesetzt. Sie bildet den stärkeren Kraftspeicher, während die Feder 31 den schwächeren Kraftspeicher bildet, der den Stößel 30 im Sinne der Betätigung der Auslösewelle 21 vorspannt. An seinem unteren Ende ist der Stößel 36 mit einem Fußteil 43 versehen, das in der in F i g. 3 gezeigten Ruhelage des Stößels 36 in einer Ausnehmung 44 an der Unterseite des Unterteiles 4 aufgenommen ist. Ein als Sperrglied 45 dienender Federring ist ebenfalls in die Ausnehmung 44 eingelegt und sichert den Stößel 36 gegen jede Verschiebung.

Die beschriebene Hinrichtung wirkt in folgender Weise:
Ausgehend von der in F i g. 3 gezeigten Lage der Teile

läßt sich der Stößel 30 mit seinem oberen Zapfen 46, der mit der Oberfläche des Oberteiles 3 bündig abschließt, durch Benutzung eines Hilfswerkzeuges, z. B. eines Stiftes oder Schraubendrehers, niederdrücken. Unter Überwindung der Kraft der Feder 42 gelangt dabei der Ansatz 27 zur Anlage an dem Fortsatz 25 der Auslösewelle 21 und verdreht diese dabei im Sinne der Freigabe der Zwischenklinke 22, wie dies bereits erläutert wurde. Die gewählte bündige Ausgangsstellung des Zapfens 46 mit dem Oberteil 3 hat dabei den in Vorteil, daß eine zufällige nicht erwünschte Auslösung des Schutzschalters 1 ausgeschlossen ist. Ferner ist die Stirnfläche des Zapfens 46 so gering gewählt, daß eine Betätigung ohne Hilfswerkzeug nicht in Betracht kommt.

Ist es erwünscht, daß die beschriebene Einrichtung zusätzlich eine selbsttätige Auslösung des Schutzschalters 1 veranlaßt, wenn der Schutzschalter in einer steckbaren Ausführung in einer Schaltanlage benutzt wird und aus seinen Trennkontakten herausgezogen wird, so braucht lediglich das Sperrglied 45 aus der Ausnehmung 44 des Unterteiles 4 herausgenommen zu werden. Der Stößel 36 tritt dann unter der Wirkung der Feder 42 mit seinem Fußteil 43 aus der Ausnehmung 44 heraus, wobei sich die Feder 42 entspannt Die Feder 31 vermag dann die verminderte Federkraft der Feder 42 zu überwinden und bewirkt dadurch die Auslösung des Schutzschalters 1. Auf diese Weise ist zunächst ausgeschlossen, daß der Schutzschalter in eingeschaltetem Zustand in der Schaltanlage mit seinen spannungführenden Gegenkontakten in Berührung gebracht und dadurch eine Gefährdung des Bedienungspersonals hervorgerufen werden kann. Der Schutzschalter kann erst dann eingeschaltet werden, wenn er vollständig eingeschoben ist und dadurch mit seiner Unterseite auf der Montagefläche aufliegt, wodurch der Stößel 36 mit seinem Fußteil 43 in eine bündige Stellung mit der Unterseite des Unterteiles 4 gebracht wird. Die Feder 42 ist dann so stark gespannt, daß sie die im Auslösesinn wirkende Kraft der Feder 31 überwindet und sich wiederum die in der F i g. 3 gezeigte Lage der Teile ergibt.

Der obere Stößel 30 und der untere Stößel 36 lassen sich jeweils einstückig aus einem Kunststoff im Preßoder Spritzverfahren herstellen. Es handelt sich daher um preiswert bereitstellbare Teile, so daß die kombinierte Einrichtung für Handauslösung und zusätzliche zwangsläufige Auslösung bei ausziehbaren Schaltern im Bedarfsfall ohne wesentliche Verteuerung des Schalters anwendbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche:

1. Elektrischer Schutzschalter mit
bewegbaren Schaltstücken,

einem aus Oberteil und Unterteil bestehenden 1 solierstoffgehäuse,

einem Auslöser zur selbsttätigen Abschaltung durch Freigabe der Verklinkung d<:r bewegbaren Schaltstücke und einem gegen die Wirkung eines Kraftspeichers mit dem Auslöser zusammenwirkenden Stößel, der durch Abheben des Schutzschalters von seiner Montagefläche entspannbar ist und dann über die Unterseite des Unterteiles hinausragt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: der Stößel (36) ist in dem Unterteil (4) geführt und längsverschiebbar mit einem in dem Oberteil (3) geradlinig verschiebbar gelagerten weiteren Stößel (30) verbunden, der weitere Stößel (30) trägt einen zweiten schwächeren Kraftspeicher (31), der ihn in Auslöserichtung vorspannt, wahrend der von dem in dem Unterteil (4) geführten Stößel (36) getragene stärkere Kraftspeicher (42) den weiteren Stößel (30) entgegen der Wirkung des schwächeren Kraftspeichers (31) in einer die Ruhelage des Auslösers (21) darstellende Lage hält, die beim Abheben des Schutzschalters (1) durch den schwächeren Kraftspeicher(31) überwindbar ist,
und der weitere Stößel (30) schließt mit der Oberfläche des Oberteils (3) bündig ab und ist dort von Hand gegen die Wirkung des stärkeren Kraftspeichers (42) bewegbar und betätigt den Auslöser (21).

2. Schutzschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmaie:

die längsverschiebbare Verbindung zwischen den beiden Stößeln (30, 36) ist als Schnappverbindung ausgebildet; sie umfaßt einen scharfkantig hinterschnittenen, zentralen Zapfen (37) des in dem Unterteil (4) geführten Stoßeis (36) und eine scharfkantig in einen Hohlraum (40) mündende öffnung (38) des als Auslöseorgan dienenden Stößels (30).

3. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftspeicher (31, 42) die Stößel (30, 36) umschließende Schraubendruckfedern dienen.

4. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Unterteil (4) geführte Stößel (36) mit einem verbreiterten Fußteil (43) versehen ist und daß an der Unterseite des Unterteiles (4) eine Ausnehmung (44) zur Aufnahme des Fußteiles (43) und eines den Stößel (36) blockierenden, im Bedarfsfall anzubringenden Sperrgliedes (45) angeordnet ist.

5. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Oberteil (3) geführte Stößel (30) einen Lappen (39) besitzt, der als Sicherung gegen eine Verdrehung an einer Wandfläche einer den im Unterteil (4) geführten Stößel (36) aufnehmenden Ausnehmung (35) geführt ist. bo