DE3119483A1

DE3119483A1 - "stromkreisunterbrecher"

Info

Publication number: DE3119483A1
Application number: DE19813119483
Authority: DE
Inventors: Youichi Aoyama; Hideya Kondo; Tamotsu Kadoma Osaka Mori; Youichi Yokoyama
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-05-20
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DE3119482A1; FR2483123A1; GB2079060A; DE3119482C2; GB2079059A; JPS56162436A; DE3119483C2; FR2483124A1; FR2483124B1; JPS634298B2; US4382240A; GB2079059B; GB2079060B; FR2483123B1; US4370634A

Description

Dipl.-lng. MAX BUNKE *' '

Dipl.-Chem. Dr. HOLGER BUNKE <?

Dipl.-Phys. HARTMUT DEGWERT

JOHANNES-SCHARRER-STRASSE 13 ■ D-6000 MÜNCHEN 21

München, den 15. Mai 1981 P 5024

MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, LTD. Osaka / Japan

Stromkrexsunterbrecher

Die Erfindung betrifft einen Stromkreisunterbrecher, insbesondere nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Stromkreisunterbrecher bzw. Leistungsschalter dieser Art haben die Aufgaber die Stromzufuhr zu einer angeschlossenen Last bei Kurzschluß oder Strömen, die den Nennstrom der Last überschreiten, zu unterbrechen. Für mehrphasigen Wechselstrom enthalten solche Stromkreisunterbrecher mehrere Schaltereinheiten, wobei es vorteilhaft ist, die zwangsausgelösten beweglichen Kontaktgeber in den verschiedenen Schaltereinheiten miteinander zu verkoppeln, so daß bei Auslösung der einen Schaltereinheit die Kontakttrennung auch in den anderen Schaltereinheiten erfolgt, und' zwar ohne Zeitverzögerung.

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Stromkreisunterbrecher bzw. Leistungsschalter, die die oben genannte Funktion erfüllen, haben im allgemeinen eine Mehrzahl von Schaltereinheiten, deren Anzahl den Polen einer Wechselstromquelle entspricht, die entweder einphasig oder dreiphasig sein kann, und jede Schaltereinheit umfaßt einen feststehenden Kontaktgeber mit einem feststehenden Kontaktelement, einen bewegbaren Kontaktgeber mit einem bewegbaren Kontaktelement, das normalerweise manuell über einen geeigneten Mechanismus mit dem feststehenden Kontaktelement in Berührung gebracht wird, sowie eine Bogenloscheinrichtung in der Nähe des Bereichs, in dem das Öffnen und Schießen der Kontaktelemente stattfindet. Ferner ist an den beweglichen Kontaktgeber eine Auslöseeinrichtung angekoppelt, um diesen bei Kurzschluß oder zu hohem Strom von dem feststehenden Kontaktgeber zu trennen. Im Normalbetrieb werden die Kontaktelemente in allen Schaltereinheiten geöffnet, indem der bewegliche Kontaktgeber von dem feststehenden Kontaktgeber durch manuelle Betätigung eines Öffnungs- und Schließmechanismus getrennt wird. Wenn aber ein Kurzschluß auftritt oder der Stromfluß den Nennstrom der Last dauernd überschreitet, so bewirkt die Auslöseeinrichtung gleichzeitig in allen Schaltereinheiten die zwangsweise Trennung des beweglichen Kontaktgebers von dem feststehenden Kontaktgeber, so daß die beiden Kontaktelemente in gleicher Weise wie bei Handbetätigung geöffnet werden. Der beim Öffnen der Kontaktelemente entstehende Lichtbogen wird zu der Bogenloscheinrichtung hin getrieben, um von dieser aufgeteilt, gekühlt und gelöscht zu werden.

Die Zwangsauslöseeinrichtung der verschiedenen Schaltereinheiten können mit einem Auslöseteil aus Metall versehen sein, das mit eine'r zugeordneten Verbindungsplatte verbunden ist, die ihrerseits über ein Halterungsteil an einem Sockel befestigt ist, der Bestandteil des Gehäuses ist; dadurch sind die verschiedenen Verbindungsplatten aller Schaltereinheiten miteinander gekoppelt und werden gemeinsam betätigt. Diese Anordnung benötigt jedoch eine große Anzahl von Einzelteilen und erfordert einen hohen Montageaufwand.

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Aufgabe der Erfindung ist, die Schaffung eines Stromkreisunterbrechers, der eine allen Schaltereinheiten gemeinsame Auslöse-Kopplungseinrichtung umfaßt, die besonders einfach aufgebaut ist, eine geringe Anzahl von Bauteilen■erfordert und eine leichte und schnelle Montage ermöglicht. Dabei soll es möglich sein, der Auslöse-Kopplungseinrichtung eine Prüfeinrichtung zum überprüfen des Auslöseverhaltens zuzuordnen, ohne daß die Einfachheit der Anordnung verlorengeht und wobei auch die Prüfeinrichtung einfach aufgebaut und montierbar sein soll. Ferner wird angestrebt, die Auslöse-Kopplungseinrichtung mit einer gewissen Elastizität auszubilden, so daß Bauteiltoleranzen aufgefangen werden können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile sowie Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Stromkreisunterbrechers für Dreiphasen-Wechselstrom bei einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Stromkreisunterbrecher, wobei der Deckelteil entfernt und verschiedene Elemente fortgeschnitten sind, um das Innere des Stromkreisunterbrechers zu zeigen;

Fig. 3 eine Schnittansicht längs Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4 eine Schnittansicht längs Linie IV-IV in Fig. 2; Fig. 5 einen Querschnitt längs Linie V-V in Fig. 2;

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Fig. 6 einen Querschnitt längs Linie VI-VI in Fig. 2, wobei jedoch ein Zustand gezeigt ist, in dem die Kontaktelemente sich in geschlossener Stellung befinden;

Fig. 7 einen Querschnitt längs Linie VI-VI in Fig. 2, der Fig. 6 gleicht, wobei jedoch der Zustand gezeigt ist, in dem die Kontaktelemente geöffnet sind;

Fig. 8 einen Querschnitt analog Fig. 6_r wobei jedoch der Zustand gezeigt ist, in dem eine elektromagnetische Auslöseeinrichtung wirksam, d.h. im ausgelösten Zustand ist;

Fig. 9 einen Querschnitt analog Fig. 6, wobei jedoch der Zustand gezeigt ist, in dem eine wärmeempfindliche Auslöseeinrichtung wirksam bzw. ausgelöst ist;

Fig. 10 eine Perspektivansicht des in Fig. 1 gezeigten Stromkreisunterbrechers bei entferntem Gehäuse;

Fig. 11 eine Perspektivansicht einer Bogenlöscheinrichtung des Stromkreisunterbrechers nach Fig. 1, der in seine Einzelteile zerlegt ist;

Fig. 12 eine Perspektivansicht, in der die meisten Bauteile, aus denen die Kontaktzone, der handbetätigbare Kontaktöffnungs- und Schließmechanismus und die Zwangsauslöseeinrichtung einschließlich der erfindungsgemäßen Auslöse-Kopplungseinrichtung des in Fig. 1 gezeigten Stromkreisunterbrechers zerlegt sind; und

Fig. 13A bis 13D Ansichten zur Erläuterung der verschiedenen in den Fig. 6 bis 9 gezeigten Zustände.

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Es wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen. Der dort gezeigte Stromkreisunterbrecher umfaßt allgemein eine Kontaktzone 11, die im wesentlichen in der Mitte eines Gehäuses 10 angeordnet ist, einen handbetätigbaren Kontakt-Öffnungs- und -Schließmechanismus 12, der von der Außenseite des Gehäuses her zum öffnen und Schließen der Kontaktelemente bedienbar ist, eine auf Kurzschlußströme zur Trennung der Kontaktelemente ansprechende elektromagnetische Auslöseeinrichtung, eine wärmeempfindliche Auslöseeinrichtung 14, die auf Ströme anspricht, welche den Nennstrom überschreiten, um ebenfalls die Kontaktelemente voneinander zu trennen, und eine Lichtbogenlöscheinrichtung 15, die den beim Öffnen der Kontaktelemente erzeugten Lichtbogen elektromagnetisch anzieht, aufteilt, abkühlt und löscht.

Das Gehäuse 10 weist einen hohlen Sockel 21 und ein hohles Deckelteil 22 auf, das die offene Seite des Sockels 21 abdeckt. In dem Gehäuse 10 sind Kammern 25 zur Aufnahme von drei Schaltereinheiten durch aufrechte Trennwände 23 und Trennplatten

24 gebildet, die jeweils in eine Rille einer Trennwand 23 eingesetzt sind. Etwa in der Mitte jeder Kammer 25 ist ein im wesentlichen T-förmiger feststehender Kontaktgeber 26 angeordnet, der einen Bestandteil der Kontaktzone je einer Schaltereinheit bildet. Ein feststehendes Kontaktelement 27 ist am unteren Teil des Kontaktgebers 26 befestigt, welcher seinerseits an einem von oben betrachtet U-förmigen Verbindungsrahmen 28 mittels Schrauben befestigt ist. Dieser Verbindungsrahmen 28 sitzt auf einer Schulter 29, die am Sockel 21 gebildet ist. An dem Fußteil des Verbindungsrahmens. 28 ist eine Metallfahne 30 als stromquellenseitiger Anschluß befestigt, z.B. angeschweißt, und auf einem Fußteil 31 montiert, das sich von dem einen Ende der zugehörigen Kammer

25 ausgehend erstreckt, wobei die Befestigung der Metallfahne 30 an dem Sockel 21 mittels einer Anschlußschraube 32 und einer Mutter 33 hergestellt ist.

Eine erste Lichtbogen-Führungsplatte 34 ist einteilig mit dem feststehenden Kontaktgeber 26 ausgebildet und erstreckt sich von dessen Unterseite ausgehend. Diese Lichtbogen-Führungsplatte 34 umfaßt einen unteren Teil 35 a, der sich waagerecht zum Fuß-

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teil des Verbindungsrahmens 28 hin erstreckt, einen Zwischenteil 35b, der sich diagonal nach oben erstreckt und einen Bogen beschreibt, der zu dem Fußteil des Verbindungsrahmens hin verläuft, sowie ein Oberteil 35c, das sich waagerecht über dem Verbindungsrahmen 28 in geringem Abstand von diesem erstreckt. Eine zweite Lichtbogen-Führungsplatte 36 ist an der Unterseite des Sockels 21 unter der Kontaktzone befestigt, und zwar derart, daß sie sich von einer Stelle unter der Kontaktzone 11 bis zu einer Stelle unter dem Oberteil 35c der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 erstreckt. Die beiden Führungsplatten 34, 36 bilden also miteinander einen ersten Abschnitt von parallel einander in geringerem Abstand gegenüberliegenden Teilen und einen zweiten Abschnitt mit zwei einander in größerem Abstand gegenüberliegenden Teilen. Eine Entionisierungsgittereinheit 37 ist in dem zweiten Abschnitt mit größerem Abstand zwischen diesen Führungsplatten angeordnet. Die Einheit 37 umfaßt eine Mehrzahl Gitter 38, die parallel zueinander angeordnet und durch zwei isolierende Seitenplatten 39, 39a gehalten sind; der Zwischenteil 35b der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 ist teilweise im Inneren von miteinander fluchtenden, bogenförmigen Aussparungen in den Gittern 38 angeordnet.

Die Entionisierungsgittereinheit 37 ist auf der Seite des stromquellenseitigen Anschlusses mit einer Rückplatte 40 versehen, die eine Vielzahl von Löchern aufweist, um die Lichtbogengase abzuleiten. Zwischen der Rückplatte 40 und dem Fußteil 31, der den stromseitigen Anschluß 30 trägt, ist ein Schirm 41, dessen Oberfläche einen N-förmigen Vorsprung 42 aufweist, derart zwischengeschaltet, daß er mit einer Oberfläche der Rückplatte 40 der Gittereinheit in Eingriff ist. Der Schirm 41 ist ebenfalls mit einem Gasabführungsfenster 43 versehen, das nach unten mündet und dreieckförmig ausgeschnitten ist, so daß die Lichtbogengase durch die Löcher in der Rückplatte 40 nach oben und durch das Gasabführungsfensfcer 43 strömen, das eine relativ kleine Fläche des Schirmes 41 einnimmt, entlang

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■■···;

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den Innenwandungen des Sockels 21 und dann durch Gasabführungsöffnungen in einer kleinen V-förmigen Platte 44 nach außen, die an der Innenoberfläche des Deckelteils 22 befestigt ist. Die Entionisierungsgittereinheit 37 der Bogenlöscheinrichtung 15 ist ferner von Platten umgeben, nämlich einer vorderen Isolierplatte 45, die auf einer seitlichen Oberfläche des feststehenden Kontaktgebers 26 in der Kontaktzone 11 angeordnet ist, von isolierenden Seitenplatte 46 und 46a, die zwischen den beiden Seitenwandungen des Verbindungsrahmens 28 angeordnet sind, und einer Deckelplatte 47, die dicht über der Oberseite der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 3 4 verläuft; auf diese Weise ist die Bogenlöscheinrichtung 15 nach außen hin geeignet isoliert. Die Bogenlöscheinrichtung 15 umfaßt ferner zwei Halterungsplatten 48, 48a, die auf den beiden Seiten der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 angeordnet sind und jeweils einen bogenförmigen Seitenrand derselben Krümmung wie der Zwischenteil 35b der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 aufweisen. Diese Platten 48, 48a erstrecken sich teilweise in die Spalte zwischen den Aussparungen der Entionisierungsgittereinheit 37 hinein, so daß sie gemeinsam mit dem isolierenden Seitenplatten 46 und 46a Gasströmungswege 48' und 48a¹ bilden. Zwischen den Halterungsplatten 48 und 48a ist eine Druckplatte 49, deren untere Oberfläche mit dem unteren Teil 35a und dem Zwischenteil 35b der ersten Lichtbogen-Führungsplatte 34 in Eingriff gebracht werden kann, derart angeordnet, daß die Lichtbogen-Führungsplatte 34 durch die Lichtbogengase nicht in Schwingung oder ins Taumeln geraten kann. Eine Abschlußplatte 50 ist an einem Ende auf der Seite des stromquellenseitigen Anschlusses der Kammer 25 derart vorgesehen, daß sie einen Spalt abschließt, der zwischen der Gasabführungsplatte 44 und dem stromquellenseitigen Anschluß 30 gebildet ist. Eine Schirmplatte 51 ist an der Unterseite des Fußteils 31 des Anschlusses 30 vorgesehen, um schädliche Einflüsse der um den Anschluß herum strömenden Gase zu vermeiden.

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Die Kontaktzone 11 befindet sich im wesentlichen in der Mitte der Schaltereinheit-Aufnahmekammer 25 und nimmt den beweglichen Kontaktgeber 52 auf, der den anderen Bestandteil des eigentlichen Schalters bildet. Er ist mit einem beweglichen Kontakt- " element 53 versehen, das mit dem feststehenden Kontaktelement 27 des feststehenden Kontaktgebers 26 in Eingriff gebracht werden bzw. von diesem wieder getrennt werden kann. Der bewegliche Kontaktgeber 52 ist an einem Kontaktgeberrahmen 54 aus Magnetmaterial befestigt, von dem wenigstens ein Teil dieselbe Länge wie der bewegliche Kontaktgeber aufweist; diese Teile sind durch angeformte Kupplungselemente miteinander verbunden, die in komplementär zu ihnen ausgebildete Löcher oder Kerben eingreifen. Der Rahmen 54 ist von oben betrachtet U-förmig und auf der Seite, des beweglichen Kontaktgebers 52 offen, während der Rahmen 54 mit einem Schwenkstift 55 versehen ist, der im wesentlichen durch seine Mitte verläuft. Ferner weist der Rahmen bogenförmige Enden 56, 56a auf', in denen bogenförmige Schlitze gebildet sind, die zur Ankopplung an den handbetätigten Öffnungs- und Schließmechanismus 12 für die Kontakte dienen. Verbindungsarme 57 und 57a des Mechanismus 12 sind an einem ihrer Enden jeweils mit einem Ende des Schwenkstiftes 55 auf beiden Seiten des Rahmens 54 gekoppelt und am anderen Ende über einen weiteren Schwenkstift 58 an ein Ende der beiden Seitenschenkel eines H-förmigen Verbindungsarmes 59 gekoppelt, während die anderen Enden der beiden Schenkel des Verbindungsarmes 59 über eine Lagerwelle 62 an einem Ende eines Handgriffhebels 61 angekoppelt sind, der in einen Handgriff 60 eingesetzt ist. An dem Handgriff 60 ist ein Hebelarm 60a gebildet, der sich aus dem.Deckelteil 3 heraus erstreckt.

Das andere Ende des in den Handgriff 60 eingesetzten Hebels 61 ist über einen Schwenkstift 65 an Bügelteilen 64, 64a von zwei Halterungsrahmen 63, 63a angelenkt, welche den Mechanismus 12 auf seinen beiden Seiten lagern. Die Halterungsrahmen 63, 63s sind mit fensterförmigen Ausschnitten 66, 66a versehen, die

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waagerecht miteinander fluchten; der Schwenkstift 58, auf ■ dem die Verbindungsarme gelagert sind, ist lose in diese fensterförmigen Ausschnitte 66, 66a so eingesetzt, daß eine diagonal gerichtete Abwärtsbewegung dieser Verbindungsarme durch Vorsprünge 67, 67a begrenzt wird, die in den Ausschnitten 66, 66a vorhanden sind. Die Halterungsrahmen 63 und 63a tragen die beiden Enden einer Welle 68, die lose verschiebbar durch die bogenförmigen Schlitze an den Enden 56, 56a des Kontaktgeberrahmens 54 eingesetzt ist. Eine starke Druckfeder 59 befindet sich zwischen dem Oberteil des beweglichen Kontaktgebers 52 und einer Endfläche des Halterungsrahmens. Zusätzlich ist eine Rückholfeder 70 zwischen dem Schwenkstift 58 und der verschiebbaren Welle 68 eingehängt, und der Stift 58 ist frei verschiebbar in bogenförmige Schlitze eingesetzt, die in einem Verriegelungsbügel 71 angebracht sind. Der Fußteil dieses Verriegelungsbügels 71 ist auf einer Lagerwelle 72 zwischen den Halterungsrahmen 6 3 und 63a schwenkbar gelagert.

Einer der Halterungsrahmen, nämlich der Rahmen 63a bei der gezeigten Ausführungsform, ist mit einem waagerechten Befestigungsteil 67a' versehen, an dem zwei Platten 73, 73a befestigt sind, die gemeinsam eine U-förmige Gestalt haben und einen Bestandteil der elektromagnetischen Auslöseeinrichtung 13 bilden. Zwischen den beiden Platten 73, 73a, die ein Joch bilden, ist eine Ankereinheit 75 angeordnet, die wiederum in eine Spule 74 eingeführt ist. Ein Isolierzylinder 76 der Ankereinheit 75 hält an einem Ende des Zylinders einen ortsfesten Eisenkern 77, der in ein Loch in einer der Jochplatten 73 eingesetzt ist, während der Zylinder 76 an einem mit geringerem Durchmesser ausgebildeten Teil in ein Loch eingesetzt ist, das in der anderen Jochplatte 73a angebracht ist. Der Zylinder 76 enthält einen Anker 78,-der darin hin- und herbewegbar ist, und an dem Anker ist eine Antriebsstange 79 starr befestigt. Das freie Ende der Antriebsstange 79 ist in einen Schlitz eingesetzt, der in dem beweglichen Kontaktgeberrahmen 54 angeordnet ist. Ferner ist ein Betätigungsstab 80 hin- und herbewegbar durch den ortsfesten

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Eisenkern 77 hindurchgeführt, so daß er durch die Bewegung des Ankers 78 entgegen einer in dem Zylinder angeordneten Rückführfeder 81 aus dem Zylinder 76 herausgestoßen wird. Ein Ende der Spule 74 ist ferner mit einem Zwischenanschluß 82 verbunden, der mittels einer Schraube an einem Endteil der zweiten Lichtbogen-Führungsplatte 36 befestigt ist, das sich auf der Seite der Kontaktzone 11 befindet. Ein litzenförmiger Leiterdraht 83 ist an einem Ende mit dem Zwischenanschluß 82 und am anderen Ende mit dem beweglichen Kontaktgeber 52 ver- bunden. Das andere Ende der Spule 74 ist mit einem weiteren Zwischenanschluß 84 verbunden.

Der Zwischenanschluß 84 ist ferner mit den Bodenteilen einer Heizplatte 85 und eines Bimetallelements 86 verbunden, die gemeinsam die wärmeempfindliche Auslöseeinrichtung 14 bilden. Eine Drahtlitze 87 verbindet die Heizplatte 85 mit einem lastseitigen Anschluß 89, der an einem Sockelteil 88 am anderen Ende der Schaltereinheit-Aufnahmekammer 25 mittels einer Anschlußschraube 90 befestigt ist. Wenn die Heizplatte 85 durch die oben erläuterte Anordnung erwärmt wird, verbiegt sich das Bimetallelement 86 auf die Seite des handbetätigbaren Öffnungsund Schließmechanismus 12. Am freien Ende des Bimetallelements 86 ist ein einstellbarer Stößel 91 eingeschraubt.

Ein Auslösehebel 92 ist über seinen Mittelteil schwenkbar an den anderen Enden der Halterungsrahmen 63, 63a auf der Seite des lastseitigen Anschlusses über eine Schwenkwelle 93 gelagert. Der Auslösehebel 92 ist mit einem unteren Anstoßteil 92a versehen', das mit der Betätigungsstange 80 der Ankereinheit 75 in Eingriff gebracht werden kann, und weist einen oberen Anstoßteil 9 2b auf, der mit dem Stößel 91 des Bimetallelements 86 in Eingriff gelangen kann. Der Auslösehebel 92 ist von oben betrachtet U-förmig, so daß ein Teil 94, das eine überprüfung des Auslöseverhaltens ermöglicht, an seinem unteren Ende zwi-

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sehen den beiden Schenkeln des U-förmigen Teils mittels einer Schwenkwelle 93 angelenkt werden kann. Der Auslösehebel 92 ist ferner mit einem Fortsatz 92c ausgebildet, der mit einem Stegteil 71a des Verriegelungsbügels 71 in Eingriff ist. Die Auslösehebel 92 und Prüfteile 94 sämtlicher Schaltereinheiten des Stromkreisunterbrechers sind miteinander durch eine einfache Kopplungsstange 95 verbunden, die durch sie hindurchführt. Die Kopplungsstange 95 umfaßt einen Eisenkern und ein Plastikrohr, das den Kern bedeckt und eine gewisse Elastizität aufweist, um Toleranzen zwischen den Stellungen der Auslöse- · hebel 9 2 und Prüfteile 94 in den verschiedenen Einheiten auszugleichen. Das Prüfteil 94 selbst ist mit einem Drückerteil 94a versehen, das normalerweise mit dem oberen Anstoßteil 92b des Auslösehebels 92 in Eingriff ist, und weist ferner einen Hebelteil 94b auf, der in gleicher Richtung wie der Anstoßteil 92c verlängert ist und auf den von außen eine Kraft über einen Drucktaster 96 ausgeübt werden kann, der am Deckelteil angeordnet ist. Eine Rückholfeder 9 7 ist zwischen den Auslösehebel und den Halterungsrahmen 63 eingehängt, um auf den Auslösehebel 92 eine Rückholkraft auszulösen.

Es wird nun die Arbeitsweise des Stromkreisunterbrechers kurz erläutert. Fig. 5 zeigt den Zustand, in dem der Handgriff 60 teilweise gedreht ist, und bei dieser Drehung bewegen sich der Schwenkstift 58 der Verbindungsarme 5 7, 5 7a und 59 in den bogenförmigen Schlitzen des Verriegelungsbügels 71 nach unten, so daß sich der Kontaktgeberrahmen 54 und der bewegliche Kontaktgeber 52 auf den feststehenden Konaktgeber 26 zu bewegen und das bewegliche Kontaktelement 53 mit dein feststehenden Kontaktelement 27 in Berührung bringen, so daß die geschlossene Stellung erreicht ist.

Bei Drehung des Handgriffs 60 aus der in Fig. 5 gezeigten Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn wird der Schwenkstift 58 der Verbindungsarme 57, 57a und 59 in den bogenförmigen Schlitzen

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des Verriegelungsbügels 71 nach oben bewegt, wodurch der Kontaktgeberrahmen 54 mit dem Kontaktgeber 52 zum Öffnen der Kontakte in der anderen Richtung bewegt werden.

Wenn ein Kurzschlußstrom über den elektrisch leitenden Weg fließt, der gebildet ist aus dem stromquellenseitigen Anschluß 30, dem Verbindungsrahmen 28, dem feststehenden Kontaktgeber 26 mit dem feststehenden Kontaktelement 27, dem bewegbaren Kontaktelement 53 mit seinem bewegbaren Kontaktgeber 52, dem Leiter

83, dem Zwischenanschluß 82, der Spule 74, dem Zwischenanschluß

84, dem Bimetallelement 86, der Heizplatte 85, dem Leiter 87 sowie dem lastseitigen Anschluß 89, so zieht die in der Spule

74 durch den Strom induzierte magnetische Erregung den Tauchanker 78 in den feststehenden Eisenkern 77 der Ankereinheit

75 hinein, wodurch der Betätigungsstab 80 aus der Ankereinheit 75 herausgestoßen wird und den unteren Anstoßteil 92a des Auslösehebels 92 zu dem lastseitigen Anschluß hin bewegt. Dadurch wird der Oberteil des Auslösehebels 92 um die Welle 93 herum im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß der Angriffsteil 92c von dem Verriegelungsbügel 71 freikommt, der mit dem Schwenkstift 58 der Verbindungsarme 57, 57a und 59 gekoppelt ist? dadurch wiederum wird der handbetätigbare öffnungs- und Schließmechanismus 12 in den Auslösezustand gebracht, bei welchem die Druckfeder 69 den beweglichen Kontaktgeber 52 so bewegt, daß er von dem feststehenden Kontaktgeber 26 freikommt, um die Kontakte schnell zu öffnen.

Wenn ein überstrom fließt, der den Nennstrom überschreitet, wobei dieser Stromfluß über den elektrisch leitenden Weg zwiscnen d*em lastseitigen Anschluß 89 und dem stromquellenseitigen Anschluß 30 erfolgt, so wird die Heizplatte 85 erwärmt, und das Bimetallelement 86 verbiegt sich zu dem handbetätigbaren Öffnungs- und Schließmechanismus 12 hin. Das so verbogene Bimetallelement 86 drückt über den Stößel 91 den oberen Anstoßteil 92b des Auslösehebels 92 so, daß dieser sich im Uhrzeigersinn

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schwenkt, was zu einem schnellen öffnen der Kontakte führt, ebenso wie für den Fall des zuvor erläuterten Kurzschlußstromes.

Zur Überprüfung des Auslöseverhaltens nach Zusammenbau des Stromkreisunterbrechers wird der Prüfknopf an der Außenseite des Deckelteils 22 gedrückt, um den Hebelteil 94b des Teils 94 anzustoßen, der dann um die Welle 93 verschwenkt wird, so daß der obere Anstoßteil 92b über den Druckteil 94a im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wodurch die Öffnung der Kontakte in gleicher Weise wie bei Überströmen erreicht wird.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung können die mit dem handbetätigbaren Kontakt-Öffnungs- und -Schließmechanismus zusammenwirkenden Auslösehebel aller Schaltereinheiten, deren Anzahl der Zahl von Polen der mehrphasigen Wechselstromquelle entspricht, gleichzeitig betätigt werden, was durch eine einzige Kopplungsstange erreicht wird. Die Kopplung der Auslösebewegungen der Auslösehebel ist also einfach dadurch erreicht, daß die Kopplungsstange waagerecht durch alle Auslösehebel in den verschiedenen Schaltereinheiten hindurchgeführt ist, wobei diese Kopplungsstange quer in dem Gehäuse verläuft. Wenn also die elektromagnetische Auslöseeinrichtung oder die wärmeempfindliche Auslöseeinrichtung einer der Schaltereinheiten wirksam wird und den zugeordneten Auslösehebel in der Zeichnung im Uhrzeigersinn verschwenkt, so wird die Kopplungsstange innerhalb des Gehäuses im wesentlichen waagerecht parallel verschoben und durchquert das Gehäuse zu dem handbetätigbaren Kontakt-Öffnungsund -Schließmechanismus hin, wodurch auch die Auslösehebel der anderen Schaltereinheiten im Uhrzeigersinn mitverschwenkt werden und von den zugeordneten Verriegelungsbügeln im wesentlichen gleichzeitig freikommen. Die handbetätigbaren Kontakt-Öffnungs- und -Schließmechanismen in allen Schaltereinheiten werden dadurch in ihren Auslösezustand verdreht, der Handgriff wird in seine neutrale Stellung verschwenkt, und die beweglichen Kontaktgeber werden von den feststehenden Kontaktgebern wenigstens aufgrund der Federkraft der zugeordneten Druckfedern getrennt. Auch eine geringfügige waagerechte bzw. transversale

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Bewegung der Kopplungsstange bewirkt die gleichzeitige gekoppelte Bewegung aller Auslösehebel in den Schaltereinheiten, so daß alle Kontaktelemente des gesamten Stromkreisunterbrechers gleichzeitig bzw. ohne wesentliche Zeitverzögerung öffnen; dies ermöglicht eine hohe Änsprechgeschwindigkeit auf Überströme. Allein durch das Hindurchschieben einer einzigen Kopplungsstange durch alle Auslösehebel wird also eine ausgezeichnete mechanische Kopplung derselben erreicht, bei minimaler Anzahl von erforderlichen Bauteilen, so daß Aufbau und Montage des Stromkreisunterbrechers bedeutend vereinfacht werden.

Da ferner die Kopplungsstange eine gewisse Elastizität aufweist, die durch das aufgeschobene Plastikrohr erreicht wird, kann sie Lageabweichungen oder Toleranzen zwischen den verschiedenen Schaltereinheiten auffangen. Daher kann die Stange bei der Montage leicht durch die verschiedenen Auslösehebel hindurchgeführt werden.

Es ist zweckmäßig, die Funktion der Auslösehebel. von der Außenseite des fertig montierten Stromkreisunterbrechers her zu überprüfen. Erfindungsgemäß ist auch die Einrichtung zur Prüfung der Auslösefunktion der Kopplungsstange zugeordnet und an den Auslösehebeln so angeordnet, daß bei Betätigung des aus dem Gehäuse herausstehenden Prüftasters ein Betätigungselement verdreht wird, das eine Schwenkung der Auslösehebel im Uhrzeigersinn bewirkt. Auch diese Anordnung ist sehr einfach ausgebildet, und die Einfachheit des gesamten Stromkreisunterbrechers bleibt erhalten.

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Claims

PATENTANWÄLTE .I..,.* * \„~ '· * ' t I 3119483

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Dipl-Chem. Dr. HOLGER BUNKE
Dipl.-Phys. HARTMUT DEGWERT

JOHANNES-SCHARRER-STRASSE 13 · D-8000 MÜNCHEN 21

München, den 15. Mai 1981
P 5024

MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, LTD.
Osaka / Japan

Stromkreisunterbrecher

PATENTANSPRÜCHE

/ 1.jStromkreisunterbrecher mit einer Mehrzahl von parallel

zueinander angeordneten Schaltereinheiten, von denen jede

einen beweglichen Kontaktgeber mit einem beweglichen Kontaktelement aufweist, der unter der Einwirkung einer elastischen Vorspannkraft steht und an seinem beweglichen Kontaktelement mit einem feststehenden Kontaktelement eines feststehenden Kontaktgebers durch einen handbetätigbaren Kontakt-Öffnungs- und -Schließmechanismus zum Schließen der Kontaktelemente in Eingriff gebracht werden kann ^ wobei der handbetätigbare Kontakt-Öffnungs- und -Schließmechanismus im Normalbetrieb wirksam ist, wobei ein Auslösehebel an dem Mechanis-

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mus verriegelt bleibt, jedoch unter Lösung des Auslösehebels von dem Mechanismus unwirksam gemacht wird durch eine auf Überströme ansprechende Auslöseeinrichtung, welche • den beweglichen Kontaktgeber von dem feststehenden Kontaktgeber trennt, wobei ferner eine Lichtbogenlöscheinrichtung angrenzend an den feststehenden Kontaktgeber vorgesehen ist, welche den beim Öffnen der Kontaktelemente erzeugten Lichtbogen aufteilt, abkühlt und löscht, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne Kopplungsstange (95) durch die verschiedenen Auslösehebel (92) hindurchgeführt ist, die jeweils in den entsprechenden Schaltereinheiten mit einem Verriegelungselement (71) in Eingriff sind, das mit dem handbetätigbaren Mechanismus (12) gekoppelt ist, und daß bei Auslösung eines der Auslösehebel· (92) auch die anderen Auslösehebel von den jeweils zugeordneten Verriegelungselementen (71) aufgrund der Wirkung der Kopplungsstange (95) frei kommen.
2. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösehebel (92) bei Betätigung durch die Auslöseeinrichtung verschwenkbar sind und daß die Kopplungsstange (95) durch die Verschwenkung eines der Auslösehebel (92) im wesentlichen in waagerechter Richtung parallel verschiebbar ist.
3. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsstange (95) einen Eisen- bzw. Stahlkern mit einer ihn umhüllenden, rohrförmigen und elastischen Plastikhülle umfaßt.
4. Stromkreisunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüfteil (94) zur Prüfung der Auslösefunktion des Stromreisunterbrechers an der Kopplungsstange (95) angreift bzw. von dieser getragen ist und so ausgebildet ist, daß es die Auslösehebel (92) bei Ausübung einer Kraft von außen verschwenken kann.

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