DE3906231B4

DE3906231B4 - Leistungsschalter mit Formgehäuse sowie Betätigungs-Zusatzeinheit

Info

Publication number: DE3906231B4
Application number: DE3906231A
Authority: DE
Inventors: Roger Neil Terryville Castonguay; Robert Allan Burlington Morris; Richard Alan Plainville Dziura; Graham Ansloe Avon Scott; Gregory Thomas Plainville Divincenzo
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2009-03-01
Also published as: FR2635226A1; US4806893A; FR2635226B1; BR8900966A; DE3906231A1; CA1310353C; IT8919635A0; JPH01296527A; JP2771582B2; IT1228958B

Abstract

Leistungsschalter mit einem Formgehäuse (11) und einem – deckel (12), einer kombinierten Auslöse-Betätigungs – und Zusatzeinheit (29) und einem Schalter-Betätigungsmechanismus (70) zum Trennen eines Kontaktpaares, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) in einer Ausnehmung (30) in dem Leistungsschalterdeckel (12) nahe dem Schalter-Betätigungsmechanismus (70) angeordnet ist und diesen schwenkt zum selbsttätigen Trennen der Kontaktstücke bei Überstrom und bei Empfang eines Fernauslösesignals, ein Betätigungshebel (58) in dem Formgehäuse (11) nahe dem Schalter-Betätigungsmechanismus (70) angeordnet ist und mit der Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) durch einen Riegel-Trägerarm (60) in Verbindung steht, der eine Vorrichtung (61) zum Halten eines Auslöse-Betätigungsriegels (36) aufweist,
eine elektromagnetische Spule (33) mit einem Ankerstößel (35) in der Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) angeordnet ist, wobei der Ankerstößel (35) daran gehindert ist, den Auslöse-Betätigungsriegel (36) von dem Riegel-Trägerarm (60) weg zu bewegen, wenn die elektromagnetische Spule (33) erregt ist,
wobei bei einer Entfernung der Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) aus der Aussparung (30) die Haltevorrichtung (61) von dem Auslöse-Betätigungsriegel (36) gelöst wird und der Betätigungshebel (58) den Schalter-Betätigungsmechanismus (70) selbsttätig schwenkt.

Description

Der Trend beim Schutz von Schaltungen geht derzeit in Richtung auf einen vollkommenen Schaltungsschutz, der erreicht wird durch Hinzufügen von zusätzlichen Schutzvorrichtungen zu den üblichen gegen Überstrom schützenden Geräten, wie Leistungsschaltern mit Formgehäuse. In der Vergangenheit wurden solche Hilfsschutzvorrichtungen oder anderes Leistungsschalter-Zubehör beim Hersteller in den üblichen Leistungsschaltern installiert. Nach der Installation am Anwendungsort war die kombinierte Schutzeinrichtung für die Inspektion, den Ersatz oder die Reparatur nicht mehr zugänglich, ohne daß die Integrität des Inneren des Leistungsschalters zerstört wurde. Ein Beispiel für einen solchen, beim Hersteller gefertigten kombinierten Leistungsschalter findet sich in der US-PS 42 97 663 .

Ein kürzlicheres Beispiel eines Leistungsschalters mit Zubehör findet sich in der US-PS 46 22 444 , der die Installation des Zubehörs im Leistungsschalter am Verwendungsort gestattet, ohne daß die inneren Komponenten des Leistungsschalters beeinträchtigt werden. Dies erreicht man durch Montieren des Zubehörs in einer Ausnehmung, die im Deckel des Leistungsschaltergehäuses ausgebildet ist.

Ein elektronisches Auslöseglied, das im Leistungsschalter-Gehäuse montiert ist, ist in der US-PS 46 79 019 beschrieben. Das Betätigungsglied spricht auf Auslösesignale an, die durch eine elektronische Auslöse-Einheit erzeugt werden, die vollständig innerhalb eines Halbleiterchips enthalten ist, wie sie in der US-PS 45 89 052 beschrieben ist. Die Entwicklung eines kombinierten Auslösebetätigers sowohl zum Schutz gegen Überstrom als auch als Zusatzfunktion findet sich in der US-PS 47 00 161 .

Eine Spannungsauslöse-Zusatzeinheit gestattet das Anlenken des Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters, um die Leistungsschalter-Kontakte zu trennen, üblicherweise um eine Auslösefunktion für eine elektrische Systemsteuerung und einen Schutz auszuüben. Eine solche Spannungsauslöse-Zusatzeinheit ist in der Patentanmeldung P 38 41 910.6 vom 13.Dezember 1988 beschrieben. Eine Hilfsschalt-Zusatzeinheit gestattet einer Bedienungsperson den "AN"- oder "AUS"-Zustand der Kontakte eines Leistungsschalters mit Formgehäuse aus der Entfernung mittels eines hörbaren Alarms oder einer sichtbaren Anzeige zu bestimmen. Eine solche Hilfsschalter-Einheit ist in der Patentanmeldung P 38 41 900.9 vom 13.Dezember 1988 beschrieben.

Ein Beispiel einer Unterspannungs-Auslöseschaltung findet sich in der GB-OS 20 33 177A . Die in dieser Anmeldung beschriebene Schaltung legt einen großen anfänglichen Stromimpuls an die Unterspannungs-Auslösespule an, um den Kolben gegen die Vorspannung einer kräftigen Kompressionsfeder zu treiben und benutzt einen Vorschaltwiderstand, um den Haltestrom der Unterspannungs-Auslösespule auf einen niederen Wert zu begrenzen. Es wird angenommen, daß die in dieser Schaltung erzeugte Wärme. nicht gestattet, daß die Schaltung innerhalb der Grenzen der Leistungsschalter-Umhüllung enthalten ist.

Ein kürzliches Beispiel einer kombinierten Überstrom-Auslösebetätigungs- und Mehrfach-Zusatzeinheit ist in der Patentanmeldung P 38 41 365.5 vom 8.Dezember 1988 beschrieben, die eine separate Montageausnehmung innerhalb des Leistungsschalter-Deckels benötigt, um die Schaltungsplatte, die die Zusatz-Steuerschaltung trägt, unterzubringen.

Die vorliegende Erfindung stellt demgegenüber eine Verbesserung dar durch Schaffung einer integrierten Überstrom-Auslösebetätigungs- und Mehrfach-Zusatzeinheit, die die Steuerelektronik und die mechanischen Zwischenkomponenten auf einer einzigen Struktur aufweist, die innerhalb einer einzigen Ausnehmung montiert ist.

Eine integrierte Schutzeinheit, die Überstromschutz zusammen mit Hilfszusatzfunktionen innerhalb einer gemeinsamen Umhüllung einschließt, weist einen Zusatzdeckel zum Zugang zu den ausgewählten Zusatzkomponenten auf, um die Installation der Zusatzkomponenten an Ort und Stelle zu gestatten. Eine kombinierte Betätigungs-Zusatzeinheit gibt Überstrom-Spannungsauslöse- oder Unterspannungs-Auslösefunktionen und ist innerhalb eines Teiles des Behälters angeordnet. Die Schaltungsplatte, die die Zusatz-Steuerschaltung aufweist, ist im gleichen Teil des Gehäuses angeordnet.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
1 eine perspektivische Draufsicht eines integrierten Leistungsschalters mit Formgehäuse, der ausgewählte Zusatzfunktionen enthält;
2 eine auseinandergezogene perspektivische Draufsicht des integrierten Leistungsschalters der 1 vor dem Einbau der kombinierten Betätigungs-Zusatzeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine Draufsicht des integrierten Leistungsschalters mit Formgehäuse, bei der ein Teil des Deckels entfernt ist, um den Betriebsmechanismus des Leistungsschalters und die kombinierte Betätigungs-Zusatzeinheit zu zeigen;
4 eine perspektivische Seitenansicht einer Ausführungsform der mechanischen Betätigungs- und magnetischen Einklink- bzw. Verriegelungsanordnung der Betätigungs- Zusatzeinheit nach 3 sowohl in verriegeltem als auch unverriegeltem Zustand;
5 eine perspektivische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der mechanischen Betätigung- und magnetischen Verriegelungsanordnung der Betätigungs-Zusatzeinheit nach 3;
6 eine perspektivische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der mechanischen Betätigungs- und magnetischen Verriegelungsanordnung der Betätigungs-Zusatzeinheit nach 3 und
7 eine vergrößerte Endansicht, teilweise im Schnitt, der Betätigungs-Zusatzeinheit innerhalb des Leistungsschalters mit Formgehäuse nach 1.
1 zeigt einen integrierten Leistungsschalter 10, der ein geformtes Kunststoffgehäuse 11 und einen geformten Kunststoffdeckel 12 aufweist, wobei der außerdem vorhandene Zusatzdeckel 13 mittels Schrauben 14 am Deckel des Leistungsschalters befestigt ist. Das Gehäuse schließt einen Verdrahtungsschlitz 18 ein, der eine Verbindung nach außen mit einem Fernschalter oder -alarm gestattet. Der Betätigungsgriff 19 des Leistungsschalters erstreckt sich durch einen Zugangsschlitz 20, der in der Deckelleiste 21 ausgebildet ist, nach oben. Ein Nennwertstecker 15, befindet sich im Zusatzdeckel. Ein Paar von Zusatztüren 16 und 17 ist im Zusatzdeckel ausgebildet, um den Zugang zu der kombinierten elektromagnetischen Betätigungs- und Mehrfach-Zusatzeinheit 29 zu gestatten, die im folgenden abgekürzt als "Betätigungs-Zusatzeinheit" bezeichnet wird und innerhalb der in 2 gezeigten Ausnehmung 30 enthalten ist. Wie weiter in 2 gezeigt, ist der Nennwertstecker 15 in einer Ausnehmung 26 eingepaßt, die im Zusatzdeckel 13 ausgebildet ist, und der Zusatzdeckel ist mittels Schrauben 14, durchgehenden Löchern 46 und mit Gewinde versehenen, Öffnungen 47 am Deckel des Leistungsschalters befestigt. Der Zugang zum Inneren des Nennwertsteckers, z.B, für Kalibrierungszwecke, erfolgt durch das Zugangs- loch 28 des Nennwertsteckers.
Die Auslöseeinheit für den integrierten Leistungsschalter 10 befindet sich in einer gedruckten Schaltungsplatte 23, die in einer Auslöseeinheit-Ausnehmung 25 angeordnet ist. Der Nennwertstecker 15 verbindet nach dem Einführen in die Nennwertstecker-Ausnehmung 26 mittels Stiften 24, die von der Schaltungsplatte nach oben stehen und Fassungen 27, die am Boden des Nennwertsteckers ausgebildet sind, mit der gedruckten Schaltungsplatte. Ein Hilfsschalter 22 befindet sich innerhalb der Hilfsschalter-Ausnehmung 17A.
Nachdem der Hilfsschalter und die Schaltungsplatte der Auslöseeinheit in ihren jeweiligen Ausnehmungen angeordnet worden sind, installiert man die Betätigungs-Zusatzeinheit 29 in der Ausnehmung 30. Die Betätigungs-Zusatzeinheit schließt ein Gehäuse 31 ein, in dem die Betätigungs-Zusatz-Spule 32 eingeschlossen ist und das weiter einen Anker 33 und eine Ankerfeder 34 enthält, die Vorsprung 35 und Kappe 41 des Ankers gegen die Haltekraft der mit Energie versehenen Betätigungs-Zusatz-Spule 32 nach vorn in Auslöseposition drückt. Der Vorsprung 35 des Ankers erstreckt sich durch einen Schlitz 40, der in einem Ende eines Auslöse-Betätigungsarms 39 an einem Ende der Auslöse-Betätigungsklinke 36 ausgebildet ist. Die Auslöse-Betätigungsklinke ist mittels eines Drehstiftes 37 und der Stütze bzw. Klammer 38 drehbar am Gehäuse 31 befestigt. Ein Haken 42 ist an einem Ende des Auslöse-Betätigungsriegels ausgebildet.
Die Betätigungs-Zusatzeinheit schließt eine gedruckte Schaltung 66 ein, die die Komponenten enthält, die für den Betrieb der Betätigungs-Zusatz-Spule 32 erforderlich sind, und sie ist mit einem Paar von Stiften 44 verbunden, die von der gedruckten Schaltungsplatte der Auslöseeinheit 23 hochstehen. Ein Paar von Drahtleitungen 45 verbindet die Betätigungs-Zusatzeinheit mit einem Fernschalter oder einer Spannungsquelle, wenn ein Schutz gegen Unterspannung oder eine Nebenschlußauslösung erwünscht ist.
Die Betätigungs-Zusatzeinheit 29 ist in 3 innerhalb der Ausnehmung 30 im integrierten Leistungsschalter 10 dargestellt, wobei ein Teil der Schaltungsplatte 23 der Auslöseeinheit, der Schaltungsplatte 66 der Betätigungs-Zusatzeinheit und des Deckels 12 weggelassen sind, um die Wechselwirkung zwischen der Betätigungs-Zusatzeinheit und dem mechanischen Betätigungsglied 54 zu zeigen, das im Gehäuse 11 des integrierten Leistungsschalters sitzt. Der allgemein mit 70 bezeichnete Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters schließt ein Gabel-Betätigungsglied 49 ein, an dessen einem Ende ein Haken 50 ausgebildet ist, der mittels eines primären Riegels 51 gehalten wird. Die sekundäre Riegeleinheit 52 verhindert, daß der primäre Riegel 51 die Betätigungsgabel 49 freigibt, bis der sekundäre Riegel durch Kontakt mit einem Streifen 53, der sich vom sekundären Riegel aus erstreckt, verschoben ist. Ein elektrischer Stromfluß wird durch ein Paar von Wandlern 67 und 68 angezeigt, das vor Last-Kabelhaltern 71 und 72 liegt. Die Stromwandler verbinden mittels Leitern 69 mit der Schaltungsplatte 73 der Auslöseeinheit . Der Betätigungshebel 58 sitzt innerhalb des Gehäuses 11 und verbindet mittels eines Verbindungsarmes 88 mit dem Riegel-Trägerarm 60 in der Ausnehmung 30. Der Riegelstift 61 wird durch den Auslöse-Betätigungsriegel 36 gehalten, der seinerseits durch die Position des Auslöse-Betätigungsarmes 39 gesteuert wird, der sich durch das Betätigungs-Zusatz-Gehäuse 31 erstreckt. Der Auslöse-Betätigungsarm 39 steht im Eingriff mit der Kappe 41, die in der folgenden Weise am Ende des Ansatzes 35 des Ankers angeordnet ist: Übersteigt der Schaltungs strom einen vorbestimmten Wert, dann wird der Haltestrom zur Betätigungs-Zusatz-Spule 32 unterbrochen und gestattet dadurch das Drehen des Ankeransatzes 35 durch die Ankerfeder und dadurch das Drehen des Auslöse-Betätigungsriegels 36 im Uhrzeigersinn um den Drehstift 37, was den Haken 42 vom Verriegelungsstift 61 freigibt, wie am besten in der vergrößerten Darstellung des mechanischen Betätigungsgliedes 54 und der Betätigungs-Zusatzeinheit 29 in 4 gezeigt. Die Drehung des Auslöse-Betätigungsriegels 36 in die strichpunktiert dargestellte "ausgelöste" Position gestattet, daß der Riegel-Trägerarm 60 sich im Gegenuhrzeigersinne dreht, wie strichpunktiert in 4 ersichtlich, und zwar aufgrund der Wirkung der kräftigen Auslösefeder 62, die um den Trägerstab 63 herum angeordnet und an einem Ende 64 innerhalb einer im nicht dargestellten Deckel des integrierten Leistungsschalters ausgebildeten Ausnehmung und am gegenüberliegenden Ende 65 durch den Riegel-Trägerarm 60 gehalten ist. Die Drehung des Verriegelungs-Trägerarmes 60 im Gegenuhrzeigersinne treibt den Betätigungshebel 58 (vgl. 3) in Kontakt mit dem Streifen 53 und lenkt dadurch den Betätigungsmechanismus 70 des Leistungsschalters in der früher beschriebenen Weise an. Der in den 1 und 2 gezeigte Betätigungsgriff 19 verbindet mit einem Betätigungsjoch 55, das in 4 gezeigt ist, um den Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters zu steuern. Um den Auslöse-Betätigungsriegel 36 wieder neu einzustellen, werden Betätigungsgriff und daran befestigtes Betätigungsjoch 55 zuerst gemäß der Abbildung der 4 im Gegenuhrzeigersinne gedreht, was den Rückstellstreifen 56, der am Betätigungsjoch angebracht ist, in Kontakt mit dem Betätigungshebel 58 bringt. Die Bewegung des Betätigungsjoches 55 im Gegenuhrzeigersinne dreht den Betätigungshebel 58 im Uhrzeigersinn, was den Verriegelungs-Trägerarm 60, der durch den Verbindungsarm 88 daran befestigt ist, ebenfalls im Uhrzeigersinne bewegt und den Verriegerungsstift 61 unter dem Haken 42 anordnet. Die weitere Drehung des Verriegelungs-Trägerarmes 60 bringt den Verringerungsstift 61 in Kontakt mit der Oberfläche 73A des Rückstellhebels 73, was diesen Rückstellhebel im Gegenuhrzeigersinne um den Drehzapfen 37 dreht. Die Rotation des Rückstellhebels wickelt die Zugfeder 74, die an einem Ende an dem Streifen 75 des Rückstellhebels und am anderen Ende mittels eines Schlitzes 76 am Auslöse-Betätigungsriegel 36 befestigt ist, um den Zapfen 37. Dies läßt den Auslöse-Betätigungsriegel 36 im Gegenuhrzeigersinne rotieren. Die im Gegenuhrzeigersinne verlaufende Drehung des Auslöse-Betätigungsriegels 36 um den Drehstift 37 bewegt den Auslöse-Betätigungsarm 39 und die Ankerkappe 41, die sich durch den Schlitz 40 erstreckt, zurück von der "ausgelösten" Position, die strichpunktiert dargestellt ist, in die "verriegelte" Position, die in durchgezogenen Linien gezeigt ist, vorausgesetzt, daß die Betätiger-Zusatz-Spule 32 ausreichend mit Energie versehen ist, um den Anker 33 gegen die nach vorn gerichtete Vorspannung der Ankerfeder 34 zu halten. Sollte die Betätiger-Zusatz-Spule 32 ohne Energie bleiben, dann würde die Ankerfeder 34 den Anker 33 und den Ankervorsprung 35 daran hindern, den Haken 42 den Riegelstift 61 zu halten. Die Rolle des gegebenenfalls permanenten Magneten 89, der strichpunktiert im Betätiger-Zusatz-Gehäuse 31 gezeigt ist, wird im folgenden beschrieben. Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß der Auslöse-Betätigerriegel 36 nur rückgestellt werden kann, wenn die Betätiger-Zusatz-Spule 32 mit Energie versehen ist. Dies verhindert ein fehlerhaftes Schließen der nicht gezeigten Leistungsschalter-Kontakte und somit das Beschädigen der Kontakte.
Eine andere Anordnung zum Rückstellen der Auslöse-Betätigerklinke 36 ist in der vergrößerten Anordnung des mechanischen Betätigungsgliedes 54' und der Betätigungs-Zusatzeinheit 29' als außerhalb des integrierten Leistungsschalters liegend in 5 abgebildet. Ähnliche Bezugszeichen werden benutzt, um gemeinsame Betriebskomponenten mit der Betätigungs-Zusatzeinheit 29 der 4 wiederzugeben. Um die Auslöse-Betätigungskline 36 rückzustellen, wird das Betätigungsjoch 55 im Gegen uhrzeigersinnegedreht, wie in 5 gezeigt, was den Rückstellstreifen 56, der am Betätigungsjoch angebracht ist, in Kontakt mit der Rückstellfeder 57 bringt, die am Betätigungshebel 58 angebracht ist. Die Rückstellfeder 57 ist eine Blattfeder, die eine kreisförmige Konfiguration des Radius R hat, so daß beim Auftreffen des Rückstellstreifens 56 auf die Rückstellfeder die auf die Rückstellfeder wirkende Kraftlinie während des Rückstellens durch das Zentrum des Federradius verläuft und somit die Feder beim Kontakt nicht zum Biegen veranlaßt. Die im Gegenuhrzeigersinne gerichtete Bewegung des Betätigungsjoches 55 dreht den Betätigungshebel 58 im Uhrzeigersinne, was den Riegel-Trägerarm 60 im Uhrzeigersinne bewegt und den Riegelstift 61 unter dem Haken 42 anordnet. Eine weitere Rotation des Riegel-Trägerarmes 60 bringt den Verriegelungsstift 61 in Kontakt mit einem Vorsprung 77 auf der Auslöse-Betätigungsklinke 36, was diese Auslöse-Betätigungsklinke im Gegenuhrzeigersinne rotieren läßt. Die Rotation der Auslöse-Betätigungsklinke 36 um den Drehstift 37 herum bewegt den Auslöse-Betätigungsarm 39 aus der strichpunktiert gezeigten "ausgelösten" Position zurück in die in durchgezogenen Linien dargestellte "eingeklinkte" Position, vorausgesetzt, die Betätigungs-Zusatz-Spule 32 ist mit ausreichend Energie versehen, um den Anker 33 gegen die in Vorwärtsrichtung wirkende Vorspannung der Ankerfeder 34 zu halten. Sollte die Betätigungs-Zusatz-Spule 32 ohne Energie blieben, dann würde die Ankerfe- der 34 den Anker 33 und die Anker-Erstreckung 35 sowie die Ankerkappe 41, die sich in den Schlitz 40 erstrecken den Haken 42 daran hindern, den Riegelstift 61 zu halten und so die Auslösefeder 62 veranlassen, den Riegel-Trägerarm und den Betätigungshebel anzutreiben, und den Betätigungsmechanismus des integrierten Leistungsschalters unmittelbar anzulenken, wie früher beschrieben. Wird das Betätigungsjoch 55 im Gegenuhrzeigersinne bewegt, drückt der Auslöse-Betätigungsarm 39 die Anker-Erstreckung 35 und den Anker gegen die vorwärts gerichtete Vorspannung der Ankerfeder 34, die durch den Rückstellstreifen 56 ausgeübte Kraft wird weg von der Kraftlinie der Rückstellfeder gerichtet und verursacht ein Biegen der Rückstellfeder 57 und gestattet verlorene Bewegung zwischen dem Betätigungsjoch 55 und dem Anker 33, nachdem der Anker innerhalb der Betätigungs-Zusatz-Spule 32 und dem Betätigungs-Zusatz-Gehäuse 31 sitzt. Wird das Betätigungsjoch 55 des Leistungsschalters nun im Uhrzeigersinne gedreht, um die Kontakte des Leistungsschalters zu schließen, dann wird der Streifen 56 außer Kontakt mit dem Betätigungshebel 58 gebracht, so daß die Betätigungs-Zusatzeinheit 29 nun in der Lage ist, den Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters auszulösen, bevor die Kontakte des Leistungsschalters geschlossen werden können, sollte die Betätigungs-Zusatz-Spule 32 abgeschaltet bleiben. Das Vorsehen der Rückstellfeder 57 und ihr Platz mit Bezug auf den Rückstellstreifen 56, so daß beim anfänglichen Kontakt wenig oder keine Biegung der Rückstellfeder erfolgt, wenn der Betätigungshebel im Gegenuhrzeigersinne gedreht wird und eine minimale Biegung gegen den Rückstellstreifen reflektiert wird, wenn der Anker innerhalb der Betätigungs-Zusatz-Spule 32 sitzt, ist ebenfalls ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung.
Eine vereinfachte Betätigungs-Zusatzeinheit 29'' ist in 6 gezeigt, wo die Ankerfeder 34 der Einheit der 4 und 5 weggelassen ist und man die Auslösefeder 62 dazu benutzt, den Anker 33 anzutreiben. Dies erfolgt durch Schaffen einer geneigten Oberfläche 42A auf dem Haken 42 am Ende des Auslöse-Betätigungsriegels 36. Die geneigte Oberfläche ist senkrecht zur Kraftlinie F angeordnet, die durch die Auslösefeder in einem Abstand R vom Drehstift 37 erzeugt wird. Diese geneigte Oberfläche nimmt die Kraft durch den Verriegelungsstift 61 auf dem Klinken-Trägerarm 60 auf und erzeugt ein Drehmoment auf die Auslöse-Betätigungsklinke 36, die diese Klinke rasch im Uhrzeigersinne antreibt, sobald die Betätigungs-Zusatz-Spule 32 abgeschaltet wird. Die auf den Auslöse-Betätigungsriegel ausgeübte Kraft reicht, die Anker-Erstreckung 35 und die Ankerkappe 41 in den Schlitz 40 im Auslöse-Betätigungsarm 39 zu ziehen, ohne daß irgendeine zusätzliche Feder innerhalb des Betätigungs-Zusatz-Gehäuses 31 erforderlich ist. Der Anker wird durch Wechselwirkung des Rückstellstreifens 56 und der Rückstellfeder 57 in der gleichen Weise rückgestellt, wie mit Bezug auf 5 beschrieben.
Die Betätigungs-Zusatzeinheiten 29, 29' und 29" der 4, 5 und 6 sind innerhalb des Leistungsschalter-Deckels angeordnet, um ein Verriegelungsmerkmal der Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung darzustellen. Die Ausführungsformen 29, 29' und 29" der Betätigungs-Zusatzeinheit weisen jeweils das Verriegelungsmerkmal auf, so daß nur die Betätigungs-Zusatzeinheit 29 gezeigt ist, während das Verriegelungsmerkmal beschrieben wird, das am besten in 7 ersichtlich ist. Die Betätigungs-Zusatzeinheit 29 paßt in die entsprechende Ausnehmung 30, die durch die Seitenwände 12A, 12B und den Boden 12C des Deckels 12 des integrierten Leistungsschalters begrenzt ist, wobei der Streifen 80 des Betätigungs-Zusatzeinheit-Gehäuses 31 (vgl. 5) in einen entsprechenden Schlitz 79 eingeführt wird, der innerhalb des Bodens 12C der Ausnehmung 30 ausgebildet ist. Eine Seitenprojektion 82 (vgl. 5) sitzt innerhalb eines entsprechenden Schlitzes 85, der in der Seitenwand 12B des Deckels des Leistungsschalters ausgebildet ist, um dem Gehäuse 31 der Betätigungs-Zusatzeinheit weitere Stabilität zu verleihen. Die Schaltungsplatte 66, die auf dem Gehäuse 31 angeordnet ist, sitzt unter einem Zusatzdeckel 78, der seinerseits auf einem Paar von Simsen 86, 87 liegt, das innerhalb der Seitenwände 12A, 12B ausgebildet ist. Wird der Zusatzdeckel 13 vom Deckel 12 des integrierten Leistungsschalters entfernt und die Betätigungs-Zusatzeinheit 29 aus der Ausnehmung 30 herausgenommen, dann hebt sich die Auslöse-Betätigungsklinke 36, die mittels des Drehstiftes 37 drehbar am Gehäuse 31 der Betätigungs-Zusatzeinheit angebracht ist, weg vom Riegel-Trägerarm 60, der in der Ausnehmung 30 des Deckels des Leistungsschalters gehalten wird, wie am besten in den 3 und 4 ersichtlich, so daß der Klinkenstift 61 vom Haken 42 befreit wird und der Arm 60 bewegt sich unter dem Druck der Auslösefeder 62 unmittelbar in seine "ausgelöste" Position, um den Betätigungsmechanismus des integrierten Leistungsschalters anzulenken und die Kontakte des Leistungsschalters zu trennen.
Ist die Unterspannungs-Auslösungsfunktion nicht erforderlich, dann wird eine einfache kombinierte Betätigungs-Zusatzeinheit benutzt, die einen Permanent-Magneten einschließt, der hinter der Betätigungs-Zusatz-Spule 32 sitzt, wie strichpunktartig zur Bezugsziffer 89 in 4 dargestellt. Dies gestattet der kombinierten Auslöse-Betätigungs-Zusatzeinheit 29 auf Überstrombedingungen anzusprechen und eine Nebenschlußauslöse-Möglichkeit zu schaffen, ohne daß das Anschalten der Betätigungs-Zusatz-Spule erforderlich ist. Die Haltekraft für den Anker 33 während der Rückstellfunktion wird dann durch den Permanent-Magneten geliefert.
Nachdem die Schaltungsplatte 23 der Auslöseeinheit (vgl. 3) einen Überstromzustand oberhalb einer vorbestimmten Menge festgestellt hat, wird der Haltestrom zur Betätigungs-Zusatz-Spule 32 unterbrochen. Soll eine Fern-Spannungsauslösefunktion infiziert werden, dann wird der Haltestrom zur Betätigungs-Zusatz-Spule 32 mittels externem Schalter unterbrochen, der mit den Drahtleitern 45 (vgl. 2) verbunden ist. Wenn ein Unterspannungszustand auftritt, bei dem die an die Drahtleiter 45 angelegte Spannung von einer entfernten Quelle geringer ist als eine vorbestimmte Spannung, dann reicht der Haltefluß, der durch die Betätigungs-Zusatz-Spule 32 entwickelt wird, nicht aus, den Anker 33 gegen die Vorspannung der Ankerfeder 34 zu halten, so daß die Auslösung wie oben beschrieben erfolgt.
Wird die kombinierte Betätigungs-Zusatzeinheit, die den Permanent-Magneten der 4 enthält, für die Überstrom- und Spannungsauslöse-Funktion benutzt, dann bleibt die Betätigungs-Zusatz-Spule abgeschaltet, bis eine solche Überstrom- oder Spannungsauslöse-Funktion erwünscht ist. Zu dieser Zeit wird dann das Auslösesignal an die Überstrom-Zusatz-Spule gelegt, um eine elektromagnetische Kraft im Gegensatz zu der Haltekraft zu erzeugen, die durch die Permanent-Magneten auf den Anker ausgeübt wird, um zu verursachen, daß der Anker nach vorn bewegt wird in Kontakt mit dem Leistungsschalter-Auslösestab.

Claims

Leistungsschalter mit einem Formgehäuse (11) und einem – deckel (12), einer kombinierten Auslöse-Betätigungs – und Zusatzeinheit (29) und einem Schalter-Betätigungsmechanismus (70) zum Trennen eines Kontaktpaares, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) in einer Ausnehmung (30) in dem Leistungsschalterdeckel (12) nahe dem Schalter-Betätigungsmechanismus (70) angeordnet ist und diesen schwenkt zum selbsttätigen Trennen der Kontaktstücke bei Überstrom und bei Empfang eines Fernauslösesignals, ein Betätigungshebel (58) in dem Formgehäuse (11) nahe dem Schalter-Betätigungsmechanismus (70) angeordnet ist und mit der Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) durch einen Riegel-Trägerarm (60) in Verbindung steht, der eine Vorrichtung (61) zum Halten eines Auslöse-Betätigungsriegels (36) aufweist, eine elektromagnetische Spule (33) mit einem Ankerstößel (35) in der Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) angeordnet ist, wobei der Ankerstößel (35) daran gehindert ist, den Auslöse-Betätigungsriegel (36) von dem Riegel-Trägerarm (60) weg zu bewegen, wenn die elektromagnetische Spule (33) erregt ist, wobei bei einer Entfernung der Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) aus der Aussparung (30) die Haltevorrichtung (61) von dem Auslöse-Betätigungsriegel (36) gelöst wird und der Betätigungshebel (58) den Schalter-Betätigungsmechanismus (70) selbsttätig schwenkt.
Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerstößel (35) durch eine Feder (34) vorgespannt ist.
Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslösefeder (62) den Riegel-Trägerarm (60) und den Betätigungshebel (58) in einer vorbestimmten Richtung vorspannt.
Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösefeder (62) den Riegel-Trägerarm (60) von dem Auslöse-Betätigungsriegel (36) weg vorspannt.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (61) einen Stift aufweist, der von einem oberen Teil des Riegel-Trägerarms (60) ausgeht.
Leistungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöse-Betätigungsriegel (36) ein hakenförmiges Ende (42) zum Halten des Stiftes (61) aufweist.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstellhebel (73) mit dem Auslöse-Betätigungsriegel (36) und dem Riegel-Trägerarm (60) in Verbindung steht, wobei ein Vorsprung (75) auf einem Ende des Rückstellhebels (73) den Stift (61) berührt und das hakenförmige Ende (42) mit dem Stift (61) in Eingriff kommt.
Leistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfeder (57) mit dem Rückstellhebel (73) in Verbindung steht und diesen gegen den Auslöse-Betätigungsriegel (36) vorspannt.
Leistungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (57) an dem einen Ende des Betätigungshebels (58) angeordnet ist.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stab (63) von einem unteren Ende des Riegel-Trägerarms (60) ausgeht und die Auslösefeder (62) auf dem Stab (63) angeordnet ist.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (39) auf dem Auslöse-Betätigungsriegel (36) an einem dem hakenförmigen Ende (42) entgegengesetzten Ende an dem Ankerstößel (35) angreift und bei einer seitlichen Bewegung des Ankerstößels (35) den Auslöse-Betätigungsriegel (36) dreht.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Spule (33) und der Ankerstößel (35) auf einer Seite einer Seitenwand (12A) von einem Gehäuse (31) angebracht sind, während der Auslöse-Betätigungsriegel (36) und der Rückstellhebel (73) auf der gegenüberligenden Seite der Seitenwand (12A) drehbar angebracht sind.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter-Betätigungsgriff (19) mittels eines Betätigungsjoches (55) mit dem Schalter-Betätigungsmechanismus (70) verbunden ist, wobei das Betätigungsjoch (55) nahe dem Betätigungshebel (58) innerhalb des Gehäuses (11) angeordnet ist und eine Bewegung des Schalter-Betätigungsgriffes (19) das Joch (55) mit dem Betätigungshebel (58) in Kontakt bringt und dadurch den Riegel-Trägerarm (60) und den Stift (61) in eine verriegelte Beziehung mit dem Auslöse-Betätigungsriegel (36) dreht.
Leistungsschalter nach Anspruche 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Schalter-Betätigungsgriffes (19) das Betätigungsjoch (55) mit der Rückstellfeder (57) in Eingriff bringt und dadurch den Betätigungshebel (58) in einer vorbestimmten Richtung dreht.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (57) eine Blattfeder ist, die ein Wirkungszentrum definiert, wobei der Anfangskontakt mit dem Betätigungsjoch (55) durch das Wirkungszentrum erfolgt.
Leistungsschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Kontakt mit der Blattfeder außerhalb des Wirkungszentrums stattfindet und diese sich dadurch biegt.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem einen Ende des Auslöse-Betätigungsriegels (36) eine Schrägfläche (42A) ausgebildet ist, und der Auslöse-Betätigungsriegel (36) an einem Drehpunkt in einem vorbestimmten Abstand von der Schrägfläche (42A) an der Auslöse-Betätigungs- und Zusatzeinheit (29) drehbar befestigt ist, wobei die Auslösefeder (62) ein ausreichendes Drehmoment auf den Auslöse-Betätigungsriegel (36) und den Ankerstößel (35) ausübt, um den Ankerstößel (35), der in einer ersten SAtellung gehalten ist, wenn die elektromagnetische Spule (33) erregt ist, in eine zweite Position zu bringen, wenn die elektromagnetische Spule (33) nicht erregt ist.
Leistungsschalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerstößel (35) mit dem der Schrägfläche (42A) gegenüberliegenden Ende des des Auslöse-Betätigungsriegels (36) in Eingriff ist.
Leistungsschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösefeder (62) auf dem Stab (63) gehaltert und mit dem Ankerstößel (35) derart verbunden ist, daß der Auslöse-Btätigungsriegel (36) bei einer seitlichen Bewegung des Ankerstößels (35) gedreht wird.
Leistungsschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (57) auf dem einen Ende des Betätigungshebels (58) angeordnet ist, wobei eine Bewegung des Betätigungsgriffes (19) das Betätigungsjoch (55) mit der Rücksetzfeder (57) in Eingriff bringt und den Betätigungshebel (19) in einer vorbestimmten Richtung dreht.
Leistungsschalter nach Anspruch 20, dadurch gekenn zeichnet, daß eine fortgesetzte Bewegung Betätigungsgriffes (19) das Betätigungsjoch (55) in eine zweite Richtung weg von einem festen Wirkungszentrum der Rückstellfeder (57) richtet, wodurch die Rückstellfeder (57) gebogen wird.
Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für einen Zugang zu der Aussparung ohne Entfernen des Formgehäusedeckels (12) vorgesehen sind.
Leistungsschalter nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zwischen den Zugangsmitteln und der Auslöse-Betätigungs- und Zubehöreinheit (29) vorgesehen sind, die eine unauthorisierte Entfernung der Auslöse-Betätigungs- und Zubehöreinheit (29) verhindern.