DE3602123A1 - Sicherungsautomat mit einem elektromagnet zur fernsteuerung eines wegrueckbaren unterbrecherkontakts und einem organ zur uebertragung der bewegung des ankers des elektromagnets auf einen bezueglich der bewegung des ankers versetzten punkt dieses kontakts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen insbesondere mehrphasigen Sicherungsautomat mit einem Schnellauslösemechanismus, der mit Hilfe eines lokalen Handbetätigungsorgans ge­ spannt und entspannt werden kann, mehreren Leistungs­ kreisen, deren jeder einen Unterbrecher besitzt, des­ sen beweglicher Kontakt mit diesem Mechanismus verbun­ den ist, so daß er durch ihn geschlossen oder geöffnet werden kann, Fühlern, die auf Überströme verschiedener Natur in diesen Kreisen ansprechen, indem sie die Aus­ lösung dieses Mechanismus und infolgedessen die auto­ matische Öffnung des Unterbrechers bewirken, und einem Elektromagnet, der eine ferngesteuerte Öffnung eines weg­ rückbaren Kontakts dieses Unterbrechers bewirkt, ohne die Auslösung des Mechanismus zu verursachen.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 35 39 976.7 ("Abschalt­ vorrichtung mit Fernsteuerung der Öffnung und Schließung ihrer Kreise"), die am 11. Nov. 1985 von der Anmelderin ein­ gereicht wurde, ist bereits ein Sicherungsautomat der oben beschriebenen Art bekannt, bei dem der feststehende Kontakt jedes Unterbrecherorgans von einem verschwenkbaren leiten­ den Hebel getragen wird, der über ein einziges Übertragungs­ organ durch den Anker eines Elektromagnets betätigt wird, der keine Verbindung mit dem Schnellauslösemechanismus hat.

Die in diesem Patent vorgeschlagenen Ausführungsformen für das Übertragungsorgan sind relativ komplex.

Ziel der Erfindung ist es, eine Ausbildung des Übertragungs­ organs zu schaffen, die gleichzeitig einen sehr kompakten und sehr einfachen Aufbau der Fernsteuereinheit, eine aus­ reichende Verstärkung der Bewegung der wegrückbaren Kontakte bezüglich des Hubs des Ankers und den Einsatz des Auslöse­ mechanismus, der Fühler und der verschiedenen Organe, die ein herkömmlicher Sicherungsautomat besitzt, ohne den Auf­ bau oder die Anordnung verändern zu müssen, gestattet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß sich ein starres Übertragungsorgan in geradliniger Bewegung parallel zur Bewegungsebene des Ankers bewegt und daß es mit den verschwenkbaren Hebeln in einer Ebene gekoppelt ist, die bezüglich dieser Bewegungsebene versetzt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Über­ tragungsorgan einen Schieber mit zwei mit dem Anker ge­ koppelten Schenkeln und einem Steg, der mit Nuten versehen ist, die mit Kopplungsteilen zusammenwirken, die an den je­ weiligen verschwenkbaren Hebeln befestigt sind. Dieser Steg wird an seinen beiden Enden in der Bewegungsebene des Ankers bzw. in einer parallelen Ebene geführt, in der die Kupplungs­ teile gelegen sind. Diese sind zur Schwenkachse der Hebel parallel und zur Bewegung senkrecht. Die Nuten sind so an­ geordnet, daß sie eine Relativbewegung der Kupplungsteile senkrecht zu den Führungsebenen gestatten, und der Steg stützt sich an der parallelen Ebene über Kugeln ab.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Schnitt in der Ebene II-II von Fig. 2 durch einen Sicherungsautomat gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene I-I von Fig. 1 durch die­ sen Sicherungsautomat,

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Teils der zentralen Buchse des Kerns des Elektromagnets mit einer Vorrichtung zur pneumatischen Dämpfung der Bewegung des Ankers, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Kugellagerung des Stegs in der Führungsebene, in der die Kupplungs­ teile enthalten sind.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Sicherungsautomat, der in einem isolierenden, gegossenen Gehäuse 2 einen Kraftspeicher­ mechanismus 3, Stromfühler 7, Unterbrecher 11 und einen ein­ zigen Elektromagnet 19 und in einem auf das Gehäuse 2 aufge­ gossenen Gehäuse 30 elektronische Stromkreise (mit einem Transistor 31 dargestellt) besitzt, die der Spule 21 des Elektromagnets 19 als Antwort auf ein an die beiden An­ schlüsse 32-33 angelegtes Steuersignal hohe Anzugsströme und einen niedrigeren Haltestrom liefern können.

Der an sich bekannte Kraftspeichermechanismus 3 besitzt eine Betätigungsstange 4, eine Speicherfeder 60, einen Riegel 5 und einen Spannhebel 6, mit dem dieser Mechanismus gespannt oder entspannt werden kann.

Die Stromfühler 7, die in derselben Anzahl wie die Phasen vorgesehen sind (drei in dem dargestellten Beispiel), be­ sitzen jeweils auf an sich bekannte Weise ein Bimetall­ element 8 und eine magnetische Vorrichtung 9, die auf an­ haltende Stromüberlasten bzw. auf Ströme hoher Stärke wie Kurzschlüsse ansprechen können, wobei sie ein Kippelement 10 bewegen, an dem sich der Hebel 5 abstützt. Diese Vor­ richtung 7 ist mit einem Ausgangsanschluß 14 verbunden.

Die Unterbrecher 11, die in der Anzahl der Phasen vorge­ sehen sind, besitzen jeweils auf an sich bekannte Weise einen beweglichen verschwenkbaren Kontakt 12, der elek­ trisch durch einen geflochtenen Leiter 13 mit der ent­ sprechenden Überwachungsvorrichtung 7 und mechanisch mit der Stange 4 verbunden ist, sowie einen wegrückbaren ver­ schwenkbaren Kontakt 15, der durch einen geflochtenen Lei­ ter 16 mit einem Eingangsanschluß 27 verbunden ist.

Der Kontakt 15 ist bei der Auslösung des Sicherungsautomats feststehend und wird nur bewegt, wenn eine ferngesteuerte Öffnung des Stromkreises auf die im nachstehenden erläuterte Weise vorgenommen werden soll.

Die Lichtbogenkammern 17, die in der Anzahl der Phasen vor­ gesehen sind, sind jeweils auf an sich bekannte Weise mit Rippen 18 zur Zerteilung der Lichtbögen versehen, die bei der Öffnung des Unterbrechers auftreten.

Ein Mehrfachschieber 23 verbindet den Anker 22 des Elektro­ magnets 19 mit Verbindungsorganen, die mit den jeweiligen Kontakten 15 fest verbunden sind.

Diese Verbindungsorgane bestehen aus Stiften 24, die an den Hebeln 50 befestigt sind. Jeder Stift tritt mit seinen Enden in zwei Kupplungsnuten 38-39 ein, die zu der Ebene II-II senkrecht sind.

Der Schieber 23 besitzt einen Steg 40 und zwei Schenkel 34-35 (Fig. 1).

Der Steg 40 wird in geradliniger Bewegung zwischen zwei Flä­ chen 41 und 42 geführt, die zu der Ebene II-II parallel sind. Die Fläche 41 gehört zu dem Gehäuse 2, während die Fläche 42 zu dem Gehäuse 30 gehört.

Der Steg 40 stützt sich an der Fläche 41 mit Hilfe von Kugeln 61 ab, die in Aussparungen 62 des Stegs 40 angeordnet sind (Fig. 4). Die Nuten 38-39 sind in Gabeln vorgesehen, mit de­ nen der Steg versehen ist und die in Höhe der Fläche 41 ange­ ordnet sind, so daß der Stift 24 bezüglich der Ebene II-II deutlich versetzt ist.

Der bewegliche Anker 22 (Fig. 1) besitzt einen Steg 45, zwei Schenkel 46-47 und einen zylindrischen Kern 48, der mit einem Antifriktionsmaterial beschichtet ist. Der Kern 48 gleitet in einer zylindrischen, paßgenauen Buchse 50, die in einem Steg des feststehenden Jochs 20 befestigt ist, das seiner­ seits zwei Schenkel 52-53 besitzt, die magnetisch mit den Schenkeln 46-47 zusammenwirken.

Wie Fig. 1 zeigt, greifen die Schenkel 34-35 des Schiebers um den beweglichen Anker 22 herum und sind mit diesem durch Schrauben 36-37 gekoppelt, die Drehachsen bilden.

Das Gehäuse 30 wird durch den Bodendeckel 43 des Gehäuses 2 gehalten. Dieser Deckel 43 dient auch zum Halt des Jochs 20 in Nuten des Gehäuses 2.

Der Boden 54 der Buchse 50 (Fig. 3) ist mit einer oder mehreren Öffnungen 55 versehen, die das Austreten der zwischen dem Bo­ den und dem Kern 48 enthaltenen Luft gestatten, wobei sie die Funktion eines pneumatischen Dämpfers erfüllen. Ein elastischer Ring 56, der koaxial zu dem Kern in einer an dessen Ende 58 vorgesehenen Aussparung 57 angeordnet ist, ergänzt die Dämpfung der Bewegung des Ankers, so daß Stöße vermieden werden, die den Riegel 5 und die Einrichtung 10, die äußerst empfindlich sind, voneinander trennen könnten.

Trennwände 63 trennen die wegrückbaren Kontakthebel von dem Elektromagnet.

Die Auslösung des Sicherungsautomats bei Auftreten einer Strom­ überlast oder eines Kurzschlusses geht auf bekannte Weise durch die Wirkung der Stromüberwachungsvorrichtungen vor sich und besteht in einer Öffnung des beweglichen Kontakts 12.

Der wegrückbare Kontakt 11 wird um eine feststehende Achse 120, die an dem Gehäuse 2 befestigt ist und zur Achse des Stifts 24 parallel ist, verschwenkt, wenn er durch die Bewegung des An­ kers 20 infolge des an die Anschlüsse 32-33 angelegten Steuer­ signals betätigt wird. Durch diese Bewegung werden die Schen­ kel 34-35 in eine geradlinige Bewegung versetzt, die in der Ebene II-II stattfindet.

Da der Steg 40 zwischen zwei zur Ebene II-II parallelen Flä­ chen geführt wird, ist die Bewegung der Nuten ihrerseits eine zu dieser Ebene parallele geradlinige Bewegung, so daß der Stift 24, der einen Kreisbogen beschreibt, sich bezüglich des Bodens der Nuten senkrecht zu dieser Ebene bewegen muß.

Ein leichtes Verschwenken der Arme 34-35 um ihre Achse, mit der sie an dem Anker befestigt sind, gestattet einen Ausgleich einer gegebenenfalls vorhandenen Abweichung von der genauen Parallelität zwischen der Bewegungsebene des Ankers und der Führungsebene 42 der von den Nuten entfernten Fläche des Stegs. Da die Reaktion des Kontakts 15 bei seinem Verschwen­ ken entgegen dem Uhrzeigersinn sich so auswirkt, daß der Steg 40 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, besteht dagegen in Höhe der Führungsebene 41 der anderen Fläche des Stegs die Gefahr eines Festfressens. Die Kugeln 61 beseitigen diese Gefahr.

Die Anordnung des Schiebers bezüglich des Elektromagnets führt zu einem besonders kompakten Aufbau der Fernsteuer­ einheit.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs­ beispiele beschränkt, sondern läßt verschiedene Änderungen zu.

Claims (6)

1. Sicherungsautomat mit mindestens einem Unterbrecher mit einem beweglichen Kontakt und einem wegrückbaren Kontakt, der von einem verschwenkbaren Hebel (15) getragen wird, Einrichtungen (5, 6, 7) zur Schnellauslösung der Öffnung des beweglichen Kontakts (13), ein elektromagnetisches Betätigungsorgan (19), das ein Element (22) besitzt, das unter der Einwirkung eines an das Betätigungsorgan angelegten Steuersignals in gerad­ liniger Bewegung beweglich ist, und einem Organ (23) zur Übertragung der Bewegung des beweglichen Elements auf den wegrückbaren Kontakt, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsorgan (23) starr ist, sich in geradliniger Bewegung in einer zur Bewegung des beweglichen Elements (22) parallelen Ebene (II-II ) bewegt und mit dem verschwenkbaren Hebel (15) an einem Punkt (24) gekuppelt ist, der gegen diese Ebene versetzt ist.

2. Sicherungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsorgan einen Schieber (23) besitzt, der zwei mit dem beweglichen Element (22) gekuppelte Schenkel (34-35) und einen Steg (40) besitzt, der mit Nuten (38-39) versehen ist, die mit Kupplungsteilen (24) zusammenwirken, die an dem verschwenkbaren Hebel (15) befestigt sind, daß der Steg an seinen beiden Enden in der Bewegungsebene (II-II) des be­ weglichen Elements bzw. in einer parallelen Ebene (41) geführt ist, in der die Kupplungsteile gelegen sind, daß diese Kupp­ lungsteile zur Schwenkachse (120) des Hebels (15) parallel und zur Bewegung senkrecht sind, daß die Nuten so angeordnet sind, daß sie eine Relativbewegung der Kupplungsteile senk­ recht zur Führungsebene (41-42) zulassen, und daß sich der Steg an der parallelen Ebene (41) über Kugeln (61) abstützt.

3. Sicherungsautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Betätigungsorgan einen Elektro­ magnet besitzt, der ein feststehendes Joch (20), eine Spule (21) und einen Anker (22) aufweist, der das bewegliche Ele­ ment bildet, und daß die beiden Schenkel (34-35) des Schie­ bers den Anker umgreifen und mit ihm über Schrauben (36-37) gekuppelt sind, die Drehachsen bilden.

4. Sicherungsautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektromagnetische Betätigungsorgan einen Elektromagnet besitzt, der ein Joch (20) und einen Kern (48) besitzt, der verschiebbar in einer ihrerseits an dem Joch be­ festigten Buchse (50) montiert ist, und daß der Boden (54) der Buchse mit mindestens einer Öffnung (55) zum Austreten der zwischen dem Boden und dem Kern eingeschlossenen Luft versehen ist.

5. Sicherungsautomat nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen elastischen Ring (56), der koaxial zu dem Kern in einer Aus­ sparung (57) angeordnet ist, die an dem dem Boden gegenüber­ liegenden Ende (58) des Kerns vorgesehen ist.

6. Sicherungsautomat nach Anspruch 2, bei dem das elektromag­ netische Betätigungsorgan außerdem einen elektronischen Strom­ kreis (21) besitzt, der bei Auftreten des Steuersignals einen Haltestrom und einen Anzugsstrom erzeugen kann und in einem Zusatzgehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgehäuse (30) eine Führungsfläche (42) für die in der Bewegungsebene (II-II) gelegene Fläche des Stegs (40) bil­ det.