DE7044352U - Schutzschalter, insbesondere Fehlerstromschutzschalter - Google Patents

Description

Neuerung
Die xgfriaimg betriift einer. Schutzschalter, insbesondere Fehler— strcr.schutzschalter, :~it f i.:.:- drehbarer. Mitnehmer für einen Ent— klinkungshceel eines Schalt ε c-hlcsses scvie nix einen Hai τ ε nag: et en, der einer, auf den !"itr.ehner einwirkenden Anker aufweist, und i_it einen aiii der. Kitr.e;_T.~r u\nd der. Anlier des Halte-agnexen einvirizender. Auslöse.-rrai^speicher, insbesondere einer Alis lös ε feder.

Auf den intiu-inioirigsriebel wird in eingesciialteten Zustand des Schuczschalters eine Klinken>:rafx ausgeübt, die häufig sehr groS ist. Das von der Ausicsefeder über den Mitnehner auf den Järtklinkun-shebei des Scnaltschlosses ausgeübte Moment r:u3 also beim Auslösen des Schalters zur Überwindime der unter TJbrbänden erheblichen KürJ-brüirafx verhältnismäßig groß sein. Die.^ i,-3cJingt, daB auch die im L ins c halt cast anci auf den Arüier des Ha.1 tenagneten auszuübende Haltekraf"- erheblicn ist und da£ deshalb öie in die Erregerspuie des Halte-agneten zur Freigabe des Ankers is Ausiösefall einzuspeisende ^rregerieistung einen verhältnisniLSig großen Wert hat. Bas bedeutet jedoch, daü der Surfensxronwandler, dessen Prinär— wicklungen in einen Schutzschalter, insbesondere in einen Fehlerstromschutzschalter, in zu überwachender. Stron]creis liegen und dessen Sekundärwicklung bein Auftreten eines Pehierstrones die Err-?gerspule des Kaltenagneten speist, und danit auch der Schuxzschalter selbst grc2e gecnetriscae Abnessungen hat.

Neuerung

Der xrJfcüjabces liegt die Aufgabe zugrunde, einer: Schutzschalter möglichst geringer Baugröße zu schaffen, dessen Haltemagnet nur eine kleine Haltekraft auszuüben braucht und dessen Kitnehner dennoch in der Lage ist, bein Auslösen des Schaltschlosses die auf den

el einwirkende Klinkenkraft zu überwinden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Schutzschalter der eingangs erwähnten Art dac-iirch goy.erjizoicnnet, dau der Auslcsekraf tspeicher so

ange-

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bracht ist, daß sich das auf den Mitnehmer übertragene Moment bt.im Drehen des Mitnehmers in die Auslöserichtung bis zum Auslösen dea Schaltschlosses vergrößert.

Neuerung
Die ldxfxxjäMX£ und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung näher

erläutert:

Figur 1 zeigt in Seitenansicht einen Haltemagneten für einen Schutzschalter in einem teilweise geöffneten Gehäuse.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf den Haltemagneten nach Figur 1 ohne Gehäuse.

Figur 3 zeigt die Seitenansicht des verschlossenen, den Haltemagneten enthaltenden Gehäuses im eingeschalteten Zustand des Schutzschalters.

Figur 4 zeigt die Seitenansicht entsprechend Figur 3 beim Auslösen des Schutsschalters.

Nach Figur 1 ist der Haltemagnet in einem rechtwinklig abgebogenen Gehäuse 2 angeordnet. Er besteht, wie Figur 2 zeigt, aus zv/ei nebeneinander angeordneten Schenkeln 3 und 4 aus magnetisch gut leitendem Werkstoff (z.B. einer Nickel-Eisen-Legierung mit 70 bis OO Gew.-^f/S lücke !gehalt), die an einem Ende je eine Aussparung 5 und 6 haben. Diese Aussparungen 5 una 6 liegen sich gegenüber. In ihnen ist ein Permanentmagnet 7 so angeordnet, daß jeder Schenkel an einer anderen Polfläche des Permanentmagneten 7 anliegt. Der Anker 8, der ebenfalls aus magnetisch gut leitendem Yferkstoff (z.B. aus der obengenannten Ilickel-Eisen-Legierung) besteht, befindet sich am anderen inde der Schenkel 3 und 4 gegenüber den Polflächen dieser Schenkel. Dort ist auch eine Erregerspule 9 auf dem Schenkel 4 angeordnet. Zwirchen der Erregerspule 9 und dem Permanentmagneten 7 befindet sich ein eine hohe Auslöseempfindlichkeit bewirkender magnetischer Nebenschluß zum Permanentmagneten 7. Dieser ITebenschluß besteht aus zwei eng nebeneinanderliegenden Ansätzen 10 und ¹I an den Schenkeln 3 und 4· Zwischen den Ansätzen 10 und 11 ist eine dünne Folie aus magnetisch schlecht leitende·?. Werkstof_, z.B. eine 10 u dicke Aluminiumfolie, angeordnet. Die Schenkel 3 und 4 sind durch eine Querschraube 3β miteinander verbunden.

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Der Anker O ist an einen Arm 13 befestigt, der einen Bügel 30 mit zv/ei Schenkeln 31 aufweist, die je mit einer Lt -rbohrung 52 versehen sind und auf einer Yfelle 14 uia diese Yfelle 14 drehbar angebracht sind. Die Welle 14 ist in einer Durchführung in der in Figur 1 r.ur teilweise dargestellten Seitenwand 16 des Gehäuses 2 senkrecht zu den Schenkeln 3 und 4 und zur Zeichenebene der Figur 1 drehbar gelagert. Die mit der Längsachse der Yfelle 14 zusanunenfallende Drehachse des Ankers 8 ist also ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1.

Im Gehäuse 2 ist konzentrisch zur Yfelle 14 eine Drehfeder 33 angeordnet, die sich am Gehäuse 2 und am Arm 13 des Ankers 8 abstützt und die den Anker 8 in Richtung auf die Polflächen der Schenkel 3 und 4 zu drehen sucht. Die Welle 14 ist ferner innerhalb des Gehäuses 2 mit einem Spannstift 34 versehen/ der den Arm 13 nur beim Drehen der Yfelle I4 in Auslöserichtung gemäß Pfeil 28 mitnimmt.

Der Pfeil 15 symbolisiert die auf den Anker 8 im Einsehaltzustand einwirkende, von den Schenkeln 3 und 4 des Haltemagneten ausgehende Haltekraft. In Figur 1 ist der Anker 8 im Einsehaltzustand eingezeichnet und gestrichelt die Lage des Ankers 8 beim Auslösen des Schutzschalters angedeutet.

Räch Figur 3, in der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind und die den Haltemagneten im Einschaltzustand des Schutzschalters zeigt, sitzt außerhalb des Gehäuses 2 über der Seitenwand 16 auf der Welle I4 ein um die Drehachse des Ankers 8 drehbarer Mitnehmer 17 für einen Entklinkungshebel 18 eines nicht dargestellten Schaltschlosses. Ein zwischen zwei Zungen 17a am Mitnehmer 17 angeordneter und an der Welle I4 außerhalb des Gehäuses 2 befestigter weiterer Spannstift 35 sorgt dafür, daß der Mitnehmer 17 die Welle I4 beim Drehen in "beide Drehrichtungen mitdreht. Der Entklinkungshebel 18 ist durch den Mitnehmer 17 um eine zur Zeichenebene der Figur 3 senkrechte Achse 19 drehbar. Das nicht dargestellte Schaltschloß ist im Schutzschalter so ejigeordnet, daß die Yfelle I4 und damit die Drehachse

YPA 7O/.;O~4 f des Ankers 8 in Bezug auf die Achse 19 parallel und ortsfest isx.

Der Entklinkungsheeel 16 sitzt auf einer Welle 18a, deren Längsachse mit der Drehachse 19 Susanneni'iillt und die ejl nicht dargestellten Schaltschloß usi ihre Längsachse drehbar angeordnet ist. Die Welle 18a ist cit einer "eilwelle 13t verseher., an der eine um eine zur Drehachse 19 parallele Achse 21 schwenkbare Klinke 20 des sonst nicht dargestellten Schaltschlcsses anliegt. Die Klini:c 20 übt auf die Kantelflache der Teilwelle 15b i^ eingeschalteten Zustand des Schalters eine erhebliche KlirJ:eru:raft in Richtung des Pfeiles 22 aus.

Am Ende eines Armes 23 des Mitnehmers 17 und an eiu· _ asten Zapfen 24 an der Seitenwand 1C des Gehäuses 2 des Ka^ . ^.aeten ist als Auslösefeder eine aus einer Schraubenfeder 25 bestehend2 Zugfeder senkrecht- zur Drehachse des Ankers £ befestigt. Die Virkungslinie 2ό der Schraubenfeder 25 ist also senkrecht zu der nit der Längsachse der Welle 14 zusammenfallenden Drehachse des Ankers 8 und hat in Einschaltzustand des Schutzschalter, in den der Anker 8 an den Polflächen der Schenkel 3 und 4 anliegt, von dieser Drehachse einen Abstand a₁. Im Bereich der Welle 14 ist die Schraubenfeder 25 vorteilhaft mit einem Steg 27 versehen, der Platz für die Welle 14 insbesondere im Einschaltzustand des Kaltenagneten schafft. Die Wirkungslinie 26 der Schraubenfeder 25 ist so angeordnet, daß die Schraubenfeder 25 den Mitnehmer 17 in die durch den Pfeil 28 angedeutete Auslöserichtxing des Ankers 8 zu drehen sucht. Außerdem befindet sich die Schraubenfeder 25 auf der Seite der Welle 14, auf der sich der Abstand zwischen ihrer Wirkungslinie 26 und der mit der Drehachse des Ankers 8 zi^saiHüenfallendon Längsachse der Welle 14 vergrößert, wenn der Anker 8 in Auslöserichtung gemäß Pfeil 2S in die in Figur 1 gestrichelt dargestellte Lage ira A\islösezustand gedreht wird.

Figur 4 verdeutlicht den Auslösevorgang am Haltemagneten. Wird der Anker 8 beim Fließen eines Fehlerstrones durch die Primärwicklungen des nicht dargestellten, im Schutzschalter befindlichen Sunaaenstroawandlers, dessen Sekundärwicklung an der Erregersp\ile 9 liegt,

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von den Schenkeln 3 ur.d 4 des Haltenagneter. freigegeben, so wird der Ki"tr.oh:_<=r 17 und der ArJ:er S vor, der einen Zug ausübenden Schrauben!euer 23 gegen die Wirkung der Drehfeder 35 ua die Längsacnse der VeHe 14 ir. Richtung des Pfeiles 2S gedreht. Wie nan erkennt, ist der Abstand a« der Winnings linie 2ό you. der sit der Längsachse der Welle 14 zusammenfallenden Drehachse des Ankers 8 beim Betätigen des £ntklinkungshebeis 1S durch den Mitnehmer 17 erheblich größer als der entsprechende Abstand a₁ im Einschalt-Eustand nach Figur 3. Die Schraubenfeder 25 ist vorteilhaft so angeordnet, da3 sich ihre Drehung bein Drehen des Nitnehaers 17 aus der ünschaltsxellung nach Figur 3 in die Stellung bein· Auslösen des nicht dargestellten Schaltschlosses mar wenig oder praktisch gar nicht verändert. Deshalb ändert sich auch die Zugkraft der Scr.ra-bt3r.fc_:r 25 bein Drehen des Ankers 8 in die Auslösestellung praktisch nicht und von der Schraubenfeder 25 wird bein Auslösen des Selbstschalters wegen des größeren Abstandes a₂ ein erheblich größeres Kcnent auf den Mitnehmer 17 übertragen als im üinschaltzustand entsprechend Figur 3> in aera der Abstand a.. sehr klein ist. Der !!itnehner 17 überträgt also bein: Auslösen des Schutzschalter s eine Kraft auf den üntklinkuiigshebel 18, die genügend gro3 ist, die vo=: Schaltschloß ausgehende Klinkenkraft entsprechend Pfeil 22 su überwinden, so daS der ijvtklinkungshebel 18 von liitnehner 17 in Richtung des Pfeiles 37 gedreht wird und die Klinke 20 unter Freigabe des nicht dargestellten Schaltschlosses von der Teilwelle 18b abgleitet.

Das von der Schraubenfeder 25 in Einschaltzustand auf die Welle I4 und den Anker 8 übertragene Κοπ-ent und die von den Schenkeln 3 und A des Haltemagneten auf den Anker 8 auszuübende Haltekraft 15 sind bei gleicher Klinkenicraft Z2 und bei praktisch gleicher Zugkraft der Schraubenfeder 25 un so kleiner, ie näher die Wirkungslinie 26 in Einschalt zustand zxir nit der Liüigsachse der Welle 14 zusammenfallenden Drehachse des Anl-iers S verläuft, je kleiner also der Abstand a₁ ist.

Während des Auslesens des nicht dargestellten Sehältschlosses nach, den Abgleiten der Klir-ke 2ö von der Halbveile 18b wird der Mitnehmer 17 von der nicht dargestellten, die beweglicher Schalxkontakte

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tragenden Schal tv/elle des Schut ^schalters über ein ebenfalls nicht dargestelltes, am Haken 29 des ij.tiienmers 17 eingehängtes Verbindungsteil entgegen dem Pfeil 28 ühcr die in Figur 3 dargestellte Einschaltstellung hinaus gedreht. Dadurch hebt der Spannstift 34 vom Am 13 ab, λ-jodurch gewährleistet ist, daß der Anker 8 durch die Drehieder 33 an die Polflächen der Schenkel 3 und 4 angelegt wird.

Günstigerweise ist der Maxinalabstand des Stegs 27 der Schraubenfeder 25 von der Wirkungslinie 26 dieser Schraubenfeder 27 kleiner als der halbe Durchmesser der Welle 14. Da der Steg 27 in den Figuren 3 und 4 parallel zur Wirkungslinie 26 verläuft, hat er überall von der Wirkungslinie 26 den Abstand a·,, welcher kleiner ist als der halbe Durchmesser der Welle I4. Die Wirkungslinie 26 befindet sich auf derselben Seite des Steges 27 wie die Welle I4. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Wirkungslinie 2b nach dem Auslösen des Selbstschalters von der Seite der Längsachse der Welle 14» auf der sich der Steg 27 befindet, auf die andere Seite der Längsachse überspringt und die Schraubenfeder 25 auf den Mitnehmer 17 schließlich ein Moment ausübt, welches diesen Mitnehmer 17 entgegen dem Pfeil 28 zu drehen sucht. Daher ist gewährleistet, daß der Mitnehmer durch die Schraubenfeder 25 in Kichtung des Pfeiles 28 wieder in die in Figur 3 dargestellte Einschaltstellung gedreht wird, wenn der Schutzschalter durch Betätigen eines nicht dargestellten Handbetätigungsorgans wieder eingeschaltet und dabei das arr, Haken 29 eingehängte, nicht dargestellte Verbindungsteil von der ebenfalls nicht dargestellten Schaltwelle freigegeben v/ird.

4 Figuren

Claims (3)

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1. Schutzscr^ ;r, insbesondere Fehlerstromschutzschalter, mit einen drehbaren i-Ixtneii^cr für einen Zntklinkungshebel eines Schaltschiosses sov.'ie mit einem HalteL;agneten, der einen auf den rütnehr.er einwirkenden Anker aufweist, und sit eines auf den Ilitnehner und den Anker des Halteniagneten einwirkenden Auslösekraftspeicher, insbesondere einer Auslösefeder, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösekraftspeicher so angebracht ist, da3 sich das auf den !-litnehmer übertragene Konent bein Drehen des Kitnehners in die Auslcserichtung bis zim Auslösen des Schaltschlosses vergrößert.

2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadiurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer und der Anker des rlalteniagneten un oine geneinsane ortsfeste Drehachse drehbar sind, daß der Auslösekraftspeicher eine an Mitnehmer oder an Anker angreifende Schraubenfeder nit einer senkrecht zur Drehachse von liitnehner und Anl-ier und nit Abstand von dieser Drehachse verlaufenden Wirkungslinie ist und daß diese Schraubenfeder auf der Seite der Drehachse von Kitnehner und Anker angeordnet ist, auf der sich der Abstand ihrer \/irkungsiinie von der Drehachse beim Drehen des Xitnehner3 in Auslöserichtung vergrößert.

3. Schutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker an einen Arm befestigt ist, der zusarj^en sit den; Mitnehmer auf einer gemeinsamen Welle sitzt, deren LJinjsachse nix der Drehachse von Mitnehmer und AnI:er fluchtet, und da3 die Schraubenfeder im Bereich der V/elle einen Steg auf v/eist, dessen MaJcin-alabstanQ von der Vfirkungslinie der Schraubenfeder kleiner ist als der halle Durchmesser der V/elle