PROTECTIVE SWITCH WITH A RELEASE OPERABLE BY HAND

Abstract: 1. An electric protective circuit breaker (1) comprising mobile switching components (12), an insulating housing (2) consisting of an upper component (3) and a lower component (4), a tripping defice for automatic disconnection by the release of interlocking mobile switching components (12), and a trigger element which is arranged on the upper component (3) of the insulating housing (2), which can be manually moved against the force of an energy store (42), and which cooperates with the tripping device, characterised by the following features : a first energy store (31) that biasses the trigger element in the trigger direction ; and an additional, more powerful energy store (42) that maintains the trigger element in its rest position against the force of the first energy store (31).

Description: Schutzschalter mit einem von Hand bewegbaren Auslöseorgan Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schutzschalter mit bewegbaren Schaltstücken, einem aus Oberteil und Unterteil bestehenden Isoliergehäuse, einem Aus löser zur selbsttätigen Abschaltung durch Freigabe der Verklinkung der bewegbaren Schaltstücke und einem an dem Oberteil des Isolierstoffgehäuses angebrachten, gegen die Wirkung eines Kraftspeichers von Hand beweg baren, mit dem Auslöser zusammenwirkenden Auslöseorgan. Ein Schutzschalter mit diesen Merkmalen ist beispielsweise durch die US-PS 3 895 205 bekannt geworden. Das von Hand zu betätigende Auslöseorgan dient zur Prüfung des Schutzschalters, ohne diesen dabei aus seinem Einbauort entfernen zu müssen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schutzschalter zusätzlich mit einer Einrichtung zu versehen, die eine Auslösung des Schutzschalters beim Abheben von seiner Montagefläche bewirkt, und ein vorhandenes Handauslöseorgan in diese Einrichtung einzubeziehen. Diese Aufgabe wird bei einem Schutzschalter der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst: Ein erster Kraftspeicher spannt das Auslöseorgan in Auslöserichtung vor; ein weiterer stärkerer Kraftspeicher hält das Auslöseorgan entgegen der Wirkung des ersten Kraftspeichers in seiner Ruhelage. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, eine Lageänderung des stärkeren Kraftspeichers in Abhängigkeit von der Lage des Schutzschalters vorzusehen und dadurch dem ersten Kraft speicher die Möglichkeit zu geben, das Auslöseorgan im Sinne der Auslösung zu betätigen. Es empfiehlt sich dabei, die Abstützung des weiteren Kraftspeichers so zu wählen, dass dieser durch Abheben des Schutzschalters von seiner Montagefläche entspannbar und dann durch den ersten Kraftspeicher überwindbar ist. Hierzu kann in vorteilhafter Weise als dem Auslöseorgan gegenüberliegendes Widerlager des weiteren Kraftspeichers ein an der zur Befestigung des Schutzschalters dienenden Unterseite des Unterteiles endender Stössel dienen. Der Stössel stellt die zwangsläufige Betätigung der Einrichtung sicher. Um die Montage der Einrichtung zu erleichtern, kann das Auslöseorgan als in dem Oberteil des Isolierstoffgehäuses geradlinig verschiebbar gelagerter Stössel ausgebildet sein, der mit dem in dem Unterteil des Gehäuses geführten Stössel längsverschiebbar verbunden ist. Beide Stössel können nämlich dann mit den zugeordneten Kraftspeichern an dem Unterteil is Gehäuses angebracht werden. Beim Aufsetzen des Oberteiles gelangt der obere Stössel in seine in dem Oberteil befindliche Führung. Die geradlinige relative Verschiebbarkeit der beiden Stössel zueinander kann durch folgende Merkmale erreicht werden: Die Verbindung ist als Schnappverbindung ausgebildet; sie umfasst einen scharfkantig hinterschnittenen zentralen Zapfen des im Unterteil des Gehäuses geführten Stössels und eine scharfkantig in einen Hohlraum mündende Öffnung des als Auslöseorgan dienenden Stössels. Die Schnappverbindung ist nach einer bei der Montage vorgenommenen Fügung nur noch gewaltsam trennbar. Sie widersteht daher den 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. Durch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dafür gesorgt werden, dass die Einrichtung gleichermassen für Auslösung von Hand oder für Auslösung von Hand und zusätzliche selbsttätige Auslösung beim Abheben des Schutzschalters von seiner Montagefläche verwendbar ist. Hierzu kann der in dem Unterteil des Gehäuses geführte Stössel mit einem verbreiterten Fussteil versehen sein, und an der Unterseite des Unterteiles kann eine Ausnehmung zur Aufnahme des Fussteiles und eines den Stössel blockierenden, im Bedarfsfall anzubringenden Sperrgliedes angeordnet sein. Ist das Sperrglied, z. B. ein Federring, in die Ausnehmung eingelegt, so kann sich der in dem Unterteil geführte Stössel nicht bewegen und dient dann als ortsfestes Widerlager des einen Endes des stärkeren Kraftspeichers. Wird dagegen der Schutzschalter mit entferntem Sperrglied auf einer Montagefläche befestigt, so hat der in dem Unterteil geführte Stössel die Möglichkeit, beim Abheben des Schutzschalters von der Montagefläche unter der Wirkung des stärkeren Kraftspeichers an der Unterseite des Schalters herauszutreten, wobei sich die stärkere Kraftspeicherfeder entspannt. Die auf den im Oberteil geführten Stössel wirkende Kraftspeicherfeder vermag dann die verminderte Federkraft der stärkeren Kraftspeicherfeder zu überwinden und die Auslösung des Schutzschalters zu veranlassen. 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 Fig. 2 in der Draufsicht gezeigt. Eine Einrichtung gemäss der Erfindung ist als Schnitt III-III in Fig. 2 in der Fig. 3 gezeigt. Eine Einzelheit der Einrichtung ist vergrössert in der Fig. 4 dargestellt. Der in der Fig. 1 gezeigte Schutzschalter 1 umfasst ein aus einem Isolierstoff bestehendes Gehäuse 2, das ein Oberteil 3 und ein Unterteil 4 aufweist. Aus einer o nung 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 vberstromauslöser. Beide wirken auf eine Auslösewelle 21, bei deren Verdrehung aus der dargestellten Ruhelage eine Zwischenklinke 22 und eine an dieser abgestützte Hauptklinke 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 mittleren Polbahn vorgesehen. Dagegen erstreckt sich die Auslösewelle 21 über alle Pole und ist von den Auslösern jedes Poles beeinflussbar. Der Fig. 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 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 so lange als Widerlager der Schraubendruckfeder 31, wie sich der Stössel 30 ausserhalb des Schutzschalters 1 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 Fig. 3 und insbesondere die Fig. 4 zeigt, befindet sich in der Gebrauchslage der Teile der Zapfen 37 in einer 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 Zu sammenfügung zusammengehalten werden. Sie sind dann entsprechend der Länge der Ausnehmung 40 längsverschiebbar verbunden. (Fig. 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 42 eingesetzt. Sie bildet den stärkeren Kraftspeicher, wäh- rend die Schraubendruckfeder 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 Fig. 3 gezeigten Ruhelage des Stössels 36 in einer Ausnehmung 44 an der Unterseite des Unterteiles 4 aufgenommen ist. Ein als Sperrglied dienender Federring 45 ist ebenfalls in die Ausnehmung 44 eingelegt und sichert den Stössel 36 gegen jede Verschiebung. Die beschriebene Einrichtung wirkt in folgender Weise: Ausgehend von der in Fig. 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 eSnes Hilfswerkzeuges, z. B. eines Stiftes oder Schraubendrehers, niederdrücken. Unter Uberwindung der Kraft der Schraubenfeder 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 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 Schutz schalters 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 spannungftlhrenden 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 Fig. 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 zwangs läufige Auslösung bei ausziehbaren Schaltern im Bedarfs fall ohne wesentliche Verteuerung des Schalters anwendbar ist. 8 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprtiche 1. Elektrischer Schutzschalter mit bewegbaren Schaltstücken, einem aus Oberteil und Unterteil bestehenden Isolier stoffgehäuse, einem Auslöser zur selbsttätigen Abschaltung durch Freigabe der Verklinkung der bewegbaren Schalt stücke und einem an dem Oberteil des Isolierstoffgehäuses ange brachten, gegen die Wirkung eines Kraftspeichers von Hand bewegbaren, mit dem Auslöser zusammenwir kenden Auslöseorgan, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: ein erster Kraftspeicher (31) spannt das Auslöse organ (30) in Auslöserichtung vor; ein weiterer stärkerer Kraftspeicher (42) hält das Auslöseorgan entgegen der Wirkung des ersten Kraft speichers (30) in seiner Ruhelage. 2. Schutzschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der weitere Kraftspeicher (42) durch Abheben des Schutzschalters (1) von seiner Montagefläche entspannbar und dann durch den ersten Kraftspeicher (31) überwindbar ist. 3. Schutzschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als dem Auslöseorgan (30) gegenüberliegendes Widerlager des weiteren Kraftspeichers (42) ein an der Unterseite des Unterteiles (4) des Isolierstoffgehäuses (2) endender Stössel (36) dient. 4. Schutzschalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Auslöseorgan (30) als in dem Oberteil (3) des Isolierstoffgehäuses (2) geradlinig verschiebbar gelagerter Stössel (30) ausgebildet ist, der mit dem in dem Unterteil (4) geführten Stössel (36) längsverschiebbar verbunden ist. 5. Schutzschalter nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: die Verbindung ist als Schnappverbindung ausgebildet; sie umfasst einen scharfkantig hinterschnittenen, zentralen Zapfen (37) des in dem Unterteil (4) des Isolierstoffgehäuses (2) geführten Stössels (36) und eine scharfkantig in einen Hohlraum (40) mündende Öffnung (38) des als Auslöseorgan dienenden Stössels (30). 6. Schutzschalter nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Kraftspeicher die Stössel (30, 36) umschliessende Schraubendruckfedern (31, 42) dienen. 7. Schutzschalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der in dem Unterteil (4) des Isolierstoffgehäuses (2) 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 (ag) blockierenden, im Bedarfsfall anzubringen- den Sperrgliedes (45) angeordnet ist. 8. Schutzschalter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 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) aut- nehmenden Ausnehmung (35) geführt ist.

Inventors: PREUSS, BERNHARD, ZEUKE, REINHARD
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: H01H71
IPC codes: H01H73, H01H71, H01H11