JUSTIERBARER KURZSCHLUSSAUSLÖSER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Überstromauslöser mit einem Joch, mit einer Spulenwicklung, mit einem Pol, mit einem Anker und mit einer Rückhaltefeder zum Vorspannen des Ankers, wobei zwischen dem Pol und dem Anker ein Luftspalt besteht.

[0002] Eine gattungsgemäße Einrichtung wird bei unverzögerten Überstromauslösern verwendet, wie sie bekannterweise in Leistungsschaltern zum Schalten und Schützen von Motoren und anderen Verbrauchern eingesetzt werden. Diese unverzögerten Überstromauslöser sind als elektromagnetische Auslöser konzipiert, die im Wesentlichen eine Spulenwicklung, einen Spulenkörper, einen Anker, einen Pol, einen Stößel, eine Rückhaltefeder und ein Joch umfassen. Der Anker zieht bei einem bestimmten Bemessungsstrom des Leistungsschalters, z.B. beim dreizehnfachen Nennstrom bei Motorschutz oder beim 19-fachen Nennstrom beim Trafoschutz an. Die Ankerbewegung wirkt dabei auf ein Schaltschloss und auf ein bewegliches Schaltstück, um die Kontakte zu öffnen. Gemäß Norm (IEC60947) darf dabei der Ansprechstrom maximal ±20 % schwanken.

[0003] Bei größeren Einstellbereichen besteht die Schwierigkeit darin, wegen der benötigten größeren Tragquerschnitte, geringeren Windungszahlen, größeren Toleranzen der Spule und des Wickeldrahtes und dem damit verbundenen inhomogeneren magnetischen Magnetfeld, die Spulenwicklung zum Luftspalt zwischen dem Anker und dem Pol hinreichend genau zu positionieren, damit die Ansprechgrenzen gemäß Norm eingehalten werden können. Außerdem besteht das Problem, Schwankungen des Anker-Pol-Abstandes durch die Teiletoleranzen und Schwankungen der Rückhaltekraft wegen der Federtoleranzen hinreichend klein zu halten. Bei der Dimensionierung einer Leistungsschalterbaugröße wird bei der Kontaktlast und der Ausschaltkraft des Schaltschlosses vom maximal fließenden Strom ausgegangen. Für die Konstruktion bedeutet dies, dass entsprechend starke Federn eingebaut werden und alle Bauteile die wirkenden Kräfte tragen müssen.

[0004] Aus EP 1 105 900 B1 ist ein Überstromauslöser bekannt, bei dem die Spulenwicklung in axialer Richtung mittels eines Justageringes zwischen der Spulenwicklung und dem Joch positioniert werden kann.

[0005] In der CH 264437 A ist ein magnetischer Schnellauslöser für Überstromschalter offenbart, bei dem mittels einer für die Abstützung der Ankerfeder vorgesehenen Stellschraube, die sich in einer Gewindebohrung des Magnetkerns befindet, die Auslösekraft in einem gewissen Bereich verändert werden kann.

[0006] WO 01/65585 A1 offenbart einen Überstromanslöser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0007] Bekannt ist z.B. aus den Leistungsschaltern SIRIUS 3RV der Baugröße S2 von Siemens auch die Verwendung einer außerhalb des Spulenkörpers liegenden Drehfeder als Rückhaltefeder, die ausgetauscht werden kann oder die mit Hilfe eines Rasters umgehängt werden kann. Drehfedern können allerdings nur mit relativ großen Kräftetoleranzen hergestellt werden und weisen eine ungünstige Reibung durch die Drehfeder-Lagerung auf.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überstromauslöser mit geringen Kräftetoleranzen für die Rückhaltefeder, dessen Ansprechwert nachträglich angepasst werden kann, sowie einen Leistungsschalter mit einem derartigen Überstromauslöser anzugeben.

[0009] Diese Aufgabe wird bei einem Überstromauslöser der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Rückhaltefeder als zwischen dem Pol und dem Anker vorgesehene Druckfeder ausgebildet ist und dass der Überstromauslöser derart ausgeführt ist, dass die Druckfeder austauschbar ist, wobei der Pol zum Austausch der Druckfeder mittels eines Gewindes oder eines Bajonettverschlusses am Anschlussstück befestigbar ist.

[0010] Druckfedern können mit kleineren Kräftetoleranzen hergestellt werden als Drehfedern, wodurch auch vorteilhafterweise innerhalb der zulässigen Toleranz nach IEC60947 von ±20 % der Ansprechstrom auf z.B. den 13-fachen Nennstrom minus 20 % verkleinert werden kann. Darüber hinaus weisen Druckfedern keine Reibung zwischen den Windungen und keine so ungünstige Reibung wie eine Drehfeder-Lagerung auf. Zudem ist durch die Austauschbarkeit der Druckfeder eine leichte nachträgliche Verschiebung des Ansprechwertes des Überstromauslösers am fertigen Überstromauslöser bzw. fertigem Gerät möglich.

[0011] Dazu ist in einer vorteilhaften Ausführungsform die Druckfeder von einer ersten Seite des Überstromauslösers her montierbar und von einer der ersten Seite gegenüber liegenden Seite demontierbar.

[0012] In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen weist der Pol und/oder der Anker auf der der Druckfeder zugewandten Seite eine dem Innendurchmesser der Druckfeder entsprechende Erhebung auf, die der Lagerung der Druckfeder dient.

[0013] In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen ist die Spulenwicklung auf einem Spulenkörper angeordnet und das Joch zweistückig ausgebildet.

[0014] In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen ist der Spulenkörper aus Kunststoff ausgebildet und weist eine Kontur zur Fixierung des Pols auf, damit sich dieser nicht lösen kann. Die Kontur dient damit als Schutz gegen ein Lösen oder Herausdrehen des Pols bei z.B. Erschütterungen.

[0015] In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen weist der Pol einen Schaft und einen Schraubkopf auf und ist derart am Anschlussstück befestigbar, dass der Schraubkopf im festgedrehten Zustand bündig an das Anschlussstück anschließt. Hierdurch ist neben einer einfachen Handhabung, beispielsweise durch einfaches Schrauben, beim Austauschen der Druckfeder auch gewährleistet, dass keine Schwankungen des Anker-Pol-Abstandes durch den Austausch auftreten, da der Pol durch den bündigen Abschluss immer bis zur gleichen Tiefe in den Spulenkörper hineinragt.

[0016] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

FIG 1

eine Explosionsdarstellung eines Überstromauslösers für einen Leistungsschalter und

FIG 2

den Überstromauslöser aus Fig 1 im zusammengebauten Zustand.

[0017] Fig 1 zeigt die wesentlichen Komponenten eines Überstromauslösers, der für Leistungsschalter zum Schalten und Schützen von Motoren und anderen Verbrauchern eingesetzt wird, in einer Explosionsdarstellung. Der Überstromauslöser ist dabei zusammengesetzt aus einer Spulenwicklung 1 auf einem Spulenkörper 6, einem Pol 2, einem Anker 3, einer Druckfeder 5 und einem Anschluss 7. Der Spulenkörper 6 ist mit einem Trägerelement 9 einstückig ausgeführt. Ein im Wesentlichen Z-förmiges Joch ist einstückig ausgeführt und entspricht dem Anschlussstück 7. Eine Kombischraube 8 dient u.a. zur Positionierung der beiden Teile 7 und 9 zueinander. Die Druckfeder 5 befindet sich im zusammengebauten Zustand zwischen dem Pol 2 und dem Anker 3 im Inneren des Spulenkörpers 6. Der Anker 3 weist auf der der Druckfeder 5 zugewandten Seite eine dem Innendurchmesser der Druckfeder 5 entsprechende Erhebung 4 auf, die im zusammengebauten Zustand von der Druckfeder 5 umschlossen wird. Der Pol 2 ist auf das Anschlussstück 7 mittels eines Gewindes befestigbar, so dass die Druckfeder 5 auch im fertigen Gerät leicht durch Abschrauben des Pols 2 ausgetauscht werden kann, wodurch der Ansprechwert des Überstromauslösers variiert werden kann. Zu diesem Zweck ist das polseitige Loch des Spulenkörpers 6 groß genug für eine Demontage der Druckfeder 5, um den Druckfederaustausch zu ermöglichen. Das polseitige Loch des Spulenkörpers 6 weist daneben eine spezielle Kontur zur Fixierung des Pols 2 auf, die als (zusätzlicher) Schutz z.B. gegen ein Herausdrehen des Pols 2 bei Erschütterungen dient, so dass sich der Pol 2 nicht lösen kann.

[0018] Fig 2 zeigt den Überstromauslöser aus Fig 1 im zusammengebauten Zustand, wobei die Spulenwicklung 1 auf dem Spulenkörper 6 angeordnet ist. Der Anker 3, der Pol 2 sowie die Druckfeder 5 befinden sich im Hohlraum des zylinderförmigen Spulenkörpers 6.

[0019] Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Überstromauslöser mit einem Joch, mit einer Spulenwicklung, mit einem Pol, mit einem Anker und mit einer Rückhaltefeder zum Vorspannen des Ankers, wobei zwischen dem Pol und dem Anker ein Luftspalt besteht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überstromauslöser mit geringen Kräftetoleranzen für die Rückhaltefeder, dessen Ansprechwert nachträglich angepasst werden kann, sowie einen Leistungsschalter mit einem derartigen Überstromauslöser anzugeben. Diese Aufgabe wird bei einem Überstromauslöser der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Rückhaltefeder als zwischen dem Pol und dem Anker vorgesehene Druckfeder ausgebildet ist und dass der Überstromauslöser derart ausgeführt ist, dass die Druckfeder austauschbar ist. Druckfedern können mit kleineren Kräftetoleranzen hergestellt werden als Drehfedern, wodurch auch vorteilhafterweise innerhalb der zulässigen Toleranz nach IEC60947 von ±20 % der Ansprechstrom auf z.B. den 13-fachen Nennstrom minus 20 % verkleinert werden kann. Darüber hinaus weisen Druckfedern keine Reibung zwischen den Windungen und keine so ungünstige Reibung wie eine Drehfeder-Lagerung auf. Zudem ist durch die Austauschbarkeit der Druckfeder eine leichte nachträgliche Verschiebung des Ansprechwertes des Überstromauslösers am fertigen Überstromauslöser bzw. fertigem Gerät möglich.

Ansprüche

1. Überstromauslöser mit einem Joch, mit einer Spulenwicklung (1), mit einem Pol (2), mit einem Anker (3) und mit einer Rückhaltefeder (5) zum Vorspannen des Ankers (3), wobei zwischen dem Pol (2) und dem Anker (3) ein Luftspalt besteht, wobei
die Rückhaltefeder (5) als zwischen dem Pol (2) und dem Anker (3) vorgesehene Druckfeder (5) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstromauslöser derart ausgeführt ist, dass die Druckfeder (5) austauschbar ist, wobei der Pol (2) zum Austausch der Druckfeder (5) mittels eines Gewindes oder eines Bajonettverschlusses am Anschlussstück (7) befestigbar ist.

2. Überstromauslöser nach Anspruch 1,
wobei die Druckfeder (5) von einer ersten Seite des Überstromauslösers her montierbar und von einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite zusätzlich demontierbar ist.

3. Überstromauslöser nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Anker (3) auf der der Druckfeder (5) zugewandten Seite eine dem Innendurchmesser der Druckfeder (5) entsprechende Erhebung (4) aufweist.

4. Überstromauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Pol (2) auf der der Druckfeder (5) zugewandten Seite eine dem Innendurchmesser der Druckfeder (5) entsprechende Erhebung aufweist.

5. Überstromauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spulenwicklung (1) auf einem Spulenkörper (6) angeordnet ist.

6. Überstromauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Joch zweistückig ausgebildet ist.

7. Überstromauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spulenkörper (6) eine Kontur zur Fixierung des Pols (2) aufweist.

8. Überstromauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spulenkörper (6) aus Kunststoff ausgebildet ist.

9. Überstromauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Pol (2) einen Schaft und einen Schraubkopf aufweist.

10. Überstromauslöser nach Anspruch 9,
wobei der Pol (2) derart am Anschlussstück (7) befestigbar ist, dass der Schraubkopf im festgedrehten Zustand bündig an das Anschlussstück (7) anschließt.

11. Leistungsschalter mit mindestens einem Überstromauslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

Claims

1. Short-circuit release with a yoke, with a coil winding (1), with a pole (2), with an armature (3) and with a retaining spring (5) for pre-tensioning the armature (3), with there being an air gap between the armature (3) and the pole (2), whereby
the retaining spring (5) is embodied as a compression spring (2) provided between the pole (2) and the armature (3), characterised in that the short-circuit release is embodied such that the compression spring (5) is exchangeable whereby, for exchanging the compression spring, the pole (2) is able to be attached by means of a thread or a bayonet connection to the connecting piece (7).

2. Short-circuit release according to claim 1,
with the compression spring (5) able to be installed from a first side of the short-circuit release and also able to be removed from a side opposite the first side.

3. Short-circuit release according to claim 1 or 2,
with the armature (3), on its side facing towards the compression spring (5), having a raised section (4) corresponding to the internal diameter of the compression spring (5).

4. Short-circuit release according to one of the previous claims, with the pole (2), on its side facing towards the compression spring (5), having a raised section corresponding to the internal diameter of the compression spring (5).

5. Short-circuit release according to one of the previous claims, with the coil winding (1) being arranged on a coil body (6).

6. Short-circuit release according to one of the previous claims, with the yoke being embodied in two pieces.

7. Short-circuit release according to one of the previous claims,
with the coil body (6) having a contour for fixing the pole (2).

8. Short-circuit release according to one of the previous claims, with the coil body (6) being made of plastic.

9. Short-circuit release according to one of the previous claims, with the pole (2) having a shaft and a screw head.

10. Short-circuit release according to claim 9,
with the pole (2) able to be attached to the connection piece (7) such that the screw head, in its tightened state, is flush against the connecting piece (7).

11. Power switch with at least one short-circuit release according to one of claims 1 to 9.

Revendications

1. Déclencheur à surintensité de courant comprenant une culasse, un enroulement de bobine (1), un pôle (2), un induit (3) et un ressort de maintien (5) pour la précontrainte de l'induit (3), un entrefer existant entre le pôle (2) et l'induit (3),
le ressort de maintien (5) étant exécuté en tant que ressort de pression (5) prévu entre le pôle (2) et l'induit (3), caractérisé en ce que le déclencheur à surintensité de courant est exécuté de manière à ce que le ressort de pression (5) puisse être remplacé, le pôle (2) pouvant être fixé sur la pièce de raccordement (7) au moyen d'un filet ou d'une fermeture à baïonnette en vue du remplacement du ressort de pression (5).

2. Déclencheur à surintensité de courant selon la revendication 1, le ressort de pression (5) pouvant être monté depuis un premier côté du déclencheur à surintensité de courant et pouvant être démonté, en plus, depuis un côté opposé au premier côté.

3. Déclencheur à surintensité de courant selon la revendication 1 ou 2, l'induit (3) étant pourvu, sur le côté tourné vers le ressort de pression (5), d'une saillie (4) correspondant au diamètre intérieur du ressort de pression (5).

4. Déclencheur à surintensité de courant selon l'une des revendications précédentes, le pôle (2) étant pourvu, sur le côté tourné vers le ressort de pression (5), d'une saillie correspondant au diamètre intérieur du ressort de pression (5).

5. Déclencheur à surintensité de courant selon l'une des revendications précédentes, l'enroulement de bobine (1) étant situé sur un corps de bobine (6).

6. Déclencheur à surintensité de courant selon l'une des revendications précédentes, la culasse étant exécutée en deux pièces.

7. Déclencheur à surintensité de courant selon l'une des revendications précédentes, le corps de bobine (6) ayant un contour qui permet la fixation du pôle (2).

8. Déclencheur à surintensité de courant selon l'une des revendications précédentes, le corps de bobine (6) étant en plastique.

9. Déclencheur à surintensité de courant selon l'une des revendications précédentes, le pôle (2) comprenant une tige et une tête de vis.

10. Déclencheur à surintensité de courant selon la revendication 9, le pôle (2) pouvant être fixé sur la pièce de raccordement (7) de manière à ce que la tête de vis soit en contact affleurant avec la pièce de raccordement (7) lorsqu'elle a été serrée.

11. Disjoncteur comprenant au moins un déclencheur à surintensité de courant selon l'une des revendications 1 à 9.

Zeichnung