Elektrischer Schutzschalter

Abstract

 Der bewegliche Kontaktteil ist drehbar auf einem Bolzen (l4) gelagert, der an einem Schenkel (l5b) einer Halte­rung (l5) befestigt ist. Der andere Schenkel (l5a) dieser Halterung (l5) liegt an einem Flansch (26a) des Spulen­körpers (26) einer magnetischen Auslöseeinrichtung (4) an. Von diesem Flansch (26a) stehen zwei parallel zueinander und in einem Abstand verlaufende Halteglieder (35) ab, die den einen Schenkel (l5a) der Halterung (l5) zwischen sich aufnehmen. Diese Halteglieder (35) sind mit federn­den Zungen (37) versehen, die auf dem auf dem Spulenkör­perflansch (26a) aufliegenden Schenkel (l5a) der Halterung (l5) aufliegen und diesen Schenkel (l5a) gegen den Spulen­körperflansch (26a) drücken. Das Befestigen der Halterung (l5) samt beweglichem Kontaktteil an der magnetischen Aus­löseeinrichtung (4) bzw. am Spulenkörper (26) kann auf einfache Weise durch Aufschieben der Halterung (l5) erfol­gen, wobei die Halterung (l5) durch eine Schnappverbindung am Spulenkörper (26) gehalten ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schutzschalter gemäss Oberbegriff des Anspruches l.

[0002] Bei einem bekannten Schutzschalter dieser Art ist der be­wegliche Kontaktteil auf einem Bolzen gelagert, der an einem Bügel befestigt ist, welcher am Rückschlussteil der magnetischen Auslöseeinrichtung befestigt ist (CH-PS 479 95O). An diesem Bügel ist das eine Ende der Wicklung der Auslösespule der magnetischen Auslöseeinrichtung ange­schweisst. Diese bekannte Konstruktion ist trotz ihrer Einfachheit doch noch verhältnismässig aufwendig in der Herstellung und im Zusammenbauen.

[0003] Beim aus der GB-OS 2 l27 225 bekannten Schutzschalter ist am Joch der magnetischen Auslöseeinrichtung ein Halteteil befestigt, an dem neben dem beweglichen Kontaktteil auch der Schalterantrieb angebracht ist. Diese aus vielen ein­zelnen Bauteilen bestehende Konstruktion benötigt verhält­nismässig viel Platz und verlangt zudem einen erheblichen Aufwand beim Zusammenbauen.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter der eingangs genannten Art von einfa­cher und zuverlässig arbeitender Konstruktion zu schaffen, dessen magnetische Auslöseeinrichtung und der bewegliche Kontaktteil eine kompakte, möglichst wenig Platz beanspru­chende Einheit bilden, die sich zudem auf einfache Weise zusammenbauen und mit andern Bauteilen in ein Schalterge­häuse einbauen lässt.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches l gelöst.

[0006] Das Anbauen der den beweglichen Kontaktteil tragenden Hal­terung an die magnetische Auslöseeinrichtung, vorzugsweise an deren Auslösespule, kann dank der Schnappverbindung auf einfache Weise durch Aufstecken der Halterung samt be­weglichem Kontaktteil auf die Auslöseeinrichtung erfolgen.

[0007] Eine besonders konstruktiv einfache und platzsparende Kon­struktion ergibt sich dann, wenn die Verbindung zwischen Halterung und magnetischer Auslöseeinrichtung wie in den Ansprüchen 2 bis 5 definiert ausgebildet ist.

[0008] Vorzugsweise ist die Halterung mit dem einen Ende der Wik­klung der Auslösespule verbunden, während der bewegliche Kontaktteil auf einem an der Halterung angebrachten Lager­bolzen gelagert ist.

[0009] Ein im Kurzschlussfall erwünschtes schnelles Oeffnen des Schaltkontaktes wird gemäss Anspruch 9 dadurch erreicht, dass die magnetische Auslöseeinrichtung einen Anker auf­weist, der als auf den beweglichen Kontaktteil einzuwirken bestimmten Zuganker ausgebildet ist.

[0010] Eine besonders kompakte Bauweise des erfindungsgemässen Schutzschalters ergibt sich bei einer Ausbildung, wie sie in den Ansprüchen l2 und l3 definiert ist.

[0011] Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbei­spiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt rein schematisch:

Fig. l in Seitenansicht und teilweise im Schnitt den eine magnetische Auslöseeinrichtung aufwei­senden Teil eines elektrischen Schutzschal­ters,

Fig. 2 in gegenüber Fig. l vergrösserter Darstellung eine Draufsicht auf die Lagerung des beweg­lichen Kontaktteiles in Richtung des Pfeiles A in Fig. l,

Fig. 3 in gegenüber der Fig. l vergrössertem Mass­stab einen Längsschnitt durch die magnetische Auslöseeinrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 in Seitenansicht und gegenüber der Fig. l vergrössertem Massstab den beweglichen Kon­taktteil, und

Fig. 6 eine Ansicht der Halterung für den bewegli­chen Kontaktteil in Richtung des Pfeiles B in Fig. 3.

[0012] In der Fig. l ist ein Teil einer Phase eines dreipha­sigen Schutzschalters dargestellt. Die drei Phasen ha­ben denselben, anhand der Figuren im folgenden nun zu beschreibenden Aufbau.

[0013] Der Schaltkontakt l jeder Phase wird durch einen fest­stehenden Kontaktteil 2 und einen beweglichen Kontakt­teil 3 gebildet. Diesem Schaltkontakt l ist eine mag­netische Auslöseeinrichtung 4 sowie eine Löschkammer 5 mit Löschblechen 6 zugeordnet. Der feststehende Kon­taktteil 2 ist mit einem Lichtbogenleitblech 7 ein­stückig ausgebildet, das sich zur Löschkammer 5 hin erstreckt. Der feststehende Kontaktteil 2 trägt ein Kontaktelement 8, das mit einem Kontaktelement 9 des beweglichen Kontaktteiles 3 zusammenwirkt. Dieses Kon­taktelement 9 ist an einem Kontaktträger l0 befestigt, der mit zwei in einem Abstand und parallel zueinander verlaufenden Verbindungsteilen ll, l2 verbunden ist. Von diesen Verbindungsteilen ll, l2, welche über einen Steg l3 miteinander in Verbindung stehen, ist in Fig. l nur der Verbindungsteil l2 und in Fig. 5 nur der Verbindungsteil ll sichtbar. Die beiden Verbindungs­teile ll, l2 sind drehbar auf einem Bolzen l4 gela­gert, der an einer Halterung l5 aus elektrisch leiten­ dem Material, vorzugsweise Kupfer, befestigt ist. Die bei­den Verbindungsteile ll, l2 sind an ihren Enden über einen U-förmig ausgebildeten Bügel l6 miteinander verbunden. An diesem Bügel l6 ist einerseits ein Fortsatz l7 und anderer­seits eine Anschlagnase l8 ausgebildet, wie das aus den Fig. 2 und 5 besonders deutlich hervorgeht.

[0014] Auf dem Bolzen l4 ist weiter drehbar ein Kopplungsglied l9 gelagert. Auf diesem Bolzen l4 sitzt weiter eine Torsions­feder 2O, die sich mit dem einen Ende 2Oa an einem Absatz 2l des Kopplungsgliedes l9 und mit dem andern Ende 2Ob an der Anschlagnase l8 des beweglichen Kontaktteiles 3 ab­stützt (Fig. 2). Am Kopplungsglied l9 ist weiter ein An­schlagteil 22 ausgebildet, mit dem sich das Kopplungsglied l9 unter der Wirkung der Torsionsfeder 2O am Fortsatz l7 des beweglichen Kontaktteiles 3 abstützt. Das Kopplungs­glied l9 ist ferner mit einem abstehenden Nocken 23 ver­sehen (Fig. 2), der in das gabelförmig ausgebildete Ende 24a eines Betätigungselementes 24 eingreift. Dieses Betä­tigungselement 24 bildet Teil des allen Phasen gemeinsamen Schalterantriebes, der in den Figuren nicht näher darge­stellt ist.

[0015] Die magnetische Auslöseeinrichtung 4 weist eine Auslöse­spule 25 mit einem Spulenkörper 26 aus Kusntstoff auf, der eine Wicklung 27 trägt. Letztere ist mit ihrem einen Ende 27a an einen L-förmigen Anschlussteil 28 angeschweisst, der als Anschlussklemme 29 ausgebildet ist. Das andere Ende 27b der Wicklung 27 ist an den einen Schenkel l5a der Hal­terung l5 angeschweisst. Dieser Schenkel l5a ist mit einem Lichtbogenleitelement 3O einstückig ausgebildet, das sich entlang der Auslösespule 25 erstreckt. Auf der der Wicklung 27 zugekehrten Seite ist am Lichtbogenleitelement 3O ein Blech 3l aus ferromagnetischem Material befestigt, das die Kommutierung eines beim Oeffnen des Schaltkontaktes l auf­ tretenden Lichtbogens auf das Lichtbogenleitelement 3O be­günstigt.

[0016] Im Innern des Spulenkörpers 26 ist ein in Spulenlängsrich­tung verschiebbarer Anker 32 angeordnet, der zwischen den Verbindungsteilen ll, l2 des beweglichen Kontaktteiles 3 verläuft und mit seinem Ende 32a an diesen Verbindungstei­len ll, l2 anzugreifen bestimmt ist. Zudem wirkt der Anker 32 mit diesem Ende 32a weiter mit einem Auslöseelement 33 zusammen, das Teil der Schalterauslöseeinrichtung bildet.

[0017] Mit dem einen Flansch 26a des Spulenkörpers 26 sind zwei vom Spulenkörper 26 wegragende Halteglieder 34, 35 einstük­kig ausgebildet, die in einem Abstand und parallel zuein­ander verlaufen, wie das insbesondere aus Fig. 4 ersicht­lich ist. Jedes Halteglied 34, 35 ist mit einer federnden Zunge 36 bzw. 37 versehen. Die beiden Zungen 36, 37 sind etwas gegeneinander zu, d.h. nach innen gebogen. Zwischen den Enden dieser Zungen 36, 37 und dem Flansch 26a des Spulenkörpers 26 ist der Schenkel l5a der Halterung l5 festgeklemmt. Mit dem andern Schenkel l5b, der gegenüber dem Schenkel l5a abgewinkelt ist, sitzt die Halterung l5 auf dem Halteglied 35, wie das insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht. Zudem hintergreift dieser Schenkel l5b der Hal­terung l5 mit einem Fortsatz 38 eine vorspringende Nase 39, die am Halteglied 35 ausgebildet ist. Durch die beiden elastisch ausbiegbaren Zungen 36, 37 wird die Halterung l5 in der Art einer Schnappverbindung am Spulenkörper 26 ge­halten. Eine Verschiebung der Halterung l5 quer zur Wirk­richtung der Zungen 36, 37, d.h. quer zur Spulenlängsachse 26ʹ, wird einerseits durch die Auflage des Schenkels l5b auf dem Halteglied 35 und andererseits durch den die Nase 39 hintergreifenden Fortsatz 38 verhindert.

[0018] In den beiden Haltegliedern 34, 35 sind sich in Richtung der Längsachse 26ʹ des Spulenkörpers 26 erstreckende Längs­ schlitze 4O (Fig. 3) vorhanden, in die vom Anker 32 seit­lich wegragende Fortsätze 4l (Fig. l) eingreifen. Durch diese Längsschlitze 4O wird der Anker 32 geführt.

[0019] In Fig. l ist der Schalter mit geschlossenem Schaltkontakt l gezeigt. Zum Oeffnen dieses Schaltkontaktes l wird das Betätigungselement 24 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Das hat ein Drehen des Kopplungsgliedes l9 im Uhrzeiger­sinn zur Folge. Da das Kopplungsglied l9 wie bereits er­wähnt mit dem Anschlagteil 22 am Fortsatz l7 des bewegli­chen Kontaktteiles 3 anliegt, wird bei dieser Drehbewegung des Kopplungsgliedes l9 der bewegliche Kontaktteil 3 sofort mitgenommen und vom feststehenden Kontaktteil 2 wegbewegt. Somit werden die beiden Kontaktelemente 8, 9 rasch vonein­ander getrennt. Ein sich beim Oeffnen des Schaltkontaktes l bildender Lichtbogen wandert sofort auf die Lichtbogenleit­bleche 7 und 3O.

[0020] Zum Schliessen des Schaltkontaktes l wird das Betätigungs­element 24 im Uhrzeigersinn verschwenkt, was eine Drehung des Kopplungsgliedes l9 im Gegenuhrzeigersinn zur Folge hat. Ueber die Torsionsfeder 2O wird diese Drehbewegung des Kopplungsgliedes l9 auf den beweglichen Kontaktteil 3 übertragen. In geschlossener Stellung des Schaltkontaktes l wird der bewegliche Kontaktteil 3 durch die als Kontakt­druckfeder wirkende Torsionsfeder 2O gegen den feststehen­den Kontaktteil 2 gedrückt.

[0021] Im Falle eines Kurzschlusses spricht die magnetische Aus­löseeinrichtung 4 an, was zur Folge hat, dass der Anker 32 zurückgezogen wird. Da dessen Ende 32a wie bereits be­schrieben an den Verbindungsteilen ll, l2 des beweglichen Kontaktteiles 3 angreift, wird durch diese Rückwärtsbewe­gung des Ankers 32 der bewegliche Kontaktteil 3 vom fest­ stehenden Kontaktteil 2 wegbewegt und der Schaltkontakt l aufgerissen. Gleichzeitig wird das Auslöseelement 33 mit­genommen, wodurch der Schalterauslösemechanismus betätigt wird.

[0022] Durch dieses direkte Einwirken des Ankers 32 auf den be­weglichen Kontaktteil 3 wird der Schaltkontakt l rasch geöffnet. Der sich dabei bildende Lichtbogen kommutiert wie bereits erwähnt auf die Lichtbogenleitbleche 7 und 3O, was zur Folge hat, dass über die Kontaktteile 2, 3 sehr rasch nach Auftreten eines Kurzschlusses kein Strom mehr fliesst. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Kurz­schlussstrom zu lange über den Bolzen l4 fliesst, so dass dieser nicht überbeansprucht wird.

[0023] Das Zusammenbauen der magnetischen Auslöseeinrichtung 4 und der Halterung l5 für den beweglichen Kontaktteil 3 kann auf sehr einfache Weise durch Aufstecken der Halterung l5 auf die magnetische Auslöseeinrichtung 4 in Richtung der Längsachse 26ʹ des Spulenkörpers 26. Im Zuge dieses Auf­steckens werden die federnden Zungen 36, 37 etwas zurück­gebogen und schnappen dann in ihre Ruhelage zurück, in der sie wie bereits erwähnt den Schenkel l5a der Halterung l5 gegen den Flansch 26a des Spulenkörpers 26 drücken und so­mit die Halterung l5 festhalten. Gleichzeitig kommt der Fortsatz 38 am Schenkel l5b der Halterung l5 mit der vor­springenden Nase 39 am Halteglied 35 zum Zusammenwirken.

[0024] Die aus magnetischer Auslöseeinrichtung 4, Halterung l5, Bolzen l4, beweglichem Kontaktteil 3, Kopplungsglied l9 und Torsionsfeder 2O bestehende Baueinheit ist von sehr kompakter und platzsparender Bauweise und lässt sich nicht nur sehr einfach zusammenbauen, sondern auch rasch und ohne Schwierigkeiten in das Schaltergehäuse einbauen, in wel­chem die entsprechenden Baueinheiten für die anderen Phasen sowie weitere Bauteile, wie beispielsweise die Bimetall­auslöser und der gemeinsame Schalterantrieb, untergebracht sind.

[0025] Es versteht sich, dass der beschriebene Schutzschalter in verschiedenen Teilen auch anders als wie beschrieben und dargestellt ausgebildet werden kann. Von den verschiede­nen möglichen Varianten sei im folgenden nur auf einige wenige hingewiesen.

[0026] Wie aus Fig. 3 und insbesondere der Fig. 6 hervorgeht, kann am einen Halteglied 34 oder 35 oder an beiden Halte­gliedern 34 und 35 eine vorspringende Rippe 42 vorgesehen werden, die sich in Richtung der Längsachse 26ʹ des Spulen­körpers 26 erstreckt. Diese Rippe 42 greift in eine seit­lich am Schenkel l5a der Halterung l5 vorgesehene Ausspa­rung 43 ein. Entsprechend kann an der gegenüberliegenden Seitenkante des Schenkels l5a eine zweite Aussparung vor­gesehen werden, in die eine Rippe am Halteglied 35 eingreift. Durch die in die Aussparung 43 eingreifende Rippe 42 wird eine Verschiebung der Halterung l5 in einer Richtung quer zur Wirkrichtung der Zungen 36, 37, d.h. quer zur Spulen­körperlängsachse 26ʹ, verhindert. Damit wird die durch den Fortsatz 38 und die Nase 39 erzielte Wirkung unterstützt.

[0027] Dieselbe Wirkung liesse sich auch erreichen, wenn am Schen­kel l5a eine vorspringende Nase vorgesehen würde, die in eine Führungsnut am einen Halteglied eingreift.

[0028] Die Schnappverbindung zwischen der Halterung l5 und der Auslöseeinrichtung 4 kann auch eine andere als die gezeig­te Ausgestaltung erfahren. So ist es zum Beispiel denkbar, die federnden Zungen 36, 37 statt an den Haltegliedern 34, 35 auszubilden, am Schenkel l5a der Halterung l5 vorzuse­hen. In diesem Falle sind an den Haltegliedern 34, 35 Vor­ sprünge vorzusehen, an denen die Zungen am Schenkel l5a anstehen und die ein Verschieben der Halterung l5 verhin­dern.

[0029] Im weitern ist es denkbar, nur ein Halteglied 35 vorzuse­hen und die Halterung l5 an einer andern Stelle auf geeig­nete Weise zu halten, z.B. mittels eines Fortsatzes am Schenkel l5a, der ein Arretierglied am Flansch 26a des Spu­lenkörpers 26 untergreift.

Ansprüche

1. Elektrischer Schutzschalter mit wenigstens einem durch einen feststehenden und einen beweglichen Kontaktteil gebildeten Kontakt und einer letzterem zugeordneten magnetischen Auslöseeinrichtung, an der eine Halterung für den beweglichen Kontaktteil angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (l5) durch eine Schnappverbindung (36, 37) an der magnetischen Auslöse­einrichtung (4) gehalten ist.

2. Schutzschalter nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein an der magnetischen Auslöseeinrich­tung (4) vorgesehenes Halteglied (34, 35) und/oder die Halterung (l5) mit einem elastisch auslenkbaren Rast­glied (36, 37) versehen ist, das auf die Halterung (l5) bzw. das Halteglied (34, 35) einwirkt.

3. Schutzschalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei mit dem Spulenkörper (26) der Auslösespule (25) der magnetischen Auslöseeinrichtung (4) verbundene, in einem Abstand voneinander angeordnete Halteglieder (34, 35), die die Halterung (l5) zwischen sich aufnehmen.

4. Schutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteglied (34, 35) mit einem zungenartig ausgebildeten Rastglied (36, 37) versehen ist, wobei die Halterung (l5) zwischen den Rastgliedern (36, 37) und einem Anschlagteil, vorzugsweise einem am Spulen­körper (26) ausgebildeten Flansch (26a), festgehalten ist.

5. Schutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (l5) an einem Halteglied (35) gegen eine Verschiebung quer zur Wirkrichtung der Rastglieder (36, 37) abgestützt ist.

6. Schutzschalter nach einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (l5) mit dem einem Ende (27b) der Wicklung (27) der Auslösespule (25) ver­bunden ist und einen Lagerbolzen (l4) trägt, auf dem der bewegliche Kontaktteil (3) gelagert ist.

7. Schutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (l5) ein Lichtbogenleitelement (3O) aufweist.

8. Schutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbogenleitelement (3O) mit einem Belag (3l) aus ferromagnetischem Material versehen ist.

9. Schutzschalter nach einem der Ansprüche l bis 8, da­durch gekennzeichnet, dass die magnetische Auslöseein­richtung (4) einen als auf den beweglichen Kontaktteil (3) einzuwirken bestimmten Zuganker ausgebildeten Anker (32) aufweist.

lO. Schutzschalter nach den Ansprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteglieder (34, 35) mit Füh­rungen (4O),vorzugsweise Führungsschlitzen,zur Führung des Ankers (32) versehen sind.

11. Schutzschalter nach Anspruch 9 oder lO, gekennzeichnet durch ein beim Ansprechen der magnetischen Auslöseein­richtung (4) durch den Anker (32) betätigbares Auslöse­element (33) zum Auslösen des Schalterantriebes.

12. Schutzschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Lagerbolzen (l4) drehbar ein Kopplungs­glied (l9) angeordnet ist, das mit einem Betätigungs­element (24) des Schalterantriebes in Verbindung steht und das im Oeffnungssinn direkt mit dem beweglichen Kontaktteil (3) zusammenwirkt und im Schliessinn über eine Kontaktdruckfeder (2O) mit dem beweglichen Kon­taktteil (3) in Wirkverbindung steht.

13. Schutzschalter nach Anspruch l2, dadurch gekennzeich­net, dass die Kontaktdruckfeder eine Torsionsfeder (2O) ist, die sich mit dem einen Ende (2Oa) am Kopp­lungsglied (l9) und mit dem andern Ende (2Ob) am be­weglichen Kontaktteil (3) abstützt und die das Kopp­lungsglied (l9) gegen den beweglichen Kontaktteil (3) drückt.

14. Schutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens am einen Halteglied (35) oder an der Halterung (l5) ein vorspringendes Element (42) vorge­sehen ist, das zum Verhindern einer Bewegung der Halte­rung (l5) quer zur Wirkrichtung der Rastglieder (36, 37) mit einem Gegenelement, vorzugsweise einer Nut (43), an der Halterung (l5) bzw. am Halteglied (35) zusammen­wirkt.

Zeichnung