[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät zum Aufschnappen auf Profiltragschienen
mit je einem einpoligen Leitungsschutzschalter und Fehlerstromschutzschalter, die
in getrennten, jedoch miteinander verbundenen Gehäusen angeordnet und mit Auslösemitteln
zur Betätigung von beweglichen Kontaktstücken, die mit festen Kontaktstücken Kontaktstellen
bilden, versehen sind, sowie mit Handbetätigungsorganen, die über wenigstens ein Schaltwerk
die manuelle Betätigung der beweglichen Kontaktstücke gestatten.
[0002] Elektrische Schaltgeräte zum Aufschnappen auf Profiltragschienen kommen vielfach
in Niederspannungsinstallationsverteilungen zum Einsatz und dienen dort zur Absicherung
einzelner Stromkreise. Hierbei sind üblicherweise für jeden abzusichernden Stromkreis
Leitungsschutzschalter vorgesehen, deren Phasen über einen gemeinsamen Fehlerstromschutzschalter
zwecks Abschaltung beim Auftreten von Fehlerströmen geleitet sind. In Einzelfällen
kann es hierbei erforderlich sein, daß einzelne Stromkreise separat sowohl gegen
Uber- und Kurzschlußströme als auch gegen Fehlerströme abgesichert sind. In derartigen
Fällen ist vorgesehen, daß ein separater Fehlerstromschutzschalter die Phasen des
betreffenden Stromkreises erfaßt und im Ansprechfalle, d. h. bei Auftreten eines
Fehlerstromes, unverzüglich den Stromkreis unterbricht.
[0003] Der verfügbare Raum in Niederspannungsverteilungen, insbesondere in Zählerplätzen,
ist häufig knapp und erfordert daher eine bestmögliche Raumausnutzung. Bekannte,
zum Aufschnappen auf Tragschienen vorgesehene Fehlerstromschutzschalter (DE-OS 25
08 428 ), die einpolig oder mehrpolig vorgesehen sein können, weisen Gehäuseabmessungen
auf, für die an der Tragschiene Platz freizuhalten ist, der normalerweise für wenigstens
zwei übliche Reiheneinbaugeräte in modularer Schmalbauweise, z. B. Leitungsschutzschalter
(EP-B1 0 144 799), ausreicht.
[0004] Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik hat die Erfindung die Aufgabe ein elektrisches
Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welches möglichst wenig Platz
beansprucht und aufgrund seiner einfachen Gestaltung kostengünstig herstellbar ist.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fehlerstromschutzschalter
wie auch der Leitungsschutzschalter jeweils in einem Gehäuse mit einer Modulbreite
(17,5 mm) angeordnet sind, und jeweils ein mittels einer Kupplung verbundenes, gleichgestaltetes
Hauptschaltwerk besitzen, das die beweglichen Kontaktstücke betätigt, daß der Fehlerstromschutzschalter
zusätzlich ein Hilfsschaltwerk besitzt, welches mit einem Fehlerstromauslöser zusammenarbeitet
dessen von einem Auslösestößel herrührenden Auslöseimpuls verstärkt auf das Hauptschaltwerk
überträgt und dabei dessen Verklinkung löst.
[0006] Mit Hilfe der vorhandenen Kupplung zwischen den beiden Hauptschaltwerken des Leitungsschutzschalter
und des Fehlerstromschutzschalters wird mit Auslösung des Fehlerstrompoles gleichzeitig
auch der benachbarte Leitungsschutzschalterpol beaufschlagt und dessen Kontaktstelle
geöffnet.
[0007] Die erfindungsgemäß vorgesehene Unterbringung des Fehlerstromschutzschalters in
einem Gehäuse mit der Breite eines üblichen Schaltermoduls (17,5 mm) wird dadurch
ermöglicht, daß gegenüber den bekannten Fehlerstromschutzschaltern ein besonders
kompakter Fehlerstromauslöser Verwendung findet, dessen äußere Abmessungen es zulassen,
ihn in einem solchen Gehäuse unterzubringen. Die bisher in üblichen Fehlerstromschutzschaltern
eingesetzten Fehlerstromauslöser weisen allesamt jeweils größere Abmessungen auf,
die es nicht gestatten, ein derart schmales Gehäuse zur Unterbringung aller erforderlichen
Schalterbauteile vorzusehen. Die räumliche Größe der bekannten Fehlerstromauslöser
hängt mit der erforderlichen Auslösekraft zusammen, die zur Betätigung der Schaltkontakte
benötigt wird. Statt eines entsprechend groß dimensionierten Fehlerstromauslösers
wird bei der Erfindung ein anderer Weg beschritten, um die Öffnung der Kontaktstellen
zu erreichen ohne Verlust an Öffnungsgeschwindigkeit der Kontaktstücke. Die Größe
und damit die Auslösekraft des Fehlerstromauslösers wird gemäß der Erfindung dadurch
kompensiert, daß ein Hilfsschaltwerk zwischen Auslöser und Hauptschaltwerk geschaltet
ist, welches den Impuls des im Ansprechfall betätigten Auslösenstößels des Fehlerstromauslösers
aufnimmt und verstärkt an das Hauptschaltwerk weiterleitet.
[0008] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Hilfsschaltwerk mit
einem Auslösehebel zu versehen, der eine von einem Energiespeicher beaufschlagte
Klinke abstützt, die mittels eines Ubertragungshebels mit einem Klinkenhebel des Hauptschaltwerks
zusammenarbeitet. Der Auslösehebel ist als Wippe gestaltet, die um einen Drehpunkt
schwenkbar ist. Der kürzere Hebelarm der Schalt- oder Auslösewippe arbeitet mit der
Klinke zusammen, während sein längerer Hebelarm vom Auslösestößel des Fehlerstromauslösers
beaufschlagbar ist. Außerdem weist das Hilfsschaltwerk eine Rückstellfeder mit Uberdrückung
zur Rückstellung des Auslösenockens des Fehlerstromauslösers auf. Mit Hilfe dieser
Rückstellfeder kann der Auslösestößel und mit ihm ein im Fehlerstromauslöser angeordneter
beweglicher Anker nach erfolgter Auslösung in seine Ausgangslage zurückgesetzt werden.
[0009] Erfindungsgemäß ist für das Hauptschaltwerk des Fehlerstrompoles das gleiche Schaltwerk
vorgesehen, wie es im Leitungsschutzpol zum Einsatz kommt. Hieraus resultieren erhebliche
wirtschaftliche Vorteile, da die Herstellung dieses Schaltwerkes in großen Serien
auf entsprechenden Maschinen automatisch erfolgt, was zu günstigen Herstellkosten
führt und eine weitgehend automatisierte Fertigung des kombinierten elektrischen Schaltegrätes
gestattet.
[0010] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
das Hilfsschaltwerk mitsamt dem Fehlerstromauslöser dicht neben dem Hauptschaltwerk
zu plazieren, um so genügend Raum im Gehäuse des Fehlerstromschutzschalters zur Verfügung
zu haben, der zur Unterbringung der Auswerteeinheit sowie der Kontaktstelle und der
dieser zugeordneten Lichtbogenlöscheinrichtung erforderlich ist.
[0011] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, die wenigen
Einzelteile des Hilfsschaltwerkes zusammen mit dem Fehlerstromauslöser auf einer
gemeinsamen Platine anzuordnen, was die Montage der Auslöseeinheit vereinfacht und
deren Funktionssicherheit erhöht. Andererseits ist es jedoch auch möglich, die einzelnen
vorgenannten Teile des Hilfsschaltwerkes sowie den Fehlerstromauslöser mit Hilfe
von entsprechend an der Gehäusewand angeformten Ansätzen, Zapfen und Lagerungen
zu fixieren. Für diese Variante spricht die Möglichkeit der Herstellung eines derartigen
Gehäuses in einem Arbeitsgang als Spritzgußteil.
[0012] Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0013] Anhand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung,
vorteilhafte Ausgestaltungen und besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert
und beschrieben werden.
[0014] Es zeigen:
Figur 1 Ein erfindungsgemäßes Schaltgerät (FI/LS-Schalter) in Schrägansicht
Figur 2 bis 5 ein Hilfsschaltwerk mit Fehlerstromauslöser des erfindungsgemäßen Schaltgerätes
in schematischer Darstellung
Figur 2 Einschaltstellung
Figur 3 eine Zwischenstellung
Figur 4 eine Zwischenstellung mit abgehobenen beweglichen Kontaktstück und Rückstellung
des Hilfsschaltwerks und des Fehlerstromauslösers
Figur 5 Ausschaltstellung
[0015] In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Schaltgerät 10 dargestellt, das aus je einem
Leitungsschutzschalter 12 und einem Fehlerstromschutzschalter 14, die in separaten
nebeneinander angeordneten modulartigen Gehäusen 13, 15 angeordnet sind, zusammengesetzt
ist. Die beiden Gehäuse 13, 15 sind äußerlich nahezu gleich, was ihre äußeren Abmessungen
betreffen - die Dicke der Gehäuse entspricht dem festgelegten Modulmaß von 17,5 mm
-, als auch hinsichtlich ihrer Formgebung mit Ausnahme einer Prüftaste 16, mittels
der die Funktion des Fehlerstrompoles 14 überprüfbar ist. Im übrigen besitzen beide
Einzelschalter 12, 14 jeweils durch Betätigungsöffnungen 18 betätigbare nicht gezeigte
Anschlußklemmen, die über Zuführungsöffnungen 20 für den Anschluß von Zuführungs-
und Abgangsleitern erreichbar sind.
[0016] An seiner Frontseite, die in der Figur 1 nach oben weist, besitzt das erfindungsgemäße
Schaltgerät 10 zwei Schaltgriffe 22, die mittels eines daraufgesetzten Verbindungsteiles
23 miteinander gekoppelt sind, als Handbetätigungsorgan, mit welchem die in dieser
Darstellung nicht gezeigten Kontaktstellen des Schaltgerätes 10 manuell betätigbar
sind. An seiner in Figur 1 nach unten weisenden Rückseite weist das Schaltgerät 10
eine Ausnehmung 24 auf, welche zur Aufnahme einer nicht dargestellten Tragschiene,
vorzugsweise Hutprofiltragschiene, dient. Die nach den Flachseiten hin offene Ausnehmung
24 wird nach den Schmalseiten hin einerseits von einer ortsfesten Rastnase 26 begrenzt,
welche zur Abstützung einer Kante der Tragschiene dient. Zur anderen Schmalseite
hin wird die Ausnehmung 24 von einer Querkante 25 begrenzt, die in bekannter Weise
von einem beweglichen Rastschieber 28 durchgriffen ist, der die andere Kante der Tragschiene
hintergreift. Von dem Rastschieber 38 ist in Figur 1 allerdings nur das Ende mit einer
Betätigungsöffnung 29 zu erkennen.
[0017] Das wie bereits erwähnt aus zwei Einzelschaltern 12, 14 zusammengesetzte Schaltgerät
10 ist durch Verbindungselemente 17 zusammengehalten und bildet so einen einheitlichen
Block, der zusätzlich durch ein in dieser Darstellung nicht erkennbares Kupplungsteil,
welches zur mechanischen Kopplung der Schaltorgane der beiden Einzelschalter 12,
14 dient, auch in seiner Funktion vereinheitlicht ist. Die zum erfindungsgemäßen
Schaltgerät 10 vereinigten Einzelschalter 12, 14 besitzen jeweils im Inneren ihrer
Gehäuse 13, 15 ein Hauptschaltwerk, das einerseits mit dem Schaltgriff 22 verbunden
ist und andererseits zur Betätigung einer ebenfalls in jedem Einzelschalter 12,
14 vorgesehenen Kontaktstelle, die jeweils aus einem beweglichen und einem festen
Kontaktstück gebildet ist. Ein solches Hauptschaltwerk ist bekannt aus der EP-B1
0 144 799, die einen Leitungsschutzschalter betrifft, wie er bei der Erfindung Verwendung
findet. Im Fehlerstromschutzpol 14 des Schaltgerätes 10 ist ebenfalls ein solches
Hauptschaltwerk vorgesehen, welches ebenfalls einerseits mit dem Handschaltgriff 22
verbunden ist und andererseits aber von einem in den Figuren 2 bis 5 erläuterten Hilfsschaltwerk
30 beaufschlagt ist. Die Figuren 2 bis 5 geben in schematischer Darstellung einzelne
Schaltstellungen des Hilfsschaltwerks 30 wieder.
[0018] In Figur 2 ist die Einschaltstellung des Fehlerstromschutzpoles 14 dargestellt,
dessen aus einem beweglichen Kontaktstück 30 und einem nur symbolisch angedeuteten
festen Kontaktstück 32 gebildete Kontaktstelle 31 geschlossen ist. Das bewegliche
Kontaktstück 30 ist an einem Kontaktarm 34 befestigt, der um einen Drehpunkt 35 schwenkbar
gelagert ist. Oberhalb des Drehpunktes 35 des Kontaktarmes 34, d. h. an dessen dem
beweglichen Kontaktstück 30 abgewandten Hebelarm 341 ist eine Feder 36 angeordnet,
welche sich einerseits am Gehäuse 15 und andererseits am Hebelarm 341 des Kontaktarmes
34 abstützt. Am Ende des Hebelarmes 341 des Kontaktarmes 34 ist eine Schaltstange
38 angelenkt, deren anderes Ende mit einem Klinkenhebel 40 verbunden ist, wo es in
einem Langloch 401 geführt ist. Der Klinkenhebel 40 besitzt eine Rastnase 402, welche
sich in einer Ausnehmung 421 eines Auslösehebels 42 abstützt. Der Auslösehebel 42
ist an einem Ende an einer Drehachse 43 schwenkbar geführt und von einer nicht dargestellten
Drehfeder im Uhrzeigersinn beaufschlagt. Die Drehachse 43 dient gleichzeitig auch
zur Lagerung des Schaltgriffes 22, der in dieser Darstellung nicht gezeigt ist und
der über einen ebenfalls nicht dargestellten Verbindungshebel mit dem im Langloch
401 geführten Gelenk 381 der Schaltstange 38 gelenkig verbunden ist. Die bisher erwähnten
und beschriebenen Teile in Figur 2 gehören zum bereits erwähnten Hauptschaltwerk.
Diese Teile wurden insoweit angesprochen, als sie in Wechselwirkung mit dem nun anschließend
beschriebenen Hilfsschaltwerk 44 zusammenwirken.
[0019] Die im folgenden behandelten Teile gehören zum die Erfindung ermöglichenden Hilfsschaltwerk
44, welches eine Schaltwippe 46, mit einem Drehpunkt 45, einen Kraftspeicher 48 mit
einem Drehpunkt 47, einen Verklinkungshebel 50 ebenfalls mit dem Drehpunkt 47, eine
Auslösestange 52, die in einem Drehpunkt 51 im Verklinkungshebel 50 gelenkig geführt
ist, sowie eine Rückstellfeder 54, die einen Drehpunkt 53 besitzt, und eine Rückholfeder
56, welche den kurzen Hebelarm 461 der Auslösewippe 46 im Uhrzeigersinn beaufschlagt.
Unmittelbar benachbart zum Hilfsschaltwerk 44 ist ein Fehlerstromauslöser 60 mit einem
Auslösestößel 61 angeordnet.
[0020] Im eingeschalteten Zustand befinden sich sowohl das Hauptschaltwerk als auch das
Hilfsschaltwerk 44 im Gleichgewicht der Kräfte. Dabei stützt sich der Kontaktarm
34 des beweglichen Kontaktstückes 30 über die Schaltstange 38 am Klinkenhebel 40 ab.
Aufgrund der besonderen, in Figur 2 gezeigten Lage des Klinkenhebels 40, bei der
dessen Drehpunkt 41, der durch den Verklinkungshebel 50 teilweise verdeckt ist, unterhalb
der Verbindungsgeraden von der Stützkante 421 des Auslösehebels 42 zu dem im Kontaktarm
34 angeordneten anderen Gelenkpunkt 382 der Schaltstange 38 liegt, ist deren Gelenkpunkt
381 an dem der Rastnase 402 abgewandten Ende des Langlochs 401 fixiert. Wie bereits
erwähnt, stützt sich der Klinkenhebel 40 aufgrund der Beaufschlagung durch eine Feder
mit seiner Rastnase 402 an der Stützkante 421 im Auslösehebel 42 ab.
[0021] Auch das Hilfsschaltwerk 44 ist in der gezeigten Darstellung in Figur 2 im Gleichgewicht.
Der kurze Hebelarm 461 der Auslösewippe 46 wird von der Feder 56 in den Verklinkungshebel
50 gedrückt, so daß eine an diesen angeformte Klinke 501 sich an der Stirnseite der
Auslösewippe 46 abstützt. Der Kraftspeicher 48, der als Drehfeder ausgestaltet ist,
stützt sich mit seinem einen Hebelarm am Gehäuse 15 oder an der Führung des Hilfsschaltwerkes
44 ab und mit seinem anderen an dem an den Verklinkungshebel 50 angeformten Drehzapfen
51, an welchen die Auslösestange 52 angelenkt ist.
[0022] Solange keine äußeren Einflüsse auf dieses aus dem Hauptschaltwerk und dem Hilfsschaltwerk
44 gebildete Hebelsystem einwirken, bleibt der beschriebene Zustand erhalten und
die Kontaktstelle 31 geschlossen.
[0023] In Figur 3 ist eine Zwischenstellung zwischen der Einund der Ausschaltstellung des
aus Hauptschaltwerk und Hilfsschaltwerk 44 gebildeten Schaltwerksystems des Fehlerstromschutzpoles
14 gezeigt, bei der infolge Auftreten eines Fehlerstromes der Fehlerstromauslöser
60 aktiviert wurde und sein Schaltstößel 61 die Schaltwippe 46 aus ihrer Normallage
im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt hat. Hierdruch schwenkt auch der kurze Hebelarm
461 der Auslösewippe 46 im Gegenuhrzeigersinn, so daß die Klinke 501 des Verklinkungshebels
50 ihre Stütze verliert und ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn unter Einwirkung des Kraftspeichers
48 um die Drehachse 47 schwenkt. Mit dem Schwenken der Auslösewippe 46 wird die Rückholfeder
56 gespannt.
[0024] Einhergehend mit der Schwenkbewegung des Verklinkungshebels 50 um die Drehachse
47 verschiebt sich auch das Drehgelenk 51 der Auslösestange 52 in Richtung auf den
Auslösehebel 42 zu. Hierdurch erfährt auch der Auslösehebel 42 eine Schwenkbewegung
im Gegenuhrzeigersinn um seine Drehachse 43. Dadurch wird der Rastnase 402 die Stütze
an der Stützkante 421 entzogen und kann entsprechend der Beaufschlagung durch die
Feder 36 über die Schaltstange 38 im Uhrzeigersinn schwenken. Dieser Vorgang ist
in Figur 4 dargestellt.
[0025] Figur 4 zeigt eine weitere Zwischenstellung der zuvor beschriebenen Schaltwerksanordnung.
Wie in der Beschreibung zu Figur 3 bereits erwähnt, hat der Klinkenhebel 40 eine
Schwenkbewegung um ca. 30° ausgeführt. Hierdurch kann die Schaltstange 38 nach rechts
in Richtung auf die Rastnase 402 des Klinkenhebels 40 zu mit seinem Gelenkpunkt 381
in dem Langloch 401 des Klinkenhebels 40 gleiten, wobei diese Bewegung durch die
Feder 36, die den oberen Hebelarm 341 des Kontaktarmes 34 beaufschlagt unterstützt
wird. Einhergehend mit dieser Axialverschiebung der Schaltstange 38 vollzieht der
Kontaktarm 34 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn um die Drehachse 35, wodurch
das bewegliche Kontaktstück 30 vom festen Kontaktstück 32 abhebt und die Kontaktstelle
31 geöffnet ist. Gleichzeitig mit dieser Schwenkbewegung drückt der Hebelarm 341 des
Kontaktarmes 34 mit seinem als Schulter 342 ausgebildeten Ende gegen den Verklinkungshebel
40, wodurch dieser wiederum eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse
47 vollzieht.
[0026] Bei dieser Schwenkbewegung des Verklinkungshebels 40 vollzieht sich zweierlei. Zum
einen wird der Kraftspeicher 48 durch den Drehzapfen 51 erneut gespannt. Gleichzeitig
wird auch die Klinke 501 im Uhzeigersinn geschwenkt, so daß auch der kurze Hebelarm
461 der Schaltwippe 46 aufgrund der Beaufschlagung durch die Rückholfeder 56 in
seine Normallage zurückgleitet und so seine Strinseite wieder als Stütze für die Klinke
501 dienen kann. Ferner wird bei dieser Schwenkbewegung des Verklinkungshebels 40
auch die Auslösestange 52 in ihre Normallage zurückgezogen.
[0027] Bei seiner Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn um seine in Figur 4 durch den Verklinkunghebel
50 verdeckten Drehpunkt 41 beaufschlagt der Klinkenhebel 40 mit seinem freien Ende,
welches die Rastnase 402 trägt, die Rückholfeder 54 derart, daß diese um den Drehpunkt
53 schwenkend den Auslösestößel 61 des Fehlerstromauslösers 60 in seine Ruhelage zurückstellt.
[0028] Die Rückholfeder 54 ist als federnd nachgiebiger Hebel ausgebildet, wobei sich die
im Beispiel gezeigte Ausgestaltung als Gabelhebel anbietet. Die federnde Nachgiebigkeit
ist erforderlich, um sicherzustellen, daß der an den Auslösestößel anschließende bewegliche
Anker im Fehlerstromauslöser 60 auch tatsächlich in seine Ruhelage am Magnetjoch
des Fehlerstromauslösers anliegt und so seine Ruhelage einnimmt. Hierbei gestattet
die federnde Nachgiebigkeit der Rückstellfeder 54 eine gewisse Uberdrückung, die
gleichzeitig den Ausgleich von fertigungs-bzw. verschleißbedingten Toleranzen ermöglicht.
[0029] In Figur 5 ist schließlich die Ausschaltstellung des Fehlerstrompoles 14 wiedergegeben,
in der das bewegliche Kontaktstück 30 vom festen Kontaktstück 32 abgehoben ist jedoch
das Hilfsschaltwerk 44 bereits wieder voll gespannt ist. Hierbei ist zu beachten,
daß die Schulter 342 des Kontaktarmes 34 nach wie vor im Kontakt mit dem Verklinkungshebel
50 steht und diesen in Uhrzeigersinn beaufschlagt, so daß dessen Klinke 501 in gewissem
Abstand zur Stirnseite der Schaltwippe 46 steht. Desgleichen liegt auch das freie
Ende der Auslösestange 52 nicht unmittelbar am Auslösehebel 42 an sondern an einem
Ansatz 422, der zur Führung der Auslösestange 52 dient.
[0030] Die Rastnase 402 des Klinkenhebels 40 hat wieder ihren Platz in der Ausnehmung mit
der Stützkante 421 im Auslösehebel 42 eingenommen. Lediglich die Schaltstange 38
liegt mit ihrem Gelenkpunkt 381 innerhalb des Langloches 401 oberhalb der Lage, die
sie im eingeschalteten Zustand einnimmt.
[0031] Um die Funktion des im erfindungsgemäßen Schaltgerätes 10 in dessen Fehlerstromschutzpol
14 eingesetzten Hilfsschaltwerkes 44 mit kompaktem Fehlerstromauslöser 60 zu verdeutlichen,
soll nachfolgende Zusammenfassung dienen. Der Fehlerstromschutzpol 14 des erfindungsgemäßen
Schaltgerätes 10 besitzt ein Hauptschaltwerk, daß mit dem des benachbarten Leitungsschutzschalters
12 identisch ist. Während im Leitungsschutzschalter zur Betätigung, d. h. zur Auslösung,
des Schaltwerkes in bekannter Weise ein Uberstrom- sowie ein Kurzschlußstromauslöser
vorgesehen sind, deren Auslösekräfte ausreichen, um das zwecks schneller Öffnung von
einem starken Kraftspeicher beaufschlagte Schaltwerk auszulösen, steht im Fehlerstromschutzpol
14 des Schaltgerätes 10 wegen der eingangs genannten Gründe ein derartiger Raum nicht
zur Verfügung, sondern es kann lediglich ein den Modulabmessungen angepaßter Fehlerstromauslöser
60 zum Einsatz kommen. Dieser Fehlerstromauslöser 60 jedoch ist bedingt durch seine
Größe nicht in der Lage, soviel Energie freizusetzen, um das Hauptschaltwerk in vergleichbarer
Weise wie beim Leitungsschutzschalter 12 auszulösen.
[0032] Demzufolge ist erfindungsgemäß vorgesehen, ein Hilfsschaltwerk 44 zwischenzuschalten,
das dazu dient die geringe Auslösekraft des Fehlerstromauslösers 60 nahezu verzögerungsfrei
zu verstärken und im Ansprechfall auf das Hauptschaltwerk zu übertragen, um es zur
Auslösung zu bringen. Hierbei macht sich die Erfindung die Wechselwirkung von Hebelarmen
und Kraftspeichern zu Nutze.
[0033] Die Auslösewippe 46 besitzt einen langen und einen kurzen Hebelarm 461 und ist um
den Drehpunkt 45 schwenkbar. Im Ansprechfall beaufschlagt der Auslösestößel 61 des
Fehlerstromauslösers 60 den langen Hebelarm der Auslösewippe 46 derart, daß diese
eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn um die Drehachse 45 ausführt und dabei
der kurze Hebelarm 461 seine Stützfunktion für den Verklinkungshebel 50, der seinerseits
von einem Kraftspeicher 48 beaufschlagt ist, verliert. Hierdurch vollzieht der Verklinkungshebel
50 aufgrund der Beaufschlagung durch den Kraftspeicher 48 eine Schwenkbewegung im
Gegenuhrzeigersinn und drückt hierbei über eine Auslösestange 52 den Auslösehebel
42 des Hauptschaltwerkes aus seiner Ruhelage, so daß der darin abgestützte Klinkenhebel
40 entklinkt ist und, der Beaufschlagung durch eine Feder folgend ebenfalls eine Schwenkbewegung
im Uhrzeigersinn ausführt. Hierdurch kann der bis dahin in dem Langloch 401 fixierte
Gelenkpunkt 381 der Schaltstange 38 vom Langloch 401 geführt darin entlanggleiten.
Die am Gehäuse 15 oder an der Führung des Hilfsschaltwerkes 44 abgestützte Feder 36,
die den oberen Hebelarm 341 des Kontaktarmes 34 beaufschlagt, an welchem die Schaltstange
38 angelenkt ist, unterstützt die Bewegung der Schaltstange 38, wodurch gleichzeitig
der Kontaktarm 34 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersin um den Drehpunkt 35 ausführt.
Hierbei hebt das bewegliche Kontaktstück 30, das am Kontaktarm 34 befestigt ist vom
festen Kontaktstück 32 ab, so daß die Kontatkstelle 31 des Fehlerstromschutzpoles
14 geöffnet ist.
[0034] Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, daß die Drehachse 43 des Auslösehebels 42
gleichzeitig auch Drehachse für den Handschaltgriff 22 darstellt, der über das Verbindungsteil
23 beide Hauptschaltwerke koppelt, so daß auch eine manuelle Betätigung der Kontaktstellen
möglich ist.
[0035] Ferner besitzt der Fehlerstromschutzpol 14 eine Prüftaste 16, mittels der ein Fehlerstromsignal
künstlich erzeugt werden kann, welches zum Ansprechen des Fehlerstromauslösers führt,
wodurch ebenfalls in der vorher beschriebenen Weise die Auslösung des Schaltwerkes
hervorgerufen wird.
[0036] Darüberhinaus ist der Fehlerstromschutzpol 14 mit dem benachbarten Leitungsschutzschalter
12 über ein nicht näher gezeigtes Kupplungsteil verbunden, welches dazu dient, im
Auslösefalle des einen Schalterpoles jeweils den anderen Schalterpol ebenfalls zur
Auslösung zu bringen, so daß in jedem Ansprechfall, sei es ein Uber-, Kurzschluß-
oder Fehlerstrom, zur Auslösung beider Einzelschalter 12, 14 kommt, so daß der durch
das erfindungsgemäße Schaltgerät 10 gesicherte Stromkreis stromlos geschaltet ist.
1. Elektrisches Schaltgeräte zum Aufschnappen auf Profiltragschienen mit je einem
einpoligen Leitungsschutzschalter und Fehlerstromschutzschalter, die in getrennten,
jedoch miteinander verbundenen Gehäusen angeordnet sind, mit Auslösemitteln zur Betätigung
von beweglichen Kontaktstücken, die mittels festen Kontaktstücken Kontaktstellen
bilden, sowie mit Handschaltgriffen, die jeweils über wenigstens ein Schaltwerk mit
einer Verklinkungsstelle die manuelle Betätigung der beweglichen Kontaktstücke gestatten,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerstromschutzschalter (14) wie auch der Leitungsschutzschalter (12) jeweils
in einem Gehäuse (13, 15) mit einer Modulbreite (17,5 mm) angeordnet sind und jeweils
ein mittels einer Kupplung verbundenes gleichgestaltetes Hauptschaltwerk besitzen,
das die beweglichen Kontaktstücke (30) betätigt, und daß der Fehlerstromschutzschalter
(14) zusätzlich ein Hilfsschaltwerk (44) besitzt, welches mit einem Fehlerstromauslöser
(60) zusammenarbeitet und dessen von einem Auslösestößel (61) übertragenen Auslöseimpuls
verstärkt, auf den Auslösehebel (42) des Hauptschaltwerkes überträgt und so dessen
Entklinkung herbeiführt, was die Öffnung der zugeordneten Kontaktstelle (31) zur
Folge hat.
2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsschaltwerk
einen von einem Kraftspeicher (48) beaufschlagten Verklinkungshebel (50) besitzt,
der seinerseits über eine Auslösestange (52) mit dem Auslösehebel (42) des Hauptschaltwerkes
3 in Verbindung steht und sich an einer Auslösewippe (46) abstützt, die vom Auslösestößel
(61) des Fehlerstromauslösers (60) beaufschlagbar ist.
3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansprechfall,
der Auslösestößel (61) des Fehlerstromauslösers (60) die Auslösewippe (46) in eine
Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn versetzt, wodurch der Verklinkungshebel (50)
seine Stütze verliert und unter Einwirkung des Kraftspeichers (48) über die Auslösestange
(52) den Auslösehebel (42) des Hauptschaltwerkes aus seiner Ruhelage bewegt und hierdurch
die Entklinkung eines Klinkenhebels (40) herbeiführt, der über eine Schaltstange
(38) mit einem Kontaktarm (34) verbunden ist, der das bewegliche Kontaktstück (30)
trägt und so die Öffnung der Kontaktstelle (31) hervorruft.
4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kraftspeicher (48) als Drehfeder ausgebildet ist, die sich einerseits am
Gehäuse (15) oder an einer Führung für ein Hilfsschaltwerk 44 und andererseits an
einem an den Verklinkungshebel (50) angeformten Drehzapfen (51) abstützt.
5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Zurückstellung der Auslösewippe (46) eine Rückholfeder (56) vorgesehen ist,
welche die Auslösewippe (46) so beaufschlagt, daß sie bestrebt ist, in Verklinkung
mit dem Verklinkungshebel (50) zu gelangen.
6. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Rückstellfeder (54) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Auslösestößel (61)
des Fehlerstromauslösers in seine Ruhelage rückstellbar ist.
7. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder
nach erfolgter Auslösung zwecks Rückstellung des Auslösestößel (61) durch den Klinkenhebel
(40) des Hauptschaltwerkes beaufschlagt ist.
8. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktarm (34) eine Schulter (342) besitzt, welche beim Abheben des beweglichen
Kontaktstückes (30) den Verklinkungshebel (50) in seine Ruhelage zurückstellt und
gleichzeitig den Kraftspeicher (48) spannt.
9. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellfeder als U-förmig gebogene Blattfeder ausgebildet ist, die um einen
Drehzapfen (53) schwenkbar angeordnet ist.
10. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltwippe (46) als Traverse mit einem außermittig, bezogen auf ihre Längsverdrehung,
angeordneten Schwenklager (45) versehen ist.