[0001] Die Erfindung betrifft einen Unterspannungsauslöser für elektrische Niederspannungs-Schutzschalter.
[0002] Ein derartiger Unterspannungsauslöser ist beispielsweise aus der EP 0 620 580 B1
bekannt. Er umfasst einen von einem Elektromagneten betätigbaren stößelförmigen Magnetanker,
welcher durch Anlegen einer vorgebbaren Steuerspannung gegen den Druck einer ersten
Feder in eine angezogene Stellung (Einschaltstellung des Unterspannungsauslösers)
verschiebbar ist. Der stößelförmige Magnetanker wirkt auf eine als Umlenkhebel ausgebildete
Sperrklinke, die in der angezogenen Stellung des Magnetankers einen von einer zweiten
Feder beaufschlagten und mit einem Auslöseschieber verbundenen Auslösehebel hält.
Fällt die Steuerspannung unter einen vorgegebenen Wert ab, so wird der stößelförmige
Magnetanker durch den Druck der ersten Feder nach außen verschoben und verschwenkt
die Sperrklinke, welche den Auslösehebel freigibt. Dieser verschiebt dann unter der
Wirkung der zweiten Feder den Auslöseschieber und aktiviert dadurch den Schutzschalter.
Nachteilig ist bei diesem bekannten Unterspannungsauslöser unter anderem, dass der
Unterspannungsauslöser z.B. nach der Auslösung des Schutzschalters nur dann eingeschaltet
werden kann, wenn an dem Elektromagnet die entsprechende Steuerspannung bereits anliegt.
Anderenfalls drückt der stößelförmige Magnetanker weiterhin gegen die Sperrklinke
und hält diese in ihrer Freigabestellung, so dass ein Verklinken des Auslösehebels
mit der Sperrklinke nicht möglich ist.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterspannungsauslöser anzugeben,
der auch dann in Richtung Einschaltstellung bewegt werden kann, wenn keine Steuerspannung
an dem Elektromagnet anliegt. Ein Auslösen des Schutzschalters durch den Unterspannungsauslöser
soll beim Einschaltvorgang erst dann möglich sein, wenn eine zusätzliche mechanische
Freigabe des Unterspannungsauslösers erfolgt, wobei der Zeitpunkt der Freigabe weitgehend
beliebig vorwählbar ist.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des
Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
offenbaren die Unteransprüche.
[0005] Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, dass der Unterspannungsauslöser
einen durch eine dritte Feder beaufschlagten schwenkbaren Steuerhebel umfasst, der
als Auslösesperre ausgebildet ist. In der eingeschalteten Stellung des Unterspannungsauslösers
drückt der Steuerhebel gegen die Sperrklinke, die den Auslösehebel hält, wobei die
Federkräfte und die im verklinkten Zustand zur Anlage gekommenen Flächen der zusammenwirkenden
Hebelarme derart gewählt sind, dass eine Auslösung des Unterspannungsauslösers nicht
möglich ist. Wird hingegen der Steuerhebel verschwenkt und damit die Auslösesperre
aufgehoben, bleiben die Sperrklinke und der Auslösehebel nur dann miteinander verklinkt,
wenn an dem Elektromagnet eine ausreichend große Steuerspannung anliegt. Anderenfalls
erfolgt eine erneute Auslösung des Schutzschalters.
[0006] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Steuerhebel derart
ausgebildet, dass er bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des Unterspannungsauslösers
in eine Schaltkulisse des Schutzschalters eingreift und beim Einschalten des Schutzschalters
derart verschwenkt wird, dass ein erster Hebelarm des Steuerhebels einen zweiten Hebelarm
der Sperrklinke freigibt, bevor der Schutzschalter sich in seiner Schaltstellung "EIN"
befindet.
[0007] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Auslösehebel
auf seiner dem Auslöseschieber abgewandten Seite einen Anschlag für einen an der Schaltkulisse
des Schutzschalters angeordneten Spannnocken, auf, so dass beim Verschwenken der Schaltkulisse
in die Schaltstellung "AUS" des Schutzschalters der Spannnocken den Auslösehebel so
lange verschwenkt, bis eine Verklinkung mit der Sperrklinke erfolgt.
[0008] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand
von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
- Figur 1:
- eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Unterspannungsauslösers in seiner
Einschaltstellung und;
- Figur 2:
- den in Fig. 1 wiedergegebenen Unterspannungsauslöser in seiner Freigabestellung.
[0009] In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Unterspannungsauslöser bezeichnet, der an einem
nicht im einzelnen dargestellten Niederspannungs-Schutzschalter befestigt ist. Der
Schutzschalter umfasst eine mit einem Hebel 2 versehene Schaltkulisse 3, mittels der
der Schutzschalter von seiner Schaltstellung "AUS" (Fig. 1) in seine Schaltstellung
"EIN" (Fig. 2) verschwenkbar ist. Der Unterspannungsauslöser 1 weist einen von einem
Elektromagneten 4 betätigbaren stößelförmigen Magnetanker 5 auf, welcher von einer
als Druckfeder ausgebildeten ersten Feder 6 beaufschlagt wird. Der Magnetanker 5 wirkt
über federbelastete hebelförmige Übertragungsglieder 7, 8 auf einen Auslöseschieber
9, welcher mit einer nicht dargestellten Auslösewelle des Schutzschalters zusammenwirkt,
so dass die Auslösewelle das Auslösen eines nicht dargestellten Schaltschlosses und
das Öffnen von mit dem Schaltschloss verbundenen, ebenfalls nicht dargestellten Kontakten
bewirkt. Bei den hebelförmigen Ubertragungsgliedern handelt es sich um eine als Umlenkhebel
ausgebildete schwenkbare Sperrklinke 7, deren erster Hebelarm 10 mit dem stößelförmigen
Magnetanker 5 und deren zweiter Hebelarm 11 mit einer Druckstange 12 verbunden ist,
sowie um einen den Auslöseschieber 9 betätigenden Auslösehebel 8, der auf seiner der
Druckstange 12 zugewandten Seite eine Ausnehmung 14 (Fig. 2) aufweist, in die die
Druckstange 12 in der Einschaltstellung des Unterspannungsauslösers 1 eingreift (Fig.
1). Der Auslösehebel 8 wird durch eine als Zugfeder ausgebildete zweite Feder 15 beaufschlagt.
[0010] Erfindungsgemäß umfasst der Unterspannungsauslöser 1 ferner einen als Umlenkhebel
ausgebildeten schwenkbaren Steuerhebel 16, der durch eine als Druckfeder ausgestaltete
dritte Feder 17 beaufschlagt wird. Der erste Hebelarm 18 des Steuerhebels 16 und die
dritte Feder 17 sind derart ausgebildet, dass in der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung
des Steuerhebels 16, bei der der Schutzschalter sich in seiner Ausschaltstellung und
der Unterspannungsauslöser sich in seiner Einschaltstellung befinden, der erste Hebelarm
18 gegen die Druckstange 12 der Sperrklinke 7 drückt und damit die Sperrklinke 7 und
der Auslösehebel 8 auch dann in ihrer Verklinkungsstellung verbleiben, wenn keine
Steuerspannung an dem Elektromagneten 4 anliegt.
[0011] Wird der Hebel 2 des Schutzschalters von seiner mit 0 bezeichneten Schaltstellung
"AUS" in die mit l bezeichnete Schaltstellung "EIN" (Fig. 2) verschwenkt, so wird
der zweite Hebelarm 19 des Steuerhebels 16 durch die Schaltkulisse 3 nach unten und
der erste Hebelarm 18 nach oben verschwenkt, so dass keine Abstützung des ersten Hebelarmes
an der Druckstange 12 mehr erfolgt. Liegt zu diesem Zeitpunkt (etwa durch einen mit
der Schaltkulisse verbundenen voreilenden Hilfsschalter) eine ausreichend hohe Steuerspannung
an dem Elektromagnet 4, so wird die Druckstange 12 der Sperrklinke 7 durch den stößelförmigen
Magnetanker 5 weiterhin in die Ausnehmung 14 des Auslösehebels 8 gedrückt. In diesem
Fall verbleiben Sperrklinke 7 und Auslösehebel 8 weiterhin in ihrer in Fig. 1 dargestellten
Verklinkungsstellung. Der Schutzschalter kann dann bis in die Schaltstellung 1 verschwenkt
und in dieser Stellung belassen werden.
[0012] Ist hingegen die an dem Elektromagnet 4 anliegende Steuerspannung zu niedrig (z.B.
weil in dem entsprechenden Netz ein Kurzschluss vorliegt), so wird nach Freigabe der
Druckstange 12 durch den Steuerhebel 16 der AuslösehebeI 8 im wesentlichen infolge
der Zugkraft der zweiten Feder 15 schlagartig verschwenkt. Der Auslösehebel 8 verschiebt
dabei den Auslöseschieber 9 (Fig. 2), so dass dieser nicht mehr auf die Auslösewelle
des Schutzschalters wirkt und eine Leerschaltung des Schutzschalters bewirkt.
[0013] Um anschließend den Unterspannungsauslöser 1 von seiner Freigabestellung wieder in
seine Einschaltstellung zu bringen, wird der Hebel 2 des Schutz-schalters in die Schaltstellung
0 verschwenkt. Dabei drückt ein an der Schaltkulisse 3 angeordneter Spannnocken 20
gegen einen Anschlag 21 des Auslösehebels 8 und verschwenkt diesen gegen den Druck
der Zugfeder 15. Gleichzeitig wird der zweite Hebelarm 19 des Steuerhebels 16 freigegeben
und der erste Hebelarm 18 drückt mit der Kraft der Feder 17 auf die Druckstange 12,
die auf dem Auslösehebel 8 abrollt. Der Auslösehebel 8 wird so lange verschwenkt,
bis die Druckstange 12 in die Ausnehmung 14 des Auslösehebels 8 eingreift. Dadurch
wird die Sperrklinke 7 verschwenkt und der Magnetanker 5 wird durch den ersten Hebelarm
10 in seine Einschaltstellung gedrückt. Da bei dieser Stellung der Schaltkulisse 3
sich auch der Steuerhebel 16 wieder in seiner Ausgangsstellung befindet (Fig. 1),
sichert sein erster Hebelarm 10 die nun erreichte Verklinkungsstellung von Sperrklinke
7 und Auslösehebel 8.
[0014] Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. So hat es sich beispielsweise als vorteilhaft erwiesen, ähnlich wie im
Falle der eingangs erwähnten EP 0 620 580 B1, die Sperrklinke und den Auslösehebel
als Doppelhebel auszubilden, wobei die jeweils beiden parallel zueinander angeordneten
Teilhebel über mindestens ein bügelförmiges Verbindungsteil miteinander verbunden
sind und jedem der Teilhebel unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden. So kann
der erste Teilhebel nur zur Ansteuerung des Auslöseschiebers und der zweite Teilhebel
nur zur Verklinkung mit der Sperrklinke verwendet werden, wobei die Zugfeder 15 auf
das bügelförmige Verbindungsteil zwischen den beiden Teilhebeln einwirkt. Dabei können
selbstverständlich auch mehrere parallel zueinander angeordnete Zugfedern auf den
Auslösehebel wirken.
[0015] Sofern auch die Sperrklinke aus zwei parallel zueinander angeordneten Teilhebeln
besteht, wird vorteilhafterweise im Bereich des ersten Hebelarmes ein erstes Verbindungsteil
angeordnet, welches in eine entsprechende Ausnehmung des stößelförmigen Magnetankers
eingreift. Im Bereich des zweiten Hebelarmes kann dann die Druckstange als zweites
Verbindungsteil vorgesehen werden, die beim Verklinken des Auslösehebeis in die Ausnehmung
des entsprechenden Teilhebels des Auslösehebeis eingreift.
[0016] Selbstverständlich kann als dritte Feder anstatt einer Zug- auch eine Druckfeder
verwendet werden, wenn die entsprechende Feder auf der dem Auslöseschieber zugewandten
Seite angeordnet wird.
[0017] Schließlich ist es auch nicht zwingend erforderlich, dass die Sperrklinke mit einer
Druckstange versehen ist, die in die Ausnehmung 14 des Auslösehebels 8 zum Verklinken
der beiden Hebel eingreift, sondern die Sperrklinke kann an ihrem dem Auslösehebel
zugewandten Ende auch selbst entsprechend ausgestaltet oder mit einem bolzenförmigen
Teil versehen werden.
Bezugszeichenliste
[0018]
- 1
- Unterspannungsauslöser
- 2
- Hebel
- 3
- Schaltkulisse
- 4
- Elektromagnet
- 5
- Magnetanker
- 6
- erste Feder
- 7
- Sperrklinke, Übertragungsglied
- 8
- Auslösehebel, Übertragungsglied
- 9
- Auslöseschieber
- 10
- erster Hebelarm (Sperrklinke)
- 11
- zweiter Hebelarm (Sperrklinke)
- 12
- Druckstange
- 14
- Ausnehmung
- 15
- zweite Feder, Zugfeder
- 16
- Steuerhebel
- 17
- dritte Feder
- 18
- erster Hebelarm (Steuerhebel)
- 19
- zweiter Hebelarm (Steuerhebel)
- 20
- Spannnocken
- 21
- Anschlag
- 22
- Wirkfläche
- 23
- Mitnehmer
1. Unterspannungsauslöser für elektrische Niederspannungs-Schutzschalter, umfassend einen
von einem Elektromagneten (4) betätigbaren stößelförmigen Magnetanker (5), welcher
durch Anlegen einer vorgebbaren Steuerspannung gegen den Druck einer ersten Feder
(6) in eine angezogene Stellung verschiebbar ist, wobei der Magnetanker (5) über federbelastete
hebelförmige Übertragungsglieder (7, 8) auf einen Auslöseschieber (9) wirkt derart,
dass bei Nichterreichen der Steuerspannung der Auslöseschieber (9) ein Auslösen des
Schutzschalters bewirkt, und die hebelförmigen Übertragungsglieder (7, 8) sich aus
einer schwenkbaren Sperrklinke (7) und einem den Auslöseschieber (9) betätigenden
und durch mindestens eine zweite Feder (15) beaufschlagten schwenkbaren Auslösehebel
(8) zusammensetzen, wobei die Sperrklinke (7) mit dem stößelförmigen Magnetanker (5)
und mit dem Auslösehebel (8) zusammenwirken derart, dass in der angezogenen Stellung
des Magnetankers (5) die Sperrklinke (7) mit dem Auslösehebel (8) verklinkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer handbetätigten Schaltkulisse (3) bewegungsgekoppelter und durch
eine dritte Feder (17) belasteter, von einer Ausgangsstellung in eine Freigabestellung
schwenkbarer Steuerhebel (16) ausgebildet ist, dass in der Ausgangsstellung der Steuerhebel
(16) durch die dritte Feder (17) gegen die Sperrklinke (7) gedrückt wird, wenn sich
der Auslösehebel (8) in der verklinkten Stellung befindet, dass der Steuerhebel (16)
die Sperrklinke (7) und den Auslösehebel (8) in dieser Stellung hält und dass in der
Freigabestellung kein Abstützen der Sperrklinke (7) und des Auslösehebels (8) mehr
erfolgt.
2. Unterspannungsauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (8) aus zwei parallel zueinander angeordneten Teilhebeln besteht,
die über ein bügelförmiges Verbindungsteil miteinander verbunden sind, dass an dem
ersten Teilhebel der Auslöseschieber (9) befestigt ist und dass der zweite Teilhebel
mit der Sperrklinke (7) in Wirkverbindung steht.
3. Unterspannungsauslöser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (7) aus zwei über Verbindungsteile miteinander verbundenen
Teilhebeln beisteht, dass ein im Bereich des ersten Hebelarmes (10) angeordnetes Verbindungsteil
in eine entsprechende Ausnehmung des stößelförmigen Magnetankers (5) und ein im Bereich
des zweiten Hebelarmes (11) angeordnetes Verbindungsteil als Druckstange (12) ausgebildet
ist, die beim Verklinken des Auslösehebels (8) in eine entsprechende Ausnehmung (14)
des Auslösehebels (8) eingreift.
4. Unterspannungsauslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (16) derart ausgebildet ist, dass er bei der bestimmungsgemäßen
Verwendung des Unterspannungsauslösers (1) in eine Schaltkulisse (3) des Schutzschalters
eingreift und beim Einschalten des Schutzschalters von seiner Ausgangsstellung in
seine Freigabestellung verschwenkt wird, so dass ein erster Hebelarm (18) des Steuerhebels
(16) einen zweiten Hebelarm (11) der Sperrklinke (7) freigibt.
5. Unterspannungsauslöser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (8) auf seiner dem Auslöseschieber (9) abgewandten Seite einen
Anschlag (21) für einen an der Schaltkulisse (3) des Schutzschalters angeordneten
Spannnocken (20) aufweist, gegen die dieser beim Ausschalten des Schutzschalters drückt
und den Auslösehebel (8) mit der Sperrklinke (7) gegen den Druck der zweiten Feder
(15) verklinkt.