Die Erfindung betrifft einen thermomagnetischen Leistungsschalter
mit selektiver Auslöseanzeige.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine teilweise Schnittansicht eines
Mechanismus eines mehrpoligen thermomagnetischen, in einem vorgeformten Gehäuse
angeordneten Leistungsschalters mit einer Anzeige der Auslösung infolge eines kurzzeitigen
Überstroms (ausgelöster Zustand),
2 eine zu 1
gleichartige Darstellung mit der Ausnahme, daß der Leistungsschalter im eingeschalteten
Zustand gezeigt ist,
3 eine teilweise Schnittansicht eines
Leistungsschalters ähnlich dem von 2, in einem eingeschalteten
Zustand, wobei jedoch zur Verbesserung der Darstellung die Überlast- und Überstromreaktionselemente
entfernt sind,
4 eine zu 3
gleichartige Darstellung mit der Ausnahme, daß der Leistungsschalter in einem durch
einen kurzzeitigen Überstrom bedingten ausgelösten Zustand gezeigt ist,
5 eine teilweise Schnittansicht eines
Leistungsschalters ähnlich dem von 2 gezeigten, wobei
der Leistungsschalter in einem eingeschalteten Zustand gezeigt ist und ferner die
Reaktionselemente für einen kurzzeitigen Überstrom zur Verbesserung der Darstellung
entfernt sind,
6 eine zu 5
gleichartige Darstellung mit der Ausnahme, daß der Leistungsschalter in einem ausgelösten
Zustand infolge eines Überlaststroms dargestellt ist,
7 eine alternative Anordnung einer teilweisen
Schnittansicht des Mechanismus eines mehrpoligen thermomagnetischen, in einem vorgeformten
Gehäuse angeordneten Leistungsschalters, wobei ein ausgelöster Zustand infolge eines
Überlaststroms dargestellt ist,
8 eine teilweise Schnittansicht eines
mehrpoligen thermomagnetischen, in einem Vergußgehäuse angeordneten Leistungsschalters
mit der Angabe einer Auslösung infolge eines Erdschlusses (Fehlerstrom), wobei zur
Darstellung der zugehörige Mechanismus weggelassen ist, und
9 eine zu 8
gleichartige Darstellung mit der Ausnahme, daß der Leistungsschalter in einem Zustand
infolge einer Zubehörauslösung dargestellt ist.
Allgemeiner Aufbau der selektiven Auslöseanzeige
Ein in einem vorgeformten Gehäuse angeordneter Leistungsschalter
10 ist in 1 gezeigt und besteht aus einem
Gehäuse 11, einem als Kniehebelmechanismus ausgebildeten Betätigungsmechanismus
12, einem Bedienelement (Betätigungsgriff, Handgriff) 13, einem
Strompfad 14 und einem Auslösemechanismus einer Auslöseeinheit
15. Ein Leitungsanschluß 16 und ein Lastanschluß 17 des
Strompfads 14 sind mit einer (nicht gezeigten) Schutzschaltung über (nicht
gezeigte) Befestigungselemente verbunden. Während vorliegender Ruhestrombedingungen
liegt ein bewegliche Kontakt 18 eines beweglichen Kontaktarms
20 an einem feststehenden Kontakt 19 des Leitungsanschlusses
16 an zur Bildung eines elektrischen Stromflusses im Strompfad
14 über den Leitungsanschluß 16, den feststehenden Kontakt
19, den beweglichen Kontakt 18, den beweglichen Kontaktarm
20, einen flexiblen Leiter 21 und den Lastanschluß 17.
Der Betätigungsmechanismus 12 arbeitet in einer ähnlichen
Weise wie in der vorstehend angegebenen Druckschrift US
3 158 717 und dient zum Öffnen und Schließen des beweglichen Kontaktarms
20.
Der eingeklinkte und geschlossene Zustand des Betätigungsmechanismus
12 ist in 2 dargestellt, wobei ein mechanischer
Träger 22 im Gehäuse 11 ein drehbares Lager 23 an einem
Ende eines Klinkenhebels 24 bildet. Eine Klinkenhebeloberfläche
25 am anderen Ende des Klinkenhebels 24 gegenüber dem Lager
23 steht mit einer Klinkenoberfläche 26 einer ersten Klinke
27 in Verbindung, die drehbar mittels Auflageflächen 28 im mechanischen
Träger 22 gelagert ist. Eine zweite Klinke 29, die im mechanischen
Träger 22 an einer Drehachse 30 drehbar gelagert ist, umfaßt einen
Klinkenfinger 31, der mit einer Halteoberfläche 32 auf der ersten
Klinke 27 zusammenarbeitet. Die Auslöseeinheit 15 besteht aus
einem Kurzzeitreaktionselement 40, einem Thermoreaktionselement
41, einer ersten Auslösewelle 42 und einer zweiten Auslösewelle
43, wobei die Auslösewellen 42 und 43 an einer gemeinsamen
Auslösewellendrehachse 47 in Gehäuse 11 drehbar gelagert sind.
Ein erster Auslösehebel 44 und ein zweiter Auslösehebel 45, die
an einer Hebelachse 46 drehbar am mechanischen Träger 22 angeordnet
sind, sind jeweils zwischen den Auslösewellen 42 und 43 und der
zweiten Klinke 29 angeordnet. Die Wirkungsweise der Kurzzeitreaktionselemente
und der Thermoreaktionselemente 40 und 41 innerhalb der Auslöseeinheit
15 werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 3,
4, 5
und 6 beschrieben.
Reaktion auf kurzzeitigen Überstrom
Die Betätigung des Kurzzeitreaktionselements 40 und des Mechanismus
12 durch das Auftreten eines kurzzeitigen Überstroms ist
in den 3 und 4
erläutert, wobei das Thermoreaktionselement 41, die zweite Auslösewelle
43 und der zweite Auslösehebel 45 zur verbesserten Darstellung
weggelassen sind. Bei dem Auftreten eines kurzzeitigen Überstroms im Strompfad
14 wird ein Anker 80 mit einem Ankerlager 81 von einem
Magneten 82 magnetisch angezogen, wobei der Magnet 82 im Gehäuse
11 mittels Befestigungsteilen 85 und 86 befestigt ist.
Der Anker 80 wirkt mit dem ersten Ende der ersten Auslösewelle
42 zusammen und bewirkt eine Drehung der ersten Auslösewelle
42 um das Auslösewellenlager 47 im Uhrzeigersinn, wodurch ein
erster Haken 49 des ersten Auslösehebels 44 von der ersten Klinkenoberfläche
der ersten Auslösewelle 42 gelöst wird. Der erste Auslösehebel
44 ist im Uhrzeigersinn unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Feder
vorgespannt, wobei ein erster Arm 51 des ersten Auslösehebels
44 in erzwungener Weise gegen ein Auslösestift 52 der zweiten
Klinke 29 gedrückt wird, so daß die zweite Klinke 29 um ihr Lager
30 eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn durchführt. Die Drehung im Gegenuhrzeigersinn
der zweiten Klinke 29 bewirkt, daß der Klinkenfinger 31 der zweiten
Klinke 29 von der Halteoberfläche 32 der ersten Klinke
27 gelöst wird. Die zwischen der Klinkenhebeloberfläche 25 und
der Klinkenoberfläche 26 unter Verwendung der den Mechanismus betätigenden
(nicht gezeigten) Feder herrschenden Vorspannkraft führt zu einer Drehung im Uhrzeigersinn
der ersten Klinke 27 um ihre Lagerfläche 28, wobei die Klinkenhebeloberfläche
25 des Klinkenhebels 24 von der Klinkenoberfläche 26
der ersten Klinke 27 gelöst wird. Wurde die Klinkenhebeloberfläche
25 von der Klinkenoberfläche 26 gelöst, dann verhält sich der
Mechanismus in einer zu der in der Druckschrift US
3 158 717 beschriebenen gleichartigen Weise, indem der bewegliche Kontaktarm
20 geöffnet und die zu schützende Leitung unterbrochen wird.
3 zeigt den Betätigungsmechanismus
12 in dem "eingeklinkten" und "geschlossenen" Zustand, wobei der bewegliche
Kontakt 18 den feststehenden Kontakt 19 berührt, während
4 den Betätigungsmechanismus 12 in dem "ausgelösten"
und "geöffneten" Zustand zeigt, wobei der bewegliche Kontakt 18 vom feststehenden
Kontakt 19 elektrisch getrennt ist. Der eingeklinkte Zustand gemäß
3 zeigt eine erste Anzeige 53 auf einem zweiten
Ende 54 der ersten Auslösewelle 42, die innerhalb des Gehäuses
11 an einer Position angeordnet ist, bei der sie durch eine erste Öffnung
55 im Gehäuse 11 nicht erkennbar ist. Der ausgelöste Zustand gemäß
4 zeigt die erste Anzeige 53 des zweiten Endes
54 der ersten Auslösewelle 42 an einer Position innerhalb des
Gehäuses 11, bei welcher die erste Anzeige 53 durch die Öffnung
55 des Gehäuses 11 optisch erkennbar ist, so daß auf diese Weise
eine Anzeige bereitgestellt wird, wenn der bewegliche und feststehende Kontakt
18 und 19 des Leistungsschalters als Ergebnis der Reaktion des
Kurzzeitreaktionselements 40 auf eine kurzzeitige Überstrombedingung getrennt
sind.
Das Rücksetzen des Betätigungsmechanismus 12 und des Kurzzeitreaktionselements
40 zur Bewirkung eines Schließens des beweglichen und feststehenden Kontakts
18 und 19 ist den 4 und
3 entnehmbar (unter Beachtung der umgekehrten
Reihenfolge der Auslösebedingungen gemäß der vorstehenden Beschreibung). Die Beseitigung
der kurzzeitigen Überstrombedingung im Strompfad 14 ermöglicht dem Anker
80 die Rückkehr zu seiner in 3 gezeigten Ruheposition
unter der Vorspannung einer (nicht gezeigten) Rückführungsfeder. Eine Drehung im
Uhrzeigersinn des Betätigungsgriffs 13 gemäß 4
um ein Betätigungsgrifflager 56 des mechanischen Trägers 22, unterstützt
durch einen Betätigungsgriffträger 57, bewirkt einen Eingriff eines Betätigungsstifts
58 auf dem Betätigungsgriffträger 57 mit einer ersten Nockenoberfläche
59 des Klinkenhebels 24, so daß der Klinkenhebel 24 im
Uhrzeigersinn um sein drehbares Lager 23 gedreht wird.
Während der Drehung im Uhrzeigersinn des Klinkenhebels 24
gelangt eine zweite Nockenoberfläche 60 des Klinkenhebels 24 in
Eingriff mit der ersten Klinke 27, bis die Klinkenhebeloberfläche
25 der Klinkenhebel 24 unterhalb der Klinkenoberfläche
26 der ersten Klinke 27 angeordnet ist, wodurch ein Eingriff der
Klinkenoberfläche 26 mit der Klinkenhebeloberfläche 25 gemäß
3 ermöglicht wird. Die Positionierung der Klinkenoberfläche
26 auf der Klinkenhebeloberfläche 25 ermöglicht der zweiten Klinke
29 eine Drehung im Uhrzeigersinn um ihr Lager 30 infolge der Kraft
einer (nicht gezeigten) Rückführungsfeder, bis ein Anschlagstift 61 in
Eingriff mit dem mechanischen Träger 22 steht, wodurch gemäß
3 der Klinkenfinger 31 der zweiten Klinke
29 mit der Halteoberfläche 32 der ersten Klinke 27 in
Eingriff steht. Die Drehung im Uhrzeigersinn des Betätigungsgriffs 13 gemäß
4 bewirkt ebenfalls einen Eingriff der Rücksetzoberfläche
62 des Betätigungsgriffträgers 57 mit dem ersten Rücksetzelement
63 des ersten Auslösehebels 44, wodurch der erste Auslösehebel
44 im Gegenuhrzeigersinn um sein Hebellager 46 gedreht wird und
ein Anheben des ersten Hakens 49 des ersten Auslösehebels 44 über
die erste Klinkenoberfläche 50 der ersten Auslösewelle 42 bewirkt.
Befindet sich der erste Haken 49 über der ersten Klinkenoberfläche
50, dann dreht sich die erste Auslösewelle 42 im Gegenuhrzeigersinn
um das Auslösewellelager 47 unter der Kraft einer (nicht gezeigten) Vorspannfeder,
wodurch gemäß 3 ein Einklinken des ersten Hakens
49 des ersten Auslösehebels 44 mit der ersten Klinkenoberfläche
50 der ersten Auslösewelle 42 ermöglicht wird. Ein Schließen des
beweglichen Kontaktarms 20 zum Zusammenführen des beweglichen Kontakts
18 mit dem feststehenden Kontakt 19 zur Bildung eines elektrischen
Kontakts wird durch die Drehung im Gegenuhrzeigersinn des Betätigungsgriffs
13 um das Betätigungsgrifflager 56 bewirkt, wodurch eine Kniehebelverbindung
64 unter der Kraft einer den Mechanismus betätigenden (nicht gezeigten)
Feder in einer in der Druckschrift US 3 158 717
angegebenen Weise betätigt wird, so daß der bewegliche und der feststehende Kontakt
18 und 19 miteinander kontaktiert (verbunden) werden und die zu
schützende Leitung wieder geschlossen wird.
Reaktion auf einen Überlast-Überstrom
Gemäß den 5 und 6
kann die Wirkungsweise des Thermoreaktionselements 41 und des Mechanismus
12 beim Auftreten eines Überlast-Überstroms beschrieben werden, wobei in
den Figuren das Kurzzeitreaktionselement 40, die erste Auslösewelle
42 und der erste Auslösehebel 44 zur Verbesserung der Darstellung
weggelassen sind. Nach dem Auftreten eines Überlast-Überstroms im Strompfad
14 spricht das Thermoreaktionselement 41 an, das im Strompfad
14 an einer Kröpfung (Versatzstück) 65 angeordnet ist, und verbiegt
sich im Uhrzeigersinn um die Befestigungsstelle an der Kröpfung 65 infolge
der thermischen Aufheizung des Thermoreaktionselements 41 und der Differenz
im thermischen Ausdehnungskoeffizienten der das Thermoreaktionselement
41 bildenden Materialkomponenten, wodurch eine Einstellschraube
66 in Richtung der zweiten Auslösewelle 43 bewegt wird. Das Zusammenwirken
der Einstellschraube 66 mit der zweiten Auslösewelle 43 bewirkt
eine Drehung im Uhrzeigersinn der zweiten Auslösewelle 43 um das Auslösewellenlager
47, wodurch ein zweiter Haken 67 des zweiten Auslösehebels
45 von einer zweiten Klinkenoberfläche 68 der zweiten Auslösewelle
43 weggeführt wird. Mittels einer (nicht gezeigten) Feder wird der zweite
Auslösehebel 45 entsprechend einer Drehung im Uhrzeigersinn vorgespannt,
so daß ein zweiter Arm 69 des zweiten Auslösehebels 45 zu einem
Auslösestift 52 der zweiten Klinke 29 gedrückt wird und somit
die zweite Klinke 29 um das Lager 30 im Gegenuhrzeigersinn gedreht
wird. Die Drehung der zweiten Klinke 29 im Gegenuhrzeigersinn bewirkt,
daß der Klinkenfinger 31 der zweiten Klinke 29 von der Halteoberfläche
32 der ersten Klinke 27 gelöst wird und damit nicht mehr in Eingriff
steht. Die Verwendung einer von einer den Mechanismus betätigenden (nicht gezeigten)
Feder aufgebrachten Vorspannkraft zwischen der Klinkenhebeloberfläche
25 und der Klinkenoberfläche 26 führt zu einer Drehung im Uhrzeigersinn
der ersten Klinke 27 um Lagerelemente 28, wobei die Klinkenhebeloberfläche
25 der Klinkenhebel 24 von der Klinkenoberfläche 26 der
ersten Klinke 27 gelöst wird und damit nicht mehr in Eingriff steht. Wurde
die Klinkenhebeloberfläche 25 von der Klinkenoberfläche 26 gelöst,
dann reagiert der Betätigungsmechanismus in einer gleich der in der US
3 158 717 beschriebenen Weise zum Öffnen des beweglichen Kontaktarms
20, wobei die zu schützende Leitung unterbrochen wird.
5 zeigt den Betätigungsmechanismus
12 in dem "verriegelten" und "geschlossenen" Zustand, bei welchem der bewegliche
Kontakt 18 am feststehenden Kontakt 19 anliegt, während
6 den Betätigungsmechanismus 12 in dem "ausgelösten"
und "geöffneten" Zustand zeigt, bei dem der bewegliche Kontakt 18 elektrisch
vom feststehenden Kontakt 19 getrennt ist. Der verriegelte Zustand gemäß
5 zeigt eine zweite Anzeige 70 auf einem Ende
71 der zweiten Auslösewelle 43, der innerhalb des Gehäuses
11 an einer Position angeordnet ist, bei der die Anzeige 70 durch
eine zweite Öffnung 72 im Gehäuse 11 nicht erkennbar ist. Der
ausgelöste Zustand gemäß 6 zeigt eine zweite Anzeige
70 auf dem Ende 71 der zweiten Auslösewelle 43 an einer
Position innerhalb des Gehäuses 11, bei welcher die Anzeige 70
durch die zweite Öffnung 72 im Gehäuse 11 optisch erkennbar ist,
wodurch eine Anzeige bereitgestellt wird, daß der bewegliche und unbewegliche Kontakt
18 und 19 des Leistungsschalters als Ergebnis der Wirkungsweise
des Thermoreaktionselements 41 in Abhängigkeit von einer Überlast-Überstrombedingung
getrennt sind.
Das Rücksetzen des Betätigungsmechanismus 12 und des Thermoreaktionselements
41 zum erneuten Schließen des beweglichen und feststehenden Kontakts
18 und 19 ist in den 6 und
5 dargestellt (wobei die umgekehrte Reihenfolge
der vorstehend beschriebenen Auslösebedingungen zu beachten ist). Die Rücknahme
der Überlast-Überstrombedingung im Strompfad 14 ermöglicht dem Thermoreaktionselement
41 die Rückkehr zu seiner in 5 gezeigten Ruheposition,
die infolge der Abkühlung und Entspannung der inneren Spannungen der das Thermoreaktionselement
41 bildenden Materialkomponenten bewirkt wird. Eine Drehung im Uhrzeigersinn
des Betätigungsgriffs 13 gemäß 6, der vom
Betätigungsgriffträger 57 getragen ist, um die Betätigungsgriffachse
56 des mechanischen Trägers 22 bewirkt einen Eingriff des Betätigungsstifts
58 des Betätigungsgriffträgers 57 mit der ersten Nockenoberfläche
59 des Klinkenhebels 24, so daß hierbei der Klinkenhebel
24 um sein Lager 23 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Während der
Drehung im Uhrzeigersinn des Klinkenhebels 24 gelangt die Nockenoberfläche
60 des Klinkenhebels 24 in Eingriff mit der ersten Klinke
27, bis die Klinkenhebeloberfläche 25 des Klinkenhebels
24 unterhalb der Klinkenoberfläche 26 der ersten Klinke
27 angeordnet ist, wodurch gemäß 5 ein Einklinken
der Klinkenoberfläche 26 mit der Klinkenhebeloberfläche 25 bewirkt
wird.
Die Positionierung der Klinkenoberfläche 26 auf der Klinkenhebeloberfläche
25 bewirkt eine Drehung der zweiten Klinke 29 im Uhrzeigersinn
um ihr Lager 30 unter der Kraft einer (nicht gezeigten)
Rückführungsfeder, bis der Anschlagstift 61 in Eingriff mit dem mechanischen
Träger 22 gelangt, wodurch der Klinkenfinger 31 der zweiten Klinke
29 mit der Haltefläche 32 der ersten Klinke 27 gemäß
5 in Eingriff gelangt.
Die Drehung im Uhrzeigersinn des Betätigungsgriffs 13 gemäß
6 bewirkt ebenfalls einen Eingriff der Rücksetzoberfläche
62 des Betätigungsgriffträgers 57 mit einem zweiten Rücksetzelement
73 des zweiten Auslösehebels 45, wodurch der zweite Auslösehebel
45 im Gegenuhrzeigersinn um sein Lager 56 gedreht wird und ein
Anheben des zweiten Hakens 67 des zweiten Auslösehebels 45 über
die zweite Klinkenoberfläche 68 der zweiten Auslösewelle 43 bewirkt.
Befindet sich der zweite Haken 67 über der zweiten Klinkenoberfläche
68, dann dreht sich die zweite Auslösewelle 43 im Gegenuhrzeigersinn
um das Auslösewellenlager 57 unter der Kraft einer (nicht gezeigten) Vorspannfeder,
wodurch ein Einklinken des zweiten Hakens 67 des zweiten Auslösehebels
45 mit der zweiten Klinkenoberfläche 68 der zweiten Auslösewelle
43 gemäß 5 ermöglicht wird. Das Schließen
des beweglichen Kontaktarms 20 zum Anlegen des beweglichen Kontakts
18 an den feststehenden Kontakt 19 wird bewirkt durch eine Drehung
im Gegenuhrzeigersinn des Betätigungsgriffs 13, wobei hierdurch die Kniehebelverbindung
64 unter der Kraft der den Mechanismus betätigenden (nicht gezeigten) Federn
entsprechend einer der in der Druckschrift US 3 158
717 beschriebenen Weise betätigt wird zum Kontaktieren des beweglichen
und feststehenden Kontakts 18 und 19 und zum erneuten Verbinden
der zu schützenden Leitung.
Alternative selektive Auslöseanzeige
Eine alternative Einrichtung zur visuellen Anzeige entweder einer
Kurzzeit- oder Überlast-Überstrombedingung ist in 7
gezeigt, wobei sich gleichartige Bezugszeichen auf gleiche Teile gemäß den
1 bis 6 beziehen.
7 zeigt einen ausgelösten Zustand als Ergebnis einer
Überlast-Überstrombedingung.
Überlast-Überstromreaktion mit alternativer selektiver Auslöseanzeige
Die Wirkungsweise des Thermoreaktionselements 41 und des
Mechanismus 12 auf das Auftreten eines Überlast-Überstroms innerhalb der
in 7 gezeigten alternativen Einrichtung ist gleichartig
zu der in den vorstehend angegebenen 5 und
6 beschriebenen Wirkungsweise, wobei ein
Überlast-Überstrom im Strompfad 14 eine Verbiegung (Ablenkung) im Uhrzeigersinn
um die Befestigungsstelle der Kröpfung 65 des Thermoreaktionselements
41 bewirkt, wodurch die Einstellschraube 66 zur zweiten Auslösewelle
43 bewegt wird und damit die zweite Auslösewelle 43 im Uhrzeigersinn
um das Auslösewellenlager 47 gedreht wird zum Entkuppeln des zweiten Hakens
67 des zweiten Auslösehebels 45 von der zweiten Klinkenoberfläche
68 der zweiten Auslösewelle 43. Eine (nicht gezeigte) Vorspannfeder
stellt die Kraft bereit zur Drehung des zweiten Auslösehebels 45 im Uhrzeigersinn
um das Hebellager 46, wenn der zweite Haken 67 mit der zweiten
Klinkenoberfläche 68 nicht mehr in Eingriff steht. Die Betätigung der zweiten
Klinke 29, der ersten Klinke 27, der Klinkenhebel 24,
der Kniehebelverbindung 64 und des beweglichen Kontaktarms 20
wird in gleicher Weise gemäß der Beschreibung der 3
bis 6 bewirkt.
Die Überlastauslösebedingung gemäß 7
zeigt die zweite Anzeige 70 auf dem zweiten Vorsprung 90 des zweiten
Auslösehebels 45 in einer Position innerhalb des Gehäuses 11,
bei welcher die zweite Anzeige 70 durch die zweite Öffnung 72
des Gehäuses optisch erkennbar ist, wodurch eine Anzeige bereitgestellt wird, daß
der bewegliche und der feststehende Kontakt 18 und 19 des Leistungsschalters
voneinander als Ergebnis der Wirkungsweise des Thermoreaktionselements
41 entsprechend einer Überlast-Überstrombedingung getrennt sind.
Im Gegensatz zu den Anzeigen mittels der Auslösewellen 42
und 43 gemäß den 1 bis 6
in Verbindung mit Öffnungen im Gehäuse 11 des Leistungsschalters erfolgt
gemäß 7 die Anzeige durch die entsprechend ausgestalteten
Auslösehebel 44 und 45.
Das Rücksetzen des Betätigungsmechanismus 12 und des Thermoreaktionselements
41 zur Bewirkung eines erneuten Schließens des beweglichen und des feststehenden
Kontakts 18 und 19 ist gleichartig zu demjenigen entsprechend
der Beschreibung in Bezug auf die 6 und 5
(wobei die umgekehrte Reihenfolge der beschriebenen Auslösebedingungen zu beachten
ist).
Reaktion auf einen kurzzeitigen Überstrom mit alternativer
selektiver Auslöseanzeige
Die Wirkungsweise des Kurzzeitreaktionselements 40 und des
Mechanismus 12 auf das Auftreten eines kurzzeitigen Überstroms innerhalb
der alternativen Einrichtung gemäß 7 ist gleich derjenigen
gemäß der Beschreibung in den 3 und 4,
wobei ein kurzzeitiger Überstrom im Strompfad 14 bewirkt, daß der Anker
80 magnetisch vom Magneten 82 angezogen wird, so daß die erste
Auslösewelle 42 eine Drehung im Uhrzeigersinn um das Auslösewellenlager
47 durchführt zum Entkoppeln des ersten Hakens 49 des ersten Auslösehebels
44 von der ersten Klinkenoberfläche 50 der ersten Auslösewelle
42. Eine (nicht gezeigte) Vorspannfeder stellt eine Kraft bereit zum Drehen
des ersten Auslösehebels 44 im Uhrzeigersinn um das Hebellager
46, wenn der erste Haken 49 von der ersten Klinkenoberfläche
50 gelöst ist und nicht mehr im Eingriff steht. Die Betätigung der zweiten
Klinke 29, der ersten Klinke 27, des Klinkenhebels 24,
der Kniehebelverbindung 64 und des beweglichen Kontaktarms 20
wird in gleicher Weise gemäß den 3 bis 6
bewirkt.
Die Überlastauslösebedingung gemäß 7
zeigt, daß der zweite Haken 67 des zweiten Auslösehebels 45 von
der zweiten Klinkenoberfläche 68 der zweiten Auslösewelle 43 gelöst
ist, und der erste Haken 49 des ersten Auslösehebels 44 noch mit
der ersten Klinkenoberfläche 50 der ersten Auslösewelle 42 in
Eingriff steht. Da der erste Haken 49 noch mit der ersten Klinkenoberfläche
50 in Eingriff steht, wird eine erste Anzeige 53 auf einem ersten
Vorsprung 91 des ersten Auslösehebels 44 in einer Position innerhalb
des Gehäuses 11 angeordnet, bei der sie nicht durch die erste Öffnung
55 im Gehäuse 11 zu erkennen ist, wodurch eine Anzeige bereitgestellt
wird, daß der bewegliche und der feststehende Kontakt 18 und
19 des Leistungsschalters nicht als Ergebnis einer Reaktion des Kurzzeitereaktionselements
40 infolge einer kurzzeitigen Überstrombedingung getrennt sind. Wurde der
bewegliche und feststehende Kontakt 18 und 19 des Leistungsschalters
als Ergebnis der Reaktion des Kurzzeitreaktionselements 40 infolge einer
kurzzeitigen Überstrombedingung getrennt, dann wird der erste Haken 49
des ersten Auslösehebels 44 vom Eingriff mit der ersten Klinkenoberfläche
50 der ersten Auslösewelle 42 gelöst, wodurch die erste Anzeige
53 eines ersten Vorsprungs 91 des ersten Auslösehebels
44 in einer Position im Gehäuse 11 angeordnet wird, bei der die
erste Anzeige 53 durch die erste Öffnung 55 im Gehäuse
11 von außen optisch erkennbar ist.
Das Rücksetzen des Betätigungsmechanismus 12 und des Kurzzeitreaktionselements
40 zum Bewirken eines erneuten Schließens des beweglichen und des feststehenden
Kontakts 18 und 19 ist gleich demjenigen gemäß der Beschreibung
zu den 4 und 3
(wobei die umgekehrte Reihenfolge der beschriebenen Auslösebedingungen zu beachten
ist).
Erdschluß-Zubehörauslöseeinrichtung
Die visuelle Anzeige einer Auslösebedingung infolge der Betätigung
durch eine Erdschluß-Zubehörauslöseeinrichtung (ELD) ist in 8
gezeigt, wobei die Erdschluß-Zubehörauslöseeinrichtung 100 im Gehäuse
11 benachbart zur Anordnung des Betätigungsmechanismus 12 oder
außerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist und eine Spulenanordnung
101, eine Auslösefeder 102, einen Auslöserarm 103, eine
Tauchankeranordnung 115 und einen Rücksetzhebel 105 umfaßt. Im
Rücksetzzustand liegt eine Rücksetzplatte 106 der Tauchankeranordnung
115 an einem Permanentmagneten 107 innerhalb der Spulenanordnung
101 an, wobei der Permanentmagnet 107 eine ausreichende Haltekraft
auf die Rücksetzplatte 106 ausübt zur Bildung eines Gegengewichts zur entgegengesetzt
gerichteten Vorspannkraft der Auslösefeder 102. Ein Auslösesignal wird
über Spulendrähte 108 zugeführt, die elektrisch mit einer Spule
109 in der Spulenanordung 101 verbunden sind und ermöglicht der
Spule 109 die Bildung eines Magnetfelds in der Weise, daß dieses Magnetfeld
dem Magnetfeld des Permanentmagneten 107 entgegengesetzt gerichtet ist,
wodurch die Anziehungskraft zwischen der Rücksetzplatte 106 und dem Permanentmagneten
107 aufgehoben wird. Infolge der Abwesenheit der Anziehungskraft zwischen
der Rücksetzplatte 106 und dem Permanentmagneten 107 wird die
Rücksetzplatte 106 schnell vom Permanentmagneten 107 infolge der
Vorspannkraft der dem Auslösearm 103 drückenden Auslösefeder
102 wegbewegt, wobei der Auslösearm 103 ein integraler Bestandteil
der Tauchankeranordnung 115 ist. Die Rücksetzplatte 106, der Tauchanker
104, der Auslösearm 103 und eine Endkappe 114 sind Bestandteile
der Tauchankeranordnung 115 und bewegen sich zusammen in einheitlicher
Weise. Eine schnelle Bewegung des Auslösearms 103 weg vom Permanentmagneten
107 und in Richtung der ersten und zweiten Auslösewelle 42 und
43 führt dazu, daß das vorstehende Ende 110 des Auslösearms
113 gleichzeitig an ein zweites Ende 54 der ersten Auslösewelle
42 und das zweite Ende 71 der zweiten Auslösewelle 43
anstößt zum Antreiben der ersten und zweiten Auslösewelle 42 und
43 im Uhrzeigersinn um das Auslösewellenlager 47, wobei der erste
und zweite Haken 49 und 67 (zur klaren Darstellung in
8 nicht gezeigt) von der ersten und zweiten Klinkenoberfläche
50 und 68 ausgeklinkt werden, so daß der (zur klaren Darstellung
in 8 nicht gezeigte) Mechanismus 12 betätigt
wird und der bewegliche Kontaktarm 20 gemäß der Beschreibung zu den
3 bis 6 bewegt
wird. Die kombinierte Bewegung de ersten und zweiten Auslösewelle 42 und
43 führt zu einer ersten und zweiten Anzeige 53 und
70 auf der ersten und zweiten Auslösewelle 42 und 43
und einer Anordnung derselben in einer Position innerhalb des Gehäuses
11, bei welcher die Anzeigen 53 und 70 durch die erste
und zweite Öffnung 55 und 72 im Gehäuse 11 optisch erkennbar
sind, so daß eine Anzeige bereitgestellt wird, daß der bewegliche und der feststehende
Kontakt 18 und 19 des Leistungsschalters als Ergebnis einer Reaktion
der Erdschluß-Zubehörauslöseeinrichtung 100 entsprechend einer Erdschlußbedingung
getrennt sind. Eine schnelle Bewegung des Auslösearms 103 weg vom Permanentmagneten
107 in eine ausgelöste Position führt ebenfalls zu einer schnellen Bewegung
der Endkappe 114 in der gleichen Richtung, da diese ebenfalls integraler
Bestandteil der Tauchankeranordnung 115 ist. In der ausgelösten Position
wirkt die Endkappe 114 mit einem Betätigungsstab
113 an einem Ende des Rücksetzhebels 105 zusammen zur Bewirkung
einer Drehung im Uhrzeigersinn um ein Rücksetzhebellager 112, wodurch ein
Rücksetzelement 111 an einem gegenüberliegenden Ende des Rücksetzhebels
105 in eine ausgelöste Position gebracht wird.
Ein Rücksetzen des Betätigungsmechanismus 12 (1
benachbarte Anordnung) und der Erdschluß-Zubehör-Auslöseeinrichtung (ELD)
100 zum Bewirken des erneuten Schließens des beweglichen und des feststehenden
Kontakts 18 und 19 macht es erforderlich, daß das Auslösesignal
der Spulendrähte 108 zum Entmagnetisieren (Entregen) der Spule
109 beseitigt wird. Nach dem Entfernen des Auslösesignals bewirkt eine
Drehung des Betätigungsgriffs 13 (1, benachbarte
Anordnung) um das Betätigungsgrifflager 56 (1),
gestützt durch den Betätigungsgriffträger 57, daß eine (nicht gezeigte)
Ansteuerungsoberfläche des Betätigungsgriffträgers 57 mit dem Rücksetzelement
111 zusammenwirkt, das sich durch eine (nicht gezeigte) Aufteilungswand
des Gehäuses 11 bei der mechanischen Anordnung erstreckt, und bewirkt eine
Drehung im Gegenuhrzeigersinn des Rücksetzhebels 105 um das Rücksetzhebellager
112. Der Betätigunsstab 113 des Rücksetzhebels 105 wirkt
mit der Endkappe 114 der Tauchankeranordnung 115 zusammen zum
Antreiben der Tauchankeranordnung 115 und der Rücksetzplatte
106 in Richtung des Permanentmagneten 107 entgegen der von der
Auslösefeder 102 aufgebrachten Vorspannkraft. Erreicht die Rücksetzplatte
106 den Permanentmagneten 107 und schlägt sie an diesen an, dann
ist die Haltekraft des Permanentmagneten 107 ausreichend groß zur Bildung
einer Gegenkraft gegen die Vorspannkraft der Auslösefeder 102, so daß die
Tauchankeranordnung 115 in der verriegelten Position gehalten wird und
eine erneute Verriegelung des Mechanismus 12 (1,
mechanische Anordnung) und ein erneutes Schließen des beweglichen Kontaktarms
20 gemäß der Beschreibung zu den 3 bis
6 erfolgen kann.
Zubehörauslöseeinrichtung
Eine visuelle Anzeige einer Auslösebedingung infolge einer Betätigung
einer Zubehörauslöseeinrichtung (Zubehör) wie eine Unterspannungsauslöseeinrichtung
oder einer Arbeitsstromauslöseeinrichtung ist in 9
gezeigt, wobei das Zubehör 120 innerhalb des Gehäuses 11 in einer
benachbarten Anordnung zu derjenigen des Betätigungsmechanismus 12 oder
außerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist, und umfaßt eine Signaleinrichtung
über Spulendrähte 121 zum Empfangen eines Auslösesignals, eine Spulenanordnung
122 in einem Spulengehäuse 123, und einen Auslösetauchanker
124 für ein Zusammenwirken mit dem (in 1)
gezeigten Mechanismus 12 zum Zwecke der Öffnung des beweglichen und des
feststehenden Kontakts 18 und 19 entsprechend dem Auftreten eines
Zubehörauslösesignals. Bei der Rücksetzbedingung ohne Auslösesignal auf den Spulendrähten
121 wird der Auslösetauchanker 124 gegen eine innere Oberfläche
125 des Spulengehäuses 123 unter der Vorspannkraft einer Rückführungsfeder
125 der Spulenanordnung 122 gedrückt, wodurch ein Trennungsspalt
zwischen einer Ansteuerungsplatte 127 des Auslösetauchankers
124 und dem Auslösestift 52 gebildet wird. Ein Auslösesignal auf
den Spulendrähten 121, die jeweils elektrisch mit einer Spule
128 in der Spulenanordnung 122 verbunden sind, ermöglicht der
Spule 128 die Bildung eines Magnetfelds zur Ausübung einer magnetischen
Anziehungskraft auf einen Tauchankerkörper 129 zum Anziehen eines Tauchankerendes
130 des Tauchankerkörpers 129 des Tauchankers 124 und
der Ansteuerungsplatte 127 nach unten in Richtung der Vorspannkraft einer
Rückführungsfeder 126, so daß die Ansteuerungsplatte 127 an den
Auslösestift 52 anschlägt, der sich durch eine (nicht gezeigte) Aufteilungswand
des Gehäuses 11 in Richtung der Zubehöranordnung benachbart zur mechanischen
Anordnung erstreckt, wobei die zweite Klinke 29 um das Lager
30 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Nach der Drehung der zweiten Klinke
29 erfolgt eine Betätigung der ersten Klinke 27, des Klinkenhebels
24, der Kniehebelverbindung 64 und des beweglichen Kontaktarms
20 in gleichartiger Weise entsprechend der Beschreibung in Bezug auf die
3 bis 6. Da
die Auslösebedingung infolge einer Betätigung eines Zubehörs 120 die erste
Auslösewelle 42, die zweite Auslösewelle 43, den ersten Auslösehebel
44 oder den zweiten Auslösehebel 45 nicht betrifft, verbleiben
die Positionen der ersten und zweiten Anzeigen 53 und 70 im Gehäuse
11 verborgen und sind über die erste und zweite Öffnung 55 und
72 des Gehäuses 11 nicht erkennbar, so daß lediglich die ausgelöste
Position des Betätigungsgriffs 13 erkennbar ist und als Einrichtung zur
Anzeige dient, daß eine Zubehörauslösebedingung vorliegt.
Das Rücksetzen des Betätigungsmechanismus 12 (1,
benachbarte mechanische Anordnung) und des Zubehörs 120 zur Bewirkung eines
erneuten Schließens des beweglichen und des feststehenden Kontakts 18 und
19 macht es erforderlich, daß das Auslösesignal auf den Spulendrähten
121 zum Entregen der Spule 128 zuerst entfernt wird. Ein Entfernen
des Auslösesignals entfernt ebenfalls das mittels der Spule 128 erzeugte
Magnetfeld, wodurch die magnetisch erzeugte Auslösekraft als Gegenkraft zur Kraft
der Rückführungsfeder 126 aufgehoben wird, so daß die Rückführungsfeder
126 mit dem Tauchankerende 130 zum Anheben des Tauchankerkörpers
129, des Auslösetauchankers 124 und der Ansteuerungsplatte
127 zusammenwirkt bis das Tauchankerende 130 an der inneren Oberfläche
125 des Spulengehäuses 123 anhält und die Ansteuerungsplatte
127 vom Auslösestift 52 gelöst wird zur Bildung eines Trennungsspalts
zwischen der Ansteuerungsplatte 127 und dem Auslösestift
52. Wurde der Trennungsspalt zwischen der Ansteuerungsplatte
127 und dem Auslösestift 52 gebildet, dann kann der vom Betätigungsgriffträger
57 getragene Betätigungsgriff 13 im Uhrzeigersinn um das Betätigungsgrifflager
56 gedreht werden (1, benachbarte mechanischer
Anordnung) zur Bewirkung eines erneuten Einklinkens des Mechanismus 12
und zum erneuten Schließen des beweglichen Kontaktarms 20 gemäß der Beschreibung
in Bezug auf die 3 bis 6.
Der thermomagnetische Leistungsschalter in einem vorgeform ten Gehäuse
umfaßt somit eine Anzeigeeinrichtung zur selektiven Anzeige der Auslösegründe. Unabhängig
voneinander betätigbare Auslösewellen beinhalten sowohl eine Auslösefunktion als
auch eine Anzeigefunktion. Alternativ kann eine Anzeige mit weiteren Auslösehebeln
erfolgen. Kombinationen von unabhängig betätigbaren Auslösewellen und eines Betätigungsgriffs
stellen eine Anzeigeeinrichtung bereit zur Anzeige einer Überlast-, Kurzzeit-, Erdschluß-
oder Zubehörauslösebedingung.