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Dokumentenidentifikation DE69833158T2 31.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001003191
Titel Thermomagnetischer Schutzschalter
Anmelder ABB Sace S.p.A., Mailand/Milano, IT
Erfinder Jacovino, Elio, 20052 Monza (MI), IT
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Bardehle, Pagenberg, Dost, Altenburg, Geissler, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69833158
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, FR, GB, LI, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.11.1998
EP-Aktenzeichen 982038747
EP-Offenlegungsdatum 24.05.2000
EP date of grant 11.01.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.08.2006
IPC-Hauptklasse H01H 71/52(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen thermomagnetischen Trennschalter mit Mitteln zum Anpassen der Bewegung der beweglichen Kontakte.

Wie es bekannt ist, können thermomagnetische Trennschalter in Übereinstimmung mit gültigen Vorschriften eine so genannte abhängige Schließbewegung aufweisen, was im Wesentlichen bedeutet, dass die Bewegung der beweglichen Kontakte von der Bewegung eines Bedienknopfes oder Hebels abhängt. In dem ersten Teil der Rotation bringt der Bedienknopf den beweglichen Kontakt näher an den ortsfesten Kontakt; danach wird elektrische Kopplung zwischen Kontakten mittels eines darauf folgenden elastischen Druckes auf dem beweglichen Kontakterzielt, um die Kontaktfestigkeit zu erhöhen und um den Kontaktdruck zu erzeugen.

Mit Trennschaltern dieser Art kann die Unterbrechung der Schließoperation aus irgendeinem Grund und bei irgendeinem Winkel der Bewegung des Bedienknopfes passieren, wenn der bewegliche Kontakt bereits eine Position nahe zu dem ortsfesten Kontakt erreicht hat, oder selbst bereits in Kontakt mit ihm ohne den notwendigen Druck ist; in diesem Fall können Beschädigungen der Kontakte auftreten.

Weiterhin in dem Fall von sehr langsamem Betrieb kann der Kontaktdruck unzureichend sein, wodurch unweigerlich Kontaktabnutzung hervorgerufen wird, wenn sie mehrfachen elektrischen Operationen unterworfen werden. Thermomagnetische Trennschalter sind bereits auf dem Markt eingeführt worden, die eine abhängige Operation in einem ersten Teil aufweisen, bis ein vorbestimmter Stoppabstand des beweglichen Kontakts in Relation zu dem ortsfesten Kontakt erreicht ist, diese Entfernung wird dann mit einer Auslösebewegung überschritten, die das Schließen ausführt.

Es wurde herausgefunden, dass diese Lösung, die von einem Entwurfsstandpunkt her valide ist, schwierig in der Praxis anzuwenden ist, dadurch dass eine Schulter verwendet wird, um den beweglichen Kontakt bei einem bestimmten Abstand von dem ortsfesten Kontakt während der Betriebsbewegung zu halten; diese Schulter greift in einen speziellen Sitz in dem Plastikteil des beweglichen Kontakts mit einer Anordnung ein, die nicht in der Lage ist, den minimalen Stoppabstand zu garantieren, und daher können übermäßige elektrische Entladungen auftreten.

Zusätzlich ist es mit dieser Ausführungsform notwendig, dass der bewegliche Kontakt in zwei Teilen, nämlich einem Metallteil und einem Plastikteil, hergestellt ist.

Ein weiterer Nachteil wird zusätzlich durch die Tatsache gebildet, dass der Bedienheben oder Knopf und der Bedienhebel entgegengesetzte Richtungen der Rotation aufweisen müssen, daher werden beträchtliche Herstellungskomplikationen und signifikante Begrenzungen bezüglich der Abmessungen und Positionierung geschaffen.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist genau die der Eliminierung der oben genannten Nachteile, bereitstellend einen thermomagnetischen Trennschalter mit Mitteln zum Anpassen der Bewegung des beweglichen Kontakts, bei dem es möglich ist, eine Stoppentfernung für den beweglichen Kontakt in Bezug auf den ortsfesten Kontakt einzustellen, die immer konstant ist und die durch die Gestaltungsgeometrie definiert ist, so dass man immer einen Sicherheitszustand hat.

Als ein Teil der vorgenannte Aufgabe ist es ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen thermomagnetischen Trennschalter bereitzustellen, mit dem es möglich ist, einen minimalen Isolationsabstand zwischen den Kontakten zu garantieren, wenn die Schließoperation aus irgendeinem Grund bei irgendeinem Winkel der Bewegung des Knopfes unterbrochen wird.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen thermomagnetischen Trennschalter bereitzustellen, mit dem der minimale Kontaktdruck genau der gleiche ist, wie der nominale Druck, selbst bei einer langsamen Schließoperation, daher niedrigere Kontaktabnutzungen sicherstellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen thermomagnetischen Trennschalter bereitzustellen, der in seinen generellen baulichen Linien als ein Trennschalter mit abhängigem Betrieb verwendet werden kann, wenn erwünscht die Möglichkeit bietend mit der Hinzufügung eines einfach installierten Teils der Vergrößerung der Funktionalität des Trennschalters mit der Einführung der vorbestimmten Stoppentfernung der Kontakte vor der Schließauslösebewegung.

Eine weitere, aber nicht letzte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen thermomagnetischen Trennschalter mit Mitteln zur Anpassung der Bewegung der beweglichen Kontakte bereitzustellen, der einfach unter Verwendung herkömmlicher kommerziell erhältlicher Elemente und Materialien erhalten werden kann und der weiterhin von einem rein ökonomischen Standpunkt wettbewerbsfähig ist.

Diese Aufgabe, wie auch die vorgenannten Ziele und andere, die aus dem Nachstehenden klarer hervorgehen mögen, werden durch einen thermomagnetischen Trennschalter erreicht, der ein gegossenes Gehäuse umfasst, das einen beweglichen Kontakt und einen ortsfesten Kontakt beinhaltet, der bewegliche Kontakt ist mit einem Bedienhebel verbunden, kontrolliert durch einen Schalthebel und operativ verbunden mit einem Bedienknopf, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass er einen Hilfshebel umfasst, der eingreifend mit dem beweglichen Kontakt ist, um ihn bei einer vorbestimmten Entfernung von dem ortsfesten Kontakt während der Schließoperation zu halten, der Hilfshebel ist operativ an den Bedienknopf gekoppelt, um den beweglichen Kontakt freizugeben, erlaubend die Vervollständigung der Schließoperation.

Dokument US 4,740,770 offenbart ein Gerät gemäß der Präambel von Anspruch 1.

Weitere Eigenschaften und Vorteile sollen klarer aus der Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen, Ausführungsform eines thermomagnetischen Trennschalters mit Mitteln zur Anpassung der Bewegung des beweglichen Kontakts hervorgehen, dargestellt in nur auf dem Wege eines Beispiels und ohne Beschränkung mit der Hilfe der beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 eine schematische Seitenansicht des thermomagnetischen Trennschalters, wie in der Erfindung, ist;

2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von 1 zeigt;

3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von 1 zeigt;

4 ein Detail des beweglichen Kontakts in der offenen Position zeigt;

5 ein Detail des beweglichen Kontakts während der Schließphase zeigt, gestoppt in einer vorbestimmten Entfernung von dem ortsfesten Kontakt;

6 den beweglichen Kontakt während der initialen Schließauslösungsbewegungsphase zeigt;

7 den beweglichen Kontakt in der Schließposition zeigt;

8 ein Detail des Freigabehebels und des Bedienhebels von vorne zeigt; und

9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX von 8 zeigt.

Mit Bezugnahme auf die vorgenannten Darstellungen, schließt der thermomagnetische Trennschalter gemäß der Erfindung ein gegossenes Gehäuse ein, das insgesamt durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet wird, das im Wesentlichen eine standardisierte Gestalt aufweist, die typisch für thermomagnetische Trennschalter ist, zur Verbindung mit Omega-geformten Balken.

Bewegliche elektrische Kontakte sind innerhalb des gegossenen Gehäuses 1 vorgesehen. Bezeichnet durch 2 für den Phasenkontakt und 3 für den neutralen Kontakt.

Die beweglichen Kontakte sind verbunden mit einem Bedienhebel 4, der kontrolliert wird durch einen Schalthebel 5 und verbunden ist mit einem Bedienknopf oder Hebel 7 durch einen U-Bolzen 6.

Die beweglichen Kontakte 2 und 3 sind für einen Kontakt mit jeweiligen ortsfesten Kontakten 8 verfügbar, die innerhalb des gegossenen Gehäuses definiert sind.

Eine Feder, die mit dem Schalthebel 5 verbunden ist, ist insgesamt durch 10 bezeichnet und wird zwischen dem Bedienhebel 4 und dem Schalthebel 5; die Feder 10 weist das markante Merkmal auf, dass sie von dem Haarnadeltyp ist, mit einem axialen Anhang 10a, der in einem jeweiligen Sitz des Schalthebels 5 gehalten wird, und einem radialen Anhang 10b, der in einen Fangvorsprung 11 eingreift. Der Vorsprung 11 ist definiert auf dem Bedienhebel 4 zu dem Zeitpunkt des Zusammenbaus des Hebels 5 und des Bedienhebels 4 selbst.

Die beweglichen Kontakte 2 und 3 weisen Kontaktfedern auf, angezeigt durch 15, die ebenfalls von dem Haarnadeltyp sind, die mit dem Fangvorsprung 16 interagieren, der auf dem Bedienhebel lokalisiert ist, und mit einem Anhang 17, der durch den beweglichen Kontakt definiert ist.

Der thermomagnetische Trennschalter, wie es in der Praxis üblich ist, weist eine Öffnungsfreigabe auf, die mittels der relativen Rotation des Bedienhebels in Relation zu dem Schalthebel 5 operiert; die Operation kann mittels der Wirkung des Drucksstifts 18 auftreten, der mit einem Relais 19 verbunden ist, das auf den Schalthebel wirkt, z.B. im Falle eines hohen Fehlerstromes (Kurzschluss). Zusätzlich ist ein Bimetallstreifen 20 vorgesehen, der auf einen thermischen Schalthebel 21 in dem Fall einer Überlast wirkt; dieser Streifen 20 überträgt die Bewegung an den Schalthebel.

Es ist ebenfalls möglich externe Zusatzausrüstung vorzusehen, die in Aussparungen 22 in den Schalthebel eingreift, wodurch eine Wirkung direkt auf den Schalthebel durch Schlitze erzielt wird, die in den beiden Seiten des Trennschalters lokalisiert sind.

Das markante Merkmal der Erfindung wird durch die Tatsache gebildet, dass ein Hilfshebel 30 vorgesehen ist, der entlang der Achse des Bedienhebels schwenkt und der die Funktion hat, beweglich die beweglichen elektrischen Kontakte zu stoppen während der Schließoperationen bei einem vorbestimmten Abstand von dem ortsfesten Kontakt 8.

Der Hilfshebel weist einen Körper 31 auf, der in einem Kopf 32 endet, und definiert auf dem Teil, das den beweglichen Kontakten gegenüberliegt, eine Aussparung 33, in die ein Vorsprung 34 der beweglichen Kontakte eingreift.

Der Kopf 32 weist eine Ausstülpung 35 auf, die von der gegenüberliegende Seite in Relation zu der Aussparung 33 herausragt und gestaltet ist, um mit einer Schulter 36 Wechsel zu wirken, die mit dem Bedienknopf 7 verbunden ist.

Im offenen Trennschalterzustand, wie dargestellt in 4, sind die beweglichen Kontakte in einer Entfernung von dem ortsfesten Kontakt positioniert, und der Vorsprung 34 ist eingegriffen in dem Hilfshebel nahe der Schwenkzone; wie gezeigt ist der Hebel 30, der durch eine Feder 40 gedrückt wird, die selber mit dem Hebel 30 verbunden ist, gehalten gegen den Vorsprung 34 in einem unteren Bereich der Aussparung 33.

Auf dem Knopf 7 wirkend, um das Schließen auszuführen, verursacht die Rotation des Knopfes, dass der Bedienhebel mit einer Geschwindigkeit rotiert, die von der des Knopfes 7 mittels eines U-Bolzens 6 abhängt, wobei die beweglichen Kontakte nahe an den ortsfesten Kontakt 8 gebracht werden, bis sie bei einem vorbestimmten Abstand auf Grund des Eingriffs des Vorsprungs 34 mit einem Fangvorsprung stoppen, der durch den Kopf 32 an dem Ende der Aussparung 33 definiert ist.

Von dem obigen, werden Zustände der Bewegung der mobilen Kontakte unabhängig von der Bewegung des Knopfes 7; tatsächlich führt die folgende Rotation des Bedienknopfes 7, wie gezeigt in 6, die Schulter 36 zum Eingriff mit der Ausstülpung 35, wobei eine Rotation des Hilfshebels verursacht wird, die der Feder 40 entgegengesetzt ist, mit dem darauf folgenden Starten der Loslösung zwischen Vorsprung 34 und Aussparung 33.

Das Ende der Rotation des Bedienknopfes 7, wie dargestellt in 7, löst die Ausstülpung 34 und den Kopf 32 los, wodurch es folglich möglich gemacht wird, die Schließschaltbewegung der beweglichen Kontakte zu dem ortsfesten Kontakt zu erzielen bei einer Geschwindigkeit, die nur von der Ladung der Feder 15 (unabhängig Bewegung) abhängig ist.

Die angelegte Druckwirkung ist daher im Wesentlichen konstant und selbst in Fällen, in denen langsame Operation ausgeführt wird, ist der angelegte Druck immer noch im Wesentlichen der gleiche, wie der nominale Druck.

Ein weiterer Aspekt, der es verdient betont zu werden, wird gebildet durch die Tatsache, dass der Bedienknopf und der Bedienhebel in die gleiche Richtung rotieren, so signifikant die Strukturen des Geräts vereinfachend.

Von dem, was oben dargelegt wurde, ist es daher möglich zu sehen, dass die Erfindung die gesetzten Ziele erreicht und insbesondere ist es zu betonen, dass die Schließoperation, die für einen Teil abhängig ist und dann im Wesentlichen unabhängig ist, es möglich macht, eine vorbestimmte und konstante Schließgeschwindigkeit und Kraft zu erzielen.

Weiterhin sollte bemerkt werden, dass die zusätzliche Funktionalität einfach durch das Vorhandensein des Hilfshebels und der zugehörigen Feder erzielt wird, welches Elemente sind, die zu einem thermomagnetischen Trennschalter hinzugefügt werden können, der sich verhalten würde wie ein traditionelles Gerät ohne die Gegenwart eines solchen Schalters.

Weiterhin in dem Fall des Auslösens beim Öffnen des Gerätes stellen die Gestaltung und die Implementierung der Schulter zusammen mit dem Bedienknopf und Hilfshebel sicher, dass die beweglichen Kontakte auf ihrem Öffnungsweg keine Hindernisse treffen, die eine Störung oder Verlust von Leistung in dem Fall eines Kurzschlusses verursachen könnten.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist zusätzlich durch die Tatsache gebildet, dass die Feder des Schalthebels zwischen dem Schalthebel und dem Bedienhebel wirkt, so eine größere Reaktionsgeschwindigkeit bei der Benutzung aufweisend.


Anspruch[de]
  1. Thermomagnetischer Trennschalter, umfassend ein gegossenes Gehäuse, das einen beweglichen Kontakt (2, 3) und einen ortsfesten Kontakt (18) aufweist, der bewegliche Kontakt ist verbunden mit einem Bedienhebel, der durch einen Schalthebel kontrolliert wird, und operativ mit einem Bedienknopf (7) verbunden ist, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass er einen Hilfshebel (30) umfasst, der mit dem beweglichen Kontakt eingreifbar ist, um ihn bei einem vorbestimmten Abstand von dem ortsfesten Kontakt während Schließoperationen zu halten, der Hilfshebel ist operativ gekoppelt mit dem Bedienknopf, um den beweglichen Kontakt freizugeben, erlaubend die Vervollständigung der Schließoperation.
  2. Thermomagnetischer Trennschalter wie in Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der Hilfshebel einen Körper aufweist, der in einem Kopf endet, der in einem Teil, das dem beweglichen Kontakt gegenüberliegt, eine Aussparung zum Eingreifen mit einem Vorsprung des beweglichen Kontakts selbst definiert.
  3. Thermomagnetischer Trennschalter wie in Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der Kopf eine Ausstülpung aufweist, die von der gegenüberliegenden Seite in Bezug zu der Aussparung hervorragt, die Ausstülpung ist gestaltet, um mit einer Schulter Wechsel zu wirken, die mit dem Bedienknopf verbunden ist.
  4. Thermomagnetischer Trennschalter wie in einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass er eine Feder einschließt, die mit dem Hilfshebel verbunden ist, gestaltet, um den Hilfshebel gegen den beweglichen Kontakt zu drücken.
  5. Thermomagnetischer Trennschalter wie in einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der Hilfshebel entlang der Achse des Bedienhebels schwenkbar ist.
  6. Thermomagnetischer Trennschalter wie in einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der Bedienknopf und der Bedienhebel in die gleiche Richtung rotieren.
  7. Thermomagnetischer Trennschalter wie in einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass er eine Feder einschließt, die mit dem Schalthebel verbunden ist, die mit dem Schalthebel und dem Bedienhebel Wechsel wirkt.
  8. Thermomagnetischer Trennschalter wie in Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Feder, die mit dem Schalthebel verbunden ist, eine Haarnadelfeder ist, die einen axialen Anhang aufweist, der in einem Sitz hinterlegt werden kann, der durch den Schalthebel definiert ist, und einen radialen Anhang, der in einen Fangvorsprung eingreifen kann, der auf dem Bedienhebel definiert ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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