DE19853901C1 - Unterspannungsauslöser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Unterspannungsauslöser für elektrische Niederspannungs-Schutzschalter mit einem von einem Elektromagneten (4) betätigbaren stößelförmigen Magnetanker (5), welcher über eine Sperrklinke (7) und einen Auslösehebel (8) auf einen Auslöseschieber (9) wirken, derart, daß bei Nichterreichen der Steuerspannung der Auslöseschieber (9) ein Auslösen des Schutzschalters bewirkt. DOLLAR A Um zu erreichen, daß der Unterspannungsauslöser (1) auch dann in seine Einschaltstellung gebracht werden kann, wenn keine Steuerspannung an dem Elektromagnet (4) anliegt, schlägt die Erfindung vor, daß der Unterspannungsauslöser (1) einen durch eine Feder (17) beaufschlagten schwenkbaren Steuerhebel (16) umfaßt, dessen erster Hebelarm (18) als Auslösesperre ausgebildet ist und der in der eingeschalteten Stellung des Unterspannungsauslösers (1) sich an der Sperrklinke (7) abstützt, derart, daß Sperrklinke (7) und Auslösehebel (8) in ihrer Verklinkungsstellung fixiert werden. Wird hingegen der Steuerhebel (16) verschwenkt, wird die Auslösesperre aufgehoben und Sperrklinke (7) sowie Auslösehebel (8) bleiben nur dann miteinander verklinkt, wenn an dem Elektromagnet (4) eine ausreichend große Steuerspannung anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterspannungsauslöser für elektrische Niederspannungs-Schutzschalter.

Ein derartiger Unterspannungsauslöser mit den Merkmalen a) bis c) des Anspruches 1, ist beispielsweise aus der EP 0 620 580 B1 bekannt. Er umfaßt einen von einem Elek­ tromagneten betätigbaren stößelförmigen Magnetanker, welcher durch Anlegen einer vorgebbaren Steuerspannung gegen den Druck einer ersten Feder in eine angezogene Stellung (Ein­ schaltstellung 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 Steuerspan­ nung bereits anliegt. Anderenfalls drückt der stößelförmige Magnetanker weiterhin gegen die Sperrklinke und hält diese in ihrer Freigabestellung, so daß ein Verklinken des Auslösehe­ bels mit der Sperrklinke nicht möglich ist.

Ausgehend von der EP 0 620 580 B1 liegt der Erfindung 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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, beson­ ders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß der Unterspannungsauslöser einen durch eine dritte Feder be­ aufschlagten schwenkbaren Steuerhebel umfaßt, dessen erster Hebelarm als Auslösesperre ausgebildet ist. In der einge­ schalteten Stellung des Unterspannungsauslösers drückt dieser Hebelarm gegen den Hebelarm der Sperrklinke, der den Auslöse­ hebel hält, wobei die Federkräfte und die im verklinkten Zustand zur Anlage gekommenen Flächen der Hebelarme derart gewählt sind, daß eine Auslösung des Unterspannungsauslösers nicht möglich ist. Wird hingegen der Steuerhebel verschwenkt und damit die Auslösesperre aufgehoben, bleiben die Sperr­ klinke und der Auslösehebel nur dann miteinander verklinkt, wenn an dem Elektromagnet eine ausreichend große Steuer­ spannung anliegt. Anderenfalls erfolgt eine erneute Auslösung des Schutzschalters.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Steuerhebel derart ausgebildet, daß er bei der bestimmungsge­ mäßen Verwendung des Unterspannungsauslösers in eine Schalt­ kulisse des Schutzschalters eingreift und beim Einschalten des Schutzschalters derart verschwenkt wird, daß sein erster Hebelarm den zweiten Hebelarm der Sperrklinke freigibt, bevor der Schutzschalter sich in seiner Schaltstellung "EIN" befin­ det.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung weist der Auslösehebel auf seiner dem Auslöseschieber abgewandten Seite einen Anschlag für einen an der Schaltku­ lisse des Schutzschalters angeordneten Spannocken auf, so daß beim Verschwenken der Schaltkulisse in die Schaltstellung "AUS" des Schutzschalters der Spannocken den Auslösehebel so lange verschwenkt, bis eine Verklinkung mit der Sperrklinke erfolgt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs­ beispiel. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Unterspannungsauslösers in seiner Einschaltstellung und

Fig. 2 den in Fig. 1 wiedergegebenen Unterspannungsauslöser in seiner Freigabestellung.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Unterspannungsauslöser be­ zeichnet, der an einem nicht im einzelnen dargestellten Nie­ derspannungsschutzschalter befestigt ist. Der Schutzschalter umfaßt eine mit einem Hebel 2 versehene Schaltkulisse 3, mit­ tels der der Schutzschalter von seiner Schaltstellung "AUS" (Fig. 1) in seine Schaltstellung "EIN" (Fig. 2) verschwenkbar ist.

Der Unterspannungsauslöser 1 weist einen von einem Elektro­ magneten 4 betätigbaren stößelförmigen Magnetanker 5 auf, welcher von einer als Druckfeder ausgebildeten ersten Feder 6 beaufschlagt wird. Der Magnetanker 5 wirkt über federbelaste­ te hebelförmige Übertragungsglieder 7, 8 auf einen Auslöse­ schieber 9, welcher mit einer nicht dargestellten Auslösewel­ le 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 Übertragungsgliedern 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 ver­ bunden 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 Druck­ stange 12 in der Einschaltstellung des Unterspannungsauslö­ sers 1 eingreift (Fig. 1). Der Auslösehebel 8 wird durch eine als Zugfeder ausgebildete zweite Feder 15 beaufschlagt.

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 AUS-Schaltstel­ lung und der Unterspannungsauslöser sich in seiner EIN- Schaltstellung befinden, der erste Hebelarm 18 gegen die Druckstange 12 der Sperrklinke 7 drückt und damit die Sperr­ klinke 7 und der Auslösehebel 8 auch dann in ihrer Verklin­ kungsstellung verbleiben, wenn keine Steuerspannung an dem Elektromagneten 4 anliegt.

Wird der Hebel 2 des Schutzschalters von seiner mit 0 be­ zeichneten Schaltstellung "AUS" in die mit I 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 Druck­ stange 12 mehr erfolgt. Liegt zu diesem Zeitpunkt (etwa durch einen mit der Schaltkulisse verbundenen voreilenden Hilfs­ schalter) eine ausreichend hohe Steuerspannung an dem Elek­ tromagnet 4, so wird die Druckstange 12 der Sperrklinke 7 durch den stößelförmigen Magnetanker 5 weiterhin in die Aus­ nehmung 14 des Auslösehebels 8 gedrückt. In diesem Fall ver­ bleiben Sperrklinke 7 und Auslösehebel 8 weiterhin in ihrer in Fig. 1 dargestellten Verklinkungsstellung. Der Schutzschal­ ter kann dann bis in die Schaltstellung I verschwenkt und in dieser Stellung belassen werden.

Ist hingegen die an dem Elektromagnet 4 anliegende Steuer­ spannung zu niedrig (z. B. weil in dem entsprechenden Netz ein Kurzschluß vorliegt), so wird nach Freigabe der Druckstange 12 durch den Steuerhebel 16 der Auslösehebel 8 im wesentli­ chen infolge der Zugkraft der zweiten Feder 15 schlagartig verschwenkt. Der Auslösehebel 8 verschiebt dabei den Auslöse­ schieber 9 (Fig. 2), so daß dieser nicht mehr auf die Auslösewelle des Schutzschalters wirkt und eine Leerschaltung des Schutzschalters bewirkt.

Um anschließend den Unterspannungsauslöser 1 von seiner Frei­ gabestellung wieder in seine EIN-Schaltstellung zu bringen, wird der Hebel 2 des Schutzschalters in die Schaltstellung 0 verschwenkt. Dabei drückt ein an der Schaltkulisse 3 angeord­ neter Spannocken 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 Ein­ schaltstellung 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.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das darge­ stellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So hat es sich bei­ spielsweise 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 je­ weils beiden parallel zueinander angeordneten Teilhebel über mindestens ein bügelförmiges Verbindungsteil miteinander ver­ bunden sind und jedem der Teilhebel unterschiedliche Funkti­ onen 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 selbstverständ­ lich auch mehrere parallel zueinander angeordnete Zugfedern auf den Auslösehebel wirken.

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 Verbindungs­ teil vorgesehen werden, die beim Verklinken des Auslösehebels in die Ausnehmung des entsprechenden Teilhebels des Auslöse­ hebels eingreift.

Selbstverständlich kann als dritte Feder anstatt einer Zug- auch eine Druckfeder verwendet werden, wenn die entsprechende Feder auf der dem Auslöseschieber zugewandten Seite angeord­ net wird.

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 aus­ gestaltet oder mit einem bolzenförmigen Teil versehen werden.

Bezugszeichenliste

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

Spannocken

21

Anschlag

22

Wirkfläche

23

Mitnehmer

Claims (5)

1. Unterspannungsauslöser für elektrische Niederspannungs-Schutzschalter mit den Merk­ malen:

• a) der Unterspannungsauslöser (1) umfaßt einen von einem Elektromagneten (4) betätig­ baren stößelförmigen Magnetanker (5), welcher durch Anlegen einer vorgebbaren Steuerspannung gegen den Druck einer ersten Feder (6) in eine angezogene Stellung verschiebbar ist;
• b) der Magnetanker (5) wirkt über federbelastete hebelförmige Übertragungsglieder (7, 8) auf einen Auslöseschieber (9), derart, daß bei Nichterreichen der Steuerspannung der Auslöseschieber (9) ein Auslösen des Schutzschalters bewirkt;
• c) die hebelförmigen Übertragungsglieder (7, 8) setzen sich aus einer schwenkbaren Sperrklinke (7) und einem den Auslöseschieber (9) betätigenden und durch mindestens eine zweite Feder (15) beaufschlagten schwenkbaren Auslösehebel (8) zusammen, wo­ bei die Sperrklinke (7) mit dem stößelförmigen Magnetanker (5) und mit dem Auslösehebel (8) zusammenwirken, derart, daß in der angezogenen Stellung des Mag­ netankers (5) die Sperrklinke (7) mit dem Auslösehebel (8) verklinkbar ist;
• d) ein mit einer handbetätigten Schaltkulisse (3) bewegungsgekoppelter und durch eine dritte Feder (17) belasteter, von einer Ausgangsstellung in eine Freigabestellung schwenkbarer Steuerhebel (16) ist derart ausgebildet, daß in der Ausgangsstellung des Steuerhebels (16) dieser erste Hebelarm (18) durch die dritte Feder (17) gegen die Sperrklinke (7) gedrückt wird, wenn sich der Auslösehebel (8) in der verklinkten Stellung befindet, und daß der Steuerhebel (16) die Sperrklinke (7) und den Auslöse­ hebel (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 gekenn­ zeichnet, 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 be­ steht, 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 ent­ sprechende Ausnehmung (14) des Auslösehebels (8) ein­ greift.

4. Unterspannungsauslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (16) derart ausgebildet ist, daß er bei der bestimmungsgemäßen Ver­ wendung 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 ge­ kennzeichnet, daß der Auslösehebel (8) auf seiner dem Auslöseschieber (9) abgewandten Seite einen Anschlag (21) für einen an der Schaltkulisse (3) des Schutz­ schalters angeordneten Spannocken (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.