DE2904662A1 - Haltemagnet, insbesondere fuer fehlerstromschutzschalter - Google Patents

Description

Fuji Electric Co, Ltd. Mein Zeichen Kawasaki / Japan YPA 78 P 8543 BRD

Haltemagnet, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter

(Die Priorität der japanischen Patentanmeldung 14744/1978 vom 10.2.1978 wird in Anspruch genommen)

Die Erfindung bezieht sich auf einen Haltemagneten, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter, auf dessen mit einem Dauermagneten versehenen Joch eine Auslösewicklung angeordnet ist, die mit der Sekundärwicklung eines Summenstromwandlers verbunden ist, zu dessen Joch ein Anker drehbeweglich gegen eine unter Vorspannung stehende Abzugsfeder gehalten ist, und dessen Anker mit einem von einem Wiedereinschaltstift beaufschlagten Entklinkungshebel gekoppelt ist.

Bei solchen Haltemagneten fällt der Anker ab, wenn das Residuum der Ströme der durch den Summenstromwandler geführten, zu überwachenden Leiter von Null abweicht. In der Sekundärwicklung wird dann eine Spannung induziert, die durch die Auslösewicklung des Haltemagneten einen Strom treibt,

No 2 Rat / 18.1.1979

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der das Magnetfeld des Dauermagneten am Bereich des Ankers schwächt. Dadurch kann der Anker abfallen und mittels des Entklinkungshebels ein Auslöseglied eines Schaltschlosses eines etwa auszulösenden Fehlerstromschutzschalters betätigen und die zu schützende Anlage abgeschaltet werden.

Üblicherweise sind der Anker mit einem Ankerträger auf einer Achse drehbeweglich angeordnet, auf der zugleich der Entklinkungshebel befestigt ist. Wenn der Anker abfällt überträgt der Ankerträger mittels eines in die Achse eingesetzten Mitnehmerstiftes auf diese ein Drehmoment, so daß der mit der Achse fest verbundene Entklinkungshebel ausgeschwenkt wird und auf ein Auslöseglied einwirken kann.

Solche auf dem Markt befindlichen Ausführungen haben den Nachteil, daß der Mitnehmerstift in der Achse für den Anker beim Einpressen auf die Achse Biegekräfte übertragen kann, wodurch die Einhaltung genauer Abmessungen bei diesem Bauteil beeinträchtigt werden. Wenn andererseits ein Wiedereinschaltstift auf den Entklinkungshebel aufschlägt, um ihn in seine Einschaltstellung zurückzuführen, übertragen sich solche mechanischen Schläge auf die Achse des Ankers. Nach mehreren Ausschaltungen und Wiedereinschaltungen kann die Verbindung zwischen dem Entklinkungshebel, der auf der Achse aufgepreßt ist, und der Achse geschwächt werden.

Darüber hinaus wird die Achse, um die sich der Anker dreht, hierbei Biegekräften ausgesetzt, was die Genauigkeit des Haltemagneten beeinträchtigen kann.

Haltemagnete müssen gewöhnlich in sauberer Luft montiert werden, um einwandfreie Arbeiten sicherzustellen. Übliche Haltemagnete erfordern es, sämtliche Bauteile in staubfreier Luft zusammenzusetzen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der geschilderten Nachteile einen Haltemagneten zu entwickeln, der sich leichter montieren läßt, wobei im wesentlichen nur der Anker in sauberer Luft eingebaut zu werden braucht, und bei Senkung der Montagekosten einen sicheren Betrieb gewährleistet.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht darin, daß der Anker und der Entklinkungshebel gesonderte Achsen aufweisen. Da die Drehachse für den Entklinkungshebel gesondert von der Drehachse für den Anker ausgebildet ist, werden mechanische Schläge beim Wiedereinschalten von der Achse des Entklinkungshebels, auf den der Wiedereinschaltstift einwirkt, aufgenommen. Solche Stöße können die Maßgenauigkeit der Ankerbauteile daher nicht beeinträchtigen.

Wenn man zwischen der Ankerdrehachse und dem Entklinkungshebel ein Kopplungsglied anordnet, das die Kraft der Abzugsfeder vom Entklinkungshebel auf den Anker überträgt, erübrigt es sich, in der Achse des Ankers einen Mitnehmerstift einzusetzen. Die Maßhaltigkeit der Ankerdrehachse bleibt daher erhalten.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann sich die Verbindung zwischen Kopplungsglied und Anker auch bei Schaltstößen nicht lockern, da der Wiedereinschaltstift nur auf den Entklinkungshebel einwirkt. Eine Spannfeder kann dann den Anker weich zurückführen.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher veranschaulicht werden:

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In Fig. 1 ist der typische Aufbau eines Fehlerstromschutzschalters unter Verwendung eines Haltemagneten bei Aufsicht auf den Gerätesockel und bei abgenommener Deckelhaube wiedergegeben.

In Fig. 2 ist die Anordnung nach Fig. 1 in Seitenansicht dargestellt.

Anhand der Fig. 3 bis 5 wird der Hintergrund für die Erfindung erläutert. In Fig. 3 ist ein üblicher Haltemagnet in Ansicht von vorn bei geöffnetem Gehäuse dargestellt.

In Fig. 4 ist der Haltemagnet nach Fig. 3 in Ansicht von hinten wiedergegeben. In Fig. 5 sind wesentliche Bauteile des Haltemagneten nach Fig. 3 nach Art einer Art Explosionsdarstellung wiedergegeben.
In den Fig. 6 bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Haltemagneten grob schematisch wiedergegeben. In Fig. 6 ist der Haltemagnet in Ansicht von vorn, in Fig. 7 in Ansicht von hinten und in Fig, 8 in Seitenansicht - anhand der Fig. 7 orientiert von rechts in Pfeilrichtung auf X gesehen - wiedergegeben.

In Fig. 9 sind wesentliche Bauteile des Haltemagneten in Explosionsdarstellung wiedergegeben.

In Fig. 10 ist eine Einzelheit bei abgebrochen wiedergegebenen Gehäuse dargestellt.

In Fig. 1 ist anhand eines Fehlerstromschutzschalters das Einsatzgebiet für einen Haltemagneten 24 veranschaulicht. Der Fehlerstromschutzschalter besteht im Wesentlichen aus einem Schalter bzvi. Schaltschloß 22, einem Summenstromwandler 23, dem Haltemagneten 24 und aus Anschlußklemmen.

Für eine Phase ist die Eingangsklemme mit 25 und die Ausgangsklemme mit 26 bezeichnet» Die Bauteile sind in einem Gehäuse 21 angeordnet, das durch einen Deckel abgeschlossen werden kann»

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In Fig. 2 ist eine Montagewand mit 100 bezeichnet. Wenn im Stromkreis, der vom Fehlerstromschutzschalter überwacht wird, ein Fehlerstrom auftritt, entsteht in der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers ein elektriseiles Signal, das im Haltemagneten 24 in eine mechanische Kraft umgesetzt wird. Diese mechanische Kraft entklinkt das Schaltschloß 22 durch Betätigen des Auslösegliedes 7.

Übliche Haltemagnete sind so aufgebaut, wie sie in den Fig. 3 bis 5 veranschaulicht sind. Wenn der Haltemagnet ausgelöst hat, kann er durch einen Wiedereinsehaltstift 8, der auf den Entklinkungshebel 6 entgegen der Ausschwenkrichtung beim Abfallen des Ankers einwirkt, in die Einschaltstellung zurückgeführt werden. Diesen Vorgang unterstützt die Spannfeder 4. Ein typischer auf dem Markt befindlicher Haltemagnet soll nun anhand der Fig. 3 bis 5 näher veranschaulicht werden:

In einem Gehäuse 1 ist ein Ankerträger 2 auf einer Achse 3 angeordnet. Eine Spannfeder ist mit 4 und eine Abzugsfeder mit 5 bezeichnet. Weitere Bauteile sind ein Entklinkungshebel 6, ein Auslöseglied 7, ein Wiedereinsehaltstift 8, ein Mitnehmer 9, ein Anker 10» ein Joch 11, eine Auslösewicklung 12, ein Dauermagnet 15 und eine Justierschraube 16 für den Dauermagneten 15.

Bei normalem Betrieb, wenn hinsichtlich der zu überwachenden Leiter keine Fehlerströme auftreten, ist der Anker 10 vom Joch 11 magnetisch angezogen. Die Kraft der unter Vorspannung stehenden Abzugsfeder S wirkt gleichfalls auf den Anker 10 ein. Wenn nun ein Fehlerstrom auftritt, bewirkt das Signal des Summenstromwandlers, daß die vom Dauermagneten 15 ausgehende Abzugskraft beim Anker 10

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geschwächt wird, so daß der Anker vom Joch 11 unter der Kraft der Abzugsfeder 5 abfallen kann. Dadurch wird der Mitnehmer 9, der in die Achse S eingepreßt ist, im Gegenuhrzeigersinn mitgenommen. Dies bewirkt, daß der Entklinkungshebel 6 auf das Auslöseglied 7 in Pfeilrichtung P nach Fig. 4 einwirkt. Der zu überwachende Leitungszug wird dann unterbrochen.

Zum Wiedereinschalten wird der Wiedereinschaltstift 8 in Pfeilrichtung Q - Fig. 4 - geführt, so daß der Entklinkungshebel 6 wieder in die Einschaltstellung zurückgeführt wird. Da hierdurch der Ankerträger 2 für den Anker 10 gemäß Fig. 3 im Uhrzeigersinn bewegt wird, mit Unterstützung der Spannfeder 4, gelangt der Anker 10 wieder in die Anzugsposition zum Joch 11. Die Wiedereinschaltoperation des Haltemagneten ist somit beendet.

Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, die die wesentlichen Bauteile des Haltemagneten perspektivisch darstellt, ist die Achse 3 des Ankers 10 mit dem Entklinkungshebel 6 fest verbunden. Sie ist in Lagerausnehmungen im gehäuse 1 eingesetzt, wobei sie die Abzugsfeder 5 durchgreift. Nachdem die Spannfeder 4 und der Ankerträger 2 auf der Achse 3 im Gehäuse 1 montiert sind, wird bei solchen üblichen Haltemagneten der Mitnehmer 9 in eine Bohrung der Achse 3 mit seinem geführten Ende eingepreßt. Diese Kraft und die Manipulationen übertragen sich von der Achse auf den Ankerträger 2.

Die geschilderten Nachteile werden beim erfindungsgemäßen Haltemagneten nach den Fig. 6 bis 10 vermieden. Im Gehäuse 1 sind eingesetzt der Ankerträger 2, die Achse 3, die

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Spannfeder 4, die Abzugsfeder 5, der Entklinkungshebel 6, das Auslös'iglied 7 als Teil des Schaltschlosses, der Wiedereinschaltstift 8, der Anker 10, das Joch 11 und die Auslösewicklung 12. Wesentlich ist die gesonderte Achse 14 für den Entklinkungshebel 6, zusätzlich zur Achse 3 für den Ankerträger und wesentlich ist auch bei der vorliegenden Ausgestaltung das Kopplungsglied 13. Wie man aus Fig. 7 am besten ersieht, ist die Achse 3 für den Anker 10 mit dem Kopplungsglied 13 fest verbunden. Die andere Stirnseite ist halbkreisförmig ausgebildet. Der Ankerträger 2 des Ankers 10 weist einen abgewinkelten Lappen, eine Tragseite 2a mit einer runden Ausnehmung und .eine andere Seite 2b mit einer halbrunden Ausnehmung in einem weiteren abgewinkelten Lappen auf. Das halbrunde Teil 3a der Achse 3 nach Fig. 9 ist unter Preßsitz in die halbrunde Ausnehmung der Seite 2b des Ankerträgers 2 eingepaßt, wodurch das Kopplungsglied 13 mit dem Ankerträger 2 fest verbunden ist.

Wie aus den Fig. 8 und 9 am besten hervorgeht, nimmt der Entklinkungshebel 6 über seiner Drehachse 14 die Abzugsfeder 5 auf. Die Achse 14 ist im Gehäuse 1 eingesetzt. Die Stirnseite des EntklinkungshebeIs 6 übergreift die des Kopplungsgliedes 13, so daß Kraft der Abzugsfeder 5 und das Drehmoment hinsichtlich der Achse 14 auf das Kopplungsglied 13 und den Anker 10 übertragen werden.

Der Anker 10, der im Ruhestand vom Joch 11 gegen die Vorspannung der Abzugsfeder 5 angezogen wird, kommt frei, wenn der Summenstromwandler ein Signal abgibt und die Auslösewicklung 12 infolge eines Fehlerstromes erregt. Dadurch treibt das freie Ende des Kopplungsgliedes 13 das Auslöseglied 7 unter der Wirkung der Abzugsfeder 5 in Pfeilrichtung P nach Fig. 7 zurück. Der Schalter kann dann den zu überwachenden Stromkreis unterbrechen.

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Nachdem der zu überwachende Stromkreis unterbrochen wurde, kann zum Wiedereinschalten der Wiedereinschaltstift 8 in Pfeilrichtung Q nach Fig. 7 bewegt werden, so daß der Entklinkungshebel 6 wieder in die Einschaltstellung zurückgeführt wird. Da der Ankerträger 2 mit dem Kopplungsglied 13 fest verbunden ist, wird er im Uhrzeigersinn nach Fig. 6 unter Wirkung der Spannfeder 4 zurückgeführt. Der Anker 10 wird dadurch wieder vom Joch 11 angezogen, wodurch der Wiedereinschaltvorgang beim erfindungsgemäßen Haltemagneten beendet ist.

Vorteilhafterweise ist der Entklinkungshebel 6 im Bereich der Achse 14 C-förmig ausgebildet, wie es aus den Fig. 8 und 9 hervorgeht. Er nimmt dadurch die Achse 14 und die Abzugsfeder 5 auf. Die Abzugsfeder 5 ist mit ihrem anderen Ende vorteilhafteriveise gemäß Fig. 10 hinter einer L-förmigen Nase des Gehäuses 1 gehalten. Dadurch vermeidet man in einfacher Weise, daß die Abzugsfeder 5 und der Entklinkungshebel 6 durch Zug in Pfeilrichtung R nach Fig. 10 beim Montieren außer Eingriff kommen können. Dadurch erspart man sich Haltemittel an der Achse 14 während der Montage.

Beim erfindungsgemäßen Haltemagneten werden Stöße des Wiedereinschaltstiftes 8 nur zur Achse 14 aber nicht zum Kopplungsglied 13 und nicht zur Achse 3 des Ankerträgers 2 über tragen. Die Auslösesicherheit bleibt dadurch auch nach vielen Abschaltungen und Wiedereinschaltungen erhalten.

Da die Achse 14 und der Entklinkungshebel 6 gesondert zur Achse 3 des Ankers 10 ausgebildet sind, werden mechanische Stöße und Schläge beim Wiedereinschaltvorgang von der Achse 14 des Entklinkungshebels 6 aufgenommen. Solche

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Beanspruchungen durch den Schaltvorgang können daher die empfindliche Maßhaltigkeit beim Anker 10 nicht beeinträchtigen.

Da der Entklinkungshebel 6 bei seinem Bezugspunkt für die Drehung C-förmig ausgebildet ist und da die Abzugsfeder 5 hinter einer L-förmigen Nase des Gehäuses eingehakt ist und an ihrem Ende vom Entklinkungshebel im C-förmigen Bereich gehalten ist, bleiben der Entklinkungshebel und die Abzugsfeder 5 auch während der Montage problemlos fest verbunden. Es erübrigt sich daher während der Montage Montagehilfen, um das Abspringen der Abzugsfeder 5 vom Entklinkungshebel 6 zu vermeiden. Da die Abzugsfeder 5 und der Entklinkungshebel 6 unabhängig von der Montage der anderen Teile des Haltemagneten montiert werden können, und da diese Montage keine besonders saubere Luft benötigt, erzielt man den Vorteil, daß die Montage des Haltemagneten wesentlich vereinfacht und verbilligt wird.

2 Patentansprüche
10 Figuren

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Claims (1)

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   - A- - VPA 78 P 8543 BRD Patentansprüche

   / 1.JHaltemagnet, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter, auf dessen mit einem Dauermagneten versehenen Joch eine Auslösewicklung angeordnet ist, die mit der Sekundärwicklung eines Summenstromwandlers verbunden ist, zu dessen Joch ein Anker drehbeweglich gegen eine unter Vorspannung stehende Abzugsfeder gehalten ist, die an einem mit dem Anker gekoppelten Entklinkungshebel angreift, der von einem Wiedereinschaltstift beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker {10) und der Entklinkungshebel (6) gesonderte Achsen (3; 14) aufweisen.

   2. Haltemagnet nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ankerdrehachse (3) und dem Entklinkungshebel (6) ein Kopplungsglied (13) angeordnet ist, daß Kopplungsglied C13) und Anker (10) fest verbunden sind und daß das Kopplungsglied (13) den Entklinkungshebel (6) im Sinne der Kraftwirkung der Abzugsfeder (5) untergreift.

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