Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein System zur Kopplung einer Auslöseeinheit an wenigstens einen Leitungsschutzschalter, wobei der Leitungsschutzschalter einen zwischen ei- ner Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung drehbar gelagerten Auslösehebel umfasst, der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, wobei die Auslöseeinheit einen zwischen einer Ruhe- und einer Auslöseposition drehbar gelagerten Kuppelhebel umfasst, wobei ein mit dem Kuppelhebel gekoppelter Auslösefinger in die Hohlwelle eingeführt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Auslösefinger zur Kopplung einer Auslöseeinheit an wenigstens einen Leitungsschutzschalter, wobei der Leitungsschutzschalter einen zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung drehbar gelagerten Auslösehebel umfasst, der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, wobei die Auslöseeinheit einen zwischen einer Ruhe- und einer Auslöseposition drehbar gelagerten Kuppelhebel umfasst, wobei der Auslösefinger in die Hohlwelle einführbar ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4.

Außerdem betrifft die Erfindung einen Auslösehebel für einen Leitungsschutzschal- ter, der zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung in dem Leitungsschutzschalter drehbar lagerbar ist und der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6, sowie einen Verbund zwischen einer Auslöseeinheit und wenigstens einem Leitungsschutzschalter gemäß Anspruch 8.

Eine Auslöseeinheit ist beispielsweise auch unter dem Begriff Arbeitsstromauslöser bekannt. Ein Arbeitsstromauslöser ist ein elektrisches Installationsschaltgerät, das als Zusatzmodul an einen Leitungsschutzschalter angesteckt werden kann und mit dessen Hilfe der Leitungsschutzschalter geschaltet werden kann. Die Kopplung zwi- sehen dem Arbeitsstromauslöser und dem Leitungsschutzschalter ist so gestaltet, dass bei Auslösung des Arbeitsstromauslösers dieser den Auslösehebel des Leitungsschutzschalters in dessen Entklinkungsstellung bringt, und den Auslösehebel des Leitungsschutzschalters ansonsten freigibt. In der DE 10 2006 055 322 A1 ist ein Stromzählersystem beschrieben, welches einen Selektiven Hauptleitungsschutzschalter umfasst, an dem ein Arbeitsstromauslöser angekoppelt ist. Der Arbeitsstromauslöser und der Leitungsschutzschalter sind mittels eines balkenförmigen Auslösefingers gekoppelt. Wenn der Arbeitsstromaus- löser auslöst, wird dessen Auslösung über den balkenförmigen Auslösefinger auf den Auslösehebel des Schaltwerks des selektiven Hauptleitungsschutzschalters übertragen, so dass dieser das Schaltwerk des selektiven Hauptleitungsschutzschalters entklinkt. Der balkenförmige Auslösefinger ist jedoch nicht eindeutig positionierbar, so dass es bei der Kopplung zu Fehlstellungen kommen kann, in denen die Zwangsaus- lösung nicht mehr funktioniert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Koppelungssystem so weiterzubilden, dass der Auslösefinger eindeutig positionierbar ist. Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dafür geeigneten Auslösefinger sowie einen verbesserten Auslösehebel zu schaffen.

Bezüglich des Systems zur Kopplung einer Auslöseeinheit an einen Leitungsschutzschalter wird die Aufgabe gelöst durch ein gattungsgemäßes System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Bezüglich des Auslösefingers wird die Aufgabe gelöst durch Anspruch 4, und bezüglich des Auslösehebels wird die Aufgabe gelöst durch Anspruch 6.

Erfindungsgemäß also ist der Auslösefinger eine Welle, deren Drehachse sich mit der Drehachse des Auslösehebels deckt, und deren Außendurchmesser an den In- nendurchmesser der Hohlwelle angepasst ist, so dass die Welle in der Hohlwelle drehbar gehalten ist, der Auslösehebel hat eine in den freien Innenraum der Hohlwelle ragenden Führungszapfen mit einer ersten und einer zweiten, in radiale Richtung verlaufenden Führungskante, die Welle hat eine in axialer Richtung sich erstreckende, segmentartige Ausnehmung, die durch in radialer Richtung verlaufende ers- te und zweite Wellenanlegekanten begrenzt ist, der zwischen den Projektionslinien der Wellenanlegekanten auf die Achse gebildete Öffnungswinkel α der Ausnehmung ist größer ist als der Winkel ß, der im Bereich des Führungszapfens zwischen den Projektionslinien der Führungskanten auf die Achse gebildet ist.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei der Montage der Koppelvorrichtung eine Verdrehsicherheit und eine eindeutige Montageposition gegeben ist, denn der einzige Führungszapfen lässt sich in genau einer Lage in die segmentartige Ausnehmung in der Welle, die als Auslösefinger dient, einführen. Durch die Ausgestaltung des Auslösefingers als runde Welle, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Hohlwelle des Auslösehebels angepasst ist, ist zudem eine sehr gute Führung des Auslösefingers in dem Auslösehebel gegeben. Der Auslösefinger kann nicht verkanten.

Dadurch, dass die segmentartige Ausnehmung in der Welle sich axial erstreckt, lässt sich eine lange Welle auch durch mehrere nebeneinander angereihte Leitungsschutzschalter stecken, wobei jeder Führungszapfen jedes der Auslösehebel eines jeden Leitungsschutzschalters in die Ausnehmung eingreift.

Wenn der Auslösefinger durch den Kuppelhebel aus der Ruhe- in die Auslöseposition gedreht wird, so beispielsweise im Uhrzeigersinn, so kommt seine Wellenanle- gekante in Eingriff mit einer Führungskante an jedem der Führungszapfen aller Auslösehebel, durch die die Welle hindurch gesteckt worden ist, und bewegt somit alle Auslösehebel gleichzeitig aus ihrer Verklinkungs- in ihre Entklinkungsstellung. Wenn also beispielsweise ein Dreierblock von drei nebeneinander angereihten Leitungsschutzschaltern, die keine gemeinsame Auslösung haben, über eine erfindungsgemäße Koppelvorrichtung mit einem Arbeitsstromauslöser gekoppelt werden, so werden alle drei Leitungsschutzschalter gleichzeitig durch den Arbeitsstromauslöser ausgelöst. Wenn der Arbeitsstromauslöser so gestaltet ist, dass dessen Kuppelhebel nach der Auslösung in der Auslöseposition gehalten ist, so lange bis ein Wiedereinschalten erlaubt wird, dann werden über die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung auch die Auslöshebel aller drei angeschlossenen Leitungsschutzschalter in ihrer jeweiligen Entklinkungsstellung festgehalten.

Wenn der Kuppelhebel der Arbeitsstromauslösers sich in seiner Ruheposition befindet, dann ist wegen des größeren Öffnungswinkels α der Ausnehmung zwischen der in Drehrichtung liegenden Führungskante des Führungszapfens und der Wellenanle- gekante der Welle ein Freiraum gebildet. Um diesen Freiraum oder Winkelbereich kann sich ein einzelner Auslösehebel eines Leitungsschutzschalters frei drehen, wenn ein einzelner Leitungsschutzschalter des Verbundes beispielsweise aufgrund eines Kurzschlussstromes in dem von ihm überwachten Stromkreis auslöst. Es ist durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Koppelvorrichtung also gewährleistet, dass jeder einzelne Pol eines Verbundes für sich alleine auslösen kann, ohne die benachbarten Pole oder die Auslöseeinheit zu beeinflussen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine achsseitige Begrenzungsfläche der Ausnehmung durch ein Segment einer Zylindermantelfläche gebildet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Führungszapfen eine trapezförmige Querschnittskontur auf.

Ein erfindungsgemäßer Auslösefinger zur Kopplung einer Auslöseeinheit an wenigstens einen Leitungsschutzschalter ist eine Welle, die eine in axialer Richtung sich erstreckende, segmentartige Ausnehmung hat, die durch in radialer Richtung verlaufende erste und zweite Wellenanlegekanten begrenzt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bezüglich des Auslösefingers ist eine achsseitige Begrenzungsfläche der Ausnehmung durch ein Segment einer Zylindermantelfläche gebildet.

Ein erfindungsgemäßer Auslösehebel für einen Leitungsschutzschalter, der zwischen einer Verklinkungs- und einer Entklinkungsstellung in dem Leitungsschutzschalter drehbar lagerbar ist und der in seiner Drehachse eine Hohlwelle aufweist, hat eine in den freien Innenraum der Hohlwelle ragenden Führungszapfen mit einer ersten und einer zweiten, in radiale Richtung verlaufenden Führungskante.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bezüglich des Auslösehebels weist der Führungszapfen eine trapezförmige Querschnittskontur auf.

Anhand der Zeichnungen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt

Figur 1 die Einsicht in eine Auslöseeinheit mit einer erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung ,

Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des erfindungsgemäßen Auslösefingers, verbunden mit dem Kuppelhebel der Auslöseeinheit und gekoppelt mit den Auslösehebeln dreier Leitungsschutzschalter,

Figur 3 eine Ansicht der Lage des Auslösefingers am Auslösehebel in der Ruhe- läge, sowie

Figur 4 eine Ansicht der Lage des Auslösefingers am Auslösehebel bei ausgelöstem Leitungsschutzschalter.

Es werde zunächst die Figur 1 betrachtet. Die Auslöseeinheit 1 hat ein Isolierstoffgehäuse 14, welches als Schalengehäuse aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist und in seiner Umfangskontur und seinen Abmessungen dem Isolierstoffgehäuse eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters entspricht, wie er beispielsweise in der DE 10 2008 117 472 A1 beschrieben ist. In der Fig. 1 ist die obere Halbschale abgenommen, so dass das Innere der Auslöseeinheit 1 sichtbar wird.

Die Auslöseeinheit 1 ist an einen selektiven Hauptleitungsschutzschalter entweder rechts oder links anbaubar, vorzugsweise wird sie rechts angebaut.

Das Isolierstoffgehäuse 14 hat eine Frontseite, Schmalseiten, Breitseiten und eine Befestigungsseite. Bezüglich der Gestaltung der Befestigungsseite und der dort vorgesehenen Baugruppen zur Befestigung der Auslöseeinheit 1 auf Stromschienen in einem Zählerkasten einer Installationsverteilung entspricht es ebenfalls dem Ge- häuse eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters.

Zwischen einer Eingangsklemme 15 an einer Schmalseite und einer Ausgangsklemme, von der in der Fig. 1 nur der Klemmenbetätigungshebel 16 zu sehen ist, verläuft ein dem Hauptstrompfad eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters nachempfundener Signalstrompfad, in dem ein Magnetsystem, auch Schlagankersystem 17 sich befindet. Dieses umfasst einen Magnetkreis mit einer Spule, einem Kern, einem beweglichen Anker und einem Stößel, letztgenannte Komponenten sind in der Fig.1 nicht dargestellt.

Anstelle des Kontakthebels eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters befindet sich in dem Gehäuse, längsverschieblich um eine gehäusefesten Achse gelagert, eine Übertragungsbaugruppe 18. Mit der Übertragungsbaugruppe 18 gekoppelt, befindet sich in der Nähe der Frontseite ein drehbar gelagerter Kuppelhebel 3. Dieser ist so angeordnet, dass er die Breitseite des Gehäuses in etwa senkrecht durch- dringt.

Bei einem Stromimpuls im Signalstrompfad trifft der Stössel des Schlagankersystems 17 von unten auf die Übertragungsbaugruppe 18. Die - hier nicht näher beschriebene - mechanische Kopplung der Übertragungsbaugruppe mit dem Kuppelhebel bewirkt, dass damit der Kuppelhebel 3 im Uhrzeigersinn gedreht wird und einen oder mehrere angebauten Leitungsschutzschalter auslösen kann, indem der Kuppelhebel 3 durch die Gehäusebreitseiten hindurch über einen Auslösefinger 4 mit dem oder den Auslösehebeln des oder der Leitungsschutzschalters gekoppelt ist.

Der Kuppelhebel 3 ist ausgestaltet wie ein Auslösehebel eines ankoppelbaren Leitungsschutzschalters. In der Darstellung der Figur 1 ist der Auslösefinger 4 in Gestalt einer Welle in die zur Gehäusebreitseite weisende Öffnung des Kuppelhebels 3 eingesteckt. Auf dem Auslösefinger sind drei Auslösehebel 2, 2', 2" aufgeschoben, stellvertretend für einen Dreierblock von drei Leitungsschutzschaltern, der mit der Auslöseeinheit 1 gekoppelt ist. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Auslösefingers, der in dem Kuppelhebel 3 steckt, mit den aufgeschobenen Auslösehebeln 2, 2', 2".

Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine vergrößerte Ansicht eines Auslösehebels 2 mit in seiner Hohlwelle eingeführtem Auslösefinger 4. Der Auslösehebel 2 ist ein Doppelarmhebel, der in seiner Einbaulage im Leitungsschutzschalter mit einem ersten Arm mit einem Auslöseorgan in Verbindung steht, und mit seinem zweiten Arm mit einem Schaltschloss zu dessen Entklinkung zusammenwirkt. Beide Arme sind an einem Mittelteil angeformt, das die Form eines Hohlzylinders aufweist. Der Innenraum 6 des Hohlzylinders wird hier auch als Hohlwelle bezeichnet. An der Innenseite des Innenraums 6 ist ein nach innen weisender Führungszapfen 7 angeformt. Dieser hat eine Querschnittskontur etwa in der Form eines Trapezes mit einer Höhe, welche kleiner ist als die Hälfte des Innenradius des Hohlraums 6. Er ist von zwei radial ausgerich- teten Führungskanten 8 und 9 begrenzt. Wenn man sich die Führungskanten 8 und 9 zum Mittelpunkt 5 des Hohlzylinders verlängert denkt, dann bilden diese beiden so gewonnenen Projektionen der Führungskanten miteinander einen spritzen Winkel ß, hier etwa 30°. Andere Winkelbereiche sind selbstverständlich genauso möglich und von der Erfindung mit umfasst.

Der Auslösefinger 4 hat die Gestalt einer Welle. Deren Drehachse 5 ist deckungsgleich mit der Zentralachse des Innenraumes 6 der Hohlwelle. Deren Außendurchmesser ist nur wenig kleiner wie der Innendurchmesser des Innenraums 6 des Auslösehebels 2. Die Welle 4 trägt eine segmentartige Ausnehmung 10, die sich im Bei- spiel der Figur 2 über einen Winkelbereich α von etwa 90° erstreckt. Andere Winkelbereiche sind selbstverständlich genauso möglich und von der Erfindung mit umfasst. Die segmentartige Ausnehmung 10 ist radial von einer ersten und zweiten WeI- lenanlegekante 11 , 12 begrenzt, und nach unten, zur Drehachse 5 der Welle hin, durch eine gebogene Fläche, die einem Zylindermantelteilstück entspricht. Insge- samt hat die Querschnittskontur der Ausnehmung 10 damit die Erscheinungsform des Buchstaben W.

In der in der Figur 3 gezeigten Lage liegt die Führungskante 8 des Führungszapfens 7 an der Wellenanlegekante 11 in der Ausnehmung 10 der Welle 4 an. Da der Winkel ß kleiner ist als der Winkel α, entsteht zwischen der anderen, im Uhrzeigersinn gegenüberliegenden, Führungskante 9 und der anderen Wellenanlegekante 12 ein Freiraum, dessen Winkel der Differenz der Winkel α und ß entspricht.

Die Position, wie sie in der Figur 3 dargestellt ist, entspricht der Ruheposition des Auslösehebels 2. Wenn die Welle 4 im Uhrzeigersinn gedreht wird, etwa durch den Kuppelhebel der Auslöseeinheit 1 , dann nimmt sie an der Berührungsfläche der Wellenanlegekante 11 mit der Führungskante 8 den Auslösehebel ebenfalls im Uhrzeigersinn mit. Der Auslösehebel 2 wird damit zwangsweise in seine Auslöseposition im Uhrzeigersinn gedreht. Die Bewegung des Auslösehebels stoppt an der anderen Wellenanlegekante 12. Der Winkelbereich α - ß muss ausreichen, damit der Auslösehebel in dem Leitungsschutzschalter, in dem er eingebaut ist, eine Entklinkung des Schaltschlosses herbeiführen kann. Durch Wahl der entsprechenden Winkelverhältnisse und damit Wegstrecken lässt sich die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung leicht an unterschiedliche Auslösemechanismen anpassen.

Alle mit der Welle 4 gekoppelten Auslösehebel, also alle Auslösehebel, durch deren Innenraum die Welle 4 durchgesteckt ist, werden gemeinsam ausgelöst.

Beim Durchstecken der Welle 4 durch den Auslösehebel kann es nicht zu einer Verdrehung oder Fehlmontage kommen, denn der eine Führungszapfen 7 läßt sich in nur einer Position über die nur eine Ausnehmung 10 schieben.

Wenn die Welle 4 feststeht, kann sich dennoch der Auslösehebel 2 um die Welle 4 drehen, wegen des Freiraums zwischen der Führungskante 9 und der Wellenanlegekante 12. Dies ist deshalb wichtig, da die Auslösung eines einzelnen Leitungsschutzschalters auch möglich sein muss, wenn die Welle 4 sich in ihrer Ruheposition befindet. Fig. 4 zeigt diesen Zustand. Die Welle 4 hat noch dieselbe Lage wie die in Fig. 3, aber der Auslösehebel 2 ist im Uhrzeigersinn verschwenkt worden. Dies geschah etwa dadurch, dass in dem Leitungsschutzschalter, in den der Auslösehebel 2 eingebaut ist, ein Kurzschlussstrom erkannt wurde und daraufhin der Auslösemechanismus des Leitungsschutzschalters den Auslösehebel 2 in seine Auslöseposition verschwenkt. Fig. 2 zeigt den Zustand, in dem die Auslösehebel 2' und 2" in ihrer Ruheposition sich befinden, und nur der Auslösehebel 2 in seine Auslöseposition verschwenkt wurde.

Zur Kopplung der Welle 4 mit dem Kuppelelement 3 wird die Welle 4 einfach in den Innenraum des Kuppelelements 3 eingesteckt. Das Kuppelelement 3 ist ansonsten genauso gestaltet wie ein Auslösehebel. Allerdings ist der Führungszapfen des Kuppelelements 3 so bemessen, dass kein Freiraum zwischen diesem und den Wellen- anlegekanten der Welle 4 entsteht, so dass die Welle 4 gewissermaßen fest in dem Kuppelelement 3 sitzt. Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass für die Kopplung der Welle 4 an das Kuppelelement 3 keine weiteren Vorkehrungen an der Welle 4 selbst getroffen werden müssen, diese kann als einfaches Spritzteil mit einer einheitlichen axial orientierten Ausnehmung 10 an ihrer Umfangsseite hergestellt werden.

Bezuαszeichenliste

1 Auslöseeinheit

2 Auslösehebel

2' Auslösehebel

2" Auslösehebel

3 Kuppelhebel

4 Auslösefinger

5 Drehachse

6 Innenraum

7 Führungszapfen

8 Führungskante

9 Führungskante

10 Ausnehmung

11 Wellenanlegekante

12 Wellenanlegekante

13 Segment

14 Gehäuse

15 Eingangsklemme

16 Klemmenbetätigungshebel

17 Schlagankersystem

18 Übertragungsbaugruppe