DE3640009C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zeitgesteuerten Mehrpol- Unterbrecher mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1 bzw. des diesem nebengeordneten Anspruchs 4.

Aus der Firmendruckschrift "Rex-Zeitschalter" ist ein mehrpoliger Zeitschalter mit den genannten Merkmalen be­ kannt.

Bei dem vorbekannten Zeitschalter werden die Unterbre­ cherkontakte geöffnet, wenn ein Fehlerstrom festgestellt wird. Maßnahmen, die es verhindern, daß die Unterbre­ cherkontakte erneut geschlossen werden können, obwohl der Fehlerstromzustand noch gegeben ist, sind nicht vor­ handen. Dies bedeutet, daß trotz des Vorliegens eines Fehlerstromzustands erneut Spannung auf die Last gegeben werden kann.

Es wird weiter auf "der elektromeister" 1983, S. 131 hingewiesen.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, den gat­ tungsgemäßen mehrpoligen Zeitschalter derart auszubil­ den, daß bei Ansprechen der Fehlerstrom-Schutzschaltung ein Durchschalten des Zeitschalters erst nach manueller Freigabe möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil der Ansprüche 1 bzw. 4 gelöst. Die Un­ teransprüche 2 und 3 bzw. 5 und 6 geben vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung an.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines zeitgesteuerten Mehrpol-Unterbrechers nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Unterbrecher,

Fig. 3 ein Schaltdiagramm des Unterbrechers,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Unterbrechers in einer Poleinheit des Unterbrechers in der EIN-Stellung,

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung einer Polein­ heit des Unterbrechers in der AUS-Stellung,

Fig. 6 eine Querschnittdarstellung einer Polein­ heit des Unterbrechers in der ausgelösten Position aufgrund eines Überstroms,

Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung der Poleinheit des Unterbrechers in einer Auslösestellung aufgrund eines Kurzschlusses,

Fig. 8 einen Längsschnitt, die die wichtigsten Teile der Zeiteinheit mit einem Teil der benachbarten Poleinheit (geschnitten) zeigt,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer Ver­ bindungsstange zwischen den nebeneinander angeordneten Poleinheiten des Unterbre­ chers,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Ver­ bindungshebels, der sich zwischen der Zeit­ einheit und der benachbarten Poleinheit er­ streckt,

Fig. 11 eine Draufsicht auf einen zeitgesteuerten Unterbrecher nach einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 12 ein Schaltdiagramm des Unterbrechers von Fig. 11,

Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung einer Polein­ heit des Unterbrechers in der EIN-Stellung,

Fig. 14 eine Schnittdarstellung einer Poleinheit des Unterbrechers in der AUS-Stellung,

Fig. 15 eine Querschnittsdarstellung der Poleinheit des Unterbrechers in seiner ausgelösten Stellung infolge eines Fehlerstroms,

Fig. 16 eine Querschnittsdarstellung einer Polein­ heit des Unterbrechers, wobei die Kontakte aufgrund des eingebauten Zeitgebers geöff­ net sind, und

Fig. 17 eine perspektivische Darstellung eines Aus­ lösearmes und eines Schwingelements zum Verbinden der Auslösemechanismen zwischen den benachbarten Poleinheiten des Unterbre­ chers.

Im folgenden wird ein erstes, in den Fig. 1 bis 10 dar­ gestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben.

Es wird ein zeitgesteuerter Mehrpolunterbrecher nach ei­ nem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der Unterbrecher ist von einer Zwei-Pol-Anordnung und besteht aus drei im wesentlichen übereinstimmend dimen­ sionierten Einheiten, zwei für die Poleinheiten 10 und die dritte für eine Zeiteinheit 80, wobei die Einheiten 10, 80 Seite an Seite angeordnet sind und mittels einer Abdeckung 1 und Sicherungsstiften 3 gesichert sind unter Schaffung eines einheitlichen Unterbrechergehäuses. Ein Paar von Abdeckungen 4 sind entfernbar an den gegenüber­ liegenden Anschlüssen des Unterbrechergehäuses angeord­ net.

Jede Poleinheit 10 - diese sind identisch aufgebaut - weist einen Satz von Unterbrecherkontakten 11, 12 auf, die mit einem Lastanschluß 13 bzw. einem Netzanschluß 14 an dem gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 15 angeord­ net sind. Zwischen dem Gehäuse 15 und jeder Poleinheit 10 sind konventionelle Einrichtungen zur manuellen Betä­ tigung der Unterbrecherkontakte 11 und 12 sowie zum Aus­ lösen der Kontakte bei Auftreten von Fehlerstrom befe­ stigt.

Die Zeiteinheit 80 in dem Gehäuse 81 weist einen elek­ trischen Zeitgeber 90 auf, der das Öffnen und Schließen der Unterbrecherkontakte 11 und 12 einem vorgegebenen Zeitplan entsprechend steuert. Die Eingangsanschlüsse des elektrischen Zeitgebers 90 sind über eine Leitung 91 über den Netzanschluß 14 der benachbarten Poleinheiten 10 verbunden wie dies Fig. 3 zeigt, um über die gemein­ same Nutzspannung an den Netzanschlüssen 14 versorgt zu werden. Eine solche Verbindung zwischen dem elektrischen Zeitgeber und den Netzanschlüssen 14 wird durch die Ge­ häuse der Zeiteinheit 80 und der Poleinheiten 10 ge­ führt, so daß sie nicht außerhalb des äußeren der Unter­ brechereinheit auftreten. Der elektrische Zeitgeber 90, der in einer Ausformung der Zeiteinheit 80 (Fig. 8) auf­ genommen ist, besteht funktionell aus einem Zeitkreis 93, einem Zeit-Anzeige/Eingabe-Abschnitt 94 und einem Ausgabe-Abschnitt 95, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Der Zeitkreis 93 arbeitet nach einem Intervallzeitprin­ zip, um ein EIN-Signal für den Ausgangs-Abschnitt 95 zu erzeugen zum Schließen des Kontaktes bei Beginn eines vorgegebenen Zeitzyklus zum Öffnen des Kontakts. Zwei unterschiedliche Zeitzyklen einer 24-Stunden-Skala sind zunächst in dem Zeitkreis 93 gespeichert, um den unter­ schiedlichen Erfordernissen der jeweiligen Last zu ent­ sprechen. Beispielsweise ist ein erster Zeitzyklus mit einer EIN-Periode von 23.00 bis 7.00 Uhr und ein zweiter Zeitzyklus mit einer EIN-Periode von 1.00 bis 6.00 Uhr vorgesehen, die also innerhalb des Zeitpunkts des Ange­ bots von Nachtstrom liegen, die dem Verbraucher zu ge­ ringeren Gebühren angeboten werden. Die Auswahl zwischen diesen vorgegebenen Zeitzyklen wird durch einen Selektor bestimmt, der gleitbar auf der Oberseite der Zeiteinheit 80 befestigt ist. Eine Anzeige des jeweils gewählten Zeitzyklus erscheint auf dem Selektor 82 selbst und durch ein Fenster 83 auf der Abdeckung 1.

Die Zeit-Anzeige/Eingabe-Abschnitt 94 von Fig. 3 weist eine Digitalanzeige 84 zur Anzeige der jeweiligen Zeit und ein Paar von zeitvariablen Eingabetasten 85 zum Ein­ geben der jeweiligen Zeit zur Erkennung durch den Zeit­ kreis 93. Die Digitalanzeige 84 ist auf der Oberseite der Zeiteinheit 80 ausgebildet und kann durch eine Öff­ nung 2 in der Abdeckung 1 des Unterbrechergehäuses beob­ achtet werden. Die Eingabetasten 85 sind auf der Ober­ seite der Zeiteinheit 80 an dessen Endabschnitt vorgese­ hen, sie werden von der Abdeckung 1 nicht abgedeckt. Auf der Oberseite der Zeiteinheit 80 sind an den gegenüber­ liegenden Enden Gewindebohrungen 86 vorgesehen, die je­ weils mit den Last- und Netzanschlüssen 13 und 14 der benachbarten Poleinheiten 10 ausgerichtet sind. Der Se­ lektor 82 und die Eingabetasten 85 werden durch einen ungewollten Zugriff durch die Abschirmungen 4 geschützt, die entfernbar an dem Unterbrechergehäuse angebracht sind, wobei ihre Seitenhaken 5 in entsprechende Ausneh­ mungen 6 in den zugehörigen Zeit- und Poleinheiten 80, 10 eingreifen. Die Abschirmungen 4 sind mit einer Reihe von ausgerichteten Öffnungen 7 versehen, wobei sich durch eine dieser Abdeckungen 7 eine Schraube 8 er­ streckt in Eingriff mit der Gewindebohrung 86 zur Siche­ rung der Abschirmung 4 an dem Unterbrechergehäuse. Die beiden ande­ ren Öffnungen 7 werden verwendet zum Einsatz von Prüfstiften zu den Last- und Netzanschlüssen 13 und 14 der Poleinheiten 10, die auch durch die jeweiligen Abdeckungen 4 abgedeckt werden.

Die Fig. 4 bis 7 lassen erkennen, daß jede Poleinheit 10 einen manuell zu betätigenden Kontaktbetätigungsme­ chanismus 20 aufweist, der einen beweglichen Kontaktarm 21 beinhaltet, der einen beweglichen Kontaktarm 21 bein­ haltet, der einen der Unterbrecherkontakte 11 trägt und mit dem anderen Kontakt 12, der mit dem Boden des Gehäu­ ses 15 in Berührung steht und elektrisch über ein Ge­ flecht 16 mit dem Netzanschluß 14 verbunden ist, ver­ bindbar ist. Der bewegliche Kontaktarm 21 ist elektrisch mit dem Lastanschluß 13 über ein Geflecht 17, einem Rah­ men 31, einen Dimetallstreifen 40 und eine Strommeßspule 44 verbunden, wobei die beiden letzten Einheiten von dem Rahmen 31 gestützt werden. Der bewegliche Kontaktarm 21 wird durch einen Kontaktrahmen 22 gehalten und ist mit diesem beweglich und über den Rahmen 22 und einem Gelenk 23 an einen Betätigungshebel 24 angelenkt, so daß er be­ tätigt wird zwischen einer EIN-Position zum Schließen der Kontakte und einer AUS-Position zum Öffnen der Kon­ takte. Die Betätigungshebel 24 der benachbarten Polein­ heiten sind mit einem Verbindungsstift 26, die sich par­ allel zu der Drehachse der Betätigungshebel 24 er­ strecken, verbunden, zur gleichzeitigen Betätigung des manuellen Kontaktbetätigungsmechanismus 20 der benach­ barten Polein­ heiten 10. Einer dieser Betätigungshebel 24 der benach­ barten Poleinheiten 10 ist mit einem angegossenen Griff 27 versehen, der sich von dem Unterbrechergehäuse durch die Abdeckung 1 zur manuellen Betätigung erstreckt. Der bewegliche Kontaktarm 21 wird von einem Stift 28 dreh­ bar an dem Rahmen 22 gelagert an dem dem Unterbrecher­ kontakt 11 gegenüberliegenden Ende und wird von einer Feder 29 vorgespannt, die zwischen den selben Enden zur Vorsehung eines optimalen Kontaktdrucks der Kontakte im geschlossenen Zustand vorgesehen, wobei jedoch sicher­ gestellt ist, daß der bewegliche Kontaktarm 21 mit dem Kontaktrahmen 23 während der Betätigungen zum Öffnen bzw. Schließen beweglich ist.

Ein Auslösemechanismus 30 ist in jeder Poleinheit 10 vorgesehen, zum Auslösen des manuellen Kontaktbetäti­ gungsmechanismus zum Öffnen der Kontakte bei dem Auf­ treten von Fehlerstrom. Der Auslösemechanismus weist einen Einrastarm 32 auf, der drehbar von einem Dreh­ stift 33 an dem Rahmen 31 gelagert wird und dessen eines Ende mittels eines Stiftes 34 an dem Kontaktrah­ men 22 angelenkt ist, so daß er betriebsmäßig verbunden ist mit dem beweglichen Kontaktarm 21 an einem Ab­ schnitt in der Mitte seiner Erstreckung. Das andere Ende des Einrastarms 32 ist mit einem Ende eines Aus­ lösehebels 36 verbunden, so daß er in der in Fig. 4 gezeigten eingerasteten Stellung gegen die Kraft einer Feder 35, die um den Drehstift 33 angeordnet ist, gesichert ist. Der Einrastarm 32 hält in dieser ge­ sperrten Stellung den beweglichen Kontaktarm 21 in einer Position, wo dieser um die Achse des Stiftes 34 drehbar ist, um sich zwischen einer EIN-Position (Fig. 4) und der AUS-Position (Fig. 5) beweglich ist durch eine Betätigung des Betätigungshebels 24. Wenn der Einrastarm 32 von dem Auslösehebel 36 gelöst ist, dreht sich dieser schnell im Uhrzeigersinn um die Drehachse 33 aufgrund der Kraft der Feder 35, um den beweglichen Kontaktarm 21 zusammen mit dem Kontaktarmen 22 weg von dem festen Kontakt 12 zu ziehen, wobei sich der Stift 34 gegen den Rahmen 31 zur Unterbrechung der Schaltung, wie dies in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, bewegt.

Der an dem Rahmen 36 angelenkte Auslösehebel 33 hat eine angesetzte Klappe 37, die mit dem Bimetallstreifen 40 zusammenwirkt. Wenn der Bimetallstreifen 40 sich in Antwort auf einen Überlaststrom in die in Fig. 6 ge­ zeigte Stellung biegt, wird der Auslösehebel 36 von einer Spitze 41 an dem Ende des Bimetallstreifens 40 gezogen, um sich im Uhrzeigersinn gegen die Kraft einer Feder 38 zu bewegen. Der Einrastarm 32 wird gelöst, um den beweglichen Kontaktarmen 21 von dem festen Kontakt 12 abzulösen, wie dies oben beschrieben worden ist.

Die Spule 44, die in dem Stromweg angeordnet ist, dient dazu, einen Fehlerstrom zu erkennen und ist mit einem Kolben 45 versehen, der innerhalb der Spule 44 in deren axialer Richtung beweglich ist. Die Enden des Kolbens 45 treten jeweils mit dem beweglichen Kontakt­ arm 21 und der Klappe 37 des Auslösehebels 36 in Berüh­ rung, so daß dann, wenn der Kolben 45 magnetisch in axialer Richtung betrieben wird, bei dem Auftreten eines Kurzschlusses, er schnell an seinem einen Ende den beweglichen Kontaktarm 21 von dem festen Kontakt 12 wegzieht und gleichzeitig an dem anderen Ende des Aus­ lösehebels 12 drückt, um den Einrastarm 32 zum Auslösen zu entsperren, was eine schnelle und zuverlässige Un­ terbrechung des Schaltkreises bewirkt. Diese Auslöseme­ chanismen in den benachbarten Poleinheiten 10 sind mit einer Verbindungsstange 50 miteinander verbunden zur gleichzeitigen Unterbrechung des Schaltkreises bezüg­ lich aller Poleinheiten 10 bei dem Auftreten eines Fehlerstroms in einem der Pole. Die Verbindungsstange 50 erstreckt sich über die benachbarten Poleinheiten 10 und ist um die eigene Achse drehbar gelagert. Auf der Stange 50 sind zwei Paare von radialen Erstreckungen 51 mit einem Finger 52 ausgebildet, wie dies am besten in Fig. 9 erkennbar ist. Jedes Paar von Erstreckungen 51 ist in einer der Poleinheiten 10 angeordnet, so daß die Finger 52 jeden Paares von Erstreckungen 51 in Berüh­ rung mit den jeweiligen unteren Abschnitten des Ein­ rastarmes 32 bzw. des Auslösehebels 36 kommen. Wenn der Ein­ rastarm 32 einer der Poleinheiten 10 freigegeben wird und sich aufgrund einer Auslösung diesen Poles im Uhr­ zeigersinn dreht, wird einer der Finger 51, der den Einrastarm 32 berührt, nach unten gezogen, wodurch der andere Finger 52 jedes Paares der Erstreckungen 51 gegen Uhrzeigersinn gedreht wird, woraufhin wiederum der Auslösehebel 36 der anderen Poleinheit 10 im Uhr­ zeigersinn gedreht wird, was schließlich die gleichzei­ tige Auslösung der anderen Poleinheiten 10 bewirkt. Es ist hier zu beachten, daß die benachbarten Poleinheiten 10 mit dem Stift 26 des Betätigungshebels 24 und der Verbindungsstange 50 zur mechanischen Kopplung zwischen den Poleinheiten 10 verbunden sind durch den manuellen Kontaktbetätigungsmechanismus zusätzlich zu dem Aus­ lösemechanismus.

In jeder Poleinheit 10 ist weiter ein polarisierter Elektromagnet 60 befestigt, der eine Armatur 61 auf­ weist, die mittels einer Verbindung 62 mit dem Betäti­ gungshebel 24 verbunden ist zur Betätigung des bewegli­ chen Kontaktarmes 21 durch den manuellen Kontaktbetäti­ gungsmechanismus zwischen seiner EIN- und seiner AUS- Stellung. Ein Elektromagnet 60 vom bistabilen Typ weist eine Erregerspule 63, ein Paar von inneren Jochen 64 und ein Paar von äußeren Jochen 65 sowie ein Paar von Permanentmagneten 66 auf, die jeweils zwischen dem inneren Joch 64 und dem äußeren Joch 65 angeordnet sind. In der Armatur 61 ist ein Paar von Polplatten 67 und 68 angeordnet, von denen eine zwischen den oberen Polenden der inneren und äußeren Joche 64 und 65 ange­ ordnet sind, und die andere zwischen den unteren Polen­ den von diesem. Die Erregerspule 63 ist in Reihe mit dem Ausgangsabschnitt 95 des elektrischen Zeitgebers 90 zwischen den Netzanschlüssen 14 der benachbarten Poleinheiten 10 eingesetzt, so daß sie erregt werden durch die gemeinsame Nutzspannung zu der Last unter Steuerung des elektrischen Zeitgebers 90. Wegen des Betriebs des bistabilen Elektromagneten hält der Anker 61 den manuellen Kontaktbetätigungsmechanismus 20 so­ wohl in der EIN-Stellung als auch in der AUS-Stellung, wobei die Polplatten 67 und 68 an die oberen und unte­ ren Polenden durch die Wirkung der Permanentmagneten 66 angezogen werden. Es ist diesbezüglich zu beachten, daß der manuelle Kontaktbetriebsmechanismus 20 keine übli­ che over-center-Feder aufweist und daher weniger Betä­ tigungskraft zum Drehen des beweglichen Kontaktarms 21 erfordert, was den Leistungsbedarf des Elektromagneten 60 verringert und eine Verkleinerung des Elektromagne­ ten 60 und damit der diese beinhaltenden Poleinheit 10 ermöglicht.

Die Erregerspulen 63 der Poleinheiten 10 sind, wie Fig. 3 zeigt, miteinander parallel zueinander verbunden, wobei die Parallelverbindung in Reihe mit einem elek­ trischen Schaltermittel 70 zwischen den Netzan­ schlüssen 14 der benachbarten Poleinheiten einge­ setzt ist. Das Schaltermittel 70 ist normalerweise geschlossen und ist mit dem Verriegelungsarm 62 der Poleinheit 10 derart verbunden, daß sie gelöst ist, wenn der Verriegelungsarm 32 einer der Poleinheiten 10 ausgelöst ist, um die Kontakte zu öffnen, und gelöst bleibt, bis der Verriegelungsarm 32 manuell zurückge­ setzt wird. Auf diese Weise wird ein automatisches Wiederschließen der Kontakte durch den Elektromagnet 60 unter der Steuerung des Zeitgebers 90 in dem Zeitzy­ klus, der dem Zeitzyklus folgt, während dem das Auslösen auftritt, verhindert. Ein automatisches Wiederschließen der Kontakte ist nur nach einem manuellen Rücksetzens des Auslösemechanismus 30 möglich. Das Schaltermittel 70 weist einen Miniatur-Schnappschalter 71 mit einem federbelasteten Betätigungselement 72 auf, das an sei­ nem Ende zur Betätigung einen Knopf 73 des Schalters 71 aufweist. Fig. 8 zeigt, daß der Schnapp-Schalter 71 in der Zeitgebereinheit 80 befestigt ist, wobei sein Betä­ tigungselement 72 an seinem einen Ende gegen einen Verbindungshebel 74 preßt, der bei 75 in der Zeitein­ heit 80 drehbar gestützt ist. Das andere Ende 76 des Verbindungshebels 74 erstreckt sich durch einen bogen­ förmigen Schlitz 77 in die benachbarte Poleinheit 10, um mit dem Verriegelungsarm 32 derart verbunden zu werden, daß bei einer Drehung des Verriegelungsarms 32 im Uhrzeigersinn - als Folge einer Auslösung - der Verbindungshebel 74 durch die Federkraft des Betäti­ gungselements 72 dazu gezwungen wird, sich im Uhrzei­ gersinn zu drehen, wodurch das Betätigungselement 72 den Knopf 73 zum Öffnen des Schalters 71 freigibt.

In den Fig. 11 bis 17 wird ein zweites Ausführungs­ beispiel gezeigt. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein zeitgesteuerter Mehrpol-Unterbrecher gezeigt, dessen Mechanismus insbesondere für die Zeitsteuerung vorteilhaft ist. Der Unterbrecher ist entsprechend für zwei Pole ausgelegt und besteht aus drei im wesentli­ chen übereinstimmend dimensionierten Einheiten, d. h. einem Paar von benachbarten Poleinheiten 110 A und 110 B und einer Zeitgebereinheit 180. Diese Einheiten sind nebeneinander angeordnet und gesichert und bilden so ein geschlossenes Unterbrechergehäuse. Jede der Polein­ heiten 110 A und 110 B weist in einem Raum 115 einen einzigen Satz von ersten und zweiten Kontakten 111 und 112 auf, die mit einem Lastanschluß 113 und Netzan­ schlüssen 114 an den gegenüberliegenden Enden des Ge­ häuses 115 verbunden sind.

Die Zeitgebereinheit 180 hat in einem Raum 181 einen elektrischen Zeitgeber 190, der in seiner Funktion demjenigen entspricht, wie er unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Er ist entsprechend über Leitungen 191 mit den Netzan­ schlüssen 114 der benachbarten Poleinheiten 110 A und 110 B verbunden, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Ent­ sprechende Verdrahtungen zwischen dem elektrischen Zeitgeber 191 und den Netzanschlüssen 114 sind vorgesehen, die nur innerhalb des Unterbrechergehäuses verlaufen. In Fig. 12 ist der elektrische Zeitgeber 190 gezeigt, der funktionell aus einem Zeitgeberkreis 193, einem Zeit-Anzeige/Eingabe-Abschnitt 194 und einem Ausgabeabschnitt 195 besteht. Auf der Oberseite der Zeitgebereinheit 180 ist ein entsprechender Selektor 182 zur Auswahl zwischen verschiedenen Zeitzyklen vor­ gesehen. Ein digitales Display 184 gibt die jeweilige Zeit an. Es sind Eingabetasten 185 zur Eingabe der jeweiligen Zeit in den Zeitgeber 193 vorgesehen.

In jeder der Poleinheiten 110 A, 110 B ist ein manueller Kontaktbetätigungsmechanismus 120 von üblichem Aufbau mit einem zur manuellen Betätigung dienenden Griff 127 vorgesehen, der bei 122 drehbar gelagert ist. Ein be­ weglicher Kontaktarm 121 trägt einen ersten Kontakt 111. Eine over-center-Feder 123 bewirkt das Schließen und Öffnen der Kontakte, wobei die Herstellung des Kontakts und die Lösung des Kontakts schnell erfolgen. Der erste Kontakt 111 ist elektrisch über den bewegli­ chen Kontaktarm 121, ein Geflecht 116 und einem Bime­ tallstreifen 140 mit dem Lastanschluß 113 verbunden. Der zweite Kontakt 112 ist elektrisch über einen Kon­ taktträger 128 und ein Geflecht 117 mit dem Leitungsan­ schluß einer Buchse verbunden. Der bewegliche Kontakt­ arm 121 hat sein oberes Ende gelenkig anstoßend an das untere Ende des von Hand zu betätigenden Griffs 127, um im Betrieb mit diesen verbunden zu werden, so daß es beweglich ist in Antwort auf eine Betätigung des Griffs 127 zwischen einem EIN-Zustand, in dem der erste Kon­ takt 111 mit dem zweiten Kontakt 112 in Verbindung ist, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist und einem AUS-Zustand, in dem der erste Kontakt 111 von dem zweiten Kontakt 112 gelöst ist zur Trennung der Kontakte, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist.

Die over-center-Feder 123 erstreckt sich zwischen dem beweglichen Kontaktarm 121 und einer Gabel 124, die gelenkig an ihrem einen Ende an einem Gabelgelenkpunkt 125 derart angelenkt ist, daß ihre Wirkungsrichtung zum Belasten des beweglichen Kontaktarms 125 wirkt, um den ersten Kontakt 111 in und außer Berührung in einer over-center-Weise zu bringen, wenn der Griff 127 soweit wie möglich gegen den Uhrzeigersinn in die EIN-Stellung gebracht wird bzw. soweit wie möglich im Uhrzeigersinn in die AUS-Stellung gebracht wird. Der manuelle Kon­ taktbetätigungsmechanismus 120 der benachbarten Polein­ heiten 110 A und 110 B werden mittels einer Griffkappe 126, die über den Griff 127 gespreizt verläuft, verbun­ den, zur gleichzeitigen Betätigung des manuellen Kon­ taktbetätigungsmechanismus der benachbarten Poleinhei­ ten 110 A und 110 B.

In jeder der Poleinheiten 110 A und 110 B ist ein Aus­ lösemechanismus 130 befestigt, der über die Gabel 124 mit dem oben beschriebenen manuell zu betätigenden Schaltmechanismus 120 zusammenwirkt, um die Kontakte 111 und 112 bei dem Auftreten eines Fehlerstroms zu lösen. Der Auslösemechanismus 130 ist konventionell aufgebaut und weist einen Verriegelungsarm 132 und einen Bimetallstreifen 140 mit einem Strommeßmagneten 144 auf, der an einem Abschnitt von diesem befestigt ist. Der Bimetallstreifen 140 ist an seinem unteren Ende mit einem Ende eines Streifens 143 verbunden, der zu dem Lastanschluß 113 führt. Der Verriegelungsarm 132 erstreckt sich im wesentlichen parallel zu dem Bime­ tallstreifen 140 und ist an seinem unteren Ende an einem Stift 145 angelenkt. Er wird durch eine Torsions­ feder 134 im Uhrzeigersinn gezwungen, wie dies in den Fig. erkennbar wird. Der untere Endabschnitt des Ver­ riegelungsarms 132 ist nach oben gebogen in einem U- förmigen Haken 133, der das untere Ende des Bimetall­ streifens 140 berührt. In dem Verriegelungsarm 132 ist im mittleren Bereich eine Verriegelungshöhlung 135 ausgebildet, mit dem das Verriegelungsende 192 der Gabel 124 zusammenwirkt, um die Gabel 124 in einer nicht-ausgelösten Position gegen die Federkraft der over-center-Feder 123 hält. Bei dem Auftreten eines Überstroms erfolgt eine Wiederstandserhitzung des Bime­ tallstreifens 140 und eine Ablenkung dessen unteren Endes nach rechts zur Berührung mit dem Haken 133. Dies verursacht eine Bewegung des Verriegelungsarmes 132 gegen den Uhrzeigersinn, wodurch die Gabel 124 entrie­ gelt wird. Dies führt dazu, daß die Gabel 124 sich unter der Kraft der over-center-Feder 123 in eine Aus­ lösestellung dreht, wie dies in Fig. 15 gezeigt wird. Der bewegliche Kontaktarm 121 wird schnell von dem zweiten Kontakt 112 gelöst. Der Magnet 144, der mit dem Bimetallstreifen 140 befestigt ist, ist U-förmig und umgibt die drei Seiten, wobei seine Schenkel dem Ver­ riegelungsarm 132 derart gegenüberstehen, daß bei dem Schließen eines Kurzstroms durch die Unterbrecherein­ heit oder den Bimetallstreifen 140 magnetisiert wird, wodurch der Verriegelungsarm 132 angezogen und die Gabel 124 entsprechend entriegelt wird in eine Auslöse­ stellung zur Trennung der Kontakte, wobei der manuell zu betätigende Griff 127 in eine Zwischenstellung zwi­ schen EIN- und AUS gebracht wird, wie dies in Fig. 15 erkennbar ist. Die Rückstellung der Gabel 124 ist ein­ fach durch Verschwenken des Griffs 127 in die Extrem­ stellung im Uhrzeigersinn (der AUS-Position). Während diesen Vorgangs drückt ein Rückstellhebel 137 an dem unteren Ende des Griffs 127 einen Stift 138 auf dem mittleren Abschnitt der Gabel 127, wodurch die Gabel 127 gegen den Uhrzeigersinn bewegt wird, wenn der Griff 127 sich dreht, um den beweglichen Kontaktarm 121 in die AUS-Stellung zu bewegen. Dies ermöglicht es dem Verriegelungsende 129, nach oben entlang des Verriege­ lungsarms zu gleiten in einen verriegelnden Eingriff mit der Verriegelungshöhlung 135. Auf diese Weise wird die Gabel 124 oder der manuell zu betätigende Schaltme­ chanismus in der nicht ausgelösten Stellung gehalten, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist.

In Verbindung mit dem Auslösemechanismus 130 jeder Poleinheit 110 A, 110 B ist ein Schwingelement 150 mit einer U-förmigen Ausbildung vorgesehen. Dieses hat ein Paar von Schenkel 151, die mit den unteren Enden über ein Rohr 152 verbunden, wie dies am besten aus Fig. 17 deutlich wird. Das Schwingelement 150 ist an dem oberen Ende der Schenkel 150 an einem gemeinsamen Gelenkstift 145 gelenkig gelagert, an dem der Verriegelungsarm 132 derart angelenkt ist, daß das Rohr 152 auf dem mittle­ ren Abschnitt des Verriegelungsarmes 132 in Eingriff mit einer Ausnehmung 139 der Gabel 127 steht. Eine Verbin­ dungswelle 153 erstreckt sich durch die Rohre 152 des Schwingelements 150 in den benachbarten Poleinheiten 110 A und 110 B, so daß die Schwingelemente 150 zum gemeinsamen Betrieb verbunden sind. Wenn eine der Pol­ einheiten 110 A und 110 B einen Fehlerstrom erkennt und die Kontakte durch Auslösen der Gabel 124 dieser Pol­ einheit unterbricht, drückt die Gabel 124 das Schwing­ element 150, das mit dem anderen Schwingelement verbun­ den ist, unter Entriegelung des Verriegelungsarmes 132 der anderen Poleinheit. Dies bewirkt ein Auslösen der anderen Poleinheit und sichert eine gleichzeitige Kon­ taktunterbrechung der Poleinheiten 110 A und 110 B bei dem Auftreten eines Fehlerstroms in einem der beiden Pole.

In der Poleinheit 110 A, die benachbart zu der Zeitein­ heit 180 angeordnet ist, ist der Kontaktträger 128 des zweiten Kontaktes 112 beweglich zwischen einer Be­ triebsposition, in der der zweite Kontakt 112 mit dem ersten Kontakt 111 in Eingriff steht. Das bedeutet, daß eine Nicht-Betriebsstellung eingenommen ist, in der eine Berührung mit dem ersten Kontakt 111 auch dann nicht möglich ist, wenn der bewegliche Kontaktarm 121 in der EIN-Stellung ist. Die andere Poleinheit 110 B hat dagegen einen (nicht gezeigten) festen Kontaktträger, wodurch nur eine manuelle Kontaktherstellung und Auslö­ sung möglich ist. Auf der Poleinheit 110 A ist bezüglich des beweglichen zweiten Kontakts 112 weiter ein zeit­ steuerbarer Kontaktträger 160 befestigt, der auf den Kontaktträger 128 auf dem zweiten Kontakt 128 wirkt zu dessen Bewegung zwischen der Betriebsstellung und der Nichtbetriebsstellung unter Steuerung des elektrischen Zeitgebers 190.

Der Treiber 160 ist in der Form eines polarisierten Elektromagneten vom monostabilen Typ ausgebildet mit einer Erregerspule 161, die um einen Spulenkopf 162 gewickelt ist, einem Anker 131, der sich axial durch den Spulenkörper 162 bewegt, einem Joch 164, das auf einer Seite des Spulenkörpers 162 mit Flanschen 165 und 166 an den beiden Enden, sich axial nach außen von den axialen Enden des Spulenkörpers 162 erstreckend, wobei der Flansch 165 an dem oberen Ende des Spulenkörpers 162 ein erstes Polende bildet, an dem das eine Ende des Ankers 163 drehbar gestützt ist und der andere Flansch 166 an dem unteren Ende des Spulenkörpers 162 einen zweiten Pol bildet, der lateral von einem Polstück 167 angeordnet ist, das sich von dem unteren Ende des Spulenkörper 162 erstreckt. Die Erregerspule 161 ist über den Ausgangsabschnitt 195 des elektrischen Zeitge­ bers 190 mit den Leitungsanschlüssen 114 der benachbar­ ten Poleinheiten 110 A und 110 B verbunden, so daß es über die gemeinsame Nutzspannung an den Anschlüssen 114 versorgt wird. Ein Permanentmagnet 168 ist zwischen dem zweiten Polende 166 und dem Polstück 167 zu deren Magnetisierung in gegenüberliegender Polarität verbun­ den. Gleichzeitig verbinden sie diese derart, daß sie zwischen ihnen einen Spalt lassen, in den das freie Ende des Ankers 163 ragt. Dieser Anker 163 ist an seinem freien Ende mit dem Kontaktträger 128 des zwei­ ten Kontakt 112 zu dessen Bewegung bei Erregung und fehlender Erregung des Elektromagneten 160 verbunden.

Der Anker 163 ist in der in Fig. 13 gezeigten Position stabil, in der sein freies Ende durch die Wirkung des Permanentmagneten 168 auf das Polstück 167 angezogen wird, so daß der magnetische Kreis des magnetischen Schlusses geschlossen ist, der von dem Permanentmagne­ ten 163 entspringt durch das Polstück 167, dem Anker 163, das erste Polende 165, das Joch 164, das zweite Polende 166 und zurück zu dem Permanentmagneten 168. Bei Fehlen der Erregung wird der Anker 163 in seiner stabilen Position durch den Permanentmagneten 168 ge­ halten, was es ermöglicht, die Kontakte wahlweise ge­ schlossen oder geöffnet werden können durch Betätigung des manuellen Kontaktmechanismus 120. Wenn der Elektro­ magnet 160 unter der Steuerung des elektrischen Zeitge­ bers 190 erregt wird, wird das freie Ende des Ankers 163 magnetisiert mit derselben Polarität wie das Pol­ stück 167 aber mit entgegengesetzter Polarität zu dem zweiten Polende 166, so daß es an dieses angezogen wird. Der zweite Kontakt 112 wird von dem ersten Kon­ takt 111 wegbewegt in eine Ruhestellung, wie dies in Fig. 16 gezeigt wird. Der Anker 163 wird in dieser Position gehalten, während der Elektromagnet 160 wei­ terhin erregt wird und in seine stabile Position bei Wegfall der Erregung zurückkehrt und so dem zweiten Kontakt 112 erlaubt, wieder die Betriebsstellung einzu­ nehmen. Eine Anzeigelampe 170, die durch die obere Wand der Zeiteinheit 180 erkennbar ist, liegt parallel zu der Erregerspule 161 und wird daher eingeschaltet, wenn die Erregerspule 161 erregt wird. Es wird so eine optisch erkennbare Anzeige geschaffen, die angibt, ob die Kontakte unter der Steuerung des Zeitgebers 190 geschlossen sind.

Da der Elektromagnet 160 mit dem zweiten beweglichen Kontakt 112 und nicht mit dem manuellen Kontaktbetäti­ gungsmechanismus 120 verbunden ist, wirkt er nie zur Rückstellung des Auslösemechanismus 130, so daß die Kontakte daran gehindert werden können, sich automa­ tisch wieder zu schließen durch die Zeitsteuerung in dem Zeitzyklus, der dem Zeitzyklus folgt, in dem die Auslösung erfolgte. Diesbezüglich sieht dieses Ausfüh­ rungsbeispiel vor, daß der bewegliche zweite Kontakt 112 von dem Elektromagneten 160 betrieben wird unter der Steuerung des elektrischen Zeitgebers 190. Dies ist vorteilhaft zur Verhinderung eines unerwünschten auto­ matischen Wiederschließens der Kontakte ohne ein Erfor­ dernis zusätzlicher Schaltmittel oder ähnlicher Mittel, wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorhanden sind. Obwohl die oben dargestellten Ausführungsbei­ spiele lediglich bestimmte Unterbrecherstrukturen dar­ stellen, in der die Poleinheiten mit manuellen Kontak­ ten zum Betreiben und Auslösen versehen sind, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese besonderen Unterbrechermechanismen beschränkt sind. Sie können auch verwendet werden für einen Unterbrecherme­ chanismus, wie er beispielsweise in der US-PS 38 49 751 dargestellt ist, in der ein gemeinsamer manueller Kon­ takt zum Einschalten und Auslösen für das Öffnen und Schließen der Kontakte aller Poleinheiten verantwort­ lich ist.

Claims (6)

1. Mehrpoliger Zeitschalter mit wenigstens einem Paar von Unterbrecherkontakten (11, 12), die mit jeweils ei­ nem Netzanschluß (14) bzw. einem Lastanschluß (13) ver­ bunden sind, einem Zeitgeber (90) zum zeitgesteuerten Schließen und Öffnen der Unterbrecherkontakte (11, 12) über eine Kontaktantriebseinrichtung (60) und einer Fehlerstrom-Schutzschaltung, die bei Auftreten eines Fehlerstroms über eine Auslöseeinrichtung (30) die Un­ terbrecherkontakte (11, 12) öffnet, gekennzeichnet durch eine manuell zugängliche Kontaktbetätigungseinrichtung (20) zum Öffnen bzw. Schließen der Unterbrecherkontakte (11, 12) und zum Rückstellen der Auslöseeinrichtung (30) bei Ansprechen der Fehlerstromschutzschaltung, die einen Elektromagneten mit einem Anker (61) aufweist, der von der Netzspannung über die Netzanschlüsse (14) benachbar­ ter Pole erregt wird zum Schließen und Öffnen der Unter­ brecherkontakte (11, 12) unter der Steuerung des elek­ trischen Zeitgebers (90), und eine Einrichtung zum Ver­ hindern des Schließens der Unterbrecherkontakte (11, 12) durch den Zeitgeber (90) vor einem manuellen Rückstellen der Auslöseeinrichtung (30), wobei die Kontaktantriebs­ einrichtung (60) mit der manuellen Kontaktbetätigungs­ einrichtung (20) zum Schließen und Öffnen der Kontakte (11, 12) verbunden ist und die Kontaktantriebseinrich­ tung (60) mit der Auslöseeinrichtung (30) verbunden ist, so daß sie an einer Betätigung der manuellen Kontaktbe­ tätigungseinrichtung (20) so lange gehindert ist, wie die Kontaktbetätigungseinrichtung (20) in ihrer AUS- Stellung ist.

2. Mehrpoliger Zeitschalter nach Anspruch 1, der mit einzelnen Strompfaden für mehr als einen Pol versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein polarisierter Elektromagnet (66) mit einer Erre­ gerspule (63) und einem Anker (61), die mit der manuel­ len Kontaktbetätigungseinrichtung (20) verbunden sind zu deren Betätigung zum Schließen und Öffnen der Unterbre­ cherkontakte (11, 12) bei der Erregung der Erregerspule (63), wobei der Elektromagnet (66) bistabil arbeitet, so daß er die manuelle Kontaktbetätigungseinrichtung (20) sowohl in der Position mit geschlossenen Kontakten als auch in der Position mit geöffneten Kontakten stabil hält vorgesehen ist,
• - der elektrische Zeitgeber (90) zum Steuern des Elek­ tromagneten (66) ein Schließen der Unterbrecherkontakte (11, 12) zu einem vorgegebenen ersten Zeitpunkt und ein Öffnen der Unterbrecherkontakte zu einem vorgegebenen zweiten Zeitpunkt bewirkt, wobei der elektrische Zeitge­ ber (90) Eingangsanschlüsse aufweist, die über die Netz­ anschlüsse (14) eines Paares von benachbarten Strompfad verbunden ist, so daß sie von der Spannung der Netzan­ schlüsse (14) des Unterbrechers versorgt werden, und
• - eine in Ruhestellung geschlossene elektrische Schal­ tereinrichtung, die in Reihe mit der Erregerspule (63) des Elektromagneten (66) zwischen den Eingangsanschlüs­ sen der benachbarten Pole verbunden ist und die elektri­ sche Spannung für den Zeitgeber (80) schafft, wobei die elektrische Schalteinrichtung betriebsmäßig mit dem Aus­ lösemittel (30) derart verbunden ist, daß sie gelöst bleibt, solange wie die manuelle Kontaktbetätigungsein­ richtung (20) in ihrer AUS-Stellung bei geöffneten Kon­ takten (11, 12) ausgelöst ist, vorgesehen ist.

3. Mehrpoliger Zeitschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Strompfad ein Elektromagnet (66) vorgesehen ist, wobei die Erregerspulen (63) der Elektromagneten (66) in allen Strompfaden parallel zu­ einander verbunden sind und wobei die Parallelkombinati­ on in Reihe liegt mit der elektrischen Schalteinrichtung zwischen den Eingangsanschlüssen der benachbarten Strom­ pfade und so die elektrische Spannungsversorgung des Zeitgebers (80) sicherstellt.

4. Mehrpoliger Zeitschalter mit wenigstens einem Paar von Unterbrecherkontakten (111, 112), die mit jeweils einem Netzanschluß (114) bzw. einem Lastanschluß (113) verbunden sind, einem Zeitgeber (190) zum zeitgesteuer­ ten Schließen und Öffnen der Unterbrecherkontakte (111, 112) über eine Kontaktantriebseinrichtung (160) und ei­ ner Fehlerstrom-Schutzschaltung, die bei Auftreten eines Fehlerstroms über eine Auslöseeinrichtung (130) die Un­ terbrecherkontakte (111, 112) öffnet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktbetätigungseinrichtung (120) einen beweglichen Kontaktarm (121) in jedem Strompfad aufweist, der den einen Unterbrecherkontakt (111) trägt, wobei der andere Unterbrecherkontakt (112) wenigstens eines Strompfads zwischen einer Arbeitsstellung, in der er mit dem Kontakt des beweglichen Kontaktarms (121) in Berührung kommen kann, und einer Ruhestellung, in der er an dem Berühren des Kontaktes des beweglichen Kontakt­ arms (121) gehindert ist, gebracht werden kann, unabhän­ gig von den Positionen der manuellen Kontaktbetätigungs­ einrichtung (120), und wobei der andere Unterbrecherkon­ takt (112) von der Kontaktantriebseinrichtung (160) be­ tätigt wird zur Bewegung zwischen der Antriebs- und der Ruhestellung, wodurch das Schließen des Kontakts durch die Kontaktantriebseinrichtung (160) verhindert wird, solange wie die manuelle Kontaktbetätigungseinrichtung (120) in ihrer AUS-Stellung ist.

5. Mehrpoliger Zeitschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die manuelle Kontaktbetätigungseinrichtung (120) einen beweglichen Kontaktarm (121) in jedem Pol aufweist, der einen der Unterbrecherkontakte (111) trägt, der mit dem anderen Unterbrecherkontakt (112) in Berührung gebracht werden kann, wobei der andere Unterbrecherkontakt (112) wenigstens eines Poles zwischen einer Betriebs­ stellung, in der er mit dem Kontakt des beweglichen Ar­ mes in Berührung gebracht werden kann und einer Nicht- Betriebsstellung, in der er von der Berührung des beweg­ lichen Armes (121) gehindert ist, beweglich ist, unab­ hängig von der Position des beweglichen Armes (121),
• - Auslösemittel (130) zum Auslösen des beweglichen Kontaktarmes (121) zum Öffnen der Unterbrecherkontakte (111, 112) bei dem Auftreten von Fehlerstrom in einem der Strompfade vorgesehen sind,
• - eine zeitgesteuerte Kontaktantriebseinrichtung, die betriebsmäßig mit dem anderen beweglichen Unterbrecher­ kontakt (112) verbunden ist zu dessen Bewegung zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung, wodurch der andere bewegliche Kontakt daran gehindert wird, dem Kontakt des beweglichen Armes (121) zu berühren unabhän­ gig von der Position des beweglichen Kontakts (121), wenn der andere Unterbrecherkontakt (112) in die Ruhe­ stellung bewegt wird, vorgesehen ist, und
• - eine elektrische Zeiteinheit (180), deren Eingänge über die Netzanschlüsse (114) und eines Paares von be­ nachbarten Strompfaden verbunden ist, um von der Span­ nung der Netzanschlüsse (114) des Unterbrechers mit Spannung versorgt zu werden, vorgesehen ist.

6. Mehrpoliger Zeitschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktantriebseinrichtung einen polarisierten Elektromagneten (160) mit einer Erreger­ spule (161) und einem Anker (163) aufweist, die von der Nutzspannung versorgt werden über Leitungsanschlüsse (114) benachbarter Pole, wobei der Anker (163) mit dem anderen Unterbrecherkontakt (112) verbunden ist zu des­ sen Betätigung aus einer Arbeitsstellung in eine Ruhe­ stellung bei der Erregung der Erregerspule (161), wobei der Elektromagnet (160) monostabil betrieben wird, so daß er den anderen Kontakt (112) der Arbeitsstellung hält bei Fehlen einer Erregung der Erregerspule (161).