DE20121223U1 - Antriebsstrang für einen bewegbaren Kontakt eines elektrischen Schalters - Google Patents

Description

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Beschreibung

Antriebsstrang für einen bewegbaren Kontakt eines elektrischen Schalters
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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter und ist bei der konstruktiven Gestaltung eines Antriebsstranges für einen bewegbaren Kontakt eines elektrischen Schalters anzuwenden, der ein dem bewegbaren Kontakt zugeordnetes, bei Öffnen des bewegbaren Kontaktes gegen einen Anschlag bewegbares Antriebselement aufweist, dem eine Prellschutzeinrichtung zugeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich hierbei auf elektrische Schalter die ein Anzeigeorgan für die Einschaltbereitschaft des Schalters aufweisen, das aus einer ersten Stellung „Einschaltbereit" in eine zweite Stellung „Nicht Einschaltbereit" bewegbar ist.

Bei einem bekannten elektrischen Schalter dieser Art ist die Prellschutzeinrichtung einer Schaltwelle zugeordnet und weist 0 ein Fangelement und ein dem Fangelement zugeordnetes an dem Antriebselement (Schaltwelle) angeordnetes Gegenstück auf, wobei das Fangelement an einem ersten Arm eines zweiarmigen, unter der Einwirkung einer Feder stehenden Hebels derart angeordnet ist, dass es durch Betätigung des zweiten 5 Hebelarmes in die Bewegungsbahn des Gegenstückes schwenkt.

Hierbei ist das Gegenstück als bogenförmige Kontur an einem radial von einer Schaltwelle abragenden Hebel ausgebildet. Das Fangelement ist von einem abgewinkelten Ende des ersten Hebelarmes gebildet. (Produkt: Niederspannungs-0 Leistungsschalter 3WN6 der Firma Siemens AG, Deutschland).

Der zweiarmige Hebel, der bei diesem Antriebsstrang in dem Schaltgerät ortsfest angeordnet ist, wird beim Öffnungsvorgang im Bereich des zweiten Hebelarmes von einer

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Arbeitsfläche des Gegenstückes beaufschlagt und schwenkt je nach Stärke des Aufschlages unterschiedlich weit in die Bewegungsbahn des Gegenstückes. Um sowohl bei einer sehr hohen als auch bei einer sehr geringen Geschwindigkeit der Öffnungsbewegung der Schaltwelle ein Prellen des Fangelementes an dem Gegenstück zu verhindert und somit durch Fangen des Gegenstückes mittels des Fangelementes ein Zurückprellen der Schaltwelle in Richtung der geschlossenen Stellung der Kontakte sicherzustellen sind zwei Prellschutzeinrichtungen mit unterschiedlich stark federbelasteten zweiarmigen Hebeln vorgesehen.

Ausgehend von einem Antriebsstrang mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 (Produkt:

Niederspannungs-Leistungsschalter 3WN6 der Firma Siemens AG, Deutschland) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Prellschutzeinrichtung derart zu gestalten, dass die auf das Antriebselement wirkenden Rückprellkräfte, die aus den möglichen Öffnungsgeschwindigkeiten des an das 0 Antriebselement gekoppelten beweglichen Kontaktes resultieren, auch von einer einzigen Prellschutzeinrichtung beherrschbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zweite Hebelarm zu seiner Betätigung an das Anzeigeorgan für die Einschaltbereitschaft mit Spiel derart gekoppelt ist, dass bei der Stellung "„Nicht Einschaltbereit" des Anzeigeorgans das Fangelement in die Bewegungsbahn des Gegenstückes ragt und das Gegenstück beim Öffnen des 0 bewegbaren Kontaktes schnappriegelartig über das Fangelement gleitet. - Bei einer derartigen Ausgestaltung ragt das Fangelement unabhängig von der Geschwindigkeit des Antriebselementes und damit unabhängig von dessen Schlagkraft

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bereits vor dem Öffnungsvorgang in die Bewegungsbahn des Gegenstückes. Zum schnappriegelartigen Übergleiten des Fangelementes durch das Gegenstück ist daher nur noch ein geringes Auslenken des Fangelementes erforderlich. Dabei wird nur ein Bruchteil der Bewegungsenergie der Schaltwelle über das Gegenstück auf das Fangelement übertragen, so dass auch sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten der Schaltwelle beim Öffnungsvorgang zu im wesentlichen gleichen Bewegungsabläufen des Fangelementes führen.

Das Gegenstück kann mit Vorteil als fest an dem Antriebselement angeordneter Bolzen und das Fangelement als ein an dem freien Ende des ersten Hebelarmes angeformter mit einer Gleitfläche für den Bolzen versehener Fanghaken ausgebildet sein, wobei zum Ankoppeln des zweiten Hebelarmes an das Anzeigeorgan ein Koppelgestänge dient, das im Bereich eines Langloches von einem an dem zweiten Hebelarm angeordneten Stift durchgriffen ist.

0 Ein Ausführungsbeispiel des neuen Antriebsstranges ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Dabei zeigen Figur 1 einen schematisch dargestellten Niederspannungs-Leistungsschalters mit einem Antriebsstrang, bei dem ein Antriebselement als Schaltwelle zum gemeinsamen Antrieb mehrerer parallel zueinander angeordneter beweglicher Kontakte ausgebildet und mittels einer Prellschutzeinrichtung gegen Rückprellen beim Öffnungsvorgang gesichert ist und mit einem Anzeigeorgan für die Einschaltbereitschaft des Schalters,

0 Figur 2 den Antriebsstrang bei in einer Stellung „Einschaltbereit" befindlichen Anzeigeorgan, bei der die Schaltwelle zum Schließen der Kontakte von der Prellschutzeinrichtung freigegeben ist und

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Figur 3 den Antriebsstrang bei in Stellung „Nicht Einschaltbereit" befindlichen Anzeigeorgan, bei der die gegen den Anschlag bewegte Schaltwelle beim ÖffnungsVorgang der Kontakte durch die Prellschutzeinrichtung gegen Rückprellen gesichert wird.

Der Niederspannungs-Leistungsschalter gemäß der Figur 1 weist eine Schaltpolbaugruppe 1 auf, bei der in einem Gehäuse 2 ein Kontaktsystem angeordnet ist. Das Kontaktsystem ist Teil eines Schaltpols dieses Schalters und weist einen feststehenden Kontakt 3 und einen beweglichen Kontakt 4 auf. In dem Gehäuse sind weiterhin ein den beweglichen Kontakt tragender schwenkbarer Kontaktträger 5 und ein Koppelhebel 6 zur Kopplung des Kontaktträgers 5 mit einer Schaltwelle 7 angeordnet. Die Schaltwelle dient hierbei als Antriebselement für mehrere parallel zueinander angeordnete Schaltpole, von denen in der Figur 1 nur einer sichtbar ist. Dabei ist die Schaltwelle 7 durch jeweils einen radial von ihrer Achse abragenden Hebel 8 mit dem Koppelhebel 6 jeweils eines 0 Kontaktträgers 5 verbunden. In das Gehäuse 2 ist in bekannter Weise eine Lichtbogenlöschkammer 3 9 einsetzbar. Der bewegbare Kontakt 4 besteht aus mehreren parallel zueinander angeordneten Kontakthebeln 9, die in dem Kontaktträger 5 mittels eines Gelenkbolzens 10 schwenkbar gehalten und durch 5 je zwei Kontaktkraftfedern 11 vorgespannt sind. Biegsame Leiter 12 dienen zur Verbindung der Kontakthebel 9 mit einer unteren Anschluss-Schiene 13. Der dem bewegbaren Kontakt 4 zugeordnete feststehende Kontakt 3 ist mit einer oberen Anschluss-Schiene 14 verbunden.

An dem Gehäuse 2 der Schaltpolbaugruppe 1 ist ein Tragwerk 15 einer Antriebsvorrichtung befestigt. Die Antriebsvorrichtung und weitere Schalterteile sind mittels einer an das Gehäuse 2

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befestigten Abdeckhaube 40 geschützt. Die Schaltwelle ist in ihrem mittleren Bereich mit einer Speicherfeder 16 der Antriebsvorrichtung gekoppelt. Hierzu ist ein das eine Ende eines Koppelstranges 17 bildender Hebel 17a mittels eines ersten Koppelbolzens 18 an den Hebel 8 der Schaltwelle 7 gekoppelt. Ein das andere Ende des Koppelstranges 17 bildender Spannhebel 17b liegt an einem Druckstück 19 der Speicherfeder 16 an. Die Speicherfeder ist in bekannter, nicht weiter dargestellter Weise mittels Motor und/oder Handantrieb spannbar und im gespannten Zustand mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Schaltschlosses verklinkbar. An dem Tragwerk 15 ist auch eine Einrichtung zur Steuerung der Einschaltung des Schalters gehalten, von der in den Figuren nur ein Anzeigeorgan 20 für die Einschaltbereitschaft des Schalters dargestellt ist. Die Funktionsweise einer derartigen Einrichtung zur Steuerung der Einschaltung eines Schalters, ihre Beaufschlagung durch betriebliche Parameter, und ihre Wechselwirkung mit einem Schaltschloss sind beispielsweise aus der Patentschrift DE 199 57 391 Cl 0 bekannt.

Gemäß Figur 2 ist das Anzeigeorgan 2 0 unter der Kraft einer an einem ersten Ausleger 21 angreifenden Rückstellfeder 22 in einer ersten Stellung „Einschaltbereit" vorgespannt, bei der ein für den Betrachter in Pfeilrichtung A sichtbarer erster Abschnitt 23 einer Anzeigefläche des Anzeigeorgans 20 die Einschaltbereitschaft des Schalters anzeigt. Das Anzeigeorgan ist in ebenfalls aus der Patentschrift DE 199 57 3 91 Cl bekannten Weise mittels verschiedener Mitnehmer entgegen dem Uhrzeigersinn in eine zweite Stellung (dargestellt durch die Strich-Punkt-Linie in Figur 2) drehbar, bei der für den Betrachter in Pfeilrichtung A ein zweiter Abschnitt 24 der

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Anzeigefläche sichtbar wird, der anzeigt, dass der Schalter nicht einschaltbereit ist (vgl. auch Figuren 1 und 3).

Das Anzeigeorgan 2 0 weist einen zweiten Ausleger 2 5 auf, der mittels eines Koppelgestänges 26 mit einem zweiarmigen Hebel 27 gekoppelt ist. Dieser zweiarmige Hebel 27 ist Teil einer Prellschutzeinrichtung, die dazu dient, nach dem Anschlagen der Schaltwelle 7 an einem Anschlag 28 ein Zurückprellen der Schaltwelle in eine der geschlossenen Stellung der Kontakte 3,4 entsprechende Position sicher zu verhindern. Der zweiarmige Hebel 27, der ortsfest an dem Tragwerk der Antriebsvorrichtung gehalten ist weist hierzu an dem einen Hebelarm einen angeformten Fanghaken 29 auf, der einem Bolzen 30 zugeordnet ist. Dieser Bolzen 30 ist an einem weiteren radial von der Achse der Schaltwelle abragenden Hebel 31 angeordnet. Zur Kopplung des Anzeigeorganes 2 0 mit dem zweiten Hebelarm des zweiarmigen Hebels 27 ist das eine Ende des Koppelgestänges 26 über einen den zweiten Ausleger 25 durchgreifenden zweiten Koppelbolzen 33 gekoppelt. Das andere Ende des Koppelgestänges 26 weist ein Langloch 34 auf, in das ein Stift 35 eingreift. Dieser Stift 35 ist an dem zweiten Hebelarm des zweiarmigen Hebels 27 angeordnet. An dem zweiten Hebelarm greift zusätzlich eine Zugfeder 36 an, die den um ein Schwenklager 3 7 schwenkbaren zweiarmigen Hebel 2 7 im Uhrzeigersinn in einer Anschlagstellung an dem Koppelgestänge 26 vorgespannt. In dieser Stellung des Anzeigeorgans 20 und des zweiarmigen Hebels 27 ist der an dem weiteren Hebel 31 angeordneter Bolzen 3 0 von dem Fanghaken 2 9 freigegeben, so dass die Schaltwelle 7 zum Schließen der Kontakte im 0 Uhrzeigersinn drehbar ist. In bekannter Weise wird beim Schließen der Kontakte das Anzeigeorgan 20 in seine zweite Stellung „Nicht Einschaltbereit" überführt. Dabei wird der an das Anzeigeorgan 2 0 gekoppelte zweiarmige Hebel 27 aufgrund

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der Kraftrichtung der Zugfeder 3 6 im Uhrzeigersinn in eine

Fangposition (vgl. Figur 2) geschwenkt.

Gemäß der Figur 3 befindet sich der weitere Hebel 31 bei geschlossenen Kontakten in einer ersten Position. Der Fanghaken 2 9 ragt dabei bereits bei geschlossenen Schaltkontakten in die durch den Kreisbogen B dargestellte Bewegungsbahn des Bolzens 30 (Fangposition des Fanghakens). Der Fanghaken 29 weist eine dem Bolzen 30 zugewandte Gleitfläche 38 auf. Beim Ausschaltvorgang schwenkt die Schaltwelle 7 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dabei trifft der Bolzen 30 auf die Gleitfläche 38 und gleitet - den zweiarmigen Hebel 27 entgegen dem Uhrzeigersinn aus seiner Anschlagstellung an dem Koppelgestänge 26 und damit aus seiner Fangposition schwenkend - an dem abgewinkeltem freien Ende des Fanghakens ab (vgl. mittels Strich-Punkt-Linien dargestellte Position des weiteren Hebels 31 und des zweiarmigen Hebels 27). Beim Abgleiten des Bolzens 30 wird der zweiarmige Hebel 27 unter der Kraft der Zugfeder 36 im 0 Uhrzeigersinn wieder in seine Anschlagstellung an dem KoppeIgestange 26 und damit in seine Fangposition zurückgeschwenkt. Ein Zurückprellen der Schaltwelle 7 nach dem Anschlagen des weiteren Hebels 31 der Schaltwelle 7 an dem Anschlag 28 ist somit sicher verhindert.

Wenn man den Bolzen 3 0 an einem der Hebel 8 vorsieht, kann auf den weiteren Hebel 31 der Schaltwelle 7 verzichtet werden.

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Bezugszeichenliste

I Schaltpolbaugruppe

2 Gehäuse der Schaltpolbaugruppe

3 Feststehender Kontakt

4 Beweglicher Kontakt

5 Schwenkbarer Kontaktträger

6 Koppelhebel 7 Schaltwelle

8 Hebel

9 Kontakthebel

10 Gelenkbolzen

II Kontaktkraftfeder 12 Biegsame Leiter

13 Untere Anschluss-Schiene

14 Obere Anschluss-Schiene

15 Tragwerk der Antriebsvorrichtung

16 Speicherfeder 17 Koppelstrang

17a Koppelhebel

17b Spannhebel

18 Koppelbolzen

19 Druckstück

5 2 0 Anzeigeorgan einer Einrichtung zur Steuerung der Einschaltung des Schalter

21 Erster Ausleger des Anzeigeorgans

22 Rückstellfeder

23 Erster Abschnitt der Anzeigefläche 24 Zweiter Abschnitt der Anzeigefläche

25 Zweiter Aufleger des Anzeigeorgans

26 Koppelgestänge

2 7 Zweiarmiger Hebel

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2 8 Anschlag

2 9 Angeformter Fanghaken

3 0 Bolzen

31 Weiterer Hebel der Schaltwelle

33 Zweiter Koppelbolzen

34 Langloch

35 Stift

3 6 Zugfeder

3 7 Schwenklager

38 Gleitfläche

3 9 Lichtbogenlöschkammer

4 0 Abdeckhaube

A Pfeilrichtung, die der Blickrichtung durch ein

Sichtfenster entspricht

B Bewegungsbahn des Gegenstückes (des Bolzens 30)

Claims (2)

1. Antriebsstrang für einen bewegbaren Kontakt (4) eines elektrischen Schalters, der ein aus einer ersten Stellung "Einschaltbereit" in eine zweite Stellung "Nicht Einschaltbereit" bewegbares Anzeigeorgan (20) für die Einschaltbereitschaft des Schalters aufweist, mit einem dem bewegbaren Kontakt (4) zugeordneten, beim Öffnen des bewegbaren Kontaktes gegen einen Anschlag (28) bewegbaren Antriebselement (7), dem eine Prellschutzeinrichtung zugeordnet ist,

- bei dem die Prellschutzeinrichtung ein Fangelement (29) und ein an dem Antriebselement angeordnetes Gegenstück (30) aufweist,

- wobei das Fangelement (29) an einem ersten Arm eines zweiarmigen, unter der Einwirkung einer Feder (36) stehenden Hebels (27) derart angeordnet ist, dass es durch Betätigung des zweiten Hebelarmes in die Bewegungsbahn (B) des Gegenstückes (30) schwenkt, dadurch gekennzeichnet,

dass der zweite Hebelarm zu seiner Betätigung an das Anzeigeorgan (20) für die Einschaltbereitschaft mit Spiel derart gekoppelt ist, dass bei der Stellung "Nicht Einschaltbereit" des Anzeigeorgans das Fangelement (29) in die Bewegungsbahn (B) des Gegenstückes (30) ragt und das Gegenstück beim Öffnen des bewegbaren Kontaktes (4) schnappriegelartig über das Fangelement gleitet.

2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Gegenstück (30) als fest an dem Antriebselement angeordneter Bolzen und das Fangelement (29) als ein an dem freien Ende des ersten Hebelarmes angeformter Fanghaken ausgebildet ist,

- wobei der Fanghaken (29) mit einer Gleitfläche (38) für den Bolzen (30) versehen ist und

- wobei zum Ankoppeln des zweiten Hebelarmes an das Anzeigeorgan (20) ein Koppelgestänge (26) dient, das im Bereich eines Langloches (34) von einem an dem zweiten Hebelarm angeordneten Stift (35) durchgriffen ist.