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EP0795187B1 - Schaltschloss für ein niederspannungs-schaltgerät - Google Patents

Schaltschloss für ein niederspannungs-schaltgerät Download PDF

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Publication number
EP0795187B1
EP0795187B1 EP95939272A EP95939272A EP0795187B1 EP 0795187 B1 EP0795187 B1 EP 0795187B1 EP 95939272 A EP95939272 A EP 95939272A EP 95939272 A EP95939272 A EP 95939272A EP 0795187 B1 EP0795187 B1 EP 0795187B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lock
lever
toggle
release lever
release
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95939272A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0795187A1 (de
Inventor
Volker Heins
Bogdan Zabrocki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Kloeckner Moeller GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kloeckner Moeller GmbH filed Critical Kloeckner Moeller GmbH
Publication of EP0795187A1 publication Critical patent/EP0795187A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0795187B1 publication Critical patent/EP0795187B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/522—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/522—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism
    • H01H71/525—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism comprising a toggle between cradle and contact arm and mechanism spring acting between handle and toggle knee
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/046—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H using snap closing mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a switch lock for a Low voltage switchgear, especially one Circuit breaker or switch disconnector, with housing with a by means of a control panel for the purpose of input and Turn off movable pivoted in the housing Shifting gate, with two on one axis connected toggle levers that are pivotable against the Force action of a lock spring are stored, the pivotable end of the toggle lever axis Toggle lever on a shift shaft rotatably mounted in the housing, which is equipped with movable contact pieces is, and wherein the lock spring between the shift gate and Toggle lever axis is arranged.
  • Switch locks of the generic type are for example known from DE 42 27 213 A1.
  • switch locks are more well known Construction, as known for example from DE 42 27 213 A1, the tipping point for switching on the key switch by the lock spring, under the force of which Knee levers are mounted on the support lever due to friction and manufacturing tolerances, even in unwanted areas. Scatters the tipping point towards “ early ", it may happen that the spring preload of the Lock spring is not sufficient to use the selector shaft through the contacts. This in turn can faulty contacts in the switchgear itself and thus errors in the electrical behavior of the connected Systems. Because also depending on the position of the rocker arm of the key switch auxiliary devices, for example Auxiliary switches that are actuated make heavy scattering difficult the tipping point, i.e. the temporal and logical coordination the control points of the auxiliary facilities.
  • the invention has for its object a higher Allow contact force without making a stronger one Need lock spring.
  • This task is carried out in a generic switch lock solved in that a rotatable about a fixed axis under the force of a biasing spring Release lever is provided which by means of at least one Latching stop in the movement path of the selector shaft intervenes and the release of the movement path by activation the release lever is done using the control panel, such that when switching on by means of the control panel the movement of the selector shaft to close the contacts first after the theoretical tipping point has been exceeded Lock spring is released.
  • a preloaded release lever is therefore used provided with a latching surface - latching stop the control shaft, which includes the contact apparatus - locks.
  • This release lever is dependent on the Position of the control unit controlled, i.e. Approved, in such a way that the release only after exceeding the theoretical tipping point of the lock spring.
  • Switching shaft latched beyond the theoretical tipping point and the release takes place only via the movement of the Control panel, i.e. with progressive movement of the Control panel using one with the movement of the control panel coupled stop bar, at the desired time and the position of the key switch releases the release lever and allows the contacts to be switched on via the control shaft.
  • control panel for example Rocker arm of the switching device, if this as a toggle switch is formed, or the control handle of a rotary drive be used.
  • the invention enables the tipping point to Switching on the control shaft by coordinating the paths stabilize the shift gate with the release lever, i.e. to narrow it down to a narrow tolerance so that it depends on it Functions such as auxiliary switches, undervoltage releases can be interpreted more reliably.
  • the invention enables switching on by switching the transfer of the tipping point over the theoretical tipping point out backwards, i.e. the safe switching on of the contacts takes place later. In this way, the certainty that in particular leading auxiliary switches are switched on have to be switched before reaching the tipping point, because there is more time to switch on the auxiliary switches Available.
  • the invention therefore saves time by laying of the tipping point to the rear, which is both positive for the safe switching of auxiliary switches as well Undervoltage releases.
  • the release lever rotates around the fixed axis around which the support lever is pivotally mounted is arranged in the switch lock.
  • Shifting gate, Support lever, release lever have approximately U-shaped shape and are thus easy to arrange and move against each other.
  • the toggle also forms in the essentially connecting through the two levers Axis a U-shape, which included that of the shift gate Space can be used and is movable.
  • the latching surface between the release lever and selector shaft which is the premature movement of the shift shaft and closing the Prevent contacts when switching on is preferred on a cam formed on the selector shaft by means of a radial direction protruding at least one stop lug trained with the at least one latching stop of the release lever cooperates.
  • Fig. 1 the switching lock 1 is shown as it Part of a circuit breaker in a not shown Molded housing is used.
  • the key switch is without that Switching shaft carrying movable contacts shown.
  • the Switch lock 1 consists of the two side lock plates 21 with which it is in the mold housing, not shown is fixed.
  • the switch lock 1 includes the Shifting gate 11, which is U-shaped and with the two U-legs in a bearing 27 of the lock plate 21st is pivotally mounted, and two toggle levers 19, which by means the toggle lever axis 13 are firmly connected to each other helical lock spring 12 and the Latching device with pawl lever 23, pawl spring 24 and pawl 25 and the release lever 16 with biasing spring 17, see Figs. 2 and 3, for the release of the not shown Selector shaft.
  • the shifting gate 11 designed essentially U-shaped with the two side Legs llc and llb in the recess 27 of the Lock plates 1 are pivotally mounted in the direction of arrow P1.
  • the rocker arm 11a is formed above.
  • the U-shaped support lever 22 is within the shifting gate 11 arranged and supported with two side legs pivotable against the force of the lock spring 12 on two bearing rivets attached to the inside of the lock plates 21 29 from which a fixed axis for pivoting the Form support lever 22.
  • the support lever 22 is from the Gear shift from the triggered to the switched off Position moved.
  • the two same toggle levers 19 are with one end firmly connected to the toggle lever axis 13 and kept at a distance.
  • the lock spring engages in the middle of the Toggle axis 13, see bearing 12b, and with her other end, see bearing 12a, in the upper area of the Shift gate 11 on.
  • the pawl 25 can be pivoted laterally in the lock plates 21 stored.
  • the pawl lever 23 is also with lateral Projections in recesses 26 in the lock plates 21 pivoted.
  • the helical pawl spring 24 is suspended between pawl 25 and pawl lever 23 under slight tension.
  • the support lever 22 has one in the middle of the U-shaped Area projecting arm 22a on which one Locking surface 221 is formed, which in turned off and in the on state of the Switch lock 1 in operative connection with the Latching device stands.
  • the latching device is described by way of example in DE 42 27 213 A1.
  • the control shaft not shown, which the contact arms with the movable contact pieces is on the housing of the Circuit breaker rotatably mounted and through the bearing points 28 of the lock plates 21 out.
  • the release lever 16 with one as in FIGS. 7a-c shown shape is also on the fixed axis 29 forming bearing rivets, which on the lock plates 21 are mounted on the inside, rotatably mounted.
  • the bias spring 17 for example, the second on the housing Has abutment.
  • the bias spring 17 facing away Side i.e. the side facing the selector shaft, the Release lever 16 on the latching stops 161.
  • the control panel of the shift gate namely the rocker arm 11a is firmly connected to a rocker arm holder 10.
  • Rocker arm holder 10 has a on its underside Stop bar 10a with which he is in a certain position the pivoting movement P1 of the shift gate 11 in operative connection with the release lever, i.e. with the stop projection 162 occurs.
  • the axis X of the lock spring 12, determined by their Bearing points 12a, 12b on the shift gate or Toggle axis 13 changes its position depending on the position of the Rocker arm 11a, i.e. the position of the shift gate.
  • the toggle lever axis 13 is guided in a bearing 30 which the shift shaft, not shown, is formed.
  • a storage track i.e. the toggle axis 13 is moveable and it moves with the movement the shift gate in the cam track, as well as from one Comparison of FIGS. 2 and 3 can be seen.
  • the release lever 16 also has a substantially U-shaped Build up with side legs 164 over one Connecting web 162 which is also the stop web for the Establish the operative connection with the stop bar of the Control panel, i.e. Rocker arm holder forms.
  • 6a-6d is the functional sequence of the key switch shown schematically with release lever and contact system, the latching device including Support lever parts have been omitted from the Consideration.
  • FIG. 6a shows the off position of the key switch.
  • the contact arms 71 which carry the movable contact pieces 70 and the Fixed stationary contact pieces 80 are shown.
  • the selector shaft 20 there are two protruding cams 15 formed, each with a cam slot 14 are formed, the cam track for the guided therein Toggle lever axis 13 forms.
  • the circumference of the cams is one-sided the protruding stop lug 151 is formed at one point, with the latching stops 161 of the release lever 16 enters into active connection.
  • the off position shown Fig. 6a is the release lever 16 under the Bias of the bias spring 17 is not in active contact with the Shift shaft 20.
  • Fig. 6b shows the position when the theoretical tipping point is reached the lock spring 12. In this position the release lever occurs 16 with the selector shaft 20 in operative connection by the Latching stop 161 on the stop lug 151 of the Shift shaft strikes and thus a movement of the shift shaft locks in the direction of arrow P3.
  • the Emigration of the release lever 16 in the arrow direction P is thereby causes the stop web 10a on the underside of the rocker arm holder 10 of the control panel when the Switching gate 11 in the direction of arrow P2 on the stop bar 162 of the release lever 16 hits and takes this, whereby the Release of the stop lug 151 at the other end of the Release lever 16 takes place in the area of the web 161.
  • the control shaft 20 is in the direction of the arrow P3, see Fig. 6d, suddenly under the effect of Move the lock spring 12 and close the contacts 70, 80, and with increased contact pressure.
  • FIGS. 6b and 6c show that there is a difference between theoretical tipping point and controlled tipping point (position with respect to the axes X of the lock spring 12) is present and the difference in the distance between these two Tipping point positions includes moving the tipping point to the rear, which increases the security of switching the lock becomes.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltschloß für ein Niederspannungs-Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter oder einen Lasttrennschalter, mit Gehäuse mit einer mittels eines Bedienteiles zwecks Ein- und Ausschalten bewegbaren schwenkbar im Gehäuse gelagerten Schaltkulisse, mit zwei über einer Achse miteinander verbundenen Kniehebeln, die schwenkbar entgegen der Kraftwirkung einer Schloßfeder gelagert sind, wobei das verschwenkbare, die Kniehebelachse umfassende Ende der Kniehebel an einer im Gehäuse drehbar gelagerten Schaltwelle, die mit bewegbaren Kontaktstücken ausgestattet ist, angelängt ist, und wobei die Schloßfeder zwischen Schaltkulisse und Kniehebelachse angeordnet ist.
Schaltschlösser der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise aus der DE 42 27 213 A1 bekannt.
In der DE 42 27 213 Al ist ein zuverlässig öffnendes Schaltschloß beschrieben, das Vorteile bei der Herstellung durch eine entsprechende Konstruktion aufweist. Insbesondere bilden die Schaltkulisse, die Kniehebel und die Schloßfeder ein einfaches, jedoch wirksames Kippsprungwerk.
Es ist bei Niederspannungs-Schaltgeräten in vielen Fällen anzustreben, die Schalteigenschaften durch Erhöhung der Kontaktkraft zwischen den Kontaktstücken zu verbessern. Dem steht das begrenzte Kraftangebot des Schaltschlosses entgegen.
Es wurde auch festgestellt, daß bei Schaltschlössern bekannter Bauweise, wie beispielsweise aus der DE 42 27 213 A1 bekannt, der Kippunkt zum Einschalten des Schaltschlosses, bestimmt durch die Schloßfeder, unter deren Krafteinwirkung die Kniehebel am Stützhebel gelagert sind, bedingt durch Reibung und Fertigungstoleranzen streuen kann, und zwar bis hin in unerwünschte Bereiche. Streut der Kippunkt in Richtung "zu früh", so kann es vorkommen, daß die Federvorspannung der Schloßfeder noch nicht ausreichend ist, um die Schaltwelle mit den Kontakten voll durchzuschalten. Dieses wiederum kann zu fehlerhaften Kontaktierungen im Schaltgerät selbst führen und damit zu Fehlern im elektrischen Verhalten der angeschlossenen Systeme. Da auch in Abhängigkeit der Stellung des Kipphebels des Schaltschlosses Hilfseinrichtungen, beispielsweise Hilfsschalter, betätigt werden, erschwert eine starke Streuung des Kippunktes, d.h. die zeitliche und logische Koordinierung der Ansteuerpunkte der Hilfseinrichtungen.
Wird ein Schaltschloß langsam eingeschaltet, so kann es vorkommen, daß infolge der Reibung die Schaltwelle nicht die dynamische Energie entfaltet, die erforderlich ist, um die Kontakte vollständig zu schließen. Auch dies führt zu Fehler im elektrischen Verhalten des Systems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine höhere Kontaktkraft zu ermöglichen, ohne dafür eine stärkere Schloßfeder zu benötigen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltschloß dadurch gelöst, daß ein um eine ortsfeste Achse drehbarer unter der Krafteinwirkung einer Vorspannfeder stehender Freigabehebel vorgesehen ist, der mittels mindestens eines Verklinkungsanschlages in die Bewegungsbahn der Schaltwelle eingreift und die Freigabe der Bewegungsbahn durch Ansteuern des Freigabehebels mittels des Bedienteils erfolgt, dergestalt, daß beim Einschaltvorgang mittels des Bedienteils die Bewegung der Schaltwelle zum Schließen der Kontakte erst nach Überschreiten des theoretischen Kippunktes der Schloßfeder freigegeben wird.
Erfindungsgemäß wird also ein vorgespannter Freigabehebel vorgesehen, der mit einer Verklinkungsfläche - Verklinkungsanschlag der Schaltwelle, die den Kontaktapparat umfaßt - sperrt. Dieser Freigabehebel wird in Abhängigkeit von der Stellung des Bedienteiles angesteuert, d.h. freigegeben, dergestalt, daß die Freigabe erst nach Überschreiten des theoretischen Kippunktes der Schloßfeder erfolgt. Erfindungsgemäß ist es also möglich, den theoretischen Kippunkt zu überfahren und erst danach einen sogenannten "gesteuerten Kippunkt" zur Auslösung des Einschaltens der Schaltwelle, d.h. der Bewegung der Schaltwelle zum Einschalten der Kontakte zu benutzen. Erfindungsgemäß ist also die Schaltwelle über den theoretischen Kippunkt hinaus verklinkt und die Freigabe erfolgt erst über die Bewegung des Bedienteils, d.h. mit fortschreitender Bewegung des Bedienteils mit Hilfe eines mit der Bewegung des Bedienteils gekoppelten Anschlagsteges, der zu dem gewünschten Zeitpunkt und Stellung des Schaltschlosses den Freigabehebel ausklinkt und das Einschalten der Kontakte über die Schaltwelle zuläßt.
Als Bedienteil im Sinne der Erfindung kann beispielsweise der Kipphebel des Schaltgerätes, wenn dieser als Kippschalter ausgebildet ist, oder der Bediengriff eines Drehantriebes verwendet werden.
Mit der Erfindung werden Durchschaltprobleme der Schaltwelle und der Kontakte durch zu frühes Loslaufen, d.h. vorzeitiges Auslösen des Kippunktes der Schloßfeder verhindert. Dadurch, daß die Auslösung des Kippunktes der Schloßfeder nach dem theoretischen Kippunkt verlegt wird, werden die Hebelverhältnisse hinsichtlich der durch die Schloßfeder aufgebrachten Kräfte verbessert, und damit erhöhen sich die Einschaltkräfte, wenn die Schaltwelle freigegeben wird, um die Einschaltbewegung durchführen zu können.
Des weiteren ermöglicht die Erfindung, den Kippunkt zum Einschalten der Schaltwelle durch die Koordinierung der Wege der Schaltkulisse mit dem Freigabehebel zu stabilisieren, d.h. auf ein enges Toleranzmaß einzugrenzen, so daß davon abhängige Funktionen, wie Hilfsschalter, Unterspannungsauslöser zuverlässiger ausgelegt werden können.
Die Erfindung ermöglicht die Verlegung des Einschaltens durch die Verlegung des Kippunktes über den theoretischen Kippunkt hinaus nach hinten, d.h. das sichere Einschalten der Kontakte erfolgt später. Auf diese Weise wird die Sicherheit, daß inbesondere voreilende Hilfsschalter eingeschaltet sind, die vor Erreichen des Kippunktes geschaltet werden müssen, erhöht, da auch für die Einschaltung der Hilfsschalter mehr Zeit zur Verfügung steht.
Mit der Erfindung gewinnt man also Zeit durch die Verlegung des Kippunktes nach hinten, die sich sowohl positiv auf das sichere Schalten von Hilfsschaltern als auch Unterspannungslösern auswirkt.
In der Aus-Stellung hat der für bestimmte Anwendungsfälle mit einem voreilenden Hilfsschalter gekoppelte Unterspannungsauslöser keine Spannung, beim Wiedereinschalten wird zuerst der Hilfsschalter eingeschaltet, der Unterspannungsauslöser erhält Spannung und es wird dann die mechanische Sperre aufgehoben, so daß der Unterspannungsauslöser schalten kann. Da der Unterspannungsauslöser mit Anker und Magnetfeld arbeitet, muß genügend Zeit vorhanden sein, wenn die Spannung am Unterspannungsauslöser anliegt, ein Magnetfeld aufzubauen, bis die Kontakte mittels der Schaltwelle des Schaltschlosses geschlossen sind, um den Schalter zu entriegeln. Durch die Verlegung des Kippunktes des Schaltschlosses nach hinten, wird so viel Zeit gewonnen, und zwar mit Sicherheit, daß ein Unterspannungsauslöser ein Magnetfeld aufbauen kann und mit Sicherheit entriegeln kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.
Insbesondere ist vorgesehen, daß der Freigabehebel drehbar um die ortsfeste Achse, um die der Stützhebel schwenkbar gelagert ist, in dem Schaltschloß angeordnet ist. Schaltkulisse, Stützhebel, Freigabehebel weisen etwa U-förmige Gestalt auf und sind damit auf einfache Weise ineinander anzuordnen und gegeneinander zu bewegen. Auch der Kniehebel bildet im wesentlichen durch die beiden Hebel miteinander verbindende Achse eine U-Form, die in dem von der Schaltkulisse umfaßten Raum einsetzbar ist und bewegbar ist.
Die Verklinkungsfläche zwischen Freigabehebel und Schaltwelle, die das vorzeitige Bewegen der Schaltwelle und Schließen der Kontakte beim Einschalten verhindern soll, ist bevorzugt an einem an der Schaltwelle angeformten Nocken mittels einer in radialer Richtung vorstehenden mindestens einer Anschlagnase ausgebildet, die mit dem mindestens einen Verklinkungsanschlag des Freigabehebels zusammenwirkt.
Für die Freigabe des Kippunktes bei Bewegung der Schaltkulisse ist insbesondere vorgesehen, daß der als Bedienteil eines Kipphebelhalters dienende Kipphebel, der mit der Schaltkulisse fest verbunden ist, ein Anschlagsteg ausgebildet ist, der bei Erreichen der gewünschten Freigabeposition für die Bewegung der Schaltwelle zum Schließen der Kontakte an dem Freigabehebel anschlägt und diesen mitnimmt, wodurch die Verklinkung zwischen Freigabehebel und Schaltwelle gelöst wird und die Schaltwelle die Kontakte mit Sicherheit schließen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
perspektivische Ansicht des Schaltschlosses mit abgehobenem Kipphebelhalter
Fig. 2
schematisierte Seitenansicht des Schaltschlosses nach Fig. 1 im eingeschalteten Zustand
Fig. 3
schematisierte Seitenansicht des Schaltschlosses nach Fig. 1 im ausgeschalteten Zustand ohne Klinkenhebeleinrichtung
Fig. 4
rechte Seitenansicht B von Fig. 3
Fig. 5
rechte Seitenansicht A von Fig. 2
Fig. 6a-d
schematische Darstellung der Funktion des Schaltschlosses in den verschiedenen Schaltstellungen von Aus, theoretischer Kippunkt, reeller Kippunkt und Ein
Fig. 7a-c
Darstellung des Freigabehebels in drei Ansichten.
In der Fig. 1 ist das Schaltschloß 1 dargestellt, wie es als Teil eines Leistungsschalters in ein nicht dargestelltes Formgehäuse eingesetzt ist. Das Schaltschloß ist ohne die die beweglichen Kontakte tragende Schaltwelle dargestellt. Das Schaltschloß 1 besteht aus den beiden seitlichen Schloßplatten 21, mit denen es in dem nicht dargestellten Formgehäuse fixiert wird. Des weiteren umfaßt das Schaltschloß 1 die Schaltkulisse 11, die U-förmig ausgebildet und mit den beiden U-Schenkeln in einer Lagerstelle 27 der Schloßplatte 21 schwenkbar gelagert ist, sowie zwei Kniehebel 19, die mittels der Kniehebelachse 13 fest miteinander verbunden sind, die schraubenförmige Schloßfeder 12 sowie die Verklinkungseinrichtung mit Klinkenhebel 23, Klinkenfeder 24 und Klinke 25 sowie den Freigabehebel 16 mit Vorspannfeder 17, siehe Fig. 2 und 3, für die Freigabe der nicht dargestellten Schaltwelle.
Wie aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich, ist die Schaltkulisse 11 im wesentlichen U-förmig gestaltet mit den beiden seitlichen Schenkeln llc und llb, die in der Ausnehmung 27 der Schloßplatten 1 schwenkbar in Pfeilrichtung P1 gelagert sind. An dem die beiden Schenkel 11c, 11b verbindenden Steg der Schaltkulisse 11 ist vorstehend der Kipphebel 11a angeformt.
Der U-förmige Stützhebel 22 ist innerhalb der Schaltkulisse 11 angeordnet und stützt sich mit zwei seitlichen Schenkeln schwenkbar entgegen der Kraft der Schloßfeder 12 an zwei innenseitig an den Schloßplatten 21 angebrachten Lagernieten 29 ab, die eine ortsfeste Achse zum Schwenken der Stützhebel 22 bilden. Der Stützhebel 22 wird von der Schaltkulisse von der ausgelösten in die ausgeschaltete Stellung bewegt. Die beiden gleichen Kniehebel 19 sind mit ihrem einen Ende mit der Kniehebelachse 13 fest verbunden und im Abstand gehalten. Die Schloßfeder greift in der Mitte der Kniehebelachse 13, siehe Lagerstelle 12b, und mit ihrem anderen Ende, siehe Lagerstelle 12a, im oberen Bereich der Schaltkulisse 11 an. Gegen die Kraftwirkung der Schloßfeder 12 stützen sich die Kniehebel 19 in dem Stützhebel 22 im Bereich der durch eine Ausnehmung gebildeten Lagerstelle 18 ab. Auf diese Weise bilden die Schaltkulisse 11, der Stützhebel 22, die Kniehebel 19 und die Schloßfeder 12 ein einfaches wirksames Kippsprungwerk. Im überstreckten Zustand des Kippsprungwerkes, d.h. bei der größten Ausdehnung der Schloßfeder 12 in einer Zwischenlage zwischen dem ausgeschalteten und dem eingeschalteten Zustand des Schaltschlosses 1 - theoretischer Kippunkt - befinden sich die Berührungspunkte der Kniehebel der Lagerstellen 18 des Stützhebels in einer Ebene mit den Angriffspunkten der Schloßfeder 12 an der Schaltkulisse 11 bzw. der Kniehebelachse 13. Die durch die Kniehebelachse 13 beabstandet gehaltenen Kniehebel 19 werden seitlich von je einer an den seitlichen Schenkeln des Stützhebels 22 angeformten Führungsnocken 33 geführt.
Die Klinke 25 ist seitlich in den Schloßplatten 21 schwenkbar gelagert. Der Klinkenhebel 23 ist ebenfalls mit seitlichen Vorsprüngen in Ausnehmungen 26 in den Schloßplatten 21 schwenkbar gelagert. Die schraubenförmige Klinkenfeder 24 ist zwischen Klinke 25 und Klinkenhebel 23 eingehängt unter leichter Zugspannung.
Der Stützhebel 22 weist mittig einen aus dem U-förmigen Bereich vorkragenden Arm 22a auf, an dem eine Verriegelungsfläche 221 ausgebildet ist, die im ausgeschalteten und im eingeschalteten Zustand des Schaltschlosses 1 in Wirkverbindung mit der Verklinkungseinrichtung steht. Die Verklinkungseinrichtung ist beispielhaft in der DE 42 27 213 A1 beschrieben.
Die nicht näher dargestellte Schaltwelle, die die Kontaktarme mit den beweglichen Kontaktstücken trägt, ist am Gehäuse des Leistungsschalters drehbar gelagert und durch die Lagerstellen 28 der Schloßplatten 21 geführt.
Der Freigabehebel 16 mit einer wie in den Fig. 7a-c dargestellten Gestalt ist ebenfalls an den die ortsfeste Achse 29 bildenden Lagernieten, die an den Schloßplatten 21 innenseitig angebracht sind, drehbar gelagert. Der Freigabehebel 16 steht des weiteren unter leichter Vorspannung der Vorspannfeder 17, die beispielsweise am Gehäuse das zweite Widerlager aufweist. Auf der der Vorspannfeder 17 abgewandten Seite, d.h. der Schaltwelle zugewandten Seite, weist der Freigabehebel 16 die Verklinkungsanschläge 161 auf.
Das Bedienteil der Schaltkulisse, nämlich der Kipphebel 11a ist mit einem Kipphebelhalter 10 fest verbunden. Der Kipphebelhalter 10 weist an seiner Unterseite einen Anschlagsteg 10a auf, mit dem er in einer bestimmten Stellung der Schwenkbewegung P1 der Schaltkulisse 11 in Wirkverbindung mit dem Freigabehebel, d.h. mit dem Anschlagvorsprung 162 tritt.
Die Achse X der Schloßfeder 12, bestimmt durch deren Lagerpunkte 12a, 12b an der Schaltkulisse bzw. der Kniehebelachse 13 verändert ihre Lage je nach Stellung des Kipphebels 11a, d.h. der Stellung der Schaltkulisse.
Die Kniehebelachse 13 ist in einem Lager 30 geführt, das an der nicht dargestellten Schaltwelle ausgebildet ist. Hierbei handelt es sich um eine Lagerbahn, d.h. die Kniehebelachse 13 ist ortsveränderlich gelagert und sie wandert mit der Bewegung der Schaltkulisse in der Kurvenbahn, wie auch aus einem Vergleich der Fig. 2 und 3 ersichtlich.
In den Fig. 7a-c ist der Freigabehebel, wie er in dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Schloß eingesetzt ist, dargestellt. Auch der Freigabehebel 16 weist eine im wesentlichen U-förmige Gestalt mit seitlichen Schenkeln 164 auf, die über einen Verbindungssteg 162 der zugleich den Anschlagsteg für das Herstellen der Wirkverbindung mit dem Anschlagsteg des Bedienteils, d.h. Kipphebelhalters bildet.
In den seitlichen Schenkeln 164 des Freigabehebels 16 sind Bohrungen 160 zum Aufsetzen auf die Lagerniete 29, d.h. die ortsfeste Achse 29, ausgebildet. An den Längsseiten der Schenkel 164, die in Richtung auf die Schaltwelle beim Einsetzen in das Schaltschloß bzw. in Richtung auf die Verklinkungseinrichtung zeigen, sind Verklinkungsflächen 161 ausgebildet, die an entsprechenden Verriegelungsflächen bzw. Anschlagnasen, die an der Schaltwelle ausgebildet sind, anschlagen und ein Sperren der Bewegung der Schaltwelle bewirken.
In den Fig. 6a-6d ist der Funktionsablauf des Schaltschlosses mit Freigabehebel und Kontaktsystem schematisch dargestellt, wobei die die Verklinkungseinrichtung einschließlich Stützhebel betreffenden Teile fortgelassen worden sind bei der Betrachtung.
Fig. 6a zeigt die Aus-Stellung des Schaltschlosses. Der Kontaktapparat mit der Schaltwelle 20, den Kontaktarmen 71, die die beweglichen Kontaktstücke 70 tragen sowie die feststehenden stationären Kontaktstücke 80 sind dargestellt. An der Schaltwelle 20 sind zwei vorstehende Nocken 15 ausgebildet, die jeweils mit einem Nockenschlitz 14 ausgebildet sind, der die Kurvenbahn für die darin geführte Kniehebelachse 13 bildet. Am Umfang der Nocken ist einseitig an einer Stelle die vorstehende Anschlagnase 151 ausgebildet, die mit den Verklinkungsanschlägen 161 des Freigabehebels 16 in Wirkverbindung tritt. In der gezeigten Aus-Stellung gemäß Fig. 6a befindet sich der Freigabehebel 16 unter der Vorspannung der Vorspannfeder 17 nicht in Wirkkontakt mit der Schaltwelle 20. Das Bedienteil, der Kipphebel 11a wird nunmehr zum Einschalten der Kontakte in Pfeilrichtung P2 bewegt. Fig. 6b zeigt die Position bei erreichtem theoretischem Kippunkt der Schloßfeder 12. In dieser Position tritt der Freigabehebel 16 mit der Schaltwelle 20 in Wirkverbindung, indem der Verklinkungsanschlag 161 an der Anschlagnase 151 der Schaltwelle anschlägt und damit eine Bewegung der Schaltwelle in Pfeilrichtung P3 sperrt.
Fig. 6c zeigt nun, daß bei Weiterbewegung der Schaltkulisse 11 durch das Bedienteil 11a, 10 in Pfeilrichtung P2 der theoretische Kippunkt gemäß Fig. 6b überschritten wird und nach einer entsprechend der Dimensionierung des Freigabehebels 16 und der Anschlagnase 151 vorgegebenen Weg der Freigabehebel 16 sich aus der Verrastung mit der Anschlagnase 151 der Schaltwelle 20 löst und in Pfeilrichtung P auswandert. Das Auswandern des Freigabehebels 16 in Pfeilrichtung P wird dadurch bewirkt, daß der Anschlagsteg 10a an der Unterseite des Kipphebelhalters 10 des Bedienteiles bei Bewegung der Schaltkulisse 11 in Pfeilrichtung P2 auf den Anschlagsteg 162 des Freigabehebels 16 trifft und diesen mitnimmt, wodurch die Freigabe der Anschlagnase 151 am anderen Ende des Freigabehebels 16 im Bereich des Steges 161 erfolgt. Nach der Freigabe der Schaltwelle 20, d.h. nach Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Freigabehebel 16 und der Anschlagnase 151 kann die Schaltwelle 20 sich in Pfeilrichtung P3, siehe Fig. 6d, schlagartig unter der Wirkung der Schloßfeder 12 bewegen und die Kontakte 70, 80 schließen, und zwar mit erhöhtem Kontaktdruck.
Ein Vergleich der Fig. 6b und 6c zeigt, daß eine Differenz zwischen theoretischem Kippunkt und gesteuertem Kippunkt (Lage bezüglich der Achsen X der Schloßfeder 12) vorhanden ist und die Differenz der Wegstrecke zwischen diesen beiden Kippunktlagen die Verlegung des Kippunktes nach hinten umfaßt, wodurch die Sicherheit des Schaltens des Schlosses erhöht wird. Gleichzeitig wird durch die Verlegung des Kippunktes nach hinten durch die Verriegelung mittels des Freigabehebels 16 zum Zeitpunkt des theoretischen Kippunktes erreicht, daß stets ausreichend hohe Kräfte auf die Kontakte einwirken, um diese mit Sicherheit zu schließen, so daß eine sichere Einschaltposition gemäß Fig. 6d erreicht wird.

Claims (4)

  1. Schaltschloß (1) für ein Niederspannungs-Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter oder einen Lasttrennschalter, mit Gehäuse mit einer mittels eines Bedienteiles zwecks Ein- und Ausschalten bewegbaren schwenkbar im Gehäuse gelagerten Schaltkulisse (11), mit zwei über einer Achse miteinander verbundenen Kniehebeln (19), die schwenkbar entgegen der Kraftwirkung einer Schloßfeder (12) gelagert sind, wobei das verschwenkbare, die Kniehebelachse umfassende Ende der Kniehebel an einer im Gehäuse drehbar gelagerten Schaltwelle (20), die mit bewegbaren Kontaktstücken (70) ausgestattet ist, angelängt ist, und wobei die Schloßfeder zwischen Schaltkulisse und Kniehebelachse (13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein um eine ortsfeste Achse (29) drehbarer unter der Krafteinwirkung einer Vorspannfeder (17) stehender Freigabehebel (16) vorgesehen ist, der mittels mindestens eines Verklinkungsanschlages (161) in die Bewegungsbahn der Schaltwelle (20) eingreift und die Freigabe der Bewegungsbahn durch Ansteuern des Freigabehebels (16) mittels des Bedienteils (11a) erfolgt, dergestalt, daß beim Einschaltvorgang mittels des Bedienteils (11a) die Bewegung der Schaltwelle (20) zum Schließen der Kontakte (70,80) erst nach Überschreiten des theoretischen Kippunktes der Schloßfeder (12) freigegeben wird.
  2. Schaltschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freigabehebel (16) drehbar um die ortsfeste Achse (29), um die ein durch die Schaltkulisse (11) mitnehmbarer und mit seinem freien Ende (221) mit einer Verklinkungseinrichtung (22, 23, 24) zusammenwirkender Stützhebel (22) schwenkbar gelagert ist, angeordnet ist.
  3. Schaltschloß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem an der Schaltwelle (20) angeformten Nocken (15) in radialer Richtung vorstehend eine Anschlagnase (151) ausgebildet ist, die mit dem Verklinkungsanschlag (161) des Freigabehebels (16) zusammenwirkt.
  4. Schaltschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (11a) der Schaltkulisse (11) mit einem Kipphebelhalter (10) fest verbunden ist, der an seiner Unterseite einen vorstehenden Anschlagsteg (10a) aufweist, der bei Erreichen der gewünschten Freigabeposition der Bewegungsbahn der Schaltwelle (20) zum Schließen der Kontakte (70, 80) an dem Freigabehebel (16) anschlägt und diesen mitnimmt, wodurch die Verklinkung zwischen Freigabehebel (16) und Schaltwelle (20) gelöst wird.
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