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EP1649478B1 - Dreheingriffs-verriegelungsmechanismus für automatische sicherheitsabtrennung - Google Patents

Dreheingriffs-verriegelungsmechanismus für automatische sicherheitsabtrennung Download PDF

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Publication number
EP1649478B1
EP1649478B1 EP04767738A EP04767738A EP1649478B1 EP 1649478 B1 EP1649478 B1 EP 1649478B1 EP 04767738 A EP04767738 A EP 04767738A EP 04767738 A EP04767738 A EP 04767738A EP 1649478 B1 EP1649478 B1 EP 1649478B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lever
engagement
contact
pivot
lock mechanism
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
EP04767738A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1649478A1 (de
Inventor
Christophe Antico
Alain Simond
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.)
Legrand SNC
Legrand France SA
Original Assignee
Legrand SNC
Legrand France SA
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 Legrand SNC, Legrand France SA filed Critical Legrand SNC
Priority to PL04767738T priority Critical patent/PL1649478T3/pl
Publication of EP1649478A1 publication Critical patent/EP1649478A1/de
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Publication of EP1649478B1 publication Critical patent/EP1649478B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01H71/526—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever the lever forming a toggle linkage with a second lever, the free end of which is directly and releasably engageable with a contact structure

Definitions

  • the invention relates to the field of safety of electrical installations.
  • It relates more particularly to automatic safety circuit breakers for automatically opening an electrical circuit when they are triggered by the detection of an electrical fault.
  • Such circuit breakers can be for example circuit breakers adapted to open an electrical circuit in case of a short circuit or else differential switches adapted to open a circuit in case of earthing of one of the phases.
  • circuit breakers generally comprise a set of metal contacts intended to open or close the electrical circuit, as well as a mechanism for controlling the set of contacts called a lock mechanism.
  • the lock mechanism ensures the closing and the manual opening of the circuit, by the provision of a handle outside the circuit breaker, in addition to the automatic opening of the circuit following the detection of a fault. electric.
  • the document FR 2 628 262 describes such a lock mechanism in which the maintenance of the contacts in the closed position of the circuit is ensured by the attachment of a part by a pawl. In case of electrical fault, this attachment is broken and the mechanism is triggered, causing the opening of the circuit.
  • the piece intended to be hooked by the pawl is rotatably mounted on another piece controlling the contact game.
  • This lock mechanism is satisfactory with respect to its function of cutting an electrical circuit in the particular applications described in the aforementioned document.
  • the invention nevertheless aims to improve such a lock mechanism, and more generally the cooperation of the various parts involved in triggering the mechanism.
  • the hooking lever When the lock mechanism is in its contact disposition, the hooking lever is, on the one hand, maintained in a stable position by the holding means and, on the other hand, biased by the hooking end of the articulated joystick.
  • the same lock mechanism can thus be used for a wide variety of circuit breakers, regardless of the number of contacts to be controlled and regardless of the type of circuit breaker conditioning the available energy for the actuator.
  • circuit breakers for example, require greater force to be applied to the stop than in the case of unipolar or bipolar circuit breakers.
  • the very sensitive differential switches for example, provide, in the event of an electrical fault, only a few milliamperes to the actuator, while the circuit breakers can supply several amperes.
  • auxiliaries are commonly employed in association with such circuit breakers. These auxiliaries fit on the circuit breakers so as to connect mechanically to detect the triggering of the circuit breaker. These auxiliaries must of course be adapted to the lock mechanism of the circuit breaker to which they are attached. The invention thus allows, in addition, to employ a unique range of auxiliaries, adapted to the present lock mechanism, for a wide variety of circuit breakers.
  • the attachment surface of the engaging lever is formed of a cylinder portion centered on the pivot axis of the engaging lever.
  • the hooking end of the articulated lever may be formed of a cylinder portion centered on an axis parallel to the pivot axis of the engaging lever.
  • Triggering occurs when the actuator acts on the holding means to move said support away from the first contact surface.
  • the force required for this maneuver depends directly and almost exclusively on the force exerted by the mechanism spring.
  • the load applied by the spring defines the unlocking force seen by the actuator.
  • the mechanism of the spring may have a reduced design tolerance, resulting in a greater margin of safety.
  • the mechanism further comprises a biasing spring cooperating with the attachment lever and with the stand so that said stand is biased towards the engaging lever.
  • This biasing spring allows a safe operation of the mechanism insofar as said stand will permanently tend to reach the first surface for maintaining the attachment lever.
  • FIGS 1 to 4 are schematic views for explaining the operating principles of the lock mechanism.
  • Figures 5 to 8 are views of a real lock mechanism, in section, corresponding to a practical embodiment according to the diagrams of Figures 1 to 4.
  • Figures 9 to 13 show a real lock mechanism corresponding to the above embodiment.
  • each of these contacts 1, 2 is intended to be connected to the electrical circuit (not shown) that is to be protected, their contacting closing the circuit and their mutual spacing opening, on the contrary, the circuit.
  • the contacts 1, 2 are also biased to move away from each other by an opening spring 34 (shown schematically in Figures 1 to 3 by a torque arrow).
  • the articulated lever 3 formed of a manual lever 4 rotatably mounted on a fixed axis 5 relative to the housing, the latter here acting as a frame supporting the various elements of the mechanism.
  • the articulated lever 3 also comprises a connecting rod 6 connected by a pivot connection to the manual lever 4 so that the rotation of the latter causes the rod 6 to move.
  • the latter comprises a hooking end 7 represented by a circle on the diagrams of Figures 1 to 4 and made by a cylinder extending perpendicularly to the plane of the drawing in Figures 5 to 8.
  • the mobility of the articulated lever 3 allows it to take two extreme positions: an engaged position (FIGS. 1 and 5) and a triggered position (FIGS. 3 and 8), these two positions delimiting an angular amplitude of approximately 90 ° for the lever manual 4.
  • a spring 13 biases the handle 3 to its tripped position.
  • the mechanism further comprises an intermediate lever 8 in indirect engagement with the movable contact 2 via a link 9 articulated to a support 10 carrying the movable contact, the support 10 being rotatably mounted about an axis 11 fixed by compared to the case.
  • the intermediate lever 8 is rotatably mounted about an axis 12 fixed relative to the housing and arranged so that the pivoting of the lever 8 in one direction causes the movable contact 2 against the fixed contact 1 or, in the other direction, causes the movable contact 2 away from the fixed contact 1.
  • the intermediate lever 8 further includes a ramp 14 disposed at its end opposite the link 9, this ramp 14 for receiving and guiding the attachment end 7 of the rod 6.
  • the intermediate lever 8 comprises a housing formed of a stop surface 15 and a side wall 16, this housing being able to partially receive the hooking end 7.
  • the intermediate lever 8 supports an axis 17, near the ramp 14, which is rotatably mounted a latching lever 18.
  • the latter comprises a first contact surface 19 and a second contact surface 20 arranged from and other of the axis 17, and a tooth 21 having a hooking surface 22.
  • the hooking surface 22 is a cylinder portion whose axis coincides with the pivot axis 17 of the lever hanging 18.
  • a mechanism spring here a torsion spring 38, is disposed about the axis 12 of the intermediate lever 8 and exerts a torsion force between a stop rod 23 secured to the housing and the second contact surface 20, when the mechanism is in the position of Figures 1 and 5.
  • a stop pin 24 attached to the intermediate lever 8 is provided to limit the angular stroke of the engaging lever 18 relative to the intermediate lever 8.
  • the intermediate lever 8 finally supports an axis 25 on which is rotated an auxiliary lever 26 which comprises a first branch forming a stand 27 and carrying a support pin 28 intended to cooperate with the first contact surface 19 of the hooking lever 18.
  • a spring of bias 35 is further provided to bias the support tip 28 towards said first contact surface 19.
  • the auxiliary lever 26 also comprises a second branch 29 intended to cooperate with a trip lever 30.
  • the first branch 27 and the second branch 29 are disposed on either side of the axis 25 of the auxiliary lever 26.
  • the release lever 30 is rotatably mounted about a fixed axis 31 relative to the housing and comprises a first branch 32 and a second branch 33 forming here an angle of about 90 °, the second branch having a rounded corner for its cooperation with the second branch 29 of the auxiliary lever 26.
  • the trip lever 30 can be set in motion by an electromechanical actuator 36 fixed relative to the housing and which has a retracted position (FIGS. 1 and 5) and an extended position (FIGS. 2 and 6), the passage from the retracted position to the output position being effected by electrically feeding the jack 36 when the electrical fault which causes the triggering of the mechanism is detected.
  • an electromechanical actuator 36 fixed relative to the housing and which has a retracted position (FIGS. 1 and 5) and an extended position (FIGS. 2 and 6), the passage from the retracted position to the output position being effected by electrically feeding the jack 36 when the electrical fault which causes the triggering of the mechanism is detected.
  • the auxiliary lever 26 and the release lever 30 form holding means that can thereby be set in motion by the jack 36.
  • the rod of the jack 36 acts on the first leg 32 of the release lever 30.
  • a resetting finger 37 extending perpendicularly. in the drawings and which is intended to cooperate with the mechanism spring 38.
  • the mechanism as shown in Figures 1 and 5 is in its contact position. To bring it into this position, generally from a triggered position as shown in Figures 3 and 8, it is necessary to engage the mechanism by operating the manual lever 4 (which is the only element of the mechanism to protrude of the housing) from its triggered position to its engaged position.
  • the rotation of the manual lever 4 causes the connecting rod 6 to have its catching end 7 against a stop 39 formed by the convergence of the stop surfaces 15 and hooking surfaces 22.
  • the hooking end 7 thus slips, as and when the manual lever 4 is rotated, in the funnel formed by the stop 39 to take up a position where it is in direct contact with both the surface of the 15 only with the hooking surface 22. From this moment, the further rotation of the manual lever 4 causes the pivoting of the intermediate lever 8 and, consequently, the bringing together of the contacts 1, 2.
  • auxiliary lever 26 is biased by the bias spring 35 to come into contact with the first contact surface 19 of the attachment lever 18.
  • the mechanism spring 38 will thus load until the mechanism has reached the stable contact position of Figures 1 and 5 in which the link 9 is buttressed.
  • a first component F 1 is applied to the hooking surface 22 and a second component F 2 is applied to the stop surface 15.
  • the attachment end 7 thus exerts no torque tending to rotate the latching lever, only the axis 17 itself undergoes an effort.
  • the jack 36 When an electrical fault occurs, the jack 36 will move into the extended position (see FIG. 6), causing the trigger lever 30 to pivot and thus the auxiliary lever 26 to pivot.
  • Figures 9 to 13 show a variant of the lock mechanism described.
  • the mechanism according to this variant is in all respects identical to the previous except for the reset of the cylinder 36 which is not done by the mechanism spring 38 acting on a reset finger 37 but by a reset spring 40 specific. This, visible in FIG. 9, which represents the mechanism seen on the other side, solicits an angular movement of separation between the end of the second branch 33 of the trip lever 30 and the intermediate lever 8.
  • a stopper 41 is further provided to limit the stroke of the mechanism spring 38.
  • triggering which is performed by an auxiliary external to the mechanism and which acts directly in rotation on the auxiliary lever 26.
  • the cylinder 36 and the trip lever 30 can thus be eliminated.

Landscapes

  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Agricultural Machines (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Claims (19)

  1. Schließmechanismus mit Drehverklinkung für Sicherungsautomat, mit:
    - einem Gestell;
    - einem Gelenkbedienungshebel (3), der auf einer in Bezug auf das Gestell festen Achse schwenkbar montiert ist und ein Klinkenende (7) aufweist, wobei der Bedienungshebel (3) eine eingeklinkte und eine ausgeklinkte Stellung zulässt und durch eine Feder (13) in seine ausgeklinkte Stellung gedrängt wird;
    - einem Zwischenhebel (8), der um eine in Bezug auf das Gestell feste Achse (12) schwenkbar montiert ist und mit dem Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) zusammenzuwirken vermag;
    - einem Klinkenhebel (18), der um eine von dem Zwischenhebel (8) getragenen Achse (17) schwenkbar montiert ist und eine Klinkenfläche (22) aufweist, die mit dem Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) zusammenzuwirken vermag;
    - einer Mechanismusfeder (38), durch die der Klinkenhebel (18) zum Schwenken um seine Achse (17) in einer vorbestimmten Richtung gedrängt wird;
    - einer Kontaktvorrichtung, die wenigstens einen festen Kontakt (1) und wenigstens einen entsprechenden beweglichen Kontakt (2) umfasst, wobei diese Vorrichtung eine erste Stellung zulässt, in welcher der feste Kontakt (1) und der bewegliche Kontakt (2) voneinander getrennt sind, und eine zweite Stellung, in welcher der feste Kontakt (1) und der bewegliche Kontakt (2) gegeneinander gehalten werden, wobei der Wechsel von der ersten in die zweite Stellung durch den Zwischenhebel (8) gesteuert wird;
    - Mitteln (26, 30) zum Halten des Klinkenhebels (18) in einer stabilen Position, mit einer Stütze (27), gegen die der Klinkenhebel (18) unter der Wirkung der Mechanismusfeder (38) in Anlage zu kommen vermag;
    - einem Stellorgan (36), das eine eingefahrene Stellung zulässt, in der es in Bezug auf die Haltemittel (26, 30) eingefahren ist, und eine ausgefahrene Stellung, in der es auf die Haltemittel (26, 30) einwirkt;
    wobei der Mechanismus eine Kontaktstellung erlaubt, in welcher der Gelenkbedienungshebel (3) in seiner eingeklinkten Stellung abgestützt ist, um das Klinkenende (7) gegen einen Anschlag (39) zu drängen, der gemeinsam von der Klinkenfläche (22) des Klinkenhebels (18) in dessen stabiler Position und dem Zwischenhebel (8) gebildet wird, und somit den Zwischenhebel (8) beansprucht, um die Kontaktvorrichtung in ihrer zweiten Stellung zu halten;
    wobei der Mechanismus dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zwischenhebel (8) eine Anschlagfläche (15) aufweist und dass, wenn sich der Klinkenhebel (18) in seiner stabilen Position befindet, die Klinkenfläche (22) und die Anschlagfläche (15) eine Aufnahme mit konvergierenden Wänden begrenzen, die den Anschlag (39) bilden, gegen den das Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) gedrückt wird, wobei die Klinkenfläche (22) so ausgebildet ist, dass an jedem Punkt der Klinkenfläche (22) die Normale an dieser Fläche (22) in einer mit der Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) zusammentreffenden Richtung ausgerichtet ist.
  2. Schließmechanismus nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenfläche (22) des Klinkenhebels (18) aus einem Zylinderstück gebildet ist, das auf die Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) zentriert ist.
  3. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) aus einem Zylinderstück gebildet ist, das auf eine zur Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) parallele Achse zentriert ist.
  4. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel (18) eine erste Kontaktfläche (19) und eine zweite Kontaktfläche (20) aufweist, wobei Letztere durch die Mechanismusfeder (38) beansprucht wird, um den Klinkenhebel (18) um seine Achse (17) zu drehen.
  5. Schließmechanismus nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktfläche (19) und die zweite Kontaktfläche (20) jeweils auf beiden Seiten der Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) angeordnet sind, und dass die Haltemittel (26, 30) eine Auflage (28) aufweisen, die an einem Ende der Stütze (27) liegt und gegen die erste Kontaktfläche (19) angeordnet ist, wenn sich der Mechanismus in seiner Kontaktposition befindet.
  6. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner eine Vorspannfeder (35) aufweist, die mit dem Klinkenhebel (18) und mit der Stütze (27) derart zusammenwirkt, dass die Stütze (27) zu dem Klinkenhebel (18) gedrückt wird.
  7. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel umfassen:
    - einen Zusatzhebel (26), der um eine von dem Zwischenhebel (8) getragenen Achse (25) herum schwenkbar montiert ist, wobei der Zusatzhebel (26) an einem seiner Enden die Stütze (27) aufweist;
    - einen Auslösehebel (30), der um eine in Bezug auf das Gestell feste Achse (31) schwenkbar montiert ist und mit dem Stellorgan (36) sowie mit dem Zusatzhebel (26) derart zusammenzuwirken vermag, dass die Stütze (27) von der ersten Kontaktfläche (19) entfernt wird, wenn das Stellorgan (36) von seiner eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung wechselt.
  8. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mechanismusfeder (38) eine Torsionsfeder mit einer zylinderförmigen Spiralwicklung sowie zwei vorstehenden Armen ist, wobei die zylinderförmige Spiralwicklung auf die Drehachse (12) des Zwischenhebels (8) zentriert ist, während einer der Arme an der zweiten Kontaktfläche (20) zur Anlage kommt und der andere Arm an einer in Bezug auf das Gestell festen Haltestange (23) zur Anlage kommt, wenn sich der Mechanismus in seiner Kontaktstellung befindet.
  9. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzhebel (26) auf beiden Seiten seiner Drehachse (25) verteilt die Stütze (27) und einen Arm (29) umfasst, der ein Endstück aufweist, das mit dem Auslösehebel (30) zusammenzuwirken vermag.
  10. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (30) zwei Arme (32, 33) umfasst, die miteinander einen Winkel bilden und in der Drehachse (31) des Auslösehebels (30) zusammentreffen, wobei der erste Arm (32) ein gegenüber dem Stellorgan (36) angeordnetes Stück und der zweite Arm (33) ein rundes Teil aufweist, das dazu bestimmt ist, mit dem Zusatzhebel (26) zusammenzuwirken.
  11. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (26, 30) einen Rückstellfinger (37) aufweisen, der durch die Mechanismusfeder (38) beansprucht zu werden vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es der Rückstellfinger (37) der Mechanismusfeder (38) ermöglicht, das Stellorgan (36) von seiner ausgefahrenen Stellung in seine eingefahrene Stellung wechseln zu lassen.
  12. Schließmechanismus nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (30) einen Rückstellfinger (37) aufweist, der am Ende des ersten Arms (32) jenseits des dem Stellorgan (36) gegenüberliegenden Teils angeordnet ist und durch die Mechanismusfeder (38) beansprucht zu werden vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es der Rückstellfinger (37) der Mechanismusfeder (38) ermöglicht, den ersten Arm (32) wieder gegen das Stellorgan (36) zu bringen, um dieses in die eingefahrene Stellung zu bringen.
  13. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner eine Rückstellfeder (40) umfasst, welche die Haltemittel (26, 30) zu beanspruchen vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es die Rückstellfeder (40) erlaubt, das Stellorgan (36) von seiner ausgefahrenen in seine eingefahrene Stellung zu bringen.
  14. Schließmechanismus nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner eine Rückstellfeder (40) umfasst, die den Auslösehebel (30) zu beanspruchen vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es die Rückstellfeder (40) ermöglicht, den ersten Arm (32) wieder gegen das Stellorgan (36) zu bringen, um dieses in die eingefahrene Stellung zu bringen.
  15. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (8) eine Rampe (14) aufweist, die das Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) aufzunehmen vermag, wobei die Anschlagfläche (15) eingangs der Rampe (14) angeordnet ist.
  16. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner einen Arretierstift (24) umfasst, der mit dem Zwischenhebel (8) verbunden ist und die Winkelamplitude der Schwenkbewegung des Klinkenhebels (18) in Bezug auf den Zwischenhebel (8) zu begrenzen vermag.
  17. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkbedienungshebel (3) einen Handhebel (4) aufweist, der dazu bestimmt ist, aus dem Gehäuse des Sicherungsautomaten vorzustehen, um von außen bedient zu werden, sowie einen Schwingarm (6), der durch ein Gelenk mit dem Handhebel (4) verbunden ist und an seinem dem Gelenk entgegengesetzt angeordneten Ende das Klinkenende (7) aufweist.
  18. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (2) eine Halterung (10) aufweist, die auf einer in Bezug auf das Gestell festen Achse (11) montiert ist und dass der Mechanismus ferner einen Schwingarm (9) umfasst, der den Zwischenhebel (8) mit dem beweglichen Kontakt (2) verbindet, um die Bedienung der Kontaktvorrichtung durch den Zwischenhebel (8) zu ermöglichen.
  19. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (36) ein elektromechanischer Zylinder ist.
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