EP2436021A1 - Switching unit for a circuit breaker having a toggle lever - Google Patents

Switching unit for a circuit breaker having a toggle lever

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EP2436021A1
EP2436021A1 EP10723995A EP10723995A EP2436021A1 EP 2436021 A1 EP2436021 A1 EP 2436021A1 EP 10723995 A EP10723995 A EP 10723995A EP 10723995 A EP10723995 A EP 10723995A EP 2436021 A1 EP2436021 A1 EP 2436021A1
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EP
European Patent Office
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rocker arm
switching unit
spindle
circuit breaker
slider
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EP10723995A
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Siegfried Mayer
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ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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Publication date
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    • H01H71/66—Power reset mechanisms
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/66—Power reset mechanisms
    • H01H2071/665—Power reset mechanisms the reset mechanism operating directly on the normal manual operator, e.g. electromagnet pushes manual release lever back into "ON" position

Definitions

  • the invention relates to the field of automation of manually operated by means of rocker arms circuit breakers.
  • the invention relates to a switching unit for actuating a rocker arm of a circuit breaker according to the preamble of claim 1 and a method for operating a switching unit for actuating a rocker arm according to the preamble of claim 9.
  • STATE OF THE ART DE-A-102 44 231 apparently exemplifies such a switching unit.
  • This known device makes it possible to remotely operate mechanical, manually operated circuit breaker by means of a switching unit from a remote control center. For this purpose, this known device on a driven claw for actuating a toggle switch of the circuit breaker. The disadvantage of this known device that correct operation of the circuit breaker is not guaranteed if the claw is not moved away from the rocker arm.
  • the object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which ensures a reliable Fun technischmaschinen a circuit breaker.
  • this object is achieved by a device having the features of claim 1, by a device having the features of claim 10 and by a method having the features of claim 11.
  • the switching unit for actuating a rocker arm of a circuit breaker on a drive unit, which at least, a linearly by a distance having movable, driven first element.
  • the drive unit has a second element, which is freely movable with respect to the first element by a free travel. Through this free travel can be ensured that the freedom of movement of the rocker arm is not limited by the switching unit. This can ensure that the rocker arm of the circuit breaker can move freely, thereby escalategestel lt that the fun Ktion instruct the circuit breaker is not affected.
  • the method for operating a switching unit for actuating a rocker arm of a circuit breaker comprising a driven, linearly movable first element and a second element cooperating with the first element, which is movable along a distance by means of the first element, wherein by means of the second element the rocker arm can be moved from the "off" position to the "on” position during a movement of the second element in the switch-on direction and from the "on” position to the "off” position during a movement of the second element in the switch-off direction of the rocker arm, the following Procedural steps on
  • This inventive method for operating a switching unit allows in a particularly simple manner, the automation of a developed for manual operation circuit breaker. Consequently, the circuit breaker can be operated by means of the inventive method from a control center.
  • this has a driven spindle, a cooperating with the spindle spindle nut, which is displaceable by rotation of the spindle along this spindle, and a cooperating with the spindle nut slide, which is movable by means of the spindle nut along the spindle the slider is designed to actuate the rocker arm, and wherein the slider is displaceable relative to the spindle nut by the free travel.
  • This embodiment of the drive unit is a special simple design of the drive unit, which has a free travel, possible. Characterized in that there is a rotational movement on the drive side with respect to the spindle nut, a favorable motor can be used, which requires a relatively low energy to operate.
  • the drive unit can be blocked. This can ensure that, for example, during maintenance of the rocker arm of the circuit breaker can not be operated by the switching unit. This serves in particular for the protection of the person carrying out the maintenance work.
  • FIG. 1 in view a circuit breaker with a mounted on it
  • FIG. 2 is a partial view of the in FIG. 1 illustrated switching unit and the
  • FIG. 3 the partial view according to FIG. 2, with the rocker arm in its "off” position and the slider also shown in its "off” position;
  • FIG. 4 the partial view according to FIG. 2, wherein the rocker arm and the slider are shown during the switch-on; 5 shows the partial view according to FIG. 2, the toggle lever being in its "on"position;
  • FIG. 6 shows the partial view according to FIG. 2, the toggle lever being shown in its “on” position and the slider likewise in its "on” position;
  • FIG. 7 shows the partial view according to FIG. 2, wherein the rocker arm in its "trip"
  • Position is shown; Dotted is the position of the rocker arm and the slider shown in FIG.6;
  • FIG. 8 shows the partial view according to FIG. 2, the toggle lever being in its "off” position and the slider being in its extreme position in FIG
  • Locking device for blocking a spindle shows.
  • a circuit breaker 10 is shown, such as a circuit breaker.
  • the circuit breaker 10 has a rocker arm 12, by means of which the electrical switching contacts of the circuit breaker 10 can be opened or disconnected.
  • Such circuit breakers 10 are typically used for voltages up to 1200V and currents up to 0.5A. If an inadmissible operating condition is applied to the circuit breaker, for example, if too high a voltage or too high current is applied, the circuit breaker opens the electrical switching contacts automatically.
  • the rocker arm 12 of the circuit breaker 10 has three stable switching positions, one in the FIG.
  • the "trip" position can be dispensed with, with such circuit breakers it being not possible to detect whether the electrical contacts were opened manually or due to an impermissible operating condition.
  • the present invention can be used for circuit breakers with "trip” position as well as for circuit breaker without "Trip” position can be used.
  • a spring is typically tensioned.
  • the stored energy in the spring is used in particular for opening the electrical switch contacts in the event of a fault.
  • a switching unit 20 is placed for automatically actuating the rocker arm 12 of the circuit breaker 10.
  • the rocker arm 12 designed for manual actuation can be actuated automatically via the switching unit 20.
  • the switching unit 20 is supplied on the one hand with its own power supply and connected via a data line with a control center or the like.
  • the switching unit 20 has a support structure 22, which is formed by two clamping arms 24 and a bridge 26 connecting these clamping arms 24.
  • the support structure 22 has at the clamping arms 24 cams (not shown in the figures), which engages in recesses formed on the housing of the circuit breaker 10.
  • the support structure 22 can also be attached non-positively to the housing of the circuit breaker 10.
  • Other mounting options, such as by gluing are also conceivable.
  • a drive unit 31 which converts a rotational movement into a linear movement, wherein the linear movement takes place along a stretch S.
  • the drive unit 31 has a first ele- ment 32 ', which is movable by the distance S. Further, according to the invention, the drive unit 32 has a second element 34 ', which is freely movable with respect to the first element 32' by a free travel L.
  • the first element 32 ' is formed by a driven spindle nut 32 and the second element 34' by a slider 34, wherein the slider 34 is freely displaceable relative to the spindle nut 32 by the free travel L.
  • the free travel L has, for example, a minimum length of 1 mm, preferably of 3 mm and most preferably of 5 mm.
  • a maximum length of the free travel L has, for example, a length of 40 mm, preferably 30 mm and particularly preferably 15 mm.
  • the switching unit 20 makes it possible to prevent the function of the circuit breaker 10 from being impaired, in particular that the intended function of the rocker arm 12 is not hindered by the switching unit 20 becomes.
  • a driven spindle 30 of the drive unit 31 of the switching unit 20 is rotatably supported on the support structure 22 .
  • An axial direction X of the spindle 30 extends at right angles to the axis of rotation D of the rocker arm 12 of the circuit breaker 10.
  • the axial direction X of the spindle 30 extends at least approximately in the direction of a circular movement path of the rocker arm 12 approximated linear direction of movement of the rocker arm 12 and thus in the direction of the track S.
  • the spindle nut 32 is mounted on the spindle 30 and guided by the support structure 22 such that by rotating the spindle 30 about its own axis, the spindle nut 32 in the axial direction X of the spindle 30 and thus by the distance S is movable. Consequently, the drive unit 31 converts by means of the driven spindle 30 and the spindle nut 32 a rotational movement in a linear movement.
  • the switching unit 20 to the drive unit 31 belonging to slider 34 which is movable in the axial direction X of the spindle 30 and is guided by the support structure 22.
  • the slider 34 engages around the spindle 30 in the circumferential direction of the spindle 30.
  • the slider 34 has a first counter-abutment surface 36 and a second counter-abutment surface 38, which interact with stop surfaces 40 formed on the end face of the spindle nut 32 for a second time Move in the axial direction X.
  • the first counter-abutment surface 36 is spaced from the second counter-abutment surface 38 by a distance in the axial direction X, which is greater than the distance of the stop surfaces 40 of the spindle nut 32 by the distance of the first counter-abutment surface 36 to the second counter-abutment surface 38, which is greater than the distance Stop surfaces 40 to each other, is formed on the drive unit 31 of the Leerweg L.
  • the slider 34 is adapted to actuate the rocker arm 12 of the circuit breaker 10.
  • the slider 12 has two drivers 42, 44, wherein the first driver 42 is intended to actuate the rocker arm 12 in the switching-on direction E, and the second driver 44 is intended to actuate the rocker arm 12 in the disconnecting direction A.
  • the switch-on direction E is defined by the switch-on movement of the rocker arm 12 from its “off” position in the direction of the "on” position.
  • the switching-off direction A is defined by the switch-off movement of the rocker arm from its "on” position in the direction of the "off” position.
  • the first driver 42 and the second driver 44 are integral components of a claw 46, which is intended to engage around the rocker arm 12.
  • the spindle 30 is driven by a motor 50.
  • the rotational movement of the motor 50 is converted via the spindle 30 and the spindle nut 32 in a linear movement in the axial direction X.
  • the motor 50 is controlled by a control logic 52 of the circuit breaker 10.
  • the switching unit 20 In order to detect the "trip" position of the circuit breaker by the switching unit 20, the switching unit 20 has a button 54. If the slider 34 is brought by the rocker arm 12 in its position corresponding to the "trip” position, the button 54 is closed, whereby a signal is outputted to the control logic 52 until the slider 34 leaves the position corresponding to the "trip” position. Likewise, with each movement of the slider 34, the key 54 gives from the position corresponding to the "off" position of the slider 34 in d The position corresponding to the position of the slider 34 sends a signal to the control logic 52, because the button 54 is momentarily closed or opened, and a signal is also sent to the control logic if the slider 34 is moved in the opposite direction ,
  • the support structure 22 and the elements held thereon are at least partially enclosed in a housing 60 of the switching unit 20.
  • the housing 60 has a viewing window 62 through which the position of the slider 34 in the axial direction X of the spindle 30 is displayed.
  • the slider 34 has an indicator needle 64.
  • a maximum possible movement distance of the slider 34 in the axial direction X of the spindle 30 is selected to be greater than an actuating distance of the rocker arm 12 from the "on" position to the "off” position of a certain type of circuit breaker. This allows the switching unit 20 to be mounted on different types of protective switches.
  • locking device 70 for the spindle 30 is arranged on the housing 60 in FIG. 1 and 9 .
  • this locking device 70 By means of this locking device 70, the operation of the circuit breaker 10 via the switching unit 20 can be mechanically prevented. This is especially important for maintenance on a circuit protected by the circuit breaker.
  • the locking device 70 is formed by a locking slide 72 held on the housing 60 and having two locking surfaces 74 (see Fig. 9) which cooperate to lock the spindle 30 therewith.
  • the locking slide 72 is displaceable in a direction R perpendicular to the axial direction X of the spindle 30 from an unlocking position to a locking position back and forth. In the locking position of the locking slide 72 can be locked in position for example by means of a U-lock.
  • a screw intended for mounting the switching unit 20 on the circuit breaker 10 for example a screw for fixing the switching unit 20 to the circuit breaker 10, can be arranged such that in the locking position of the blocking slide 72 the armature is not accessible for mounting or dismounting the switching unit 20 or of the circuit breaker 10th
  • the spindle 30 has at its end remote from the motor 50 end portion 75 a square shape.
  • the two locking surfaces 74 are arranged on two projections 76 formed on the locking slide 72.
  • the locking slide 72 has a device which rotates the spindle 30 - if necessary - such that the locking surfaces 74th are aligned parallel to two side surfaces of the square-shaped end portion 75.
  • a surface 78 for aligning the spindle is provided at each of the projections 76 on that side, which faces the spindle 30 in the unlocked position of the locking slide 72.
  • the surface 78 offset from each other, that is not opposite each other, arranged. This prevents the spindle 30 from jamming when inserted into the locking device 70.
  • the circuit breaker 10 is operated as follows.
  • the switching unit 20 Before the switching unit 20 can reliably actuate the rocker arm 12 without affecting the operation of the circuit breaker 10, the switching unit 20 is calibrated to the respective circuit breaker 10.
  • the slider 34 is moved from its initial position in the switch-on direction E to that position due to the rotation of the motor 50, the rotation of the spindle 30 coupled with the rotation of the motor 50, and the spindle nut 32 linearly moved by the rotation of the spindle 30 which the first driver 42 contacts the rocker arm 12 (see FIG.3).
  • This position is detected by monitoring a load current of the motor 30 driving the spindle 30.
  • the load current jumps in.
  • This position of the slider, in which the first driver 42 is applied to the rocker arm 12 in its "off” position is referred to as "off" position of the slider 34.
  • the "off" position of the slider 34 is approached twice in the switching-on direction E, in order to refer to this position.
  • the slider 34 is moved in the turn-off direction A.
  • the slider 34 is preferably moved until the second driver 44 of the slider 34 engages the rocker arm 12 in its "on” position (see Fig. 6) .
  • This position of the slider 34 is again detectable by measuring the load current the slider 34 in which the second cam 44 abuts on the rocker arm 12 in the "on” position is referred to as the "on" position of the slider 34.
  • the "off" position and the "on” position of the slider 34 are stored in the control logic 52 as absolute positions by counting Hall sensor signals to each other, so that these positions can be approached directly. Furthermore, by measuring the load current, the two extreme positions in the switch-on direction E and switch-off direction A can also be determined and stored. Thereby, it can be prevented that the motor 50 unintentionally moves into a mechanical stop and thereby becomes overloaded.
  • the switch unit 20 After the calibration of the switch unit 20 placed on the circuit breaker 10, the switch unit 20 operates as follows.
  • the switching unit 20 receives a turn-on signal from the control center, the slider 34 is moved over the extreme position in the turn-on direction E to the "on" position (see FIGS.3 to 6)
  • Control center receives the slide 34 is moved over the extremal position in the turn-off direction A in the "off” position (see Figures 6, 8 and 3).
  • the system of circuit breaker 10 and switching unit 20 is immediately ready to execute a further switching command from the control center.
  • the rocker arm 12 must be able to pivot freely from the "on" position to the "trip” position in the event of a fault (see FIG and 7) This is necessary because interference with the free movement of the rocker arm 12 would not ensure trouble-free operation of the circuit breaker 10. In particular, the circuit breaker 10 and / or the electrical equipment to be protected could be damaged and / or destroyed.
  • FIG. 7 is represented by the free travel L (shown in FIG.2) of the slider 34 relative to
  • the free travel L is dimensioned such that upon movement of the rocker arm 12 from the “on” position to the “trip” position, the spindle nut 32 does not come into abutment against the first counter-abutment surface 36 Otherwise, the fault-free operation of the circuit breaker 10 would not be guaranteed
  • the rocker arm has no "trip” position, ie if the rocker arm 12 pivots directly from the "on” position to the "off” position in the event of a fault
  • the free travel L is dimensioned such that upon movement of the rocker arm 12 from the "on” position to the "off” position The slipping nut 32 does not come into contact with the first counter-abutment surface 36, otherwise the fault-free operation of the circuit breaker 10 would not be ensured.
  • the second element 34 ' which is formed in the embodiment by the slider 34, is actuated by the rocker arm 12 in Indiafal l.
  • the second element 34 ' is shifted in Ausschaltetraum A by the Actuallyfallwegrange F.
  • the free travel L is at least the same size chosen as the fault path F. In particular, the free travel L chosen larger be as the fault path F.
  • the "trip" position of the slider 34, and thus of the rocker arm 12, is detected by means of the stylus 54 (see FIGURE 1)
  • the stylus 54 is positioned in the axial direction X of the spindle 34 so that the stylus 54 will provide a continuous signal if it is not Slider 34 is in the "Trip” position.
  • the signal of the button 54 is forwarded by the control logic 52 to a remote control center for controlling the switching unit 20.
  • control logic 52 is designed so that only a limited number of turn-on operations are performed in a certain period of time.
  • the drive unit of the switching unit has a linear motor. This linear motor will be used instead of that disclosed in connection with the first embodiment
  • Element of the linear motor forms an equivalent to the spindle nut element, which w ith w ith the Sch i ebe r to s wi m to wi rt. Otherwise, there are two
  • Embodiment equivalent to the first embodiment is formed and is also operated equivalently to the first embodiment.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

In order to allow conventional circuit breakers (10), which are intended to be operated manually, to also be operated automatically from a control centre, a switching unit (20) for operation of a toggle lever (12) of the circuit breaker (10) is provided on the circuit breaker (10). The switching unit (20) has a drive unit (31) with a free movement distance (L) such that a slider (30), which is intended to operate the toggle lever (12), of the drive unit (31) does not impede the movement of the toggle lever (12).

Description

Schalteinheit für einen Schutzschalter mit Kipphebel Switching unit for a circuit breaker with toggle lever
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Automation von mittels Kipphebeln manuell bedienbaren Schutzschaltern . Insbesondre betrifft die Erfindung eine Schalteinheit zum Betätigen eines Kipphebels eines Schutzschalters nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Schalteinheit zum Betätigen eines Kipphebels nach dem Oberbegriff von Anspruch 9.The invention relates to the field of automation of manually operated by means of rocker arms circuit breakers. In particular, the invention relates to a switching unit for actuating a rocker arm of a circuit breaker according to the preamble of claim 1 and a method for operating a switching unit for actuating a rocker arm according to the preamble of claim 9.
STAND DER TECHNIK DE-A-102 44 231 offenbar beispielhaft eine derartige Schalteinheit. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht es mechanische, manuell zu bedienende Schutzschalter mittels einer Schalteinheit von einer entfernten Steuerzentrale aus ferngesteuert zu betreiben. Hierzu weist diese bekannte Vorrichtung eine angetriebene Klaue zum Betätigen eines Kippschalters des Schutzschalters auf. Nachteilig erweist sich an dieser bekannten Vorrichtung, dass eine korrekte Funktionsweise des Schutzschalters nicht gewährleistet ist, falls die Klaue nicht vom Kipphebel wegbewegt wird.STATE OF THE ART DE-A-102 44 231 apparently exemplifies such a switching unit. This known device makes it possible to remotely operate mechanical, manually operated circuit breaker by means of a switching unit from a remote control center. For this purpose, this known device on a driven claw for actuating a toggle switch of the circuit breaker. The disadvantage of this known device that correct operation of the circuit breaker is not guaranteed if the claw is not moved away from the rocker arm.
Eine weitere Schalteinheit ist aus EP-A-O 801 411 bekannt.Another switching unit is known from EP-A-0 801 411.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen , welche eine zuverlässige Fun ktionsweise eines Schutzschalters gewährleistet.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which ensures a reliable Fun ktionsweise a circuit breaker.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 , mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 10 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a device having the features of claim 1, by a device having the features of claim 10 and by a method having the features of claim 11.
Erfindungsgemäss weist die Schalteinheit zum Betätigen eines Kipphebels eines Schutzschalters eine Antriebseinheit auf, welche mindestens, ein um eine Strecke linear bewegliches, angetriebenes erstes Element aufweist. Erfindungsgemäss weist die Antriebseinheit ein zweites Element auf, welches bezüglich des ersten Elements um einen Leerweg frei beweglich ist. Durch diesen Leerweg kann sichergestellt werden, dass die Bewegungsfreiheit des Kipphebels durch die Schalteinheit nicht eingeschränkt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich der Kipphebel des Schutzschalters frei bewegen kann , wodurch sichergestel lt ist, dass d ie fun ktionsweise des Schutzschalters nicht beeinträchtigt wird.According to the invention, the switching unit for actuating a rocker arm of a circuit breaker on a drive unit, which at least, a linearly by a distance having movable, driven first element. According to the invention, the drive unit has a second element, which is freely movable with respect to the first element by a free travel. Through this free travel can be ensured that the freedom of movement of the rocker arm is not limited by the switching unit. This can ensure that the rocker arm of the circuit breaker can move freely, thereby sichergestel lt that the fun Ktionsweise the circuit breaker is not affected.
Erfindungsgemäss weist das Verfahren zum Betreiben einer Schalteinheit zum Betätigen eines Kipphebels eines Schutzschalters, welche ein angetriebenes, linear bewegliches erstes Element und ein mit dem ersten Element zusammenwirkendes zweites Element aufweist, welches mittels des ersten Elements entlang einer Strecke bewegbar ist, wobei mittels des zweiten Elements der Kipphebel bei einer Bewegung des zweiten Elements in Einschaltrichtung aus der „Aus" Position in die „Ein" Position und bei einer Bewegung des zweiten Elements in Ausschaltrichtung der Kipphebels aus der „Ein" Position in die „Aus" Position umlegbar ist, die folgenden Verfahrensschritte aufAccording to the invention, the method for operating a switching unit for actuating a rocker arm of a circuit breaker comprising a driven, linearly movable first element and a second element cooperating with the first element, which is movable along a distance by means of the first element, wherein by means of the second element the rocker arm can be moved from the "off" position to the "on" position during a movement of the second element in the switch-on direction and from the "on" position to the "off" position during a movement of the second element in the switch-off direction of the rocker arm, the following Procedural steps on
- bewegen des ersten Elements unter Mitnahme des zweiten Elements in Einschaltrichtung bis der Kipphebel die „Ein" Position erreicht,moving the first element with the second element in the switch-on direction until the rocker arm reaches the "on" position,
- bewegen des ersten Elements um einen Leerweg in Ausschaltrichtung, wobei dabei das zweite Element nicht bewegt wird.- Move the first element by a free travel in the Ausschichttrichtung, while the second element is not moved.
Dieses erfindungsgemässe Verfahren zum Betreiben einer Schalteinheit ermöglicht auf besonders einfache Weise die Automation eines für die manuelle Betätigung entwickelten Schutzschalters. Folglich kann der Schutzschalter mittels des erfindungsgemässen Verfahrens von einer Steuerzentrale aus bedient werden.This inventive method for operating a switching unit allows in a particularly simple manner, the automation of a developed for manual operation circuit breaker. Consequently, the circuit breaker can be operated by means of the inventive method from a control center.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Schalteinheit weist diese eine angetriebenen Spindel, eine mit der Spindel zusammenwirkende Spindelmutter, welche durch Rotation der Spindel entlang dieser Spindel verschiebbar ist, und einen mit der Spindelmutter zusammenwirkender Schieber auf, welcher mittels der Spindelmutter entlang der Spindel bewegbar ist, wobei der Schieber zum Betätigen des Kipphebels ausgebildet ist, und wobei der Schieber relativ zur Spindelmutter um den Leerweg verschiebbar ist. Durch diese Ausgestaltung der Antriebseinheit ist eine besonders einfache Ausgestaltung der Antriebseinheit, welche einen Leerweg aufweist, möglich. Dadurch, dass antriebsseitig bezüglich der Spindelmutter eine Drehbewegung vorliegt, kann ein günstiger Motor verwendet werden, der eine relative geringe Energie zum Betrieb benötig.According to a preferred embodiment of the switching unit, this has a driven spindle, a cooperating with the spindle spindle nut, which is displaceable by rotation of the spindle along this spindle, and a cooperating with the spindle nut slide, which is movable by means of the spindle nut along the spindle the slider is designed to actuate the rocker arm, and wherein the slider is displaceable relative to the spindle nut by the free travel. This embodiment of the drive unit is a special simple design of the drive unit, which has a free travel, possible. Characterized in that there is a rotational movement on the drive side with respect to the spindle nut, a favorable motor can be used, which requires a relatively low energy to operate.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schalteinheit ist d ie Antriebseinheit blockierbar. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beispielsweise bei Wartungsarbeiten der Kipphebel des Schutzschalters nicht durch die Schalteinheit betätigt werden kann. Dies dient insbesondere dem Schutz der die Wartungsarbeiten ausführenden Person.According to a further preferred embodiment of the switching unit, the drive unit can be blocked. This can ensure that, for example, during maintenance of the rocker arm of the circuit breaker can not be operated by the switching unit. This serves in particular for the protection of the person carrying out the maintenance work.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung si nd i n den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Further preferred embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung detailliert erläutert. Hierbei zeigt rein schematischHereinafter, embodiments of the invention will be explained in detail with reference to the drawing. This shows purely schematically
FIG. 1 in Ansicht einen Sch utzschalter m it einer daran montiertenFIG. 1 in view a circuit breaker with a mounted on it
Schalteinheit, welche in Schnittdarstellung gezeigt ist;Switching unit, which is shown in sectional view;
FIG. 2 eine Teilansicht der in FIG. 1 dargestellten Schalteinheit und desFIG. 2 is a partial view of the in FIG. 1 illustrated switching unit and the
Kippschalters des Schutzschalters, in welcher der Kipphebel, ein zumToggle switch of the circuit breaker, in which the rocker arm, a to
Betätigen des Kipphebels bestimmter Schieber und eine Spindel mit einer darauf angeordneten Spindelmutter zum Verschieben desActuate the rocker arm certain slide and a spindle with a spindle nut arranged thereon for moving the
Schiebers entlang der Spindel gezeigt ist, wobei der Kipphebel in seiner „Aus" Position und der Schieber in einer Extremalposition in Ausschaltrichtung gezeigt ist;Slider is shown along the spindle, wherein the rocker arm is shown in its "off" position and the slider in an extreme position in the Ausschichttrichtung;
FIG. 3 die Teilansicht gemäss FIG. 2, wobei der Kipphebel in seiner „Aus" Position und der Schieber ebenfalls in seiner „Aus" Position gezeigt ist;FIG. 3 the partial view according to FIG. 2, with the rocker arm in its "off" position and the slider also shown in its "off" position;
FIG. 4 die Teilansicht gemäss FIG. 2, wobei der Kipphebel und der Schieber während der Einschaltbewegung gezeigt sind; FIG.5 die Teilansicht gemäss FIG.2, wobei der Kipphebel in seiner „Ein"FIG. 4 the partial view according to FIG. 2, wherein the rocker arm and the slider are shown during the switch-on; 5 shows the partial view according to FIG. 2, the toggle lever being in its "on"position;
Position und der Schieber in seiner Extremalposition in Einschaltrichtung gezeigt ist;Position and the slider is shown in its extreme position in the switch-on;
FIG.6 die Teilansicht gemäss FIG.2, wobei der Kipphebel in seiner „Ein" Position und der Schieber ebenfalls in seiner „Ein" Position gezeigt ist;FIG. 6 shows the partial view according to FIG. 2, the toggle lever being shown in its "on" position and the slider likewise in its "on" position;
FIG.7 die Teilansicht gemäss FIG.2, wobei der Kipphebel in seiner „Trip"7 shows the partial view according to FIG. 2, wherein the rocker arm in its "trip"
Position gezeigt ist; Punktiert ist die Position des Kipphebels und des Schiebers gemäss FIG.6 gezeigt;Position is shown; Dotted is the position of the rocker arm and the slider shown in FIG.6;
FIG.8 die Teilansicht gemäss FIG.2, wobei der Kipphebel in seiner „Aus" Position und der Schieber in seiner Extremalposition inFIG. 8 shows the partial view according to FIG. 2, the toggle lever being in its "off" position and the slider being in its extreme position in FIG
Ausschaltrichtung gezeigt ist; undTurning direction is shown; and
FIG.9 eine Teilansicht der Schalteinheit, die insbesondere eine9 shows a partial view of the switching unit, in particular a
Sperrvorrichtung zum Blockieren einer Spindel zeigt.Locking device for blocking a spindle shows.
Die in der Zeichnung verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die beschriebenen Ausführungsformen stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.The reference numerals used in the drawings and their meaning are listed in the list of reference numerals. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures. The described embodiments are exemplary of the subject invention and have no limiting effect.
WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG In den FIG. 1 bis 8 ist ein Schutzschalter 10 gezeigt, wie beispielsweise ein Leistungsschalter. Der Schutzschalter 10 weist einen Kipphebel 12 auf, mittels welchem die elektrischen Schaltkontakte des Schutzschalters 10 geöffnet oder getrennt werden können. Derartige Schutzschalter 10 werden typischerweise für Spannungen von bis zu 1200 V und Stromstärken von bis zu 0.5 A verwendet. Falls eine unzulässige Betriebsbedingung am Schutzschalter anliegt, falls beispielsweise eine zu hohe Spannung oder eine zu hohe Stromstärke anliegt, öffnet der Schutzschalter die elektrischen Schaltkontakte automatisch. Der Kipphebel 12 des Schutzschalters 10 weist drei stabile Schaltpositionen auf, eine in den FIG. 2, 3, und 8 gezeigte „Aus" Position, in welcher die elektrischen Schaltkontakte getrennt sind, eine in den FIG. 5 und 6 gezeigte „Ein" Position, in welcher die elektrischen Schaltkontakte geschlossen sind und eine in FIG. 7 gezeigte „Trip" Position. Manuell kann der Kipphebel 12 in einer Einschaltrichtung E (siehe FIG. 2) von der „Aus" Position in die „Ein" Position bewegt werden. Bei einer manuellen Bewegung in Ausschaltrichtung A kann der Kipphebel von der „Ein" Position in die „Aus" Position bewegt werden. Im Fehlerfall, das heisst, falls eine unzulässige Betriebsbedingung auftritt, öffnet der elektrische Schaltkontakt und der Kipphebel 12 wird aus der „Ein" Position in eine „Trip" Position bewegt, welche zwischen der „Ein" Position und „Aus" Position des Kipphebels 12 liegt. Dadurch kann ein Betrachter des Schutzschalters 10 zweifelsfrei erkennen, ob die Kontakte des Schutzschalters 10 durch eine unzulässige Betriebsbedingung geöffnet wurden oder nicht. Falls sich der Kipphebel 12 in der „Trip" Position befindet, muss der Kipphebel 12 zuerst in die „Aus" Position bewegt werden damit die elektrischen Schaltkontakte durch Umlegen des Kipphebels 12 von der „Aus" Position in die „Ein" Position geschlossen werden können.WAY FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIGS. 1 to 8, a circuit breaker 10 is shown, such as a circuit breaker. The circuit breaker 10 has a rocker arm 12, by means of which the electrical switching contacts of the circuit breaker 10 can be opened or disconnected. Such circuit breakers 10 are typically used for voltages up to 1200V and currents up to 0.5A. If an inadmissible operating condition is applied to the circuit breaker, for example, if too high a voltage or too high current is applied, the circuit breaker opens the electrical switching contacts automatically. The rocker arm 12 of the circuit breaker 10 has three stable switching positions, one in the FIG. 2, 3, and 8 "off" position in which the electrical switch contacts are disconnected, an "on" position shown in FIGS.5 and 6 in which the electrical switch contacts are closed and one shown in FIG. 7, the rocker arm 12 can be moved manually from the "off" position to the "on" position in a switch-on direction E (see FIG. In the event of a fault, that is, if an inadmissible operating condition occurs, the electrical switching contact opens and the rocker arm 12 is moved from the "on" position to a "trip" position, which is between the As a result, an observer of the circuit breaker 10 can unequivocally know whether the contacts of the circuit breaker 10 have been opened by an improper operating condition or not, if the rocker arm 12 is in the "trip" position is located, the rocker arm 12 must first be moved to the "off" position so that the electrical switching contacts by turning the rocker arm 12 from the "off" position in the "on" position can be closed.
Prinzipiell kann bei Schutzschaltern auf die „Trip" Position verzichtet werden, wobei bei derartigen Schutzschaltern nicht erkennbar ist, ob die elektrischen Kontakte manuell oder aufgrund einer unzulässigen Betriebsbedingung geöffnet wurden. Die vorliegende Erfindung kann für Schutzschalter mit „Trip" Position als auch für Schutzschalter ohne „Trip" Position verwendet werden.In principle, in the case of circuit breakers, the "trip" position can be dispensed with, with such circuit breakers it being not possible to detect whether the electrical contacts were opened manually or due to an impermissible operating condition.The present invention can be used for circuit breakers with "trip" position as well as for circuit breaker without "Trip" position can be used.
Durch die Bewegung des Kipphebels 12 von der „Aus" Position in die „Ein" Position, wodurch die elektrischen Schaltkontakte geschlossen werden, wird typischerweise eine Feder gespannt. Die in der Feder gespeicherte Energie dient insbesondere zum Öffnen der elektrischen Schaltkontakte im Fehlerfall. Beim Trennen der Schaltkontakte ist es wichtig, dass diese schnell voneinander getrennt werden, sodass ein zwischen den zu trennenden Schaltkontakte sich zündender Lichtbogen schnell gelöscht wird und der Schutzschalter durch den Lichtbogen nicht beschädigt wird.By the movement of the rocker arm 12 from the "off" position to the "on" position, thereby closing the electrical switch contacts, a spring is typically tensioned. The stored energy in the spring is used in particular for opening the electrical switch contacts in the event of a fault. When disconnecting the switching contacts, it is important that they are separated quickly, so that an arc ignited between the switching contacts to be disconnected is quickly extinguished and the circuit breaker is not damaged by the arc.
Da die Bewegung des Kipphebels 12 an die relative Bewegung der zu trennenden elektrischen Schaltkontakte zueinander gekoppelt ist, ist es insbesondere beim Trennen der elektrischen Schaltkontakte wichtig, dass die Bewegung des Kipphebels 12 nicht behindert wird, damit der Schutzschalter 10 bestimmungsgemäss funktioniert. Falls die Bewegungsfreiheit des Kipphebels 12 behindert ist, kann nicht sichergestellt werden, dass der Schutzschalter 10 bestimmungsgemäss funktioniert.Since the movement of the rocker arm 12 is coupled to the relative movement of the electrical switch contacts to be separated from each other, it is particularly important when disconnecting the electrical switch contacts that the movement of the rocker arm 12 is not important obstructed, so that the circuit breaker 10 works as intended. If the freedom of movement of the rocker arm 12 is obstructed, it can not be ensured that the circuit breaker 10 operates as intended.
Auf den Schutzschalter 10 ist eine Schalteinheit 20 zum automatischen Betätigen des Kipphebels 12 des Schutzschalters 10 aufgesetzt. Mittels einer derartigen Schalteinheit 20 kann der zum manuellen Betätigen ausgelegte Kipphebel 12 automatisch über die Schalteinheit 20 betätigt werden. Hierzu wird die Schalteinheit 20 zum einen mit einer eigenen Stromspeisung versorgt und über eine Datenleitung mit einer Steuerzentrale oder dergleichen verbunden.On the circuit breaker 10, a switching unit 20 is placed for automatically actuating the rocker arm 12 of the circuit breaker 10. By means of such a switching unit 20, the rocker arm 12 designed for manual actuation can be actuated automatically via the switching unit 20. For this purpose, the switching unit 20 is supplied on the one hand with its own power supply and connected via a data line with a control center or the like.
Wie in FIG. 1 gezeigt, weist die Schalteinheit 20 eine Tragstruktur 22 auf, welche durch zwei Klemmarme 24 und eine diese Klemmarme 24 verbindende Brücke 26 ausgebildet ist. Die Tragstruktur 22 weist an den Klemmarmen 24 Nocken (in den Figuren nicht gezeigt) auf, welche in am Gehäuse des Schutzschalters 10 ausgebildete Vertiefungen eingreift. Alternativ kann die Tragstruktur 22 auch kraftschlüssig am Gehäuse des Schutzschalters 10 befestigt werden. Weitere Montagemöglichkeiten, beispielsweise mittels kleben sind ebenso denkbar.As shown in FIG. 1, the switching unit 20 has a support structure 22, which is formed by two clamping arms 24 and a bridge 26 connecting these clamping arms 24. The support structure 22 has at the clamping arms 24 cams (not shown in the figures), which engages in recesses formed on the housing of the circuit breaker 10. Alternatively, the support structure 22 can also be attached non-positively to the housing of the circuit breaker 10. Other mounting options, such as by gluing are also conceivable.
An der Tragstruktur 22 ist insbesondere eine Antriebseinheit 31 gehalten, welche eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt, wobei die lineare Bewegung entlang einer Streck S erfolgt. Die Antriebseinheit 31 weist ein um die Strecke S beweg l iches erstes El ement 32' auf. Weiter weist d ie Antriebseinheit 32 erfindungsgemäss ein zweites Element 34' auf, welches bezüglich des ersten Elements 32' um einen Leerweg L frei beweglich ist.On the support structure 22, in particular, a drive unit 31 is held, which converts a rotational movement into a linear movement, wherein the linear movement takes place along a stretch S. The drive unit 31 has a first ele- ment 32 ', which is movable by the distance S. Further, according to the invention, the drive unit 32 has a second element 34 ', which is freely movable with respect to the first element 32' by a free travel L.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Element 32' durch eine angetriebene Spindelmutter 32 und das zweite Element 34' durch einen Schieber 34 ausgebildet, wobei der Schieber 34 relativ zur Spindelmutter 32 um den Leerweg L frei verschiebbar ist. Der Leerweg L weist beispielsweise eine Mindestlänge von 1 mm, bevorzugt von 3 mm und besonderst bevorzugt von 5 mm auf. Eine Höchstlänge des Leerweg L weist beispielsweise eine Länge von 40 mm , bevorzugt von 30 mm und besonders bevorzugt von 15 mm auf. Mittels des zweite Elements 34' beziehungsweise des Schiebers 34 wird der Kipphebel 12 des Schutzschalters 10 betätigt. Da erfindungsgemäss das zweite Element 34' beziehungsweise der Schieber 34 um den Leerweg L frei beweglich ist, ermöglicht die erfindungsgemässe Schalteinheit 20, dass die Funktion des Schutzschalters 10 nicht beeinträchtigt wird, insbesondere, dass die bestimmungsgemässe Funktion des Kipphebels 12 durch die Schalteinheit 20 nicht behindert wird.In the present embodiment, the first element 32 'is formed by a driven spindle nut 32 and the second element 34' by a slider 34, wherein the slider 34 is freely displaceable relative to the spindle nut 32 by the free travel L. The free travel L has, for example, a minimum length of 1 mm, preferably of 3 mm and most preferably of 5 mm. A maximum length of the free travel L has, for example, a length of 40 mm, preferably 30 mm and particularly preferably 15 mm. By means of the second element 34 'and the slider 34 of the rocker arm 12 of the circuit breaker 10 is actuated. Since, according to the invention, the second element 34 'or the slide 34 is freely movable about the free travel L, the switching unit 20 according to the invention makes it possible to prevent the function of the circuit breaker 10 from being impaired, in particular that the intended function of the rocker arm 12 is not hindered by the switching unit 20 becomes.
An der Tragstruktur 22 ist eine angetriebene Spindel 30 der Antriebseinheit 31 der Schalteinheit 20 drehbar gehalten. Eine Axialrichtung X der Spindel 30 verläuft rechtwinklig zur Drehachse D des Kipphebels 12 des Schutzschalters 10. Insbesondere verläuft die Axialrichtung X der Spindel 30 zumindest näherungsweise in Richtung einer an die kreisförmige Bewegungsbahn des Kipphebels 12 angenäherte lineare Bewegungsrichtung des Kipphebels 12 und somit in Richtung der Strecke S.On the support structure 22, a driven spindle 30 of the drive unit 31 of the switching unit 20 is rotatably supported. An axial direction X of the spindle 30 extends at right angles to the axis of rotation D of the rocker arm 12 of the circuit breaker 10. In particular, the axial direction X of the spindle 30 extends at least approximately in the direction of a circular movement path of the rocker arm 12 approximated linear direction of movement of the rocker arm 12 and thus in the direction of the track S.
Die Spindelmutter 32 ist auf die Spindel 30 aufgesetzt und durch die Tragstruktur 22 derart geführt, dass durch Drehen der Spindel 30 um die eigene Achse die Spindelmutter 32 in Axialrichtung X der Spindel 30 und somit um die Strecke S bewegbar ist. Folglich wandelt die Antriebseinheit 31 mittels der angetriebenen Spindel 30 und der Spindelmutter 32 eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung.The spindle nut 32 is mounted on the spindle 30 and guided by the support structure 22 such that by rotating the spindle 30 about its own axis, the spindle nut 32 in the axial direction X of the spindle 30 and thus by the distance S is movable. Consequently, the drive unit 31 converts by means of the driven spindle 30 and the spindle nut 32 a rotational movement in a linear movement.
Weiter weist die Schalteinheit 20 den zur Antriebseinheit 31 gehörenden Schieber 34 auf, der in Axialrichtung X der Spindel 30 beweglich ist und durch die Tragstruktur 22 geführt ist. Der Schieber 34 umgreift die Spindel 30 in Umfangsrichtung der Spindel 30. In Axialrichtung X der Spindel 30 weist der Schieber 34 eine erste Gegenanschlagfläche 36 und eine zweite Gegenanschlagfläche 38 auf, welche mit stirnseitig an der Spindelmutter 32 ausgebildeten Anschlagflächen 40 zweitweise zusammen wirken um den Sch ieber in Axialrichtung X zu bewegen. Die erste Gegenanschlagfläche 36 ist von der zweiten Gegenanschlagfläche 38 um eine Distanz in Axialrichtung X beabstandet, welche grösser ist als der Abstand der Anschlagflächen 40 der Spindelmutter 32. Durch den Abstand der ersten Gegenanschlagfläche 36 zur zweiten Gegenanschlagfläche 38, der grösser ist als der Abstand der Anschlagflächen 40 zueinander, ist an der Antriebseinheit 31 der Leerweg L ausgebildet. Weiter ist der Schieber 34 dazu ausgebildet, den Kipphebel 12 des Schutzschalters 10 zu betätigen. Hierzu weist der Schieber 12 zwei Mitnehmer 42, 44 auf, wobei der erste Mitnehmer 42 dazu bestimmt ist, den Kipphebel 12 in Einschaltrichtung E zu betätigen, und der zweite Mitnehmer 44 dazu bestimmt ist, den Kipphebel 12 in Ausschaltrichtung A zu betätigen. Die Einschaltrichtung E ist durch die Einschaltbewegung des Kipphebels 12 von dessen „Aus" Position in Richtung der „Ein" Position definiert. Die Ausschaltrichtung A ist durch die Ausschaltbewegung des Kipphebels von dessen „Ein" Position in Richtung der „Aus" Position definiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste Mitnehmer 42 und der zweite Mitnehmer 44 integrale Bestandteile einer Klaue 46, die dazu bestimmt ist, den Kipphebel 12 zu umgreifen.Next, the switching unit 20 to the drive unit 31 belonging to slider 34 which is movable in the axial direction X of the spindle 30 and is guided by the support structure 22. The slider 34 engages around the spindle 30 in the circumferential direction of the spindle 30. In the axial direction X of the spindle 30, the slider 34 has a first counter-abutment surface 36 and a second counter-abutment surface 38, which interact with stop surfaces 40 formed on the end face of the spindle nut 32 for a second time Move in the axial direction X. The first counter-abutment surface 36 is spaced from the second counter-abutment surface 38 by a distance in the axial direction X, which is greater than the distance of the stop surfaces 40 of the spindle nut 32 by the distance of the first counter-abutment surface 36 to the second counter-abutment surface 38, which is greater than the distance Stop surfaces 40 to each other, is formed on the drive unit 31 of the Leerweg L. Further, the slider 34 is adapted to actuate the rocker arm 12 of the circuit breaker 10. For this purpose, the slider 12 has two drivers 42, 44, wherein the first driver 42 is intended to actuate the rocker arm 12 in the switching-on direction E, and the second driver 44 is intended to actuate the rocker arm 12 in the disconnecting direction A. The switch-on direction E is defined by the switch-on movement of the rocker arm 12 from its "off" position in the direction of the "on" position. The switching-off direction A is defined by the switch-off movement of the rocker arm from its "on" position in the direction of the "off" position. In the present embodiment, the first driver 42 and the second driver 44 are integral components of a claw 46, which is intended to engage around the rocker arm 12.
Die Spindel 30 ist von einem Motor 50 angetrieben. Die Drehbewegung des Motors 50 wird über die Spindel 30 und die Spindelmutter 32 in eine lineare Bewegung in Axialrichtung X umgesetzt. Der Motor 50 wird durch eine Steuerlogik 52 des Schutzschalters 10 gesteuert.The spindle 30 is driven by a motor 50. The rotational movement of the motor 50 is converted via the spindle 30 and the spindle nut 32 in a linear movement in the axial direction X. The motor 50 is controlled by a control logic 52 of the circuit breaker 10.
Um die „Trip" Stellung des Schutzschalters durch die Schalteinheit 20 zu detektieren, weist die Schalteinheit 20 einen Taster 54 auf. Falls der Schieber 34 durch den Kipphebel 12 in seine zur „Trip" Position korrespondierende Position gebracht wird, wird der Taster 54 geschlossen, wodurch ein Signal an die Steuerlogik 52 ausgegeben wird, bis der Schieber 34 die zur „Trip" Position korrespondierende Position verlässt. Ebenso gibt der Taster 54 bei jeder Bewegung des Schiebers 34 von der zur „Aus" Position korrespondierenden Position des Sch iebers 34 in d ie zu r „ E i n" Pos ition korrespondierende Position des Schiebers 34 ein Signal an die Steuerlogik 52, da der Taster 54 kurzzeitig geschlossen bzw. geöffnet wird. Ebenso wird ein Signal an die Steuerlogik gegeben, falls der Schieber 34 in umgekehrter Richtung bewegt wird.In order to detect the "trip" position of the circuit breaker by the switching unit 20, the switching unit 20 has a button 54. If the slider 34 is brought by the rocker arm 12 in its position corresponding to the "trip" position, the button 54 is closed, whereby a signal is outputted to the control logic 52 until the slider 34 leaves the position corresponding to the "trip" position. Likewise, with each movement of the slider 34, the key 54 gives from the position corresponding to the "off" position of the slider 34 in d The position corresponding to the position of the slider 34 sends a signal to the control logic 52, because the button 54 is momentarily closed or opened, and a signal is also sent to the control logic if the slider 34 is moved in the opposite direction ,
Die Tragstruktur 22 und die daran gehaltenen Elementen, sind zumindest Teilweise in ein Gehäuse 60 der Schalteinheit 20 eingeschlossen. Das Gehäuse 60 weist ein Sichtfenster 62 auf, durch welches hindurch die Stellung des Schiebers 34 in Axialrichtung X der Spindel 30 angezeigt wird. Hierzu weist der Schieber 34 eine Anzeigenadel 64 auf. Durch die Anzeigenadel 64 kann ein Benutzer erkennen, ob sich der Kipphebel 12 in der „Ein" Position, der „Aus" Position oder in der „Trip" Position befindet. Bevorzugt ist eine maximal mögliche Bewegungsstrecke des Schiebers 34 in Axialrichtung X der Spindel 30 grösser gewählt, als eine Betätigungsstrecke des Kipphebels 12 von der „Ein" Position in die „Aus" Position eines bestimmten Typs eines Schutzschalters. Dies ermöglicht, dass die Schalteinheit 20 auf unterschiedliche Typen von Schutzaschaltern aufgesetzt werden kann.The support structure 22 and the elements held thereon are at least partially enclosed in a housing 60 of the switching unit 20. The housing 60 has a viewing window 62 through which the position of the slider 34 in the axial direction X of the spindle 30 is displayed. For this purpose, the slider 34 has an indicator needle 64. By the indicator needle 64, a user can recognize whether the rocker arm 12 is in the "on" position, the "off" position or in the "trip" position. Preferably, a maximum possible movement distance of the slider 34 in the axial direction X of the spindle 30 is selected to be greater than an actuating distance of the rocker arm 12 from the "on" position to the "off" position of a certain type of circuit breaker. This allows the switching unit 20 to be mounted on different types of protective switches.
Weiter ist am Gehäuse 60 eine in FIG. 1 und 9 gezeigte Sperrvorrichtung 70 für die Spindel 30 angeordnet. Mittels dieser Sperrvorrichtung 70 kann die Betätigung des Schutzschalters 10 über die Schalteinheit 20 mechanisch unterbunden werden. Dies ist insbesondere für Wartungsarbeiten an einem durch den Schutzschalter geschützten Stromkreis wichtig.Further, on the housing 60 in FIG. 1 and 9 shown locking device 70 for the spindle 30 is arranged. By means of this locking device 70, the operation of the circuit breaker 10 via the switching unit 20 can be mechanically prevented. This is especially important for maintenance on a circuit protected by the circuit breaker.
Die Sperrvorrichtung 70 ist durch einen am Gehäuse 60 gehaltenen Sperrschieber 72 mit zwei Arretierflächen 74 (siehe FIG. 9) ausgebildet, welche zum Sperren der Spindel 30 m it dieser zusammenwirken. Der Sperrschieber 72 ist in einer Richtung R rechtwinklig zur Axialrichtung X der Spindel 30 von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition hin und her verschiebbar. In der Verriegelungsposition ist der Sperrschieber 72 beispielsweise mittels eines Bügelschlosses in seiner Position abschliessbar. Weiter kann eine zur Montage der Schalteinheit 20 am Schutzschalter 10 bestimmte Schraube, beispielsweise eine Schraube zum Fixieren der Schalteinheit 20 am Schutzschalter 10, derart angeordnet sein, dass in der Verriegelungsposition des Sperrschiebers 72 die Schaube nicht zugänglich ist zum Montieren beziehungsweise Demontieren der Schalteinheit 20 an beziehungsweise von dem Schutzschalter 10.The locking device 70 is formed by a locking slide 72 held on the housing 60 and having two locking surfaces 74 (see Fig. 9) which cooperate to lock the spindle 30 therewith. The locking slide 72 is displaceable in a direction R perpendicular to the axial direction X of the spindle 30 from an unlocking position to a locking position back and forth. In the locking position of the locking slide 72 can be locked in position for example by means of a U-lock. Furthermore, a screw intended for mounting the switching unit 20 on the circuit breaker 10, for example a screw for fixing the switching unit 20 to the circuit breaker 10, can be arranged such that in the locking position of the blocking slide 72 the armature is not accessible for mounting or dismounting the switching unit 20 or of the circuit breaker 10th
Die Spindel 30 weist an ihrem dem Motor 50 abgewandeten Endbereich 75 eine Vierkantform auf. Die zwei Arretierflächen 74 sind an zwei am Sperrschieber 72 ausgebildeten Vorsprüngen 76 angeordnet. Durch Verschieben des Sperrschiebers 72 rechtwinklig zur Axialrichtung X der Spindel 30 gelangt der Endbereich 75 der Spindel 30 zwischen die zwei Arretierflächen 74, wobei diese Arretierflächen 74 an zwei Seitenflächen des vierkantförmigen Endbereichs 75 anliegen, wodurch die Spindel 30 gesperrt ist.The spindle 30 has at its end remote from the motor 50 end portion 75 a square shape. The two locking surfaces 74 are arranged on two projections 76 formed on the locking slide 72. By moving the locking slide 72 perpendicular to the axial direction X of the spindle 30, the end portion 75 of the spindle 30 passes between the two locking surfaces 74, these locking surfaces 74 abut two side surfaces of the square-shaped end portion 75, whereby the spindle 30 is locked.
Damit die Sperrvorrichtung 70 in jeder Drehlage der Spindel 30 zuverlässig von ihrer entriegelten Position, in welcher die Arretierflächen 74 von der Spindel 30 entfernt liegen, in die verriegelte Position, in welcher die Arretierflächen 74 an die Seitenflächen des vierkantförmigen Endbereichs 75 der Spindel 30 anliegen, verschiebbar ist, weist der Sperrschieber 72 eine Vorrichtung auf, welche die Spindel 30 - falls notwendig - derart dreht, dass die Arretierflächen 74 parallel zu zwei Seitenflächen des vierkantförmigen Endbereichs 75 ausgerichtet sind. Hierzu ist an jedem der Vorsprünge 76 an jener Seite, welche in der entriegelten Position des Sperrschiebers 72 der Spindel 30 zugewandt ist, eine Fläche 78 zum Ausrichten der Spindel vorgesehen. In Bewegungsrichtung R des Sperrschiebers 72 sind die Fläche 78 versetzt zueinander, das heisst nicht gegenüberliegend zueinander, angeordnet. Dadurch wird verhindert, dass die Spindel 30 sich beim Einführen in die Sperrvorrichtung 70 nicht verklemmt.Thus, the locking device 70 in each rotational position of the spindle 30 reliably from its unlocked position in which the locking surfaces 74 away from the spindle 30 , in the locked position, in which the locking surfaces 74 abut against the side surfaces of the square-shaped end portion 75 of the spindle 30, is displaceable, the locking slide 72 has a device which rotates the spindle 30 - if necessary - such that the locking surfaces 74th are aligned parallel to two side surfaces of the square-shaped end portion 75. For this purpose, at each of the projections 76 on that side, which faces the spindle 30 in the unlocked position of the locking slide 72, a surface 78 for aligning the spindle is provided. In the direction of movement R of the locking slide 72, the surface 78 offset from each other, that is not opposite each other, arranged. This prevents the spindle 30 from jamming when inserted into the locking device 70.
Durch die beschriebene Sperrvorrichtung 70 ist die Spindel 30 und folglich die Antriebseinheit 31 blockierbar.By the described locking device 70, the spindle 30 and consequently the drive unit 31 can be blocked.
Der Schutzschalter 10 wird wie folgt betrieben.The circuit breaker 10 is operated as follows.
Vor der Montage der Schalteinheit 20 auf den Schutzschalter 10 befindet sich der Kipphebel 12 des Schutzschalters 10 in seiner „Aus" Position. Die Schalteinheit 20 wird derart auf den Schutzschalter 10 aufgesetzt, dass die Klaue 46 den Kipphebel 12 umgreift (siehe FIG. 2).Before the switch unit 20 is mounted on the circuit breaker 10, the rocker arm 12 of the circuit breaker 10 is in its "off" position. ,
Bevor die Schalteinheit 20 den Kipphebel 12 zuverlässig betätigen kann, ohne die Funktionsweise des Schutzschalters 10 zu beeinträchtigen, wird die Schalteinheit 20 auf den jeweiligen Schutzschalter 10 kalibriert.Before the switching unit 20 can reliably actuate the rocker arm 12 without affecting the operation of the circuit breaker 10, the switching unit 20 is calibrated to the respective circuit breaker 10.
Zunächst wird der Schieber 34 aufgrund der Drehung des Motors 50, der mit der Drehung des Motors 50 gekoppelten Drehung der Spindel 30 und der durch die Drehung der Spindel 30 linear bewegten Spindelmutter 32 von seiner anfänglichen Position in Einschaltrichtung E bis zu jener Position bewegt, bei welcher der erste Mitnehmer 42 den Kipphebel 12 berührt (siehe FIG. 3). Diese Position wird dadurch detektiert, dass ein Laststrom des die Spindel 30 antreibenden Motors 50 überwacht wird. Sobald der erste Mitnehmer 42 den Kipphebel 12 berührt und weil der Kipphebel 12 nur unter Kraftaufwand aus seiner „Aus" Position bewegt werden kann, steigt der Laststrom sprungartig an. Diese Position des Schiebers, in welcher der erste Mitnehmer 42 an den Kipphebel 12 in dessen „Aus" Position anliegt, wird als „Aus" Position des Schiebers 34 bezeichnet.First, the slider 34 is moved from its initial position in the switch-on direction E to that position due to the rotation of the motor 50, the rotation of the spindle 30 coupled with the rotation of the motor 50, and the spindle nut 32 linearly moved by the rotation of the spindle 30 which the first driver 42 contacts the rocker arm 12 (see FIG.3). This position is detected by monitoring a load current of the motor 30 driving the spindle 30. As soon as the first driver 42 touches the rocker arm 12 and because the rocker arm 12 can only be moved out of its "off" position with the aid of force, the load current jumps in. This position of the slider, in which the first driver 42 is applied to the rocker arm 12 in its "off" position is referred to as "off" position of the slider 34.
Bevorzugt wird die „Aus" Position des Schiebers 34 zweimal in Einschaltrichtung E angefahren, um diese Position zu referenzieren.Preferably, the "off" position of the slider 34 is approached twice in the switching-on direction E, in order to refer to this position.
Um den Kipphebel 12 von seiner „Aus" Position in seine „Ein" Position umzulegen, wird der Schieber 34 weiter in Einschaltrichtung E bewegt (siehe FIG. 4). Der Kipphebel 12 springt dabei in seine „Ein" Position. Der Schieber 34 wird solange in Einschaltrichtung E bewegt, bis der erste Mitnehmer 42 an den Kipphebel 12 in dessen „Ein" Position ansteht (siehe FIG. 5). Diese Position ist wiederum durch Messung des Laststroms detektierbar und wird als Extremalposition des Schiebers 34 in Einschaltrichtung E bezeichnet.In order to move the rocker arm 12 from its "off" position to its "on" position, the slider 34 is moved further in the switch-on direction E (see FIG. 4). The rocker arm 12 thereby jumps into its "on" position The slider 34 is moved in the switch-on direction E until the first driver 42 engages the rocker arm 12 in its "on" position (see FIG. This position is in turn detectable by measuring the load current and is referred to as extremal position of the slider 34 in the switch-on direction E.
Um die Funktion des Schutzschalters 10 nicht zu beeinträchtigen, ist es notwendig, den Kipphebel 12 in dessen „Ein" Position fei zu geben, sodass der Kipphebel 12, falls ein Fehlerfall vom Schutzschalter detektiert wird, in die „Trip" Position - oder falls der Schutzschalter keine „Trip" Position hat, direkt in die „Aus" Position - kippen kann. Hierzu wird der Motor 50 mit umgekehrtem Drehsinn im Vergleich zum Drehsinn des Motors 50 zur Bewegung des Schiebers 34 in Einschaltrichtung E, angesteuert, wodurch die Spindelmutter 32 von der ersten Gegenanschlagfläche 36 des Schiebers 34 weg in Ausschaltrichtung A bewegt wird. Während die Spindelmutter 32 sich auf die zweite Gegenanschlagfläche 38 zu bewegt, verharrt der Schieber 34 zunächst in der Extremalposition in Einschaltrichtung E. Sobald die Spindelmutter 32 die zweite Gegenanschlagfläche 38 berührt, wird der Schieber 34 in Ausschaltrichtung A bewegt. Der Schieber 34 wird bevorzugt so weit bewegt, bis der zweite Mitnehmer 44 des Schiebers 34 an den Kipphebel 12 in dessen „Ein" Position ansteht (siehe FIG. 6). Diese Position des Schiebers 34 ist wiederum durch Messen des Laststroms detektierbar. Diese Position des Schiebers 34, in welcher der zweite Mitnehmer 44 an den Kipphebel 12 in der „Ein" Position anliegt, wird als „Ein" Position des Schiebers 34 bezeichnet.In order not to impair the function of the circuit breaker 10, it is necessary to give the rocker arm 12 in its "on" position, so that the rocker arm 12, if an error is detected by the circuit breaker, in the "Trip" position - or if the Circuit breaker has no "trip" position, can tilt directly to the "off" position. For this purpose, the motor 50 with reversed direction of rotation in comparison to the direction of rotation of the motor 50 for moving the slider 34 in the switch-on direction E, driven, whereby the spindle nut 32 is moved away from the first counter stop surface 36 of the slider 34 in Ausschaltetrichtung A. As the spindle nut 32 moves toward the second counter-abutment surface 38, the slider 34 initially remains in the extreme position in the turn-on direction E. As soon as the spindle nut 32 contacts the second counter-abutment surface 38, the slider 34 is moved in the turn-off direction A. The slider 34 is preferably moved until the second driver 44 of the slider 34 engages the rocker arm 12 in its "on" position (see Fig. 6) .This position of the slider 34 is again detectable by measuring the load current the slider 34 in which the second cam 44 abuts on the rocker arm 12 in the "on" position is referred to as the "on" position of the slider 34.
Die „Aus" Position und die „Ein" Position des Schiebers 34 werden in der Steuerlogik 52 als absolute Positionen durch Zählen von Hall- Sensorsignale zueinander gespeichert, sodass diese Positionen direkt angefahren werden können. Weiter können durch Messen des Laststroms auch die beiden Extremalpositionen in Einschaltrichtung E und Ausschaltrichtung A bestimmt und gespeichert werden. Dadurch kann verhindert werden, dass der Motor 50 unbeabsichtigt in einen mechanischen Anschlag fährt und dadurch überlastet wird.The "off" position and the "on" position of the slider 34 are stored in the control logic 52 as absolute positions by counting Hall sensor signals to each other, so that these positions can be approached directly. Furthermore, by measuring the load current, the two extreme positions in the switch-on direction E and switch-off direction A can also be determined and stored. Thereby, it can be prevented that the motor 50 unintentionally moves into a mechanical stop and thereby becomes overloaded.
Nach der Kalibrierung der auf den Schutzschalter 10 aufgesetzten Schalteinheit 20 arbeitet die Schalteinheit 20 wie folgt.After the calibration of the switch unit 20 placed on the circuit breaker 10, the switch unit 20 operates as follows.
Falls die Schalteinheit 20 ein Einschalt-Signal von der Steuerzentrale erhält, wird der Schieber 34 über die Extremalposition in Einschaltrichtung E in d ie „Ein" Position bewegt (siehe FIG. 3 bis 6). Falls die Schalteinheit 20 ein Ausschalt-Signal von der Steuerzentrale erhält, wird der Sch ieber 34 über die Extremalpostion in Ausschaltrichtung A in die „Aus" Position bewegt (siehe FIG. 6, 8 und 3). Durch die Bewegung des Schieber über die jeweilige Exremalposition in Einschaltrichtung E beziehungsweise in Ausschaltrichtung A in die „Ein" Position beziehungsweise in die „Aus" Position, ist das System aus Schutzschalter 10 und Schalteinheit 20 unmittelbar bereit, einen weiteren Schaltbefehl von der Steuerzentrale auszuführen.If the switching unit 20 receives a turn-on signal from the control center, the slider 34 is moved over the extreme position in the turn-on direction E to the "on" position (see FIGS.3 to 6) Control center receives the slide 34 is moved over the extremal position in the turn-off direction A in the "off" position (see Figures 6, 8 and 3). By the movement of the slide on the respective Exremalposition in the switch-on direction E or in Ausschaltrichtung A in the "on" position or in the "off" position, the system of circuit breaker 10 and switching unit 20 is immediately ready to execute a further switching command from the control center.
Falls die Schalteinheit 20 sich in der „Ein" Position befindet und folglich der elektrische Kontakt des Schutzschalters 10 geschlossen ist, muss sich im Fehlerfall der Kipphebel 12 frei von der „Ein" Position in die „Trip" Position schwenken können (siehe FIG. 6 und 7). Dies ist erforderlich, da bei einer Behinderung der freien Bewegung des Kipphebels 12 die störungsfreie Funktionsweise des Schutzschalters 10 nicht gewährleistet wäre. Insbesondere könnte der Schutzschalter 10 und/oder die zu schützenden elektrischen Einrichtungen beschädigt und/oder zerstört werden.If the switching unit 20 is in the "on" position and consequently the electrical contact of the circuit breaker 10 is closed, the rocker arm 12 must be able to pivot freely from the "on" position to the "trip" position in the event of a fault (see FIG and 7) This is necessary because interference with the free movement of the rocker arm 12 would not ensure trouble-free operation of the circuit breaker 10. In particular, the circuit breaker 10 and / or the electrical equipment to be protected could be damaged and / or destroyed.
Diese freie Bewegung des Kipphebels 12 von der „Ein" Position (siehe FIG. 6 sowie FIG. 7; in FIG. 7 ist die „Ein" Position punktiert dargestellt) in die „Trip" Position (sieheThis free movement of the rocker arm 12 from the "on" position (see FIG.6 and FIG.7; in FIG.7, the "on" position is shown dotted) into the "trip" position (see FIG
FIG. 7) wird durch den Leerweg L (in FIG. 2 dargestellt) des Schiebers 34 relativ zurFIG. 7) is represented by the free travel L (shown in FIG.2) of the slider 34 relative to
Spindelmutter 32 erreicht. In der „Ein" Position des Sch iebers 34 steht dieSpindle nut 32 reached. In the "on" position of the slide 34 is the
Spindelmutter 32 an die zweite Gegenanschlagfläche 38 des Schiebers 34 an. Bei einerSpindle nut 32 to the second counter-stop surface 38 of the slider 34 at. At a
Bewegung des Kipphebels 12 von der „Ein" Position in die „Trip" Position wird der Schieber 34 durch den sich bewegenden Kipphebel 12 in Ausschaltrichtung A um die Fehlerfallwegstrecke F (siehe FIG. 7) bewegt. Diese Bewegung wird wegen dem Leerweg L zwischen der ersten Gegenanschlagfläche 36 u nd der zweiten Gegenanschlagfläche 38 nicht durch die Spindelmutter 32 behindert. Folglich kann die Funktion des Schutzschalters 12 gewährleistet werden.Movement of the rocker arm 12 from the "on" position to the "trip" position, the slider 34 by the moving rocker arm 12 in Ausschaltetrichtung A to the Fault path F (see FIG. This movement is not obstructed by the spindle nut 32 because of the free travel L between the first counter-abutment surface 36 and the second counter-abutment surface 38. Consequently, the function of the circuit breaker 12 can be ensured.
Falls der Kipphebel eine „Trip" Position aufweist, ist der Leerweg L derart bemessen, dass bei einer Bewegung des Kipphebels 12 von der „Ein" Position in die „Trip" Position die Spindelmutter 32 nicht in Anschlag an die erste Gegenanschlagfläche 36 gelangt, da ansonsten die fehlerfreie Funktion des Schutzschalters 10 nicht gewährleistet wäre. Falls der Kipphebel keine „Trip" Position aufweist, d.h. falls der Kipphebel 12 im Fehlerfall direkt aus der „Ein" Position in die „Aus" Position schwenkt, ist der Leerweg L derart bemessen, dass bei einer Bewegung des Kipphebels 12 von der „Ein" Position in d ie „Au s" Pos ition d ie S pi nd el m utter 32 n icht i n Ansch l ag an d ie erste Gegenanschlagfläche 36 gelangt, da ansonsten die fehlerfreie Funktion des Schutzschalters 10 nicht gewährleistet wäre.If the rocker arm has a "trip" position, the free travel L is dimensioned such that upon movement of the rocker arm 12 from the "on" position to the "trip" position, the spindle nut 32 does not come into abutment against the first counter-abutment surface 36 Otherwise, the fault-free operation of the circuit breaker 10 would not be guaranteed If the rocker arm has no "trip" position, ie if the rocker arm 12 pivots directly from the "on" position to the "off" position in the event of a fault, the free travel L is dimensioned such that upon movement of the rocker arm 12 from the "on" position to the "off" position The slipping nut 32 does not come into contact with the first counter-abutment surface 36, otherwise the fault-free operation of the circuit breaker 10 would not be ensured.
Mit anderen Worten , wird im Fehlerfal l das zweite Element 34', welches im Ausführungsbeispiel durch den Schieber 34 ausgebildet ist, durch den Kipphebel 12 betätigt. Dabei wird das zweite Element 34' in Ausschaltrichtung A um die Fehlerfallwegstrecke F verschoben. Damit diese durch den Kipphebel 12 im Fehlerfall verursachte Verschiebung des zweiten Elements 34' d ie Fun ktionsweise des Schutzschalters 10, wie bereits beschrieben wurde, nicht beeinträchtigt, ist der Leerweg L zumindest gleichgross gewählt wie die Fehlerfallwegstrecke F. Insbesondere kann der Leerweg L grösser gewählt sein als die Fehlerfallwegstrecke F.In other words, the second element 34 ', which is formed in the embodiment by the slider 34, is actuated by the rocker arm 12 in Fehlerfal l. In this case, the second element 34 'is shifted in Ausschaltetrichtung A by the Fehlerfallwegstrecke F. For this caused by the rocker arm 12 in case of error displacement of the second element 34 'd the Fun ktionsweise the circuit breaker 10, as already described, not impaired, the free travel L is at least the same size chosen as the fault path F. In particular, the free travel L chosen larger be as the fault path F.
Die „Trip" Position des Schiebers 34 und folglich des Kipphebels 12 wird mittels des Tasters 54 (siehe FIG. 1 ) festgestellt. Der Taster 54 ist in Axialrichtung X der Spindel 34 derart positioniert, dass der Taster 54 ein fortwährendes Signal liefert, falls der Schieber 34 in der „Trip" Position sich befindet. Das Signal des Tasters 54 wird von der Steuerlogik 52 an eine entfernte Steuerzentrale zur Steuerung der Schalteinheit 20 weitergeleitet.The "trip" position of the slider 34, and thus of the rocker arm 12, is detected by means of the stylus 54 (see FIGURE 1) The stylus 54 is positioned in the axial direction X of the spindle 34 so that the stylus 54 will provide a continuous signal if it is not Slider 34 is in the "Trip" position. The signal of the button 54 is forwarded by the control logic 52 to a remote control center for controlling the switching unit 20.
Nach einem Ausschalten des Schutzschalters 10 aufgrund eines Fehlerfalls, das heisst, falls der Kipphebel 12 automatisch von der „Ein" Position in die „Trip" Position bewegt wird, und einem von der Steuerzentrale ausgelösten Einschaltbefehl, worauf der Schieber 34 über die Extremalposition in Ausschaltrichtung A in die „Ein" Position bewegt wird, kann es vorkommen, dass der Fehler im Stromkreis, der durch den Schutzschalter geschützt wird, nicht behoben ist. Folglich wird der Schutzschalter 10 wiederum einen Fehlerfall detektieren und die elektrischen Kontakte sofort öffnen, wodurch der Kipphebel 12 wiederum von der „Ein" Position in die „Trip" Position bewegt wird.After switching off the circuit breaker 10 due to an error, that is, if the rocker arm 12 automatically moves from the "on" position to the "trip" position is, and a triggered by the control center Einschaltbefehl, after which the slider 34 is moved over the extreme position in the turn-off direction A in the "on" position, it may happen that the error in the circuit, which is protected by the circuit breaker is not resolved. Consequently, the circuit breaker 10 will again detect a fault and open the electrical contacts immediately, whereby the rocker arm 12 is again moved from the "on" position to the "trip" position.
Ein derartiger Einschaltversuch des Schutzschalters 10 während im zu schützenden Stromkreis ein Fehler beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses im zu Schützenden Stromkreis vorhanden ist, darf nicht beliebig oft in einer kurzen Zeitspanne erfolgen, da ansonsten der Schutzschaler 12 und/oder die Schalteinheit 20 beschädigt werden könnten. Daher ist die Steuerlogik 52 derart ausgelegt, dass nur eine beschränkte Anzahl von Einschaltvorgängen in einer gewissen Zeitspanne ausgeführt wird.Such a switch-on attempt of the circuit breaker 10 while there is a fault in the circuit to be protected, for example due to a short circuit in the circuit to be protected, must not be done as often as desired in a short period of time, otherwise the protective shell 12 and / or the switching unit 20 could be damaged. Therefore, the control logic 52 is designed so that only a limited number of turn-on operations are performed in a certain period of time.
In einem zweiten, in der Zeichnung nicht gezeigten Ausführungsbeispiel, weist die Antriebseinheit der Schalteinheit einen Linearmotor auf. Dieser Linearmotor wird anstelle des im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel offenbartenIn a second exemplary embodiment, which is not shown in the drawing, the drive unit of the switching unit has a linear motor. This linear motor will be used instead of that disclosed in connection with the first embodiment
Motors, der mittels des Motors rotatorisch angetriebenen Spindel und der von derMotors, by means of the motor rotatably driven spindle and that of the
Spindel angetriebenen Spindelmutter verwendet. Ein linear angetriebenes, erstesSpindle driven spindle nut used. A linearly driven, first
Element des Linearmotors bildet ein zur Spindelmutter äquivalent wirkendes Element, wel ch es m it d e m Sch i ebe r zu sa m m enwi rkt . An son sten i st d a s zwe iteElement of the linear motor forms an equivalent to the spindle nut element, which w ith w ith the Sch i ebe r to s wi m to wi rt. Otherwise, there are two
Ausführungsbeispiel äquivalent zum ersten Ausführungsbeispiel Ausgebildet und wird ebenfalls äquivalent zum ersten Ausführungsbeispiel betrieben. Embodiment equivalent to the first embodiment is formed and is also operated equivalently to the first embodiment.
BEZUGSZEICHENLISTE Schutzschalter 60 Gehäuse Kipphebel 62 Sichtfenster Schalteinheit 64 Anzeigenadel Tragstruktur 70 Sperrvorrichtung Klemmarme 72 Sperrschieber Brücke 74 Arretierflächen Nocken 75 Endbereich der Spindel Spindel 76 VorsprüngeREFERENCE LIST Circuit breaker 60 Housing Rocker arm 62 Viewing window Switching unit 64 Indicating needle Supporting structure 70 Locking device Clamping arms 72 Locking device Bridge 74 Locking surfaces Cam 75 End area of spindle Spindle 76 Projections
Antriebseinheit 78 Fläche Spindelmutter A Ausschaltrichtung Schieber D Drehachse des Kipphebels erste Gegenanschlagfläche Einschaltrichtung zweite Gegenanschlagfläche Fehlerfallwegstrecke Anschlagflächen Leerweg erster Mitnehmer X Axialrichtung der Spindel zweiter Mitnehmer Klaue Motor Steuerlogik Taster Drive unit 78 Spindle nut area A Disengaging direction slide D Rotary axis of the rocker arm First counter stop surface Switch-on direction Second counter-stop surface Fault travel distance Stop surfaces Travel of first driver X Axial direction of spindle Second driver Claw Motor Control logic Push-button

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schalteinheit zum Betätigen eines Kipphebels (12) eines Schutzschalters (10), insbesondere eines Leistungsschalter, mit einer Antriebseinheit (31 ), welche mindestens ein, um eine Strecke (S) linear bewegliches, angetriebenes erstes Element (32') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (31 ) ein zweites Element (34') aufweist, welches bezüglich des ersten Elements (32') um einen Leerweg (L) frei beweglich ist, und dass der Leerweg (L) dazu dient, dass eine bestimmungsgemässe Funktion des Kipphebels (12) durch die Schalteinheit (20) nicht behindert wird. First switching unit for actuating a rocker arm (12) of a circuit breaker (10), in particular a circuit breaker, with a drive unit (31) having at least one, by a distance (S) linearly movable, driven first element (32 '), characterized in that the drive unit (31) has a second element (34 ') which is freely movable with respect to the first element (32') by an idle path (L), and that the idle path (L) serves to perform a function as intended of the rocker arm (12) is not hindered by the switching unit (20).
2. Schalteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (34') dazu dient, den Kipphebel (12) des Schutzschalters (10) zu betätigen.2. Switching unit according to claim 1, characterized in that the second element (34 ') serves to actuate the rocker arm (12) of the circuit breaker (10).
3. Schalteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fehlerfall der Kipphebel (12) der Schalteinheit (10) sich um eine Fehlerfallwegstrecke (F) von einer „Ein" Position in Richtung einer „Aus" Position bewegt, und dass der Leerweg (L) zumindest gleich gross gewählt ist, wie die3. Switching unit according to claim 1 or 2, characterized in that in case of failure of the rocker arm (12) of the switching unit (10) moves around a Fehlerfallwegstrecke (F) of an "on" position in the direction of an "off" position, and that the free path (L) is at least the same size as the
Fehlerfallwegstrecke (F).Fault path (F).
4. Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (31 ) eine angetriebenen Spindel (30), eine mit der Spindel (30) zusammenwirkende Spindelmutter (32), welche durch Rotation der Spindel (30) entlang dieser Spindel (30) verschiebbar ist und das erste Element (32') bildet, und einen mit der Spindelmutter (32) zusammenwirkender Schieber (34) aufweist, welcher mittels der Spindelmutter (32) entlang der Spindel (30) bewegbar ist und das zweite Element (34') bildet, und wobei der Schieber (34) zum Betätigen des Kipphebels (12) ausgebildet ist. 4. Switching unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive unit (31) has a driven spindle (30), one with the spindle (30) cooperating spindle nut (32) which by rotation of the spindle (30) along this Spindle (30) is displaceable and the first element (32 ') forms, and having a spindle nut (32) cooperating slide (34), which by means of the spindle nut (32) along the spindle (30) is movable and the second element (34 ') forms, and wherein the slide (34) for actuating the rocker arm (12) is formed.
5. Schalteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (34) eine erste Gegenanschlagfläche (36) und eine zweite Gegenanschlagfläche (38) aufweist, welche in Axialrichtung (X) der Spindel (30) voneinander beabstandet sind, wobei zum Bewegen des Schiebers (34) in Axialrichtung (X) der Spindel (30) die erste Gegenanschlagsfläche (36) beziehungsweise die zweite Gegenanschlagfläche (38) mit der Spindelmutter (32) zusammen wirken, wobei der Abstand zwischen der ersten Gegenanschlagsfläche (36) und der zweiten Gegenanschlagfläche (38) derart gewählt ist, dass die Spindelmutter (32) gleichzeitig höchstens mit einer der beiden Gegenanschlagsflächen (36, 38) zusammen wirkt.5. Switching unit according to claim 4, characterized in that the slide (34) has a first counter stop surface (36) and a second counter stop surface (38) which in the axial direction (X) of the spindle (30) are spaced from each other, wherein for moving the Slider (34) in the axial direction (X) of the spindle (30) the first counter stop surface (36) and the second counter stop surface (38) with the spindle nut (32) cooperate, wherein the distance between the first counter stop surface (36) and the second counter stop surface (38) is selected such that the spindle nut (32) simultaneously at most with one of the two counter-stop surfaces (36, 38) cooperates.
6. Schalteinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der ersten Gegenanschlagfläche (36) und der zweiten Gegenanschlagfläche (38) in Axialrichtung (X) der Spindel (30) grösser ist als eine6. Switching unit according to claim 5, characterized in that the distance between the first counter-abutment surface (36) and the second counter-abutment surface (38) in the axial direction (X) of the spindle (30) is greater than one
Ausdehnung der Spindelmutter (32) in Axialrichtung (X) der Spindel (30).Extension of the spindle nut (32) in the axial direction (X) of the spindle (30).
7. Schalteinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsstrecke (S) des Schiebers (34) in Axialrichtung (X) der Spindel (30) grösser gewählt ist, als eine Betätigungsstrecke des Kipphebels (12). 7. Switching unit according to one of claims 4 to 6, characterized in that a movement distance (S) of the slider (34) in the axial direction (X) of the spindle (30) is selected to be greater than an operating distance of the rocker arm (12).
8. Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (31 ) von einem Linearmotor angetrieben ist, wobei ein vom Linearmotor angetriebenes Element das erste Element bildet, und die Antriebseinheit (31 ) ein mit dem angetriebenen, ersten Element zusammenwirkender Schieber aufweist, welcher das zweite Element bildet, und wobei der Schieber zum betätigen des Kipphebels ausgebildet ist.8. Switching unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive unit (31) is driven by a linear motor, wherein a linear motor driven element forms the first element, and the drive unit (31) with the driven, first element comprising cooperating slide, which forms the second element, and wherein the slide is designed to actuate the rocker arm.
9. Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (31 ) blockierbar ist.9. Switching unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the drive unit (31) is blockable.
10. Schutzschalter (10), welcher einen Kipphebel (12) aufweist, mit einer auf den Schutzschalter (10) zum Betätigen des Kipphebels (12) aufgesetzten Schalteinheit (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.10. Circuit breaker (10), which has a rocker arm (12), with a on the circuit breaker (10) for actuating the rocker arm (12) mounted switching unit (20) according to one of claims 1 to 9.
11. Verfahren zum Betreiben einer Schalteinheit (20) zum Betätigen eines Kipphebels (12) eines Schutzschalters (10), insbesondere ein Verfahren zum Betreiben einer Schalteinheit (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Schalteinheit (20) ein angetriebenes, linear bewegliches erstes Element (32') und ein mit dem ersten Element (32') zusammenwirkendes zweites Element (34') aufweist, welches mittels des ersten Elements (32') entlang einer Strecke (S) bewegbar ist, wobei mittels des zweiten Elements (34') der Kipphebel (12) bei einer Bewegung des zweiten Elements (34') in Einschaltrichtung (E) aus der „Aus" Position in die „Ein" Position und bei einer Bewegung des zweiten Elements (34') in Ausschaltrichtung (A) der Kipphebels (12) aus der „Ein" Position in die „Aus" Position umlegbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte - bewegen des ersten Elements (32') unter Mitnahme des zweiten Elements (34') in Einschaltrichtung (E) bis der Kipphebel (12) die „Ein" Position erreicht,11. A method for operating a switching unit (20) for actuating a rocker arm (12) of a circuit breaker (10), in particular a method for operating a switching unit (20) according to one of claims 1 to 10, wherein the switching unit (20) has a driven, linearly movable first element (32 ') and cooperating with the first element (32') second element (34 ') which is movable by means of the first element (32') along a distance (S), wherein by means of the second element (34 ') of the rocker arms (12) during a movement of the second element (34') in the switch-on direction (E) from the "off" position to the "on" position and during a movement of the second element (34 ') in the disconnection direction ( A) of the rocker arm (12) from the "on" position in the "off" position is repositioned, characterized by the following method steps moving the first element (32 ') with the second element (34') in the switch-on direction (E) until the rocker arm (12) reaches the "on" position,
- bewegen des ersten Elements (32') um einen Leerweg (L) in Ausschaltrichtung (A), wobei dabei das zweite Element (34') nicht bewegt wird. - Move the first element (32 ') by a free travel (L) in the Ausschichttrichtung (A), wherein the second element (34') is not moved.
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