Schaltmechanismus, insbesondere für Leitungsschutzschalter. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sehaltmechanismus, der insbesondere für Lei- tungsschutzschalter bestimmt ist.. Bekannte derartige Schaltmeehanismen weisen einen oder mehrere Kniehebel auf.
Der Sehaltmechanismus gemäss der Erfin dung ist durch ein Doppelkniehebelsystem ge kennzeichnet, welches aus einem in der Ein sehaltstellung gestreckten Kniehebel mit hin ter dem Totpunkt liegendem Kniegelenk und einem in der Einschaltstellung gefalteten Knie lfebel mit vor dem Totpunkt liegendem Knie gelenk besteht, wobei der erstgenannte Knie liebel den einen I-Iebdlarm des andern Knie hebels bildet und das Kniegelenk des letzteren in der Einsehaltstellung mittels einer Klinke festgehalten ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- s-egenstandes ist in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig.1 den Sehaltmechanismus eines Lei- tungssehutzschalters in der Aussehaltstellung, Fig.2 den gleichen Mechanismus in der Einsehaltstellung und Fig.3 die Stellung des Mechanismus bei thermiseher Auslösung, wenn der Druckknopf in der Einsehaltstellung gehalten wird.
In einem nicht dargestellten Gehäuse des Sehaltmechanismus ist, mittels eines feststehen den Drehzapfens 10 ein Hebel 11 schwenkbar -elagert. Das freie Ende desselben ist mit Hilfe eines Gelenkes 12 mit dem einen Arm 13 eines Kniehebels verbunden, dessen anderer Arm durch einen Kniehebel 11, 15 gebildet ist. Die Arme 13-15 bilden zusammen ein Doppelkniehebelsystem. Zwischen den Armen 13 und 14 ist das Kniegelenk 16 des erstge nannten Kniehebels vorhanden. Das zwischen den Armen 1.1 und 15 vorhandene Kniegelenk des andern Kniehebels ist in der Zeichnung mit 17 bezeichnet.
Der Hebelarm 15 weist einen über das Kniegelenk 17 hinausragenden Fortsatz 18 auf, welcher gegen den Gelenk zapfen des Kniegelenkes 16 anliegt, wenn der Kniehebel 14, 15 gestreckt ist. Das Kniegelenk 17 liegt dann etwas hinter seiner Totpunkt lage. Am Kniegelenk 16 greift ferner ein Len ker 19 an, der anderseits mit dem einen Arm eines zweiarmigen Hebels 20 in Verbindung steht. Dieser Hebel ist mittels eines feststehen den Drehzapfens 21 schwenkbar im Gehäuse des Mechanismus gelagert. Der andere Arm des Hebels 20 arbeitet mit einer Klinke 22 zusammen, welche mindestens zum Teil aus einem Bimetallstreifen besteht, der in einen Stromkreis eingeschaltet ist, welcher beispiels weise der durch den Mechanismus zu schal tende Stromkreis sein kann.
Der Bimetall- streifen ist. so ausgebildet, dass er sich beim Stromdurchgang erwärmt und biegt, bis bei einer gewissen Durehbiegung die Klinke 22 den Hebel 20 freigibt.
Der nicht mit dem Kniegelenk 16 verbun dene Aren 15 des Kniehebels 14, 15 ist durch einen Gelenkzapfen 23 abgestützt, welcher in eine Führungsbahn 24 eingreift. Die letztere ist in einen nicht näher dargestellten, unbe weglichen Teil des Schaltmechanismus einge arbeitet. Ferner greift der Gelenkzapfen 23 durch einen Schlitz 25a eines Schaftes 25 hin durch, welcher mit Hilfe eines Druckknopfes 26 längsverschiebbar ist. Eine verhältnismässig schwache Druckfeder 27, welche der Deut lichkeit wegen nur in Fig.1 dargestellt ist, hat das Bestreben, den Knopf 26 in der Zeich nung nach oben zu schieben.
Die Führungs bahn 24 ist in ihrer untern Partie mit einer Rast 28 versehen, die zum Festhalten des CTe- lenkzapfens 23 und damit des Druckknopfes in der Einschaltstellung dient.
Unmittelbar beim Kniegelenk 17 ist, am Arm 15 ein Vorsprung 29 vorhanden, der zur Zusammenarbeit. mit, einem zugeordneten, festen Anschlag 30 bestimmt ist. Am Druck knopf 26 ist ein Finger 31 schwenkbar gela gert und wird durch die Feder 32 an den Druckknopf 26 gedrückt. In Einschaltstellung kann das frei Ende dieses Fingers 31 beim Betätigen des Druckknopfes 26 auf das mit dem Gelenkzapfen 23 versehene Ende des Armes 15 einwirken, um den Gelenkzapfen längs der Führungsbahn 24 unterhalb der Rast 28 nach unten zu verschieben.
Ein Elek tromagnet 33 mit. einem beweglichen Anker 34 ist. derart angeordnet, dass ein zur Führung des Ankers 34 dienender und den Magnetkern 4-2 durchsetzender Bolzen 35 in der Einschalt stellung des Schaltmechanismus mit dem Fort satz 18 zusammenarbeiten kann, um dadurch das Kniegelenk 17 nach oben zu knicken. Die Spule des Elektromagnetes 33 kann beispiels weise im gleichen Stromkreis wie der Bimetall streifen der Klinke \,32 liegen.
Auf dem Zapfen des Gelenkes 12 ist schwenkbar ein Hebel 36 gelagert, dessen einer Arm unter dem Einfluss einer Zugfeder 37 steht, welche an einem feststehenden Stift 38 verankert. ist. Das Ende dieses Hebelarmes liegt unter dem Einfluss der Feder 37 gegen den Drehzapfen 7.0 an. Der andere Arm dieses Hebels 36 trägt eine welche mit zwei feststehenden Kontaktelementen 40 zusammenarbeiten kann, von denen nur das eine in der Zeichnung sichtbar ist.
In der Ausschaltstellung nehmen die Teile des beschriebenen Schaltmechanismus die in Fig.1 gezeichnete Lage ein. Die Kontakt- brüeke 39 des Leitungsschutzsehalters ist von den feststehenden Kontaktelementen 40 ent fernt. Der Stromkreis ist somit unterbrochen. Zum Einschalten des Leitungssehutzschalters wird der Druckknopf 26 in Fig. 1 nach unten gedrückt.
Der Kniehebel 1-l, 15, der schon in der Ausschaltstellung unter dem Einfluss der Feder 27 gestreckt ist, bleibt hierbei gestreckt, während sein Gelenkzapfen 23 in der Füh rungsbahn 2-1 nach unten bewegt wird, bis er in die Rast 28 eingreift. Das Kniegelenk 16 wird dadurch in der Zeichnung nach rechts bewegt, wobei auch der Hebel 11 in der glei chen Richtung geschwenkt wird, entgegen dem Einfluss der Feder 37. Die Kontaktbrücke 39 kommt zur Anlage an den feststehenden Kon taktelementen 40, und der Hebel 36 wird gegenüber dem Hebel 11 etwas geschwenkt unter weiterer Spannung der Feder 37.
Die letztere erzeugt somit den Kontaktdruck der Brücke 39 auf die Kontaktelemente 40. Die Feder 37 zieht gleichzeitig auch den Gelenk zapfen 23 in die Rast 28, so dass beim Los lassen des Knopfes 26 die Teile in der be schriebenen und in Fig. 2 < gezeigten Lage ver bleiben.
Es ist. noch zu bemerken, dass das freie Ende des Hebels 20 mit der Klinke 22 in Eingriff ist. In dieser Einschaltstellung des Schaltmechanismus ist der Kniehebel 14, 15 gestreckt, wobei sein Kniegelenk 17 hinter dem Totpunkt liegt. Der andere, durch den Knie bebel 14, 15 und den Arm 13 gebildete Knie liebel ist hingegen gefaltet. Sein Kniegelenk 16 befindet. sich dabei vor dem Totpunkt und wird durch die Klinke 22 vermittels des Hebels 20 und des Lenkers 19 festgehalten.
Der Sehaltmechanisnius kann auf ver schiedene W eise ausgelöst und in die Aus schaltstellung zurückgeführt werden: Wenn z. B. der Bimetallgt.reifen der Klinke 22 durch den durchfliessenden Strom so stark erwärmt. wird, dass zufolge der sieh ergeben den Dur chbiegung die Klinke den Hebel 20 Freigibt, dann bewegt sieh das Kniegelenk 16 unter dem Einfluss der Feder 37 in der Zeich nung nach unten. Hierbei stösst der Vorsprung n gegen den festen Anschlag 30, wodurch das Kniegelenk 17 über den Totpunkt nach oben geworfen wird. Gemäss Fig. 3 zieht die Feder 3 7 nun den Arm 13 nach links, wobei sieh der Kontakt 39, 40 öffnet.
Wenn der Kniehebel 14, 15 aasgeknickt ist, kann die Feder 37 nicht mehr auf den Gelenkzapfen 23 einwirken und denselben in der Rast 28 fest halten. Unter dem Einfluss der Feder 27 be wegt sieh der Druckknopf 26 mitsamt dem Gelenkzapfen 23 nach oben in die Ausgangs lage, wobei der Kniehebel 14,1.5 gestreckt und das Kniegelenk 16 nach oben bewegt wird. Hierbei erfährt der Hebel 20 mittels des Len keis 19 eine solche Schwenkung, dass sein freies Ende wieder mit der Klinke 22 in Ein griff kommt, sobald diese nach Abkühlung des Bimetallstreifens ihre ursprüngliche Lage einnimmt. Der Mechanismus befindet sieh dann wieder in der Ausschaltstellung gemäss Fig. 1.
Wird in der Einsehaltstellung (Fig. 2) des Sehalt.mechanismus der Elektromagnet 33 durch einen genügend starken Strom erregt, so wird der Anker 34 angezogen, wobei der Bolzen 35 gegen den Fortsatz 18 stösst und dadureh das Kniegelenk 17 nach oben über den Totpunkt wirft. Wie im beschriebenen Falle der thermisehen Auslösung bewegen sich die Teile des Schaltmeehanismus hierauf un ter dem Einfluss der Federn 27 und 37 in die Ausschaltstellung.
Die durch die Erregung des Magnetes 33 dem Anker 34 erteilte kine tische Energie hilft beim Anschlagen gegen (Ion Fortsatz 1.8 mit, die Bewegung der Teile zu beschleunigen, so da.ss diese die Ausseha.lt- stellung rascher erreichen.
Wenn man in der Einsehaltstellung des Sehaltmeehanismus auf den Knopf 26 clrüekt, Stösst. das freie Ende des Fingers 31 auf das benachbarte Ende des Armes 15 und schiebt dieses mitsamt dem Gelenkzapfen 23 nach unten. Sobald hierbei der Vorsprung 29 gegen den festen Anschlag 30 anstösst, wird das Kniegelenk 17 des gestreckten Kniehebels 1.1, 15 nach oben geknickt, worauf die Feder 37 den Kontakt 39, 40 öffnet. Beim Loslassen des Druckknopfes 26 wird dieser durch die Feder 27 nach oben geschoben. Sämtliche Teile des Schaltmechanismus nehmen hierauf wieder ihre ursprüngliche Ausschaltstellung ein.
Switching mechanism, especially for miniature circuit breakers. The present invention relates to a holding mechanism which is intended in particular for line circuit breakers. Known switching mechanisms of this type have one or more toggle levers.
The holding mechanism according to the invention is characterized by a double toggle system, which consists of a toggle lever stretched in the holding position with a knee joint lying behind the dead center and a knee joint folded in the switched-on position with the knee joint lying in front of the dead center, the former knee Liebel forms one arm of the other knee lever and the knee joint of the latter is held in the closed position by means of a latch.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the accompanying drawing. The figures show: FIG. 1 the holding mechanism of a line circuit breaker in the open position, FIG. 2 the same mechanism in the open position and FIG. 3 the position of the mechanism in the event of thermal release when the push button is held in the closed position.
In a housing, not shown, of the holding mechanism, a lever 11 is pivotably mounted by means of a stationary pivot 10. The free end of the same is connected by means of a joint 12 to one arm 13 of a toggle lever, the other arm of which is formed by a toggle lever 11, 15. The arms 13-15 together form a double toggle system. Between the arms 13 and 14, the knee joint 16 of the erstge-called toggle lever is present. The knee joint of the other toggle lever present between the arms 1.1 and 15 is denoted by 17 in the drawing.
The lever arm 15 has a protruding over the knee joint 17 extension 18 which pin against the hinge of the knee joint 16 rests when the toggle lever 14, 15 is extended. The knee joint 17 is then a little behind its dead center position. On the knee joint 16 also engages a Len ker 19, which is on the other hand with one arm of a two-armed lever 20 in connection. This lever is pivotably mounted in the housing of the mechanism by means of a stationary pivot pin 21. The other arm of the lever 20 works with a pawl 22, which consists at least in part of a bimetallic strip that is switched into a circuit, which example, can be the circuit to be switched by the mechanism.
The bimetal strip is. designed in such a way that it heats up and bends during the passage of current until the pawl 22 releases the lever 20 with a certain bending.
The aren 15 of the toggle lever 14, 15 not verbun with the knee joint 16 is supported by a pivot pin 23 which engages in a guide track 24. The latter is incorporated into a non-illustrated, immobile part of the switching mechanism. The pivot pin 23 also engages through a slot 25 a of a shaft 25 which can be moved longitudinally with the aid of a push button 26. A relatively weak compression spring 27, which is only shown in Figure 1 for the sake of clarity, has the tendency to push the button 26 in the drawing upward.
The lower part of the guide track 24 is provided with a detent 28 which is used to hold the C-pivot pin 23 and thus the push button in the switched-on position.
Immediately at the knee joint 17 there is a projection 29 on the arm 15, which is used for cooperation. with an associated, fixed stop 30 is determined. On the push button 26, a finger 31 is pivotable Gela Gert and is pressed against the push button 26 by the spring 32. In the switched-on position, the free end of this finger 31 can act on the end of the arm 15 provided with the pivot pin 23 when the push button 26 is pressed in order to move the pivot pin downwards along the guide track 24 below the catch 28.
An elec tromagnet 33 with. a movable armature 34 is. Arranged in such a way that a bolt 35 serving to guide the armature 34 and penetrating the magnetic core 4-2 can work together in the switched-on position of the switching mechanism with the extension 18, thereby bending the knee joint 17 upwards. The coil of the electromagnet 33 can example, in the same circuit as the bimetal strip of the pawl \, 32 are located.
A lever 36 is pivotably mounted on the pin of the joint 12, one arm of which is under the influence of a tension spring 37 which is anchored to a stationary pin 38. is. The end of this lever arm rests against the pivot 7.0 under the influence of the spring 37. The other arm of this lever 36 carries one which can work together with two stationary contact elements 40, only one of which is visible in the drawing.
In the switched-off position, the parts of the switching mechanism described assume the position shown in FIG. The contact bridge 39 of the line protection switch is removed from the stationary contact elements 40. The circuit is thus interrupted. To switch on the line circuit breaker, the push button 26 in Fig. 1 is pressed down.
The toggle lever 1-l, 15, which is already stretched in the switched-off position under the influence of the spring 27, remains stretched while its pivot pin 23 is moved down in the guide track 2-1 until it engages the detent 28. The knee joint 16 is thereby moved to the right in the drawing, the lever 11 is also pivoted in the same direction, against the influence of the spring 37. The contact bridge 39 comes to rest on the fixed contact elements 40, and the lever 36 is slightly pivoted with respect to the lever 11 with further tension of the spring 37.
The latter thus generates the contact pressure of the bridge 39 on the contact elements 40. The spring 37 at the same time also pulls the hinge pin 23 into the detent 28, so that when the button 26 is released, the parts in the described and in Fig. 2 <shown Stay in position.
It is. note that the free end of the lever 20 is engaged with the pawl 22. In this switched-on position of the switching mechanism, the toggle lever 14, 15 is stretched, its knee joint 17 being behind the dead center. The other knee belly formed by the knee 14, 15 and the arm 13 is, however, folded. His knee joint 16 is located. is before dead center and is held by the pawl 22 by means of the lever 20 and the handlebar 19.
The Sehaltmechanisnius can be triggered in various ways and returned to the off switch position: If z. B. the Bimetallgt.reifen the pawl 22 is heated so much by the current flowing through it. If, as a result of the bending, the pawl releases the lever 20, then the knee joint 16 moves under the influence of the spring 37 in the drawing downwards. Here, the projection n strikes against the fixed stop 30, whereby the knee joint 17 is thrown upwards over the dead center. According to FIG. 3, the spring 37 now pulls the arm 13 to the left, with the contact 39, 40 opening.
When the toggle lever 14, 15 is buckled, the spring 37 can no longer act on the pivot pin 23 and hold it firmly in the detent 28. Under the influence of the spring 27, the push button 26 moves together with the pivot pin 23 upwards into the starting position, the toggle lever 14,1.5 being stretched and the knee joint 16 being moved upwards. Here, the lever 20 experiences by means of the Len keis 19 such a pivoting that its free end again engages with the pawl 22 as soon as it assumes its original position after cooling the bimetal strip. The mechanism is then again in the switch-off position according to FIG. 1.
If the electromagnet 33 is energized by a sufficiently strong current in the Einsehaltstellung (Fig. 2) of the Sehalt.mechanismus, the armature 34 is attracted, the bolt 35 pushing against the extension 18 and thereby throwing the knee joint 17 upwards over the dead center . As in the case of thermal tripping described, the parts of the switching mechanism then move under the influence of the springs 27 and 37 into the switched-off position.
The kinetic energy imparted to the armature 34 by the excitation of the magnet 33 helps to accelerate the movement of the parts when they strike against (ion extension 1.8), so that they reach the appearance position more quickly.
If you click the button 26 in the closed position of the safety mechanism, push it. the free end of the finger 31 onto the adjacent end of the arm 15 and pushes this together with the pivot pin 23 downwards. As soon as the projection 29 hits the fixed stop 30, the knee joint 17 of the extended toggle lever 1.1, 15 is bent upwards, whereupon the spring 37 opens the contact 39, 40. When the push button 26 is released, it is pushed upwards by the spring 27. All parts of the switching mechanism then resume their original switch-off position.