DE1016349B

DE1016349B - Key switch for electrical switch

Info

Publication number: DE1016349B
Application number: DEA24306A
Authority: DE
Inventors: Oskar Bardorf
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1956-01-31
Filing date: 1956-02-13
Publication date: 1957-09-26
Also published as: FR1165385A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Zum Antrieb' von Leistungsschalter«, verwendet man Federn', die als Kraftspeicher gespannt und zur Betätigung entspannt werden. Solche Kraftspeicher können getrennt zum Ein- und Ausschalten verwendet werden-. Beim Ausschalten erfolgt die Betätigung durch eine, Auslösevorrichtung¹, die durch Druckknopf von Hand oder selbsttätig durch Übeirstromauslöser ausgelöst werden, kann.To drive 'circuit breakers', springs are used, which are tensioned as energy storage devices and relaxed for actuation. Such energy stores can be used separately for switching on and off. When it is switched off, it is actuated by a triggering device ¹ , which can be triggered manually by pressing a button or automatically by means of an overcurrent release.

Zum Betrieb' eines Schalters sind also· vieir Arbeitsgänge nötig: Man. muß die Einschaltfeder spannen, den, Schalter einschalten., die Ausschaltfeder spannen und den Schalter ausschalten. Man ist natürlich bestrebt, die Anzahl dieser Arbeitsgänge möglichst klein zu halten. So hat man vorgeschlagen, gleichzeitig mit dem Spannen- der Ausschaltfeder auch die Einschaltfeder zu spannen, oder bei der Ausschaltbewegung die Einschaltfeder zu spannen. Es sind aber auch bei diesen. Einrichtungen· immer noch drei Arbeitsgänge erforderlich, die; wenigstens teilweise von verschieb denen, Antriebsorganen. wie Hebeln oder Kurbeln batätigt werden, müssen.To operate a switch, four operations are necessary: Man. must tension the closing spring, turn on the switch, tension the opening spring and turn off the switch. The aim is of course to keep the number of these operations as small as possible. It has been proposed to tension the closing spring at the same time as the tensioning of the opening spring, or to tension the closing spring during the opening movement. But there are also with these. Facilities · still require three operations that; at least partially of those who move, drive organs. such as levers or cranks must be operated.

Die Kraft, die durch die Federn, das Ein.- und. Ausschalten bewirkt, hängt von der Größe und. der Spannung der Federn ab-. Bekanntlich läßt die Kraft mit der Entspannung nach. Im Anfang wird alsoi eine große Kraft auf den Schalter ausgeübt und am Endia der Bewegung eine kleinere. Beim Ausschalten, ist dieser Verlauf der Kräfte von keinem Nachteil, denn, am Anfang müssen vor allem bei Reiibungskontaktetn. der Reibungswiderstand überwunden und. die Kon_r takte beschleunigt werden, während am Ende der Schaltbewegung nur noch geringere Kräfte nötig sind. Anders aber ist es beim Einschalten; hier treten, hohe Widerstände gerade am Schluß der Bewegung a,uf, da sich dort die Kontakte berühren, und der notwendige Kontaktdruck aufgebracht werden muß. Noch ungünstiger wirkt sich der Kraft verlauf aus, wenn mehrere Kontakte, z. B. Funkenziehköntakt und Hauptkontakt, kurz hintereinander geschlossen werden sollen. Beim Schließen der Funkenziehkontakte wird aber der Widerstand gegen die Weiteirbewegung vergrößert, so' daß die Federkraft größer¹ werden sollte. Beim Berühren der Hauptkontakte kommt ihre Geigenkraft dazu und vergrößert den, Widerstand noch: weiter. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, die Kraft der Schaltbewegung vorher festlegen, zu können. Dies ist aber bei den bekannten Ausführungen, nicht möglich. Weiterhin ist es bekannt, für da,s Spannen, von Federn, Kurvenscheiben zu verwenden, um die Kraftübertragung zu beeinflussen.The force exerted by the springs, the Ein.- and. Turning off causes depends on the size and. the tension of the springs. It is well known that strength diminishes with relaxation. In the beginning a great force is exerted on the switch and at the end of the movement a smaller one. When switching off, this course of the forces is not a disadvantage, because at the beginning there must be friction contacts in particular. the frictional resistance overcome and. the Kon _r contacts be accelerated, while at the end of the switching movement only smaller forces are necessary. But it is different when switching on; here, high resistances occur precisely at the end of the movement a, uf, since the contacts touch there and the necessary contact pressure has to be applied. The force course has an even more unfavorable effect when several contacts, e.g. B. Funkenziehköntakt and main contact should be closed in quick succession. When the spark-drawing contacts are closed, however, the resistance to further movement is increased, so that the spring force should be ^{greater than 1.} When you touch the main contacts, your violin strength is added and increases the resistance even further. For this reason it is useful to be able to determine the force of the switching movement beforehand. However, this is not possible with the known designs. It is also known to use springs and cam disks for tensioning in order to influence the transmission of force.

Erfmdungsgemäß wird nun eine Einrichtung vorgeschlagen., die alle Arbeitsgänge in einen zusammenfaßt und. durch ein gemeinsames Schaltschloß betätigt und bei der die Möglichkeit geboten wird, die Schalt-According to the invention, a device is now proposed. which summarizes all operations in one and. operated by a common key switch and which offers the option of switching

Anmelder:Applicant:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)Public company Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 31. Januar 1956Claimed priority:
Switzerland from January 31, 1956

Oskar Bardorf, Neuenhof (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenOskar Bardorf, Neuenhof (Switzerland),
has been named as the inventor

kräfte vorher festzulegen. Dieses Schalt-schloß besitzt eine drehbare, Kurvenscheibe, auf der eine an einem Hebel angebrachte Rolle abläuft, welcher während der Drehbewegung der Kurvenscheibe! die Ein- und. Ausschaltfedern spannt, den Schalter¹ unter der Wirkung der Einschaltfeder ein- und nach Freigabe der Ausschaltfeder durch, eine Auslöselvorrichtung ausschaltet, wobei durch die Form der Kurve die Schaltkräfte beeinflußt werden. to determine forces beforehand. This switch lock has a rotatable cam disc on which a roller attached to a lever runs, which during the rotary movement of the cam disc! the one and. The switch-off spring biases, the switch ^{1 is} switched on under the action of the switch-on spring and, after the switch-off spring has been released, a release device switches off, the switching forces being influenced by the shape of the curve.

Man gewinnt dadurch also· die Vorteile, mit einem einzigen: Schaltschloß sämtliche Arbeitsgänge zu beherrschen. Man kann durch die Bewegung einer einzigen, Kurbel oder eines Griffes die Federn, spannen, dein, Schalter ein-- und nach Lösung einer Klinke durch einei Auslösevorrichtung den Schalter ausschalten. Gleichzeitig kann, durch geeignete Form der Kurvenscheibe erreicht werden, daß die .Schaltbewegung beim Einschalten erst mit geringer und zum Schluß mit größerer Kraft vor sich gellt.You thus gain · the advantages of being able to control all operations with a single switch lock. You can tension the springs by moving a single handle, crank or handle, your, switch on - and after loosening a handle a trip device turn off the switch. At the same time, through a suitable shape of the cam can be achieved that the .Schaltbewegung when switching on only with a small amount and at the end yells in front of you with greater force.

Die Kurveinscheibe kann man. verschieden aufteilen. Man kann sie einflügelig ausführen, so daß eine ganze Umdrehung nötig ist, um einen Schaltzyklus durchzuführen:. Dies ist bei Motorantrieb vorteilhaft, wo· ein größerer Drehwinkel für die Auslegung des Motors zweckmäßig ist. Man kann aber die Kurven-You can do the cam disk. divide differently. They can be designed with one wing, so that one complete revolution is necessary to carry out a switching cycle: This is advantageous for motor drives, where · a larger angle of rotation for the interpretation of the Engine is appropriate. But you can use the curve

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scheibe auch mehr- beispielsweise: dreiflügelig gestalten. Dana werden für einen Schaltzyklus nur 120° oder noch weniger nötig. Dies ist bei Handantrieb vorteilhafter. . . . .pane also more - for example: design with three leaves. Dana only need 120 ° or less for a switching cycle. This is manual drive more advantageous. . . . .

■ Die, Kurveinform der Kurvenscheibe kann nun so ausgeführt werden, daß der Ablauf des mit dem beweglichen' "Kontaktstück verbundenen. Hebels eine .vorgeschriebener .Kennlinie erhält, Vorwiegend ist dies beim Einschalten notwendig, weil dort, wie bereits gesagt, am Ende der Schaltbewegung die Einschaltkraft größer sein soll als am Anfang. Wie dies im einzelnen, erreicht wird, ist an. Hand der beiden. Figuren weiter unten, genauer erläutert.■ The curve shape of the cam can now be as follows be carried out that the sequence of the movable '"contact piece connected to the lever .pecified .characteristic. is. predominantly this is necessary when switching on because, as already mentioned, there is the switch-on force at the end of the switching movement should be bigger than at the beginning. How this is achieved in detail is on. Hand of the two. Figures further below, explained in more detail.

Ein weiterer Vorteil dar Anordnung ist, daß für das Ein- und Ausschalten nur eine einzige Feder verwendet zu werden braucht. Sie wird zunächst gespannt, dann läuft ein Hebel., an der Kurvenscheibe ab. Die Feder wird hierbei noch nicht völlig entspannt, sondern es entsteht jetzt eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schalthebel und der Kurvenscheihe, die nach Aufhebung einer zur Auslösevorrichtung' gehörenden Sperre den Schalter ausschaltest. Another advantage of the arrangement is that for switching on and off requires only a single spring to be used. It is first tensioned, then a lever runs., On the cam away. The spring is not yet completely relaxed, but a non-positive one is created Connection between the gearshift lever and the curve blade, which after a release of a triggering device ' corresponding lock turn off the switch.

Ist die Auslösevorrichtung noch betätigt, so kann man den Schalter nicht einschalten, weil die kraftschlüssige Verbindung nicht entstehen, kann.If the release device is still activated, it can you do not turn on the switch because the force-fit connection cannot be established.

Diese Vorgänge werden an Hand der Zeichnrungen näher erläutert:These processes are explained in more detail using the drawings:

Fig. 1 zeigt einen Schalter mit dem Schaltschloß in. der ausgeschalteten Stellung,Fig. 1 shows a switch with the key switch in the off position.

Fig. 2 in der eingeschalteten Stellung. Mit 1 ist das annähernd feste Kontaktstück bezeichnet, das durch eine Federung 2 ein. wenig nachgibt, wenn das bewegliche Kontaktstück 3 angedrückt wird. Die Feder 2 dient also zur Erhöhung des Kerntaktdruckas in der Einschaltstellung. Der Strom wird über die Lasche 4 dem festen und die Lasche 5 dem .beweglichen Kontaktstück zugeführt. Die Schaltungen erfolgen in dem dargestellten Beispiel durch eine einzige Feder 6. Das Schaltschloß besteht aus der 3flügelig dargestellten Kurvenscheibe 7, dem Hebel 8 und dem Griff 9, der über die Sperrklinke 10 und dem Sperrad 11, das nur gestrichelt angedeutet ist, mit der Kurvenscheibe verbunden ist. An dem Hebel 8 ist eine Rolle 12 angebracht, die auf den¹ Kurvenstücken der Kurvenscheibe ablaufen kann. Mit 13 "ist das Auslösegestänge angedeutet, das von einer Auslöseeinrichtung, beispielsweise einem Hauptstromauslöser oder einer Handauslösung, betätigt werden kann. Es ist mit dem Doppelhebel 14 verbunden, der einen. Stift 15 zum Festhalten der Kurvenscheibe beisitzt. ' :Fig. 2 in the switched-on position. 1 with the approximately solid contact piece is referred to, which by a suspension 2 a. gives little when the movable contact piece 3 is pressed. The spring 2 thus serves to increase the core cycle pressure in the switched-on position. The current is fed to the fixed contact piece via the tab 4 and the tab 5 to the movable contact piece. The switching takes place in the example shown by a single spring 6. The switch lock consists of the 3-leaf cam 7, the lever 8 and the handle 9, which is via the pawl 10 and the ratchet 11, which is only indicated by dashed lines, with the cam connected is. A roller 12 is attached to the lever 8, which can run on the ¹ curve pieces of the cam. The release linkage is indicated by 13 ″, which can be actuated by a release device, for example a main current release or a manual release. It is connected to the double lever 14, which has a pin 15 for holding the cam disc. ':

Es wird nun. der Vorgang beim Ein- und Ausschalten näher beschrieben,. Zum Einschalten wird der Griff 9 nach oben geschwenkt. Die Sperrklinke 10 greift in das Sperrad ein und dreht dadurch die Kurvenscheibe nach links. Die Rolle 12 bewegt sich dar bei nach oben und spannt, die Feder 6. Ist die Rolle am höchsten Punkt 16 der Kurvenscheibe 7 angekommen, so' kann die Schwenkbewegung des Griffes 9 auf-.hören. Es wirkt von diesem Punkt an die Federkraft der Feder 6; sie zieht den Hebel 8 herunter und. mit ihm das bewegliche Kontaktstück 3 an das feste Kontaktstück heran.. Die Kurvenscheibe 7 wird in dieser Stellung durch den Stift 15. festgehalten, sie dreht sich also· während der Einschaltbewegung nicht mit, sondern läßt die Rolle 12 auf sich ablaufen; sie läuft ^dabei auf dem Kurvenstück-^ ab. Dieses ist so· ausgeführt, daß der erste Teil der Bewegung mit verhältnismäßig geringer Kraft erfolgt, da die Bahn einen großen Winkel (α in Fig. 2) zur Zugrichtung der Feder besitzt. Im zweiten Teil der Kurve ist die Richtung stark geändert. Hierbei ist der Winkel zwischen Bahn und Zugrichtung der Feder kleiner (ß in Fig. 2), so daß ein größerer Anteil der Zugkraft zur Wirkung kommt. Dies ist bei der Berührung dier Kontaktstücke 1 und 3 notwendig, da die Feder 2 zusammengedrückt werden muß. Obwohl also die Zugkraft der Feder 6 schon etwas nachgelassen· hat, wird der Druck auf das feste Kurvenstück erhöht, so daß ein guter Kontakt entsteht. Der so erreichte Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Die Rolle 12 liegt jetzt in der tiefsten. Stelle der Kurvenscheibe; solange diese durch den Stift 15 festgehalten wird, bleibt der Schalter eingeschaltet. Wird durch eine Auslösevorrichtung" das Gestänge 13 nach links gezogen, so wird die starre Verbindung mit der Kurvanscheibe 7 gelöst. Die Federkraft der Feder 6 kann sich auswirken und zieht die Rolle 12 herunter. Die Kurvenscheibe dreht sich mit ihr kraftschlüssig weiter nach links; die Rolle bleibt also immer an der tiefsten'. Stelle der Kurve, Mit dem Hebel 8 wird das bewegliche Kontaktstück 3 mitgenommen., so daß der Kontakt geöffnet wird.It will now. the process for switching on and off is described in more detail. To switch on the handle 9 is swiveled upwards. The pawl 10 engages the ratchet wheel and thereby rotates the cam to the left. The roller 12 moves upwards and tensions the spring 6. When the roller has reached the highest point 16 of the cam disk 7, the pivoting movement of the handle 9 can cease. From this point on, the spring force of the spring 6 acts; she pulls the lever 8 down and. with it moves the movable contact piece 3 to the fixed contact piece .. The cam 7 is held in this position by the pin 15, so it does not rotate during the switch-on movement, but lets the roller 12 run on it; it runs ^ on the curve piece ^ from. This is done in such a way that the first part of the movement takes place with relatively little force, since the path has a large angle (α in FIG. 2) to the direction of pull of the spring. In the second part of the curve the direction has changed significantly. Here, the angle between the path and the direction of pull of the spring is smaller (β in FIG. 2), so that a larger proportion of the pulling force comes into effect. This is necessary when touching the contact pieces 1 and 3, since the spring 2 must be compressed. Although the tensile force of the spring 6 has already decreased somewhat, the pressure on the fixed cam piece is increased so that a good contact is created. The state thus achieved is shown in FIG. The role 12 is now in the deepest. Position of the cam; as long as this is held by the pin 15, the switch remains switched on. If the linkage 13 is pulled to the left by a release device ″, the rigid connection with the cam disk 7 is released. The spring force of the spring 6 can have an effect and pulls the roller 12 down The roller therefore always remains at the lowest point of the curve, the movable contact piece 3 is taken along with the lever 8, so that the contact is opened.

Es wird nun noch der Vorgang geschildert, wann bei angesprochener Auslösevorrichtung· eingeschaltet werden soll. Es darf hierbei eine Einschaltung nicht zustande kommen. Sollte trotzdem der Versuch gemacht werden, einzuschalten, so darf dies nicht möglich sein. Bereits beim Spannen ist der Stift 15 weggezogen, dadurch kann die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Hebel 14 und der Kurvenscheibe 7 nicht zustande kommen. Es wird wohl durch die Aufwärtsbewegung des Griffes 9, wie sonst, die Rolle nach oben bewegt und die Feder 6 gespannt. Ist die Rolle im Punkt 16 angekommen, so wirkt wieder die Federkraft. Da nun aber die Kurvenscheibe nicht feststeht, wird sie durch die Federkraft sofort nach links bewegt. Hierdurch kann der Drehpunkt 18 am linken. Ende des Hebels 8 in Ruhe bleiben, so daß keine Bewegung des Kontaktstückes 3 möglich ist. Der Schalter bleibt also ausgeschaltet. So tritt auch keine noch so kurze vorübergehende Berührung ein.The process will now be described when, when the triggering device is addressed, it is switched on shall be. An engagement must not come about here. Should an attempt be made to switch on anyway, this must not be possible be. The pin 15 is already pulled away during tensioning, as a result, the non-positive connection between the lever 14 and the cam disk 7 do not come about. It is probably by the upward movement of the handle 9, as usual, the role moved upwards and the spring 6 is tensioned. If the role has reached point 16, it works again the spring force. But since the cam is not fixed, it is immediately adjusted by the spring force moved left. This allows the pivot point 18 on the left. End of the lever 8 remain at rest, so that no movement of the contact piece 3 is possible. The switch remains off. So also occurs no temporary contact, no matter how brief.

Claims

Patent claims:

1. Switch lock for electrical switches, which switches the switch on and off with at least one spring, whereby the springs are tensioned during the switch-on process and the switch-off after release of the spring is effected by a release device, characterized in that that in a known manner a rotatable cam (7) is provided on which one on one Lever attached roller (12) expires, which during the rotary movement of the cam disc the Spring (6) tensions the switch under the action of a spring and, after release, the switch-off spring switches off, whereby the switching forces are influenced by the shape of the curve.

2. Switch lock according to claim 1, characterized in that the cam is single-leaf is.

3. Switch lock according to claim 1, characterized in that the cam (7) has multiple leaves is.

4. Switch lock according to claim !, dadurch'gekisiert that the cam (7) when Turn off the switch with the lever (8) running on it a force-locking Ver

represents bond established by the trip device.

5. Switch lock according to claim 1, characterized in that the Kttrvenform the cam disc is chosen so that with strong counterpressure the running speed of the roller (12) is greater than with a weaker counterpressure

6. Switch lock according to claim 1, characterized in that when the trigger is actuated a Reclosing is impossible.

Considered publications: German Patent Specifications No. 414 082, 660 944.

1 sheet of drawings