DE102012001336B4 - Electrical load-break switch for low voltage - Google Patents
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Abstract
Elektrischer Lasttrennschalter (10) für Niederspannung, mit einer Einfachkontaktstelle, die ein an einem Kontaktträger (106) ausgebildetes festes Kontaktstück (70) und ein an einem schwenkbaren Kontakthebel (62) ausgebildetes bewegliches Kontaktstück (68) umfasst, mit Anschlussklemmen (100, 101), von denen eine (100) mit dem beweglichen (68) und die andere (101) mit dem feststehenden (70) Kontaktstück verbunden sind, und mit einem Schalthebel (19) zur Betätigung des Kontakthebels (62), wobei der Lasttrennschalter (10) ein Schaltwerk (123) mit Verklinkungsstelle umfasst, wobei das Schaltwerk (123) einen verklinkten und einen entklinkten Zustand einnehmen kann, wobei es in dem verklinkten Zustand zur Übertragung der SchalthebelBewegung auf den Kontakthebel (62) eingerichtet ist, und wobei es in dem entklinkten Zustand zur Entkopplung der Schalthebelbewegung von dem Kontakthebel (62) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Strom der Kontaktstelle zuführendes, erstes bewegliches Leiterstück (102) an dem Kontakthebel (62) nahe dem beweglichen Kontaktstück (68) angebracht ist, und dass ein den Strom von der Kontaktstelle wegführendes zweites Leiterstück (103, 103') an dem Kontaktträger (106) befestigt ist.Electrical load-break switch (10) for low voltage, with a single contact point which comprises a fixed contact piece (70) formed on a contact carrier (106) and a movable contact piece (68) formed on a pivotable contact lever (62), with connection terminals (100, 101), one (100) of which is connected to the movable (68) and the other (101) to the fixed (70) contact piece, and with a switching lever (19) for actuating the contact lever (62), wherein the load-break switch (10) comprises a switching mechanism (123) with a latching point, wherein the switching mechanism (123) can assume a latched and an unlatched state, wherein in the latched state it is designed to transmit the switching lever movement to the contact lever (62), and wherein in the unlatched state it is designed to decouple the switching lever movement from the contact lever (62), characterized in that a current of the contact point supplying, first movable conductor piece (102) is attached to the contact lever (62) near the movable contact piece (68), and that a second conductor piece (103, 103') conducting the current away from the contact point is attached to the contact carrier (106).
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Lasttrennschalter für Niederspannung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical load-break switch for low voltage, according to the preamble of claim 1.
Ein Lasttrennschalter soll unter Strom ausschaltbar sein und auch hohe Kurzschlussströme führen können. Darüber hinaus soll er auch ein Einschalten auf einen Überstrom zulassen.A load-break switch should be able to be switched off under power and should also be able to carry high short-circuit currents. In addition, it should also allow switching on in the event of an overcurrent.
Es ist bekannt, zur Erhöhung des Kontaktdruckes bei elektrischen Lasttrennschaltern die Anziehungskraft zwischen zweiparallelen Stromleitern auszunutzen, wodurch die Schaltleistung und die Kurzschlussstromfestigkeit eines Lasttrennschalters erhöht werden kann. Ein Beispiel für solch einen Lasttrennschalter zeigt die
Für Lasttrennschalter der o.g. Art mit zwei parallelen Stromleitern werden zwei Kontaktstellen mit vier Kontaktstücken benötigt. Dies ist von den Materialkosten her teuer. Ein Lasttrennschalter mit reduzierten Materialkosten hat nur eine Kontaktstelle und nur zwei Kontaktstücke. Ein solcher Lasttrennschalter ist in der
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Lasttrennschalter zu schaffen, der kostengünstig ist, eine hohe Kontaktdruckkraft bei einfacher Montagemöglichkeit und leichtgängiger Schaltbarkeit gewährleistet.It is therefore the object of the present invention to provide a generic load-break switch which is cost-effective, ensures a high contact pressure force with simple installation and smooth switching.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen gattungsgemäßen Lasttrennschalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a generic load-break switch with the characterizing features of claim 1.
Erfindungsgemäß also umfasst der Lasttrennschalter ein Schaltwerk mit Verklinkungsstelle, wobei das Schaltwerk einen verklinkten und einen entklinkten Zustand einnehmen kann, wobei es in dem verklinkten Zustand zur Übertragung der Schalthebel-Bewegung auf den Kontakthebel eingerichtet ist, und wobei es in dem entklinkten Zustand zur Entkopplung der Schalthebelbewegung von dem Kontakthebel ausgebildet ist, und dass ein den Strom der Kontaktstelle zuführendes, erstes bewegliches Leiterstück an dem Kontakthebel nahe dem beweglichen Kontaktstück angebracht ist, und dass ein den Strom von der Kontaktstelle wegführendes zweites Leiterstück an dem Kontaktträger befestigt ist.According to the invention, the load-break switch comprises a switching mechanism with a latching point, whereby the switching mechanism can assume a latched and an unlatched state, whereby in the latched state it is designed to transmit the switching lever movement to the contact lever, and whereby in the unlatched state it is designed to coupling of the switching lever movement from the contact lever, and that a first movable conductor piece supplying the current to the contact point is attached to the contact lever close to the movable contact piece, and that a second conductor piece conducting the current away from the contact point is attached to the contact carrier.
Erfindungsgemäß ist das Schaltwerk somit ein Schaltwerk mit Verklinkungsstelle, der Kontakthebel ist schwenkbar in dem Gehäuse gelagert, die Lagerstelle des Kontakthebels ist nicht von Strom durchflossen. Der Strom fließt nahe des beweglichen Kontaktstückes in den Kontakthebel und durchfließt diesen nur einkurzes Stück. Die Kontaktdruckfeder ist nur noch für das Aufbringen der Kontaktdruckkraft an der Kontaktstelle zuständig. Der Aufbau ist einfacher. Die Ausbildung des Schaltwerks als Schaltwerk mit Verklinkungsstelle schafft günstige Hebelverhältnisse für das Schalten, so dass eine geringe Schaltkraft zum Einschalten erforderlich ist. Zum Ausschalten muss nur die Verklinkung gelöst, die Verklinkungsstelle entklinkt werden, in dem dann entstehenden Freilauf des Schaltwerkes drückt die Kontaktdruckfeder den Kontakthebel von selbst weg.According to the invention, the switching mechanism is thus a switching mechanism with a latching point, the contact lever is pivotably mounted in the housing, the bearing point of the contact lever is not traversed by current. The current flows into the contact lever close to the movable contact piece and only flows through it for a short distance. The contact pressure spring is only responsible for applying the contact pressure force at the contact point. The structure is simpler. The design of the switching mechanism as a switching mechanism with a latching point creates favorable leverage conditions for switching, so that a low switching force is required to switch on. To switch off, only the latch has to be released, the latching point unlatched, in the freewheeling of the switching mechanism that then occurs, the contact pressure spring pushes the contact lever away by itself.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform hat das Schaltschloss eine mit einer durch einen Auslösehebel und einen ortsfest drehbar gelagerten, ein Langloch zur Führung eines Bügels aufweisenden Klinkenhebel gebildete Verklinkungsstelle, und das Schaltschloss hat einen Zwischenhebel, der an seinem einen Ende mit dem Kontakthebel und mit seinem anderen Ende an dem Bügel angelenkt ist, wobei der Bügel mit wenigstens einem Schenkel am Schaltknebel angelenkt ist.According to a particularly advantageous embodiment, the switch lock has a latching point formed by a release lever and a latch lever which is rotatably mounted in a fixed position and has an elongated hole for guiding a bracket, and the switch lock has an intermediate lever which is articulated at one end to the contact lever and at its other end to the bracket, the bracket being articulated to the switch toggle with at least one leg.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bildet der Kontakthebel eine erste, vorgefertigt in das Gehäuse des Installationsschaltgerät einsetzbare Baugruppe, die nach dem Einsetzen in das Gehäuse an einer ortsfest mit dem Gehäuse verbundenen Drehachse verschwenkbar gelagert ist, und der Schaltknebel bildet mit dem Auslösehebel, dem Klinkenhebel, dem Zwischenhebel und dem Bügel eine zweite, vorgefertigt in das Gehäuse einsetzbare Baugruppe, die nach dem Einsetzen an einer Trennstelle mit der ersten Baugruppe gelenkig verbunden ist. Die zweite Baugruppe wird im folgenden auch als Gelenkkette bezeichnet. Die Kontaktdruckfeder muß nur noch die Kontaktdruckkraft aufbringen und hat keine doppelte Funktion mehr. Der modulare Aufbau aus vorfertigbarer Kontakthebel- und Gelenkketten-Baugruppe ermöglicht eine sehr einfache Montage.According to a particularly advantageous embodiment, the contact lever forms a first, prefabricated assembly that can be inserted into the housing of the installation switching device and that, after being inserted into the housing, is pivotably mounted on a pivot axis that is fixed to the housing. The switch toggle, together with the release lever, the latch lever, the intermediate lever and the bracket, forms a second, prefabricated assembly that can be inserted into the housing and that, after being inserted, is articulated to the first assembly at a separation point. The second assembly is also referred to below as an articulated chain. The contact pressure spring only has to apply the contact pressure force and no longer has a dual function. The modular structure of prefabricated contact lever and articulated chain assembly enables very simple assembly.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Trennstelle durch eine Koppelstelle zwischen einem freien Ende des Zwischenhebels mit einem freien Ende des Kontakthebels gebildet. Die Koppelstelle kann dabei beispielsweise durch einen an einem freien Ende des Kontakthebels angeformten Bolzen gebildet sein, der in eine an einem freien Ende des Zwischenhebels angebrachte Ausnehmung eingreift.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the separation point is formed by a coupling point between a free end of the intermediate lever and a free end of the contact lever. The coupling point can be formed, for example, by a bolt formed on a free end of the contact lever, which engages in a recess provided on a free end of the intermediate lever.
Die beiden Baugruppen können unabhängig voneinander gefertigt und vorgeprüft werden. Durch die Trennung der Funktionalität „Schaltschloß mit Kontakthebel“ in zwei Baugruppen ist jede Baugruppe für sich weniger komplex gestaltet als eine Baugruppe, die die gesamte Funktionalität in einer einzigen Baugruppe umfassen würde. Dadurch ist jede der beiden erfindungsgemäßen Baugruppen einfacher und zuverlässiger zu fertigen. Das Zusammenfügen geschieht im Gehäuse an der Trennstelle. Bei der Montage müssen nur zwei Baugruppen in das Gehäuse eingesetzt werden, um die Funktionalität zu erhalten. Dies kann sowohl einfach von Hand oder mittels eines Fertigungsautomaten geschehen. Die Anforderungen an den Fertigungsautomaten sind dabei überschaubar, da nur zwei Baugruppen gehandhabt und positioniert werden müssen, und nicht eine Vielzahl von einzelnen Teilen.The two assemblies can be manufactured and pre-tested independently of one another. By separating the functionality of the "switch lock with contact lever" into two assemblies, each assembly is less complex than an assembly that would include the entire functionality in a single assembly. This makes each of the two assemblies according to the invention easier and more reliable to manufacture. The assembly takes place in the housing at the separation point. During assembly, only two assemblies have to be inserted into the housing to maintain the functionality. This can be done simply by hand or using a production machine. The requirements for the production machine are manageable, since only two assemblies have to be handled and positioned, and not a large number of individual parts.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform liegt der Befestigungspunkt des zweiten Leiterstücks an dem Kontaktträger von dem Befestigungspunkt des ersten, beweglichen Leiterstücks an dem Kontakthebel aus gesehen in Stromflussrichtung unterhalb des festen Kontaktstücks. Dadurch wird ein annähernd linearer Stromfluss von dem Befestigungspunkt des ersten, beweglichen Leiterstücks an dem Kontakthebel über die Kontaktstelle zu dem Befestigungspunkt des zweiten Leiterstücks an dem Kontaktträger erreicht. Es wird jedenfalls vermieden, dass eine Stromschleife entstehen kann oder ein Bereich von zwei parallelen Strompfadstücken, die gegengleich von Strom durchflossen werden. Bei einer solchen parallelen Strompfadführung würde nämlich wegen der abstoßenden Kraftwirkung zwischen gegengleich von Strom durchflossenen parallelen Leiterstücken eine die beiden Kontaktstücke trennende Kraftkomponente entstehen, das bewegliche Kontaktstück könnte bei großen Strömen partiell abheben, der Übergangswiderstand an der Kontaktstelle würde steigen, wodurch die Kontaktstelle thermisch überlastet werden könnte. Das alles wird durch eine erfindungsgemäße Ausführung des Befestigungspunktes zweiten Leiterstücks an dem Kontaktträger vermieden, wodurch die Kraftwirkung des Stromes auf die Kontaktstücke verringert und ein sicheres Zuhalten der Kontaktstelle auch bei großen Strömen, beispielsweise bei einem hohen Überlast-Strom, wird erreicht.According to a particularly advantageous embodiment, the attachment point of the second conductor piece on the contact carrier is located below the fixed contact piece in the direction of current flow, as seen from the attachment point of the first, movable conductor piece on the contact lever. This achieves an almost linear current flow from the attachment point of the first, movable conductor piece on the contact lever via the contact point to the attachment point of the second conductor piece on the contact carrier. In any case, it is avoided that a current loop can form or an area of two parallel current path pieces through which current flows in opposite directions. With such a parallel current path, a force component separating the two contact pieces would arise due to the repulsive force effect between parallel conductor pieces through which current flows in opposite directions, the movable contact piece could partially lift off with high currents, the contact resistance at the contact point would increase, which could cause the contact point to be thermally overloaded. All this is avoided by an inventive design of the fastening point of the second conductor piece on the contact carrier, whereby the force effect of the current on the contact pieces is reduced and a secure holding of the contact point is achieved even with high currents, for example in the case of a high overload current.
Eine vorteilhafte Realisierungsform des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Aufbaus ist dadurch gegeben, dass der Kontaktträger einen ersten, plattenförmigen Abschnitt und einen daran ausgebildeten zweiten, bogenförmigen Abschnitt aufweist, wobei das feste Kontaktstück an dem ersten, plattenförmigen Abschnitt angebracht ist und der Befestigungspunkt des zweiten Leiterstücks nahe des freien Endes des bogenförmigen Abschnitts sich befindet.An advantageous embodiment of the above-described structure according to the invention is provided in that the contact carrier has a first th, plate-shaped portion and a second, arcuate portion formed thereon, wherein the fixed contact piece is attached to the first, plate-shaped portion and the attachment point of the second conductor piece is located near the free end of the arcuate portion.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt der Befestigungspunkt des zweiten Leiterstücks an dem Kontaktträger von dem Befestigungspunkt des ersten, beweglichen Leiterstücks an dem Kontakthebel aus gesehen in Stromflussrichtung oberhalb des festen Kontaktstücks. Dadurch ist eine platzsparende Anordnung des zweiten Leiterstücks im Gerät möglich, es wird zwischen dem zweiten Leiterstück und der Befestigungsseite des Gerätes ein relativ großer Raum frei von Leiterstücken, in den dann beispielsweise eine Lichtbogenlöscheinrichtung aufgenommen werden könnte.In a further embodiment of the invention, the attachment point of the second conductor piece on the contact carrier is located above the fixed contact piece in the direction of current flow, as seen from the attachment point of the first, movable conductor piece on the contact lever. This enables a space-saving arrangement of the second conductor piece in the device, and a relatively large space is free of conductor pieces between the second conductor piece and the attachment side of the device, in which space an arc extinguishing device could then be accommodated, for example.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das Gehäuse eine T-Form mit einem kurzen Längssteg und einem breiten Quersteg, wobei der kurze Längssteg die Bedienseite mit dem Schaltknebel bereitstellt, und wobei das Schaltwerk und die Verschwenkungsachse des Kontakthebels im Bereich des kurzen Längsstegs angeordnet sind, und wobei das feste Kontaktstück etwa in der Mitte des breiten Querstegs angeordnet ist. Dies schafft eine raumsparende Anordnung der wichtigen Komponenten des Lasttrennschalters im Gehäuse.According to a very advantageous embodiment of the invention, the housing has a T-shape with a short longitudinal web and a wide transverse web, the short longitudinal web providing the operating side with the switch knob, the switching mechanism and the pivot axis of the contact lever being arranged in the area of the short longitudinal web, and the fixed contact piece being arranged approximately in the middle of the wide transverse web. This creates a space-saving arrangement of the important components of the load break switch in the housing.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Bewegungsbahn des Kontakthebels in der Offenstellung durch Anliegen an einen mit dem Gehäuse ortsfest verbundenen Anschlag begrenzt. Beim Öffnen des Kontakthebels nimmt der Anschlag den Kraftstoß des Kontakthebels auf. Damit wird das Schaltwerk selbst nicht durch den Kraftstoß des Kontakthebels belastet, und es kann nicht zu Verzerrungen oder Verschiebungen zwischen den einzelnen das Schaltwerk aufbauenden Hebeln kommen, so dass ein spielarmer und dauerhaft präziser Aufbau gegeben ist.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the movement path of the contact lever in the open position is limited by contact with a stop that is fixed to the housing. When the contact lever is opened, the stop absorbs the force impulse of the contact lever. This means that the switching mechanism itself is not stressed by the force impulse of the contact lever, and there can be no distortions or shifts between the individual levers that make up the switching mechanism, so that a low-play and permanently precise structure is ensured.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Bügel in etwa eine U-Form auf, mit einem die beiden U-Schenkel verbindenden Bügelsteg und an den freien Enden der U-Schenkel angeformten Führungsfortsätzen.According to an advantageous embodiment of the invention, the bracket has an approximately U-shape, with a bracket web connecting the two U-legs and guide extensions formed on the free ends of the U-legs.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Bügelsteg in dem Langloch des Klinkenhebels verschieblich geführt.According to an advantageous embodiment of the invention, the bracket web is slidably guided in the elongated hole of the latch lever.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Schaltknebel diametral gegenüber dem Schaltgriff zwei gabelförmig angeformte Vorsprünge auf, die einen einseitig offenen Aufnahmeraum zwischen sich freilassen, wobei in jedem der beiden Vorsprünge einer der Führungsfortsätze des Bügels verschwenkbar gehalten ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the switching knob has two fork-shaped projections diametrically opposite the switching handle, which leave a receiving space between them that is open on one side, wherein one of the guide extensions of the bracket is pivotably held in each of the two projections.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Zwischenhebel an seinem der Trennstelle gegenüberliegenden Ende ein in zwei gabelförmig angeordnete Vorsprünge auslaufendes U - Profil auf, und jeder der beiden gabelförmigen angeordneten Vorsprünge weist endständige Rastöffnungen auf.According to an advantageous embodiment of the invention, the intermediate lever has, at its end opposite the separation point, a U-profile which ends in two fork-shaped projections, and each of the two fork-shaped projections has locking openings at its ends.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Zwischenhebel mit den Rastöffnungen an den Bügelsteg angelenkt und umgreift mit seinen gabelförmigen Vorsprüngen den Klinkenhebel.According to an advantageous embodiment of the invention, the intermediate lever with the locking openings is hinged to the bracket web and engages around the latch lever with its fork-shaped projections.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verrastet ein erster Arm des Auslösehebels in der Drehachse des Schaltknebels mit diesem gelenkig und ist von den beiden gabelförmigen Vorsprüngen des Schaltknebels umfasst.According to an advantageous embodiment of the invention, a first arm of the release lever is articulated to the rotation axis of the switching knob and is enclosed by the two fork-shaped projections of the switching knob.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an den Klinkenhebel beidseitig je ein als Zapfen ausgebildeter Fortsatz angeformt, mit denen er in beiden Gehäusehalbschalen gelagert ist.According to an advantageous embodiment of the invention, an extension designed as a pin is formed on both sides of the latch lever, with which it is mounted in both housing half-shells.
Bei nahezu jeder kontaktöffnenden Schalthandlung, sei es unter Nennstrombelastung oder sei es im Kurzschlußfall, tritt an der Kontaktstelle für eine kurze Zeit ein Lichtbogen auf, welcher einen lokalen, geringen Abbrand an dem beweglichen und dem festen Kontaktstück zur Folge hat. Im Laufe der Lebenszeit eines gattungsgemäßen Installationsschaltgerätes verringert sich dadurch die Dicke der Kontakte. Der Dickenschwund wird dadurch kompensiert, dass der Kontakthebel nachsinkt, so dass auch bei verringerter Dicke der Kontaktstücke ein flächiger, guter Kontakt zwischen den Kontaktstücken vorhanden ist. Je näher sich jedoch der Kontakthebel beim Nachsinken auf das feste Kontaktstück zu bewegt, desto geringer ist die Kontaktdruckkraft, die die Kontaktdruckfeder auf den Kontakthebel aufzubringen vermag. Ohne ausreichende Kontaktdruckkraft besteht die Gefahr, dass der Übergangswiderstand bei geschlossener Kontaktstelle zu groß wird, so dass eine unzulässig hohe Erwärmung an der Kontaktstelle oder sogar eine Serie von kleinen Überschlägen stattfindet. Um das zu verhindern, wird der Kontakthebel an einem weiteren Nachsinken gehindert, wenn eine gewisse Dicke der Kontaktstücke unterschritten ist.With almost every contact-opening switching action, whether under nominal current load or in the event of a short circuit, an arc occurs at the contact point for a short time, which results in local, slight burn-off on the movable and fixed contact piece. Over the course of the service life of a generic installation switching device, the thickness of the contacts decreases as a result. The reduction in thickness is compensated for by the contact lever sinking, so that even when the thickness of the contact pieces is reduced, there is good, flat contact between the contact pieces. However, the closer the contact lever moves to the fixed contact piece as it sinks, the lower the contact pressure force that the contact pressure spring can apply to the contact lever. Without sufficient contact pressure force, there is a risk that the contact resistance will become too high when the contact point is closed, resulting in an unacceptably high heating at the contact point or even a series of small flashovers. To prevent this, the contact lever is prevented from sinking further if the thickness of the contact pieces falls below a certain level.
Bei bekannten Schaltwerken mit Verklinkungsstelle sind entweder die Kontaktstücke sehr dick und damit überdimensioniert ausgeführt, oder das Nachsinken des Kontakthebels ist durch die Länge des Langloches, in welchem der Kontakthebel an der zweiten, ortsfesten Drehachse gelagert ist, begrenzt. Im verklinkten Zustand nämlich, wenn der Kontakthebel um den ersten Drehpunkt gegen das feste Kontaktstück hin gedrückt wird, befindet sich die zweite, ortsfeste Drehachse im Innenbereich des Langloches. Je geringer die Dicke der Kontaktstücke wird, desto weiter rückt das Ende des Langloches an die zweite, ortsfeste Drehachse heran. Wenn die zweite, ortsfeste Drehachse schließlich an dem Rand des Langloches anliegt, ist ein weiteres Andrücken des Kontakthebels an das feste Kontaktstück nicht mehr möglich, und das Nachsinken ist gestoppt. Allerdings wird durch das Anliegen der zweiten, ortsfesten Drehachse an den Rand des Langloches bereits Kontaktdruck weggenommen, so dass in dem gerade noch zulässigen Bereich des Nachsinkens die Kontaktdruckkraft bereits vermindert ist. Zum zweiten kann aufgrund der Fertigungstoleranzen bei der Ausstanzung des Langloches der Begrenzungspunkt für das Nachsinken bei einzelnen Geräten voneinander abweichen.In known switching mechanisms with latching points, either the contact pieces are very thick and therefore oversized, or the sinking of the contact lever is limited by the length of the elongated hole in which the contact lever is mounted on the second, stationary axis of rotation. In the latched state, when the contact lever is pressed against the fixed contact piece around the first pivot point, the second, stationary axis of rotation is located in the inner area of the elongated hole. The thinner the contact pieces become, the closer the end of the elongated hole moves to the second, stationary axis of rotation. When the second, stationary axis of rotation finally rests on the edge of the elongated hole, further pressing of the contact lever against the fixed contact piece is no longer possible and the sinking is stopped. However, the contact pressure is already removed by the second, stationary axis of rotation resting on the edge of the elongated hole, so that in the area of the sinking that is just barely permissible, the contact pressure force is already reduced. Secondly, due to manufacturing tolerances when punching out the slot, the limit point for the sinking can vary between individual devices.
Um dies zu verbessern ist bei einem erfindungsgemäßen Lasttrennschalter in einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform das Nachsinken des Kontakthebels hin zu dem festen Kontaktstück durch einen ortsfesten Anschlag begrenzt. Dieser kann in einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durch einen Gehäusevorsprung gebildet sein. Er kann auch durch ein separates, aber mit dem Gehäuse ortsfest und formschlüssig oder sogar stoffschlüssig verbundenes Anbauteil realisiert sein. Der Vorteil bei der erfindungsgemäßen Begrenzung des Nachsinkens durch einen ortsfesten Anschlag besteht darin, dass keine Kontaktdruckkraft verloren geht und eine verbesserte Reproduzierbarkeit der Begrenzungsschwelle von Gerät zu Gerät erreichbar ist. Die Funktion der Begrenzung des Nachsinkens wird erfindungsgemäß von dem Langloch weggenommen und einem separaten Bauteil, dem Anschlag, zugeordnet. Dieser kann dadurch in seiner Lage und Ausführungsform hin auf seine einzige Funktion hin optimiert werden, so dass insgesamt ein erfindungsgemäßer Lasttrennschalter verbesserte Eigenschaften aufweist.In order to improve this, in a load-break switch according to the invention, in a further very advantageous embodiment, the sinking of the contact lever towards the fixed contact piece is limited by a stationary stop. In a very advantageous embodiment of the invention, this can be formed by a housing projection. It can also be implemented by a separate attachment part that is fixed to the housing and connected in a form-fitting or even material-fitting manner. The advantage of limiting the sinking according to the invention by a stationary stop is that no contact pressure force is lost and improved reproducibility of the limiting threshold from device to device can be achieved. According to the invention, the function of limiting the sinking is removed from the elongated hole and assigned to a separate component, the stop. This can thus be optimized in its position and design for its sole function, so that overall a load-break switch according to the invention has improved properties.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung korrespondiert die Lage des Anschlags im Gerät so mit der Bewegungsbahn des Auslösehebels, dass der Kontakthebel beim Anliegen an den Anschlag ein Verschwenken des Auslösehebels nicht behindert.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the position of the stop in the device corresponds to the path of movement of the release lever in such a way that the contact lever does not hinder pivoting of the release lever when it rests against the stop.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and improvements of the invention and further advantages can be found in the subclaims.
Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.The invention and further advantageous embodiments and improvements of the invention will be explained and described in more detail with reference to the drawings in which an embodiment of the invention is shown.
Es zeigen:
-
1 einen Einblick in den Bereich des Schaltwerks bei einem erfindungsgemäßen Lasttrennschalter, bei geöffneter Kontaktstelle; -
2 den Einblick gemäß1 , in einem Stadium der Fertigung, in dem die Gelenkkette noch nicht eingesetzt ist; -
3 einen Einblick in ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät, bei geschlossener Kontaktstelle; -
4 eine Sprengbilddarstellung der Gelenkkette; -
5 die zusammengesetzte Gelenkkette gemäß4 ; -
6a -d einzelne Montageschritte beim Einsetzen des Auslösehebels in den Schaltknebel; -
7 eine schematische Darstellung der Begrenzung des Nachsinkens des Kontakthebels durch eine ortsfesten Anschlag, -
8 einen Einblick in einen erfindungsgemäßen Lasttrennschalter gemäß einer ersten Ausführungsform, sowie -
9 einen Einblick in einen erfindungsgemäßen Lasttrennschalter gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
1 a view into the area of the switching mechanism in a load-break switch according to the invention, with the contact point open; -
2 the insight according to1 , at a stage of production where the link chain has not yet been installed; -
3 an insight into an installation switching device according to the invention, with the contact point closed; -
4 an exploded view of the link chain; -
5 the assembled link chain according to4 ; -
6a -d individual assembly steps when inserting the release lever into the switch knob; -
7 a schematic representation of the limitation of the sinking of the contact lever by a fixed stop, -
8th an insight into a switch disconnector according to the invention according to a first embodiment, as well as -
9 an insight into a load-break switch according to the invention according to a second embodiment.
Es sei nun zunächst Bezug genommen auf die
Ein Lasttrennschalter 10, wie in
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, lediglich eine Gehäusehalbschale zu verwenden, die mittels eines Deckels verschlossen ist. In dem Falle, wenn zwei Gehäusehalbschalen vorgesehen sind, besitzt jede Gehäusehalbschale einer Breite, die einer halben Norm - Modulbreite entspricht. In dem Falle, wenn eine einzige Gehäusehalbschale mittels eines Deckels verschlossen wird, besitzt die Gehäusehalbschale in entsprechender Weise eine Abmessung, die so gewählt ist, dass sie zusammen mit dem Deckel die Modulbreite erreicht.It is of course also possible to use only one housing half-shell, which is closed by a lid. In the case where two housing halves are provided are, each housing half-shell has a width that corresponds to half a standard module width. In the case where a single housing half-shell is closed by means of a cover, the housing half-shell has a dimension that is selected so that, together with the cover, it reaches the module width.
Nun zur
Der erste plattenförmige Abschnitt 107 steht in Verbindung mit einer weiteren Platte 122, welche in etwa parallel zu dem ersten plattenförmigen Abschnitt 107 orientiert und rechts von diesem in einigem Abstand sich befindet. An dem unteren freien Ende der Platte 122 ist waagrecht abgewinkelt eine weitere Platte angeformt, die als Festkontaktleitschiene 105 bezeichnet ist.The first plate-shaped
An der rechten Gehäuseseite befindet sich die zweite Klemme 101 mit einer zweiten Stromschiene 125, die in Form eines doppelten L ausgebildet ist.On the right side of the housing there is the
An dem ersten plattenförmigen Abschnitt 107 ist eine zweite Litze 103 angeschweißt, deren zweites Ende an dem freien Ende der zweiten Stromschiene angeschweißt ist.A
Der Strompfad verläuft von dem festen Kontaktstück 70 dann weiter über die zweite Litze 103 zu der zweiten Klemme 101. Die zweite Litze 103 verläuft dabei in etwa parallel zu der Festkontaktleitschiene 105, in einigem Abstand zu dieser.The current path then runs from the fixed
In dem oberen Gehäusebereich, etwa zwischen den beiden vorderen Seitenwänden 14, 14', befindet sich ein Schaltwerk 123. Dieses ist an einem Ende mit dem Kontakthebel 62 gekoppelt, und an dem anderen Ende mit dem Schaltknebel 19. Ein Verschwenken des Schaltknebels 19 bewirkt eine Zustandsänderung des Schaltwerks 123 dergestalt, dass dieses mit einem seiner Hebel auf den Kontakthebel 62 einwirkt und diesen entweder in eine solche Position bringt, dass die Feder 69 den Kontakthebel 62 in öffnender Weise von dem feststehenden Kontaktstück weg drückt, oder den Kontakthebel in eine solche Position bringt, in der die Feder 69 den Kontakthebel 62 in schließender Weise gegen das feststehende Kontaktstück drücken kann. Das Schaltwerk umfasst dazu eine Verklinkungsstelle, die zum Schließen der Kontaktstelle verklinkt und zum Öffnen der Kontaktstelle entklinkt sein muss, wobei sie nach dem Verschwenken des Kontakthebels in die Öffnungsstellung, wie in der
Das Schaltwerk 123 umfasst einen Bügel 27, einen Klinkenhebel 37, einen Auslösehebel 40 und einen Zwischenhebel 33. Aufbau und Wechselwirkung der verschiedenen Hebel bei der Funktion des Schaltwerks sind weiter unten beschrieben.The
Gegenüber der Festkontaktleitschiene 105 befindet sich eine weitere Leitschiene 104. Diese hat einen ersten, waagrechten Abschnitt 108, der nahe der Befestigungsseite 106 liegt. Links an diesem ist ein schräg nach oben verlaufender zweiter Abschnitt 109 ausgebildet, der in der Nähe des Kontakthebels 62 sich umbiegt und wieder nach unten in einem dritten Abschnitt 110 verläuft. Zwischen der Festkontaktleitschiene 105 und der Leitschiene 104 ist somit ein Zwischenraum 85 aufgespannt. Wenn bei der Kontaktöffnung ein Schaltlichtbogen entstehen sollte, so kann dessen einer Fußpunkt über das Festkontakthorn auf die Festkontaktleitschiene 105 kommutieren, und dessen zweiter Fußpunkt kann auf die Leitschiene 104 kommutieren. In dem Zwischenraum 85 wird der Schaltlichtbogen aufgeweitet, wodurch er leichter und schneller verlöscht.Opposite the fixed
In der vorderen Frontwand 12 befindet sich eine Öffnung 17, durch die hindurch der Schaltgriff 18 eines Schaltknebels 19 herausragt. Der Schaltknebel 19 weist eine Öffnung auf, die als virtuelle Drehachse des Schaltknebels betrachtet werden kann. Auf der dem Schaltgriff 18 diametral gegenüber liegenden Seite befinden sich zwei gabelförmig angeformte Vorsprünge 21,22, von denen in der Darstellung der
In die augenförmige Öffnung 24 greift ein Schenkel 26 eines U-förmigen Bügels 27 mit seinem angeformten Führungsfortsatz 28 ein, wie im einzelnen in der
Der die beiden U-Schenkel 26,29 verbindende Bügelsteg 30 des Bügels 27 greift in zwei Rastöffnungen 31, 32 eines Zwischenhebels 33 ein. Der Zwischenhebel 33 besitzt dazu an seinem einen Ende ein in zwei gabelförmig angeordnete Vorsprünge 34, 35 auslaufendes U-Profil, wobei jeder der beiden gabelförmig angeordneten Vorsprünge 34,35 endständig je eine Rastöffnung 31,32 aufweist.The
Gleichzeitig greift der Bügelsteg 30 in ein Langloch 36 eines unterhalb des Zwischenhebels 33 angeordneten und teilweise in der U-Profil - Ausnehmung zwischen den beiden endständigen Vorsprüngen 34,35 des Zwischenhebels 33 verlaufenden Klinkenhebels 37 ein und durch dieses hindurch. Somit ist der U-förmige Bügel 27 mit seinem Bügelsteg 30 in dem Langloch 36 des Klinkenhebels 37 geführt, und gleichzeitig ist der Zwischenhebel 33 mit seinen Rastöffnungen 31 und 32 an dem Bügelsteg 30 angelenkt. Der Schaltknebel 19, der Zwischenhebel 33 und der Klinkenhebel 37 bilden somit eine durch den Bügel 27 miteinander verkoppelte Baueinheit.At the same time, the
An den Klinkenhebel 37 sind beidseitig je ein Zapfen 38, 39 angeformt, mit denen er bei einem zweischaligen Gehäuse in beiden Gehäusehalbschalen beziehungsweise bei einem einschaligen Gehäuse mit Deckel in der Gehäuseschale und dem Deckel ortsfest und drehbar gelagert ist.A
Die Längserstreckungsrichtung des Zwischenhebels 33, des Klinkenhebels 37 und der Schenkel 26, 29 des Bügels 27 verlaufen parallel zur Breitseite des Gerätegehäuses.The longitudinal extension direction of the
Um eine ortsfeste Achse 20 ist ein Auslösehebel 40 drehbar gelagert. Dieser ist in etwa L-förmig gestaltet, siehe
An der ringförmigen Stirnseite der ösenförmigen Öffnung 42 trägt der erste Arm 41 des Auslösehebels 40 eine Rastnase 45. Der Auslösehebel 40 ist mit seinem ersten Arm 41 in den Aufnahmeraum 23 zwischen den beiden gabelförmigen Vorsprüngen 21, 22 des Schaltknebels 19 eingeführt, so das die Mittelachse seiner ösenförmigen Öffnung 42 mit der Mittelachse der Öffnung des Schaltknebels 19 zusammenfällt. Dabei sitzt die Öffnung des Schalthebels auf einer die ösenförmige Öffnung 42 umgebenden Wulst 120, auf der sie drehbar gehalten ist. Der Auslösehebel 40 ist auf der Achse 20 verschwenkbar gehalten, und der Schaltknebel 19 ist auf dem Auslösehebel 40 verschwenkbar gehalten.The
Die Rastnase 45 hält eine Feder 46 fest, die in einer Ausnehmung 121 aufgenommen ist. Auf diese Weise ist der Auslösehebel 40 der durch Verkopplung des Schaltknebels 19, des Zwischenhebels 33 und des Klinkenhebels 37 über den Bügel 27 gebildeten Baueinheit hinzugefügt.The locking
Der Klinkenhebel 37 trägt an seinem einen freien Ende eine Nase 49, die zusammen mit der Rastfläche 44 an dem Auslösehebel 40 in der Verklinkungsstellung des Auslösehebels 40 die Verklinkungsstelle des Schaltschlosses bildet. In der
Über eine vorgespannte Federanordnung 46 mit zwei vorstehenden Armen 47,48, von denen der Arm 47 an dem Schaltknebel 19 und der Arm 48 an dem Auslösehebel 40 angreifen, wird der Auslösehebel 40 in Richtung auf seine Verklinkungsstellung hin, also in der Darstellung gemäß der
Der Auslösehebel 40, der Schaltknebel 19, der Zwischenhebel 33 und der Klinkenhebel 37 bilden somit eine zusammenhängende, vorfertigbare Einheit, die im folgenden auch als Gelenkkette 50 bezeichnet wird. Die Gelenkkette 50 kann als separate Baueinheit vorgefertigt und vorgetestet werden.The
Es sei nun die
Die
Wie die
Somit ist die Gelenkkette 50 zusammengesetzt, ihre einzelnen Teile sind gelenkig aneinander gekoppelt, und der Auslösehebel 40 ist in seiner Verklinkungsrichtung durch die Federanordnung 46 vorgespannt.Thus, the articulated
Es sei nun wieder die
Der Kontakthebel 62 ist als Doppelarmhebel ausgeführt und in einem Langloch 66 an einer mit der ersten Gehäusehalbschale 11 ortsfest verbundenen Achse 63 drehbar gelagert, so dass ein erster Teilhebel 64 von der ortsfesten Achse 63 in Richtung auf die vordere Frontwand 12 hin weist, und ein zweiter Teilhebel 65 von der ortsfesten Achse 63 in Richtung auf die Befestigungsseite des Gehäuses hin weist. Am freien Ende des ersten Teilhebels 64 trägt dieser den formschlüssig mit ihm verbundenen Stift 61. Der Stift 61 bildet somit die Koppelstelle zwischen der Gelenkkette 50 und dem Kontakthebel 62.The
Der erste Teilhebel 64 besitzt eine U-förmige Kontur mit einem durch die etwa parallel zu den Breitseiten des Gehäuses verlaufenden Schenkel gebildeten Aufnahmeraum 67, der sich in Richtung auf die vordere Seitenwand 14 öffnet, und dessen einer Schenkel eine Ausnehmung aufweist, so dass der Aufnahmeraum 67 bei geöffnetem Gehäuse von der Breitseite der entfernten Gehäusehalbschale her zugänglich ist.The first
Der zweite Teilhebel 65 trägt an seinem freien Ende das bewegliche Kontaktstück 68.The second
In der in der
Es sei nun die
Die Öffnungsbewegung des Kontakthebels 62 wird durch den ortsfesten Anschlag 71 begrenzt.The opening movement of the
Der Vorteil der Begrenzung durch den ortsfesten Anschlag 71 liegt darin, dass der Kraftstoß beim Öffnen des Kontakthebels 62 vom Gehäuse aufgenommen wird und nicht von Teilen des Schaltschlosses. Dadurch werden übermäßige mechanische Belastungen der Schaltschlossteile vermieden, so dass belastungsbedingte Verzerrungen und Verschiebungen der Schaltschlossteile ebenfalls unterbleiben und die gegenseitige Anordnung und Lage der einzelnen Teile des Schaltschlosses innerhalb der für eine zuverlässige Funktion erforderlichen engen Toleranzgrenzen erhalten bleibt. Insbesondere ist dadurch gewährleistet, dass die Kontaktöffnungsstrecke definiert und genau eingestellt werden kann und sich nicht im Laufe der Zeit durch mechanische Verzerrungen verändert.The advantage of the limitation by the
Das Schaltschloss und der Kontakthebel 62 mit der Kontaktstelle, also nahezu alle mechanisch beweglichen Teile, sind zusammen in einem ersten Halbraum des Gehäuses angeordnet, der sich von einer gedachten Mittelebene, die senkrecht zu den Gehäusebreitseiten durch den Mittelpunkt der Achse 20 des Schaltknebels 19 verläuft, hin zu einer Schmalseite des Gehäuses erstreckt. In dem anderen Halbraum des Gehäuses, der sich von der gedachten Mittelebene zu der gegenüberliegenden Schmalseite des Gehäuses erstreckt, ist Raum für eine Lichtbogenlöscheinrichtung 85.The switch lock and the
Es werde nun die
Bei dem in der
Insgesamt ist der erfindungsgemäße Lasttrennschalter sehr montagefreundlich konstruiert.Overall, the load-break switch according to the invention is designed to be very easy to install.
Des werde nun die
Mit den Bezugsziffern 162, 168, 170 sind der Kontakthebel, das bewegliche Kontaktstück und das feste Kontaktstück bei geschlossener Kontaktstelle und ohne durch Abbrand bedingte Dickenverringerung bezeichnet. Mit dem Bezugsziffern 162a, 168a, 170a und in strichlierter Darstellung sind der Kontakthebel, das bewegliche Kontaktstück und das feste Kontaktstück bei geschlossener Kontaktstelle und bei durch Abbrand bedingte Dickenverringerung bezeichnet. Man sieht, dass bei starkem Abbrand der Kontakthebel 162a bei geschlossener Kontaktstelle einen größeren Abstand von der vorderen Seitenwand 114 des Gehäuses hat. Daher nimmt die Kontaktdruckkraft der Kontaktdruckfeder (in der
Bis zum Anliegen an dem Anschlag wirkt die Kontaktdruckfeder ungehindert auf den Kontakthebel. Der Vorteil bei der erfindungsgemäßen Begrenzung des Nachsinkens durch einen ortsfesten Anschlag besteht darin, dass keine Kontaktdruckkraft verloren geht und eine verbesserte Reproduzierbarkeit der Begrenzungsschwelle von Gerät zu Gerät erreichbar ist.The contact pressure spring acts unhindered on the contact lever until it touches the stop. The advantage of limiting the sinking according to the invention by means of a stationary stop is that no contact pressure force is lost and an improved reproducibility of the limit threshold from device to device can be achieved.
In der Ausführungsform nach
Die
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- LasttrennschalterLoad break switch
- 11, 11111, 111
- erste Gehäusehalbschalefirst housing half shell
- 1212
- vordere Frontwandfront front wall
- 13, 13'13, 13'
- Hintere FrontwandRear front wall
- 14, 14', 11414, 14', 114
- vordere Seitenwandfront side wall
- 15, 15'15, 15'
- SchmalseiteNarrow side
- 1616
- BefestigungsseiteMounting side
- 1717
- ÖffnungOpening
- 1818
- SchaltgriffShift handle
- 1919
- SchaltknebelSwitch knob
- 2020
- Ortsfeste AchseFixed axis
- 2121
- Vorsprunghead Start
- 2222
- Vorsprunghead Start
- 2323
- AufnahmeraumRecording room
- 101101
- KlemmeClamp
- 2525
- Augenförmige ÖffnungEye-shaped opening
- 2626
- Schenkelleg
- 2727
- Bügelhanger
- 2828
- FührungsfortsatzLeading extension
- 2929
- Schenkelleg
- 3030
- BügelstegIroning board
- 3131
- RastöffnungLatching opening
- 3232
- RastöffnungLatching opening
- 3333
- ZwischenhebelIntermediate lever
- 3434
- Vorsprunghead Start
- 3535
- Vorsprunghead Start
- 3636
- LanglochLong hole
- 3737
- KlinkenhebelLatch lever
- 3838
- Zapfencone
- 3939
- Zapfencone
- 4040
- AuslösehebelRelease lever
- 4141
- Erster ArmFirst arm
- 4242
- Ösenförmige ÖffnungEyelet-shaped opening
- 4343
- Zweiter ArmSecond arm
- 4444
- RastflächeRest area
- 4545
- Rastnaselocking lug
- 4646
- FederanordnungSpring arrangement
- 4747
- FederarmSpring arm
- 4848
- FederarmSpring arm
- 4949
- Nase am KlinkenhebelNose on the ratchet lever
- 5050
- GelenkketteLink chain
- 5151
- AbsatzParagraph
- 5252
- DeckflächeCover area
- 5353
- SchrägeSlope
- 5454
- HaltetascheHolding bag
- 5555
- MittelstegCenter bridge
- 6060
- AusnehmungRecess
- 6161
- StiftPen
- 62, 162, 162a62, 162, 162a
- KontakthebelContact lever
- 6363
- Achseaxis
- 6464
- Erste TeilhebelFirst partial levers
- 6565
- Zweiter TeilhebelSecond part lever
- 6666
- LanglochLong hole
- 6767
- AufnahmeraumRecording room
- 68, 168, 168a68, 168, 168a
- Bewegliches KontaktstückMovable contact piece
- 6969
- KontaktdruckfederContact pressure spring
- 70, 170, 170a70, 170, 170a
- Festes KontaktstückFixed contact piece
- 7171
- Anschlagattack
- 8585
- ZwischenraumSpace
- 9090
- AnschlaConnection
- 100100
- KlemmeClamp
- 101101
- KlemmeClamp
- 102102
- Erster Leiter, erste LitzeFirst conductor, first strand
- 103, 103'103, 103'
- Zweiter Leiter, zweite LitzeSecond conductor, second strand
- 104104
- LeitschieneGuardrail
- 105105
- FestkontaktleitschieneFixed contact guide rail
- 106106
- FestkontakthornFixed contact horn
- 107107
- Erster Abschnittfirst section
- 108108
- Erster Abschnitt von 104First section of 104
- 109109
- Zweiter Abschnitt von 104Second section of 104
- 110110
- Dritter Abschnitt von 104Third section of 104
- 111111
- Bogenförmiger AbschnittArched section
- 120120
- Wulstbead
- 121121
- AusnehmungRecess
- 122122
- Platteplate
- 123123
- SchaltwerksbaugruppeDerailleur assembly
- 124124
- Erste StromschieneFirst busbar
- 125125
- Zweite StromschieneSecond busbar
Claims (8)
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R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20130810 |
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |