DE102013207436A1 - Antrieb für ein Schaltgerät - Google Patents

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DE102013207436A1
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf einen Antrieb (100) für ein Schaltgerät (10), das ein Kontaktsystem (20) mit einem Festkontakt (30) und einem Bewegtkontakt (40) aufweist, mit einem Aktuator (110) zum Betätigen des Bewegtkontaktes (40) zum Schließen oder Öffnen des Kontaktsystems (20) sowie einer zwischen dem Bewegtkontakt (40) und dem Aktuator (110) angeordneten mechanischen Übertragungseinrichtung (120). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Übertragungseinrichtung (120) einen Kniegelenkmechanismus (130) aufweist, der durch einen um ein feststehendes Lager (160) schwenkbaren Klapphebel (140) und ein mit dem Klapphebel (140) mittels eines beweglichen Lagers (170) verbundenes Koppelelement (150) gebildet ist, wobei der Kniegelenkmechanismus (130) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage schwenkbar ist und beim Übergang von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder umgekehrt eine maximale Strecklage passiert und wobei das Koppelelement (150) den Bewegtkontakt (40) in der ersten Endlage in der das Kontaktsystem (20) schließenden Stellung und in der zweiten Endlage in der Stellung hält, in der das Kontaktsystem (20) geöffnet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für ein Schaltgerät, das ein Kontaktsystem mit einem Festkontakt und einem Bewegtkontakt aufweist.
  • Ein derartiger Antrieb ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 2013/004467 A1 bekannt. Dieser Antrieb weist einen Aktuator zum Betätigen des Bewegtkontaktes sowie eine zwischen dem Bewegtkontakt und dem Aktuator angeordnete mechanische Übertragungseinrichtung auf. Der Aktuator des vorbekannten Antriebs umfasst einen Hubmagneten, der zwischen zwei Hubstellungen hin und her schaltbar ist. Die Verriegelung der beiden Schaltstellungen des Schaltgeräts erfolgt durch ein Stufenprofil einer Antriebsstange, die zwischen dem Aktuator und dem Kontaktsystem angeordnet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein Schaltgerät anzugeben, der sich einfach fertigen lässt und ein sicheres Schalten des Kontaktsystems ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antrieb mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebs sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Übertragungseinrichtung einen Kniegelenkmechanismus aufweist, der durch einen um ein feststehendes Lager schwenkbaren Klapphebel und ein mit dem Klapphebel mittels eines beweglichen Lagers verbundenes Koppelelement gebildet ist, wobei der Kniegelenkmechanismus zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage schwenkbar ist und beim Übergang von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder umgekehrt eine maximale Strecklage passiert und wobei das Koppelelement den Bewegtkontakt in der ersten Endlage in der das Kontaktsystem schließenden Stellung und in der zweiten Endlage in der Stellung hält, in der das Kontaktsystem geöffnet ist.
  • Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebs beruht auf dem Kniegelenkmechanismus, der zwischen zwei Endlagen, zwischen denen eine maximale Strecklage liegt, hin- und hergeschaltet werden kann. Ein solcher Kniegelenkmechanismus ermöglicht es in vorteilhafter Weise, das Bewegungsverhalten des Bewegtkontakts beim Einschalten des Schaltgeräts anders zu gestalten als beim Ausschalten des Schaltgeräts. Beispielsweise ist es möglich, beim Ausschalten des Schaltgeräts eine Zwischenstellung des Kniegelenkmechanismus vorzusehen, in der ein vorgegebener Abstand zwischen dem Bewegtkontakt und dem Festkontakt des Kontaktsystems gehalten wird, bevor das Schaltgerät vollständig ausgeschaltet wird.
  • Bezüglich der Anbindung des Kniegelenkmechanismus an den Bewegtkontakt des Kontaktsystems wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Koppelelement mit dem Bewegtkontakt über ein Hubelement und eine Kontaktdruckfeder in Verbindung steht und das Koppelelement in der Strecklage über das Hubelement und die Kontaktdruckfeder eine maximale Druckkraft auf den Bewegtkontakt ausübt.
  • Vorzugsweise bildet der Kniegelenkmechanismus einen Bestandteil eines Koppelgetriebes.
  • Beispielsweise kann der Kniegelenkmechanismus einen Bestandteil einer Mehrgelenkkette, insbesondere einer Viergelenkkette, oder eines Mehrgelenkgetriebes, insbesondere eines Viergelenkgetriebes, bilden.
  • Vorzugsweise sind die erste Endlage und die zweite Endlage bezüglich der Strecklage asymmetrisch angeordnet. Als besonders vorteilhaft wird es diesbezüglich angesehen, wenn der Kniegelenkmechanismus in der ersten Endlage einen ersten Streckwinkel zwischen Klapphebel und Koppelelement und in der zweiten Endlage einen zweiten Streckwinkel zwischen Klapphebel und Koppelelement aufweist und der erste Streckwinkel des Kniegelenkmechanismus größer als der zweite Streckwinkel des Kniegelenkmechanismus ist.
  • Zum Verstellen des Kniegelenkmechanimus wird vorzugsweise ein Steuerhebel eingesetzt; demgemäß wird es als vorteilhaft angesehen, wenn mit dem beweglichen Lager zusätzlich ein Steuerhebel in Verbindung steht, mit dem sich der Kniegelenkmechanismus von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder umgekehrt bewegen lässt.
  • Vorzugsweise ist der Steuerhebel von einem um ein zweites feststehendes Lager schwenkbaren Kulissenhebel auslenkbar.
  • Bevorzugt weist der Antrieb außerdem einen Hubantrieb auf, der eine erste Hubstellung und eine zweite Hubstellung annehmen kann. Falls ein solcher Hubantrieb vorhanden ist, wird es außerdem als vorteilhaft angesehen, wenn der Hubantrieb mit dem Kniegelenkmechanismus derart gekoppelt ist, dass ein Übergang des Hubantriebs von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung und wieder zurück in die erste Hubstellung ein Umstellen der Endlage des Kniegelenkmechanismus hervorruft, nämlich entweder ausgehend von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder ausgehend von der zweiten Endlage in die erste Endlage.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Antriebs ist vorgesehen, dass der Hubantrieb mit dem um das zweite feststehende Lager schwenkbaren Kulissenhebel derart in Verbindung steht, dass er diesen beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung in Richtung des beweglichen Lagers schwenkt und beim Übergang von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung von diesem wegschwenkt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Antriebs ist vorgesehen, dass der Hubantrieb – ausgehend von der ersten Endlage des Kniegelenkmechanismus – beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung den Kniegelenkmechanismus mittels des Steuerhebels streckt und über die Strecklage hinaus in eine Zwischenknickstellung bewegt und beim Übergang von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung von dieser Zwischenknickstellung in die zweite Endlage des Kniegelenkmechanismus bewegt.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn der Hubantrieb – ausgehend von der zweiten Endlage des Kniegelenkmechanismus – beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung den Kniegelenkmechanismus mittels des Steuerhebels streckt und über die Strecklage hinaus unmittelbar – ohne Verharren in einer Zwischenknickstellung – in die erste Endlage des Kniegelenkmechanismus bewegt.
  • Vorzugsweise wird der Steuerhebel erst beim Übergang von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung von der jeweiligen bei der ersten Hubstellung vorhandenen Steuerhebelendlage zu der jeweils anderen Steuerhebelendlage geschwenkt.
  • Bevorzugt liegt der Steuerhebel in seiner ersten Steuerhebelendlage, die er in der ersten Endlage des Kniegelenkmechanismus einnimmt, an einer ersten Auflagestelle des Kulissenhebels an. In seiner zweiten Steuerhebelendlage, die er in der zweiten Endlage des Kniegelenkmechanismus einnimmt, liegt er vorzugsweise an einer zweiten Auflagestelle des Kulissenhebels an oder ist von diesem getrennt.
  • Zum Verschwenken des Steuerhebels kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Antrieb einen oder mehrere Steuerhebelanschläge (z. B. in Form einer Feder) aufweist. Vorzugsweise wird das Schwenken des Steuerhebels von der ersten Steuerhebelendlage zur zweiten Steuerhebelendlage durch einen ersten Steuerhebelanschlag hervorgerufen, gegen den der Steuerhebel bei der weiteren Bewegung des beweglichen Lagers während des Übergangs von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung bzw. während des Übergangs von der Zwischenknickstellung des Kniegelenkmechanismus in die zweite Endlage des Kniegelenkmechanismus gedrückt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Antrieb einen (zweiten) Steuerhebelanschlag (z. B. in Form einer Feder) aufweisen, der das Schwenken des Steuerhebels von der zweiten Steuerhebelendlage zur ersten Steuerhebelendlage hervorruft, wenn der Steuerhebel während des Übergangs von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung gegen diesen gedrückt wird.
  • Vorzugsweise ist die Zwischenknickstellung, die der Kniegelenkmechanismus ausgehend von der ersten Endlage erreicht, derart gewählt, dass das Kontaktsystem zwar soweit geöffnet ist, dass ein beim Ausschalten auftretender Lichtbogen zwischen dem Festkontakt und dem Bewegtkontakt gerade erlischt und die Wiederkehrspannung gehalten wird, die vollständig geöffnete Kontaktstellung des Kontaktsystems jedoch noch unerreicht ist.
  • Bevorzugt ist der Hubantrieb ein magnetischer Antrieb, dessen erste Hubstellung und/oder dessen zweite Hubstellung jeweils durch Magnetkräfte und/oder Federkräfte gehalten werden.
  • Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Schaltgerät mit einem Antrieb, wie er oben beschrieben worden ist. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schaltgeräts sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antrieb verwiesen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schaltgerät, das mit einem Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Antrieb ausgestattet ist, wobei der Antrieb einen Kniegelenkmechanismus und einen Hubantrieb aufweist und wobei die 1 den vollständig eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts und eine erste Hubstellung des Hubantriebs zeigt,
  • 2 eine Zwischenknickstellung, die der Kniegelenkmechanismus gemäß 1 während des Ausschaltens des Schaltgeräts einnimmt, sobald der Hubantrieb seine zweite Hubstellung erreicht,
  • 3 den vollständig ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts, den das Schaltgerät erreicht, wenn der Kniegelenkmechanismus von der Zwischenknickstellung gemäß 2 in seine zweite Endlage und der Hubantrieb in seine erste Hubstellung gebracht worden ist,
  • 4 eine Strecklage, die der Kniegelenkmechanismus beim Einschalten des Schaltgeräts durchläuft, und
  • 5 den Zustand des Schaltgeräts, wenn der Hubantrieb während des Einschaltvorgangs in seine zweite Hubstellung gebracht wird, also vor dem Umschalten des Hubantriebs von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung.
  • In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Die 1 zeigt ein Schaltgerät 10, das mit einem Kontaktsystem 20 mit einem feststehenden Kontakt, nachfolgend Festkontakt 30 genannt, sowie einem beweglichen Kontakt 40, nachfolgend Bewegtkontakt 40 genannt, ausgestattet ist.
  • Zum Bewegen des Bewegtkontakts 40 und zum Ein- bzw. Ausschalten des Schaltgeräts 10 ist das Schaltgerät 10 mit einem Antrieb 100 ausgestattet, der einen Aktuator in Form eines Hubantriebs 110 sowie eine Übertragungseinrichtung 120 umfasst. Die Übertragungseinrichtung 120 ist zwischen dem Hubantrieb 110 und dem Bewegtkontakt 40 angeordnet und überträgt die Hubbewegung und die Kraft des Hubantriebs 110 auf den Bewegtkontakt 40.
  • Die Übertragungseinrichtung 120 umfasst einen Kniegelenkmechanismus 130, der einen Klapphebel 140 sowie ein Koppelelement 150 aufweist. Der Klapphebel 140 ist um ein feststehendes Lager 160 schwenkbar gelagert. Zur Verbindung des Klapphebels 140 mit dem Koppelelement 150 dient ein bewegliches Lager 170, an dem zusätzlich ein Steuerhebel 180 schwenkbar gehalten wird.
  • Der Kniegelenkmechanismus 130 ist zwischen einer ersten Endlage, wie sie in der 1 gezeigt ist, und einer zweiten Endlage, wie sie in der 3 gezeigt ist, schwenkbar. Beim Übergang von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder umgekehrt passiert der Kniegelenkmechanismus 130 eine maximale Strecklage (vgl. 4).
  • In der ersten Endlage des Kniegelenkmechanismus 130 (vgl. 1) hält das Koppelelement 150 den Bewegtkontakt 40 in der das Kontaktsystem 20 schließenden Stellung, wobei die Kontaktdruckfeder 310 nahezu maximal gespannt ist. In der zweiten Endlage des Kniegelenkmechanismus 130, wie sie in der 3 gezeigt ist, hält das Koppelelement 150 den Bewegtkontakt 40 in einer geöffneten Stellung, in der das Kontaktsystem 20 elektrisch geöffnet ist. Der Übergang von der ersten Endlage des Kniegelenkmechanismus 130 in die zweite Endlage und umgekehrt wird nachfolgend noch näher im Zusammenhang mit den 2 bis 5 erläutert.
  • Zum Verstellen des Kniegelenkmechanismus 130 von der ersten Endlage (vgl. 1) in die zweite Endlage und umgekehrt dient der Hubantrieb 110, der mit einem Ankerelement 200 ausgestattet ist. Bei der in der 1 dargestellten ersten Hubstellung befindet sich das Ankerelement 200 in seiner unteren Endlage, in der es einen um ein zweites feststehendes Lager 210 verschwenkbaren Kulissenhebel 220 mit einem Kulissenhebelmitnehmer 230 nach unten schwenkt. Der Kulissenhebel 220 wirkt mit dem Steuerhebel 180 zusammen, wenn der Kulissenhebel 220 um das zweite feststehende Lager 210 nach oben geschwenkt wird, so dass mittels des Steuerhebels 180 ein Verstellen der Endlage des Kniegelenkmechanismus 130 möglich ist.
  • Mit dem Koppelelement 150 stehen ein Hubelement 300 sowie eine Kontaktdruckfeder 310 in Verbindung, die wiederum über einen um ein drittes feststehendes Lager 320 schwenkbaren Schwenkhebel 330 mit dem Bewegtkontakt 40 gekoppelt sind.
  • Das Verstellen des Schaltgeräts 10 von dem in der 1 dargestellten eingeschalteten Zustand zu dem in der 3 dargestellten ausgeschalteten Zustand wird nachfolgend mit Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert.
  • Zum Ausschalten des Schaltgeräts 10 wird zunächst das Ankerelement 200 des Hubantriebs 110 nach oben in die in der 2 gezeigte zweite Hubstellung gebracht. Durch das nach oben Bewegen des Ankerelements 200 wird das Hebelende 221 des Kulissenhebels 220 um das zweite feststehende Lager 210 in der 1 nach oben geschwenkt, wodurch der Steuerhebel 180 angehoben wird und das bewegliche Lager 170 des Kniegelenkmechanismus 130 verschoben wird. Der Kniegelenkmechanismus 130 gelangt in eine Zwischenknickstellung, bei der das Kontaktsystem 20 bereits so weit geöffnet ist, dass ein beim Ausschalten des Kontaktsystems 20 auftretender Lichtbogen zwischen dem Festkontakt 30 und dem Bewegtkontakt 40 gerade erlischt. Der Abstand zwischen dem Bewegtkontakt 40 und dem Festkontakt 30 ist in der 2 mit dem Bezugszeichen S1 gekennzeichnet. Die vollständig geöffnete Kontaktstellung des Kontaktsystems 20 ist in der 2 bzw. bei der zweiten Hubstellung des Hubantriebs 110 noch nicht erreicht.
  • Die 3 zeigt das Schaltgerät 10, nach dem das Ankerelement 200 von der in 2 dargestellten zweiten Hubstellung wieder in die erste Hubstellung, also ausgehend von der 2 nach unten, bewegt worden ist. Es lässt sich erkennen, dass sich das bewegliche Lager 170 des Kniegelenkmechanismus 130 noch weiter nach links bewegt hat, wodurch der Abstand zwischen dem Bewegtkontakt 40 und dem Festkontakt 30 vergrößert wurde. Der Abstand zwischen dem Bewegtkontakt 40 und dem Festkontakt 30 ist in der 3 mit dem Bezugszeichen S2 gekennzeichnet, es gilt S2 > S1.
  • In der 3 lässt sich darüber hinaus erkennen, dass beim Übergang des Ankerelements 200 von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung bzw. beim Verschwenken des beweglichen Lagers 170 nach links der Steuerhebel 180 gegen einen Steuerhebelanschlag 400 geschwenkt wird, so dass es beim Absenken des Kulissenhebels 220 zu einem Verschwenken des Steuerhebels 180 um das bewegliche Lager 170 kommt. Durch das Verschwenken des Steuerhebels 180 verlässt das Steuerhebelende 181 des Steuerhebels 180 die Auflagestelle 222 auf dem Kulissenhebel 220 (vgl. 2) und schwenkt in eine Steuerhebelstellung, in der der Steuerhebel 180 entweder an einer andere Auflagestelle auf dem Kulissenhebel 220 aufliegt oder aber von diesem gänzlich getrennt ist. Die letztgenannte Variante ist in der 3 gezeigt.
  • In der in der 3 gezeigten Stellung des Hubantriebs 110 und des Kontaktsystems 20 ist das Schaltgerät 10 vollständig ausgeschaltet, und der Kniegelenkmechanismus 100 sowie der Steuerhebel 180 haben ihre Endposition erreicht.
  • Das Wiedereinschalten des Schaltgeräts 10 von der in der 3 dargestellten Stellung wird nachfolgend Bezug nehmend auf die 3 bis 5 näher erläutert:
    Ausgehend von dem in der 3 dargestellten vollständig ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts 10 wird zunächst der Hubantrieb 110 aktiviert und das Ankerelement 200 angehoben, bis der Kniegelenkmechanismus 130 die in der 4 dargestellte Strecklage erreicht. Es lässt sich erkennen, dass die Strecklage von 180° des Kniegelenkmechanismus 130 bereits erreicht wird, bevor das Ankerelement 200 seine zweite obere Hubstellung eingenommen hat.
  • Darüber hinaus lässt sich in der 4 erkennen, dass der Bewegtkontakt 40 bereits den Festkontakt 30 erreicht hat und das Kontaktsystem 20 bereits geschlossen und die Kontaktdruckfeder 310 maximal gespannt ist. Das Schaltgerät 10 befindet sich somit im eingeschalteten Zustand, noch bevor das Ankerelement 200 die zweite Hubstellung erreicht hat.
  • In der 5 ist der Zustand des Schaltgeräts 10 dargestellt, nachdem das Ankerelement 200 bzw. der Hubantrieb 110 in die zweite Hubstellung gebracht worden sind. Es lässt sich erkennen, dass sich beim Übergang von der in der 4 dargestellten Stellung zu der in der 5 dargestellten Stellung das bewegliche Lager 170 des Kniegelenkmechanismus 130 noch geringfügig nach rechts bewegt hat, so dass es auch zu einem gerinfügigen Absenken des Koppelelements 150 gekommen ist. Trotz des Absenkens des Koppelelements 150 hat sich die Lage des Bewegtkontakts 40 jedoch nicht verändert, so dass es beim eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts 10, wie er bereits in der 4 gezeigt ist, bleibt.
  • Die 5 zeigt darüber hinaus, dass beim Verschwenken des Kniegelenkmechanismus 130 nach rechts der Steuerhebel 180 gegen eine Feder 450 gedrückt worden ist, wodurch die Feder 450 zumindest geringfügig gespannt wurde. Wird nun im weiteren Schaltverlauf das Ankerelement 200 abgesenkt und der Hubantrieb 110 zurück in die erste Hubstellung gebracht, kommt es zu einem Verschwenken des Kulissenhebels 220 um das zweite feststehende Lager 210 nach unten, wodurch der Steuerhebel 180 durch die Feder 450 von der in der 5 dargestellten Stellung in die in der 1 dargestellte Stellung zurückgeschwenkt werden kann. In dieser zurückgeschwenkten Stellung liegt der Steuerhebel 180 mit seinem Steuerhebelende 181 auf der Auflagestelle 222 des Kulissenhebels 220 auf. Die Stellung des Kniegelenkmechanismus 130 und der Zustand der Kontaktdruckfeder 310 bleiben dabei unverändert.
  • In den 1 und 3 lässt sich erkennen, dass der Kniegelenkmechanismus 130 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 in der ersten Endlage (vgl. 1) einen größeren Streckwinkel zwischen dem Klapphebel 140 und dem Koppelelement 150 aufweist als in der zweiten Endlage. Bei der in der 1 dargestellten ersten Endlage des Kniegelenkmechanismus 130 ist der Streckwinkel mit dem Bezugszeichen α1 gekennzeichnet, der Streckwinkel in der zweiten Endlage trägt in der 3 das Bezugszeichen α2. Mit anderen Worten sind die erste Endlage und die zweite Endlage bezüglich der maximal erreichbaren "Strecklage" asymmetrisch.
  • Der in den 1 bis 5 gezeigte Kniegelenkmechanismus 130 kann einen Bestandteil eines Koppelgetriebes bilden. Beispielsweise kann der Kniegelenkmechanismus 130 ein Bestandteil einer Mehrgelenkkette, insbesondere einer Viergelenkkette, oder eines Mehrgelenkgetriebes, insbesondere eines Viergelenkgetriebes, sein.
  • Wie sich den obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit den 1 bis 5 entnehmen lässt, streckt der Hubantrieb 110 beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung den Kniegelenkmechanismus 130 ausgehend von der ersten Endlage (vgl. 1) des Kniegelenkmechanismus 130 (also ausgehend vom ausgeschaltetem Schaltzustand des Schaltgeräts 10) mittels des Steuerhebels 180 und bewegt diesen über die Strecklage hinaus in eine Zwischenknickstellung, wie sie in der 2 gezeigt ist. Beim Übergang von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung wird der Kniegelenkmechanismus 130 von dieser Zwischenknickstellung (vgl. 2) in die zweite Endlage des Kniegelenkmechanismus 130 (vgl. 3) bewegt.
  • Ausgehend von der zweiten Endlage (vgl. 3) des Kniegelenkmechanismus 130 (also beim Einschalten des Schaltgeräts 10 ausgehend vom ausgeschaltetem Schaltzustand) streckt der Hubantrieb 110 beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung den Kniegelenkmechanismus 130 mittels des Steuerhebels 180 über die Strecklage hinaus unmittelbar in die erste Endlage des Kniegelenkmechanismus 130, ohne dass es – im Unterschied zum Ausschaltvorgang – zu einem Verharren in einer Zwischenknickstellung kommt.
  • Beim Einschalten des Schaltgeräts 10 erfolgt der Übergang des Schaltzustands mit anderen Worten bereits beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung, wohingegen beim Ausschalten des Schaltgeräts 10 gezielt ein Zwischenzustand in Form der Zwischenknickstellung eingestellt wird. In der Zwischenknickstellung sind die Kontakte des Kontaktsystems 20 bereits so weit geöffnet, dass ein Lichtbogen erlischt, wobei das Schaltgerät 10 jedoch noch nicht vollständig ausgeschaltet ist. Dies ermöglicht es, das Schaltgerät 10 in einem Zwischenzustand verharren zu lassen, bei dem ein Erlöschen des Lichtbogens abgewartet werden kann, bevor die Kontakte des Kontaktsystems 20 vollständig geöffnet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Schaltgerät
    20
    Kontaktsystem
    30
    Festkontakt
    40
    Bewegtkontakt
    100
    Antrieb
    110
    Aktuator / Hubantrieb
    120
    Übertragungseinrichtung
    130
    Kniegelenkmechanismus
    140
    Klapphebel
    150
    Koppelelement
    160
    feststehendes Lager
    170
    bewegliches Lager
    180
    Steuerhebel
    181
    Steuerhebelende
    200
    Ankerelement
    210
    feststehendes Lager
    220
    Kulissenhebel
    221
    Hebelende
    222
    Auflagestelle
    230
    Kulissenhebelmitnehmer
    300
    Hubelement
    310
    Kontaktdruckfeder
    320
    feststehendes Lager
    330
    Schwenkhebel
    400
    Steuerhebelanschlag
    450
    Feder
    S1
    Abstand
    S2
    Abstand
    α1
    Streckwinkel
    α2
    Streckwinkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2013/004467 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Antrieb (100) für ein Schaltgerät (10), das ein Kontaktsystem (20) mit einem Festkontakt (30) und einem Bewegtkontakt (40) aufweist, mit einem Aktuator (110) zum Betätigen des Bewegtkontaktes (40) zum Schließen oder Öffnen des Kontaktsystems (20) sowie einer zwischen dem Bewegtkontakt (40) und dem Aktuator (110) angeordneten mechanischen Übertragungseinrichtung (120), dadurch gekennzeichnet, dass – die Übertragungseinrichtung (120) einen Kniegelenkmechanismus (130) aufweist, der durch einen um ein feststehendes Lager (160) schwenkbaren Klapphebel (140) und ein mit dem Klapphebel (140) mittels eines beweglichen Lagers (170) verbundenes Koppelelement (150) gebildet ist, – wobei der Kniegelenkmechanismus (130) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage schwenkbar ist und beim Übergang von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder umgekehrt eine maximale Strecklage passiert und – wobei das Koppelelement (150) den Bewegtkontakt (40) in der ersten Endlage in der das Kontaktsystem (20) schließenden Stellung und in der zweiten Endlage in der Stellung hält, in der das Kontaktsystem (20) geöffnet ist.
  2. Antrieb (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Koppelelement (150) mit dem Bewegtkontakt (40) über ein Hubelement (300) und eine Kontaktdruckfeder (310) in Verbindung steht und – das Koppelelement (150) in der Strecklage über das Hubelement (300) und die Kontaktdruckfeder (310) eine maximale Druckkraft auf den Bewegtkontakt (40) ausübt.
  3. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kniegelenkmechanismus (130) in der ersten Endlage einen ersten Streckwinkel (α1) zwischen Klapphebel (140) und Koppelelement (150) und in der zweiten Endlage einen zweiten Streckwinkel (α2) zwischen Klapphebel (140) und Koppelelement (150) aufweist und – der erste Streckwinkel (α1) des Kniegelenkmechanismus (130) größer als der zweite Streckwinkel (α2) des Kniegelenkmechanismus (130) ist.
  4. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem beweglichen Lager (170) zusätzlich ein Steuerhebel (180) in Verbindung steht, mit dem sich der Kniegelenkmechanismus (130) von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder umgekehrt bewegen lässt.
  5. Antrieb (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (180) von einem um ein zweites feststehendes Lager (210) schwenkbaren Kulissenhebel (220) auslenkbar ist.
  6. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (100) einen Hubantrieb (110) aufweist, der eine erste Hubstellung und eine zweite Hubstellung annehmen kann.
  7. Antrieb (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubantrieb (110) mit dem Kniegelenkmechanismus (130) derart gekoppelt ist, dass ein Übergang des Hubantriebs (110) von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung und wieder zurück in die erste Hubstellung ein Umstellen der Endlage des Kniegelenkmechanismus (130) hervorruft, nämlich entweder ausgehend von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder ausgehend von der zweiten Endlage in die erste Endlage.
  8. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche 6–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubantrieb (110) mit dem um das zweite feststehende Lager (210) schwenkbaren Kulissenhebel (220) derart in Verbindung steht, dass er diesen beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung in Richtung des beweglichen Lagers (170) schwenkt und beim Übergang von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung von diesem wegschwenkt.
  9. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubantrieb (110) beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung den Kniegelenkmechanismus (130) ausgehend von der ersten Endlage des Kniegelenkmechanismus (130) mittels des Steuerhebels (180) streckt und über die Strecklage hinaus in eine Zwischenknickstellung bewegt und beim Übergang von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung von dieser Zwischenknickstellung in die zweite Endlage des Kniegelenkmechanismus (130) bewegt.
  10. Antrieb (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenknickstellung, die der Kniegelenkmechanismus (130) ausgehend von der ersten Endlage erreicht, derart gewählt ist, dass das Kontaktsystem (20) zwar soweit geöffnet ist, dass ein beim Ausschalten auftretender Lichtbogen zwischen dem Festkontakt (30) und dem Bewegtkontakt (40) gerade erlischt, die vollständig geöffnete Kontaktstellung des Kontaktsystems (20) jedoch noch unerreicht ist.
  11. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche 6–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubantrieb (110) beim Übergang von der ersten Hubstellung in die zweite Hubstellung den Kniegelenkmechanismus (130) ausgehend von der zweiten Endlage des Kniegelenkmechanismus (130) mittels des Steuerhebels (180) streckt und über die Strecklage hinaus unmittelbar – ohne Verharren in einer Zwischenknickstellung – in die erste Endlage des Kniegelenkmechanismus (130) bewegt.
  12. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche 6–11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (180) erst beim Übergang von der zweiten Hubstellung in die erste Hubstellung von der jeweiligen bei der ersten Hubstellung vorhandenen Steuerhebelendstellung zu der jeweils anderen Steuerhebelendstellung geschwenkt wird.
  13. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniegelenkmechanismus (130) einen Bestandteil eines Koppelgetriebes bildet.
  14. Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniegelenkmechanismus (130) einen Bestandteil einer Mehrgelenkkette, insbesondere einer Viergelenkkette, oder eines Mehrgelenkgetriebes, insbesondere eines Viergelenkgetriebes, bildet.
  15. Schaltgerät (10) mit einem Antrieb (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
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