DE1035745B

DE1035745B - Switching mechanism for automatic switches, especially installation automatic switches

Info

Publication number: DE1035745B
Application number: DEL22876A
Authority: DE
Inventors: Alfred Fehrenbach; Heinrich Fraatz; Dipl-Ing Rudolf Frobel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1955-09-08
Filing date: 1955-09-08
Publication date: 1958-08-07

Description

Es sind bereits Schaltmechanismen für Selbstschalter, insbesondere Installations-Selbstschalter, vorgeschlagen worden, bei denen das Bedienungsorgan einen Schwenkhebel steuert, der mit seinem einen Ende an dem Anker eines Auslösemagneten angelenkt ist und mit seinem anderen freien Ende über eine Verklinkungsstelle auf einen von der Ausschaltfeder belasteten Schaltschieber oder die Kontaktbrücke selbst einwirkt. Das nach Art eines Kipphebels ausgebildete Bedienungsorgan gleitet unmittelbar auf dem Schwenkhebel und verspannt sich mit diesem in der Einschaltlage. Switching mechanisms for circuit breakers, in particular installation circuit breakers, have already been proposed been, in which the operating member controls a pivot lever with his one End is hinged to the armature of a release magnet and with its other free end via a latching point on a slide switch loaded by the opening spring or on the contact bridge itself acts. The operating member, designed in the manner of a rocker arm, slides directly on the swivel arm and braces itself with this in the switch-on position.

Neben dem sehr einfachen Aufbau des Schaltmechanismus besitzen derartige Anordnungen den Vorteil, daß nach Entklinkung der Kontaktbrücke oder des Schaltschiebers diese Teile unabhängig vom übrigen Mechanismus, also ohne daß weitere Massen beschleunigt zu werden brauchen, abschalten. Die Schaltzeiten können mit Hilfe dieser Anordnungen verkürzt und damit die Schaltleistungen der Schaltgeräte erhöht werden. Nachteilig ist jedoch, daß auf der Verklinkungsstelle zwischen dem Schaltschieber oder der Brücke und dem Schwenk- und Klinkenhebel der volle Druck der Ausschaltfeder liegt, so daß bei der Entklinkung von den Auslöseorganen erhebliche Kräfte aufgebracht werden müssen, die auch noch die Reibungskräfte zwischen dem Schwenkhebel und dem auf ihm aufliegenden Arm des Bedienungskipphebels überwinden müssen. Diese Reibungskräfte sind außerdem nicht genau bestimmbar und erheblichen Schwankungen unterworfen, so daß die Auslösecharakteristik derartiger Schalter nicht zufriedenstellend ist.In addition to the very simple structure of the switching mechanism, such arrangements have the advantage that after unlatching the contact bridge or the slide switch, these parts are independent of the rest Switch off the mechanism without further masses needing to be accelerated. The switching times can be shortened with the help of these arrangements and thus the switching capacities of the switching devices increased will. The disadvantage, however, is that on the latching point between the slide switch or the Bridge and the swivel and ratchet lever is the full pressure of the opening spring, so that in the Unlatching of the trigger organs must be applied considerable forces, which also still the Frictional forces between the pivot lever and the arm of the operating rocker arm resting on it have to overcome. In addition, these frictional forces cannot be precisely determined and there are considerable fluctuations subject, so that the trip characteristic of such switches is not satisfactory.

So ist insbesondere bei Zwischenschaltstellungen, also bei noch nicht ganz in Einschaltlage geschwenktem Bedienungsknebel, die Reibungskraft zwischen Knebel und Schwenkhebel wesentlich größer als in Endstellung, da der Knebel in dieser Stellung an einem längeren Hebelarm angreift. In einer derartigen Stellung kann daiher unter Umständen die Kraft der Auslöseorgane für eine Auslösung nicht ausreichend sein.This is particularly the case with intermediate switching positions, that is, when it is not yet fully swiveled into the switch-on position Control knob, the frictional force between the knob and the swivel lever is significantly greater than in End position because the toggle engages a longer lever arm in this position. In such a Position may therefore not, under certain circumstances, the force of the triggering organs sufficient for triggering be.

Es ist weiterhin bereits vorgeschlagen worden, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß unter Verzicht auf ein völlig freies Abschalten des Schaltschiebers der Schwenkhebel unmittelbar mit dem Schaltschieber oder mit den beweglichen Kontakten selbst gelenkig verbunden ist, wobei die Auslöseorgane den Schwenkhebel am freien Ende seines langen Hebelarms verklinken oder im Auslösefalle freigeben,It has also already been proposed to avoid these disadvantages by doing without on a completely free shutdown of the slide switch, the swivel lever directly with the slide switch or is articulated to the movable contacts themselves, the tripping elements being the Latch the swivel lever at the free end of its long lever arm or release it in the event of a trigger,

Ein derartiger Mechanismus ist im Aufbau sehr einfach und betriebssicher, jedoch muß die Ausschaltfeder zur Beschleunigung des mit dem Schaltschieber gelenkig verbundenen Schwenkhebels zusätzlich Kräfte aufbringen, die sich nachteilig auf die Schaltzeit jeSuch a mechanism is very simple and reliable in construction, but the opening spring must additional forces to accelerate the pivot lever, which is articulated with the slide switch that have a detrimental effect on the switching time each

Schaltmechanismus für Selbstschalter, insbesondere Installations-SelbstschalterSwitching mechanism for circuit breakers, especially installation circuit breakers

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Alfred Fehrenbach, Dipl.-Ing. Rudolf FrobelAlfred Fehrenbach, Dipl.-Ing. Rudolf Frobel

und Heinrich Fraatz, Hameln, sind als Erfinder genannt wordenand Heinrich Fraatz, Hameln, have been named as inventors

nach Gewicht und Ausbildung des Schwenkhebels auswirken.effect on the weight and design of the swivel lever.

Erfindungsgemäß werden die Abschaltzeiten, weiter verkürzt und die erwähnten Nachteile vermieden, indem durch die Anordnung einer zusätzlichen Verklinkungsstelle zwischen dem Schaltschieber und dem Schwenkhebel ein freies Abschalten des ersteren eras möglicht wird.According to the invention, the shutdown times are further shortened and the disadvantages mentioned are avoided by by arranging an additional notch between the slide switch and the Swivel lever a free shutdown of the former is possible.

Diese Anordnung hat den Vorzug, daß der Schwenkhebel vom Moment der Auslösung an nicht mehr in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Sdhaltschieber und damit der Ausschaltfeder steht, der Schaltschieber also ungehemmt in die Ausschaltstellung geht. Ein weiterer Vorteil ist, daß es in einfacher Weise möglich ist, die den Kontaktdruck erzeugende Feder vor dieser Verklinkungsstelle anzuordnen, so daß beim Lösen der Verklinkung der Kontaktdruck sofort aufgehoben wird.This arrangement has the advantage that the pivot lever is not from the moment it is triggered more in a frictional connection with the stop slide and so that the switch-off spring is in place, the slide switch is uninhibited in the switch-off position goes. Another advantage is that it is possible in a simple manner to produce the contact pressure To arrange spring in front of this latching point, so that the contact pressure when releasing the latching is canceled immediately.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein besonderer Hebel vorgesehen, der vom Schwenk^ hebel gesteuert wird und den Schaltschieber direkt entklinkt. Dabei kann dieser Hebel mit dem Schaltschieber gelenkig verbunden sein und seinerseits von dem Schwenkhebel verklinkt werden oder aber mit dem Schwenkhebel gelenkig verbunden sein und den Schaltschieber verklinken.According to a further feature of the invention, a special lever is provided from the pivot ^ lever is controlled and the slide switch is unlatched directly. This lever can be used with the slide switch be articulated and in turn latched by the pivot lever or with be articulated to the pivot lever and latch the slide switch.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Erfindüngsgedankens stützt sich der gelenkig mit dem Schaltschieber verbundene Zwischenhebel an einem etwa rechtwinklig vom Schwenkhebel ausgehenden Klinkenhebel ab, so daß bei Drehung des Schwenkhebels um seine Achse der Zwischenhebel von einem ebenfalls am Schwenkhebel angeordneten Stützarm aus seiner Rastlage herausgedrückt wird. Diese Anordnung vermeidet jeden toten Verklinkungsweg und erzielt daher eine Auslösung auch bei kurzem Schwenkbereich des Schwenkhebels.In an advantageous embodiment of the inventive concept the intermediate lever, which is articulated to the slide switch, is supported on one approximately at right angles from the pivot lever proceeding from the ratchet lever, so that when the pivot lever is rotated around its axis the intermediate lever of a support arm also arranged on the pivot lever is pushed out of its detent position. This arrangement avoids any dead latch path and therefore achieves a release even with a short pivoting range of the pivoting lever.

809 580/414809 580/414

Der Schwenkhebel wirkt bei den beschriebenen Anordnungen ähnlich wie ein Kraftspeicher, da eine an dem Schwenkhebel angreifende Feder die Funktion einer Kraftspeicherfeder haben kann. Zusätzlich kann noch ein besonderer Kraftspeicher vorgesehen werden. Dies ist jedoch nur notwendig, wenn auf Grund konstruktiver Verhältnisse das Übersetzungsverhältnis am Schwenkhebel so klein ist, daß ausreichend geringe Verklinkungskräfte nidht erzielt werden können.In the arrangements described, the pivot lever acts similarly to an energy store, since one is on the spring acting on the pivot lever can have the function of a force storage spring. Additionally can a special energy store can be provided. However, this is only necessary if it is more constructive Ratios the transmission ratio on the pivot lever is so small that sufficiently low Latching forces cannot be achieved.

Als zweite Verklinkungsstelle kann auch ein zwisehen dem Schwenkhebel und dem Schaltschieber eingeschaltetes Kniegelenk vorgesehen sein, das im Auslösefalle von einem besonderen Kraftspeicherhebel über seine Totpunktlage gedrückt wird. Bei dieser Anordnung wird der Schwenkhebel selbst nicht mitbeschleunigt, die Hebel des Kniegelenks müssen jedoch bewegt werden. Dies verursacht eine gewisse, wenn auch geringfügige Verzögerung bei dem Abschaltvorgang. Die Anordnung hat jedoch den Vorteil, daß die Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit geringer sind.A zwisehen can also be used as a second latching point the pivot lever and the slide switch switched on knee joint be provided, which in the trigger case is pressed by a special energy storage lever over its dead center position. With this arrangement the swivel lever itself is not accelerated, but the levers of the knee joint must be moved. This causes a certain, albeit slight, delay in the shutdown process. However, the arrangement has the advantage that the demands on manufacturing accuracy are lower are.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 bis 4 vier Ausführungsbeispiele. The drawing shows four exemplary embodiments in FIGS.

Fig. 1 zeigt den Schaltmechanismus in der Einschaltlage. Mit 1 ist der Schwenkhebel bezeichnet, der mit seiner Achse 2 in zwei Schlitzen 5 geführt ist und mit seinem Schenkel 3 den Schaltschieber 4 über eine Verklinkungsstelle 24 in Einsclialtlage bringt.Fig. 1 shows the switching mechanism in the switched-on position. 1 with the pivot lever is referred to, the is guided with its axis 2 in two slots 5 and with its leg 3 the slide switch 4 via a Brings latching point 24 in Einsclialtlage.

Der Arbeitshebelarm 6 des Knebels 7 steuert den Schwenkhebel 1 über die Rolle 8, die durch die Feder 9 gegenüber dem Festlagerpunkt 10 des Knebels federnd gelagert ist, so daß diese Feder die Funktion einer Kontaktfeder übernimmt. Das freie Ende des Schwenkhebels 1 wird durch den kurzen Hebelarm 11 des Ankers 12 verklinkt. Gibt der Anker 11 den Schwenkhebel 1 frei, so drückt die Kontaktfeder 9 und eine unter Umständen zusätzlich angeordnete, nicht dargestellte Feder den Schwenkhebel um seinen Lagerpunkt 2, so daß der Schenkel 3 die Verklinkungsstelle 24 des Schaltschiebers 4 freigibt und dieser mit der Kontaktbrücke 14 durch die Auslösefeder von den Festkontakten 13 abgerissen wird.The working lever arm 6 of the toggle 7 controls the pivot lever 1 via the roller 8, which is controlled by the spring 9 is resiliently mounted relative to the fixed bearing point 10 of the toggle, so that this spring has the function of a Contact spring takes over. The free end of the pivot lever 1 is through the short lever arm 11 of the anchor 12 latched. If the armature 11 releases the pivot lever 1, the contact spring 9 and a presses possibly additionally arranged, not shown spring, the pivot lever about its bearing point 2, so that the leg 3 releases the latching point 24 of the slide switch 4 and this with the Contact bridge 14 is torn off from the fixed contacts 13 by the release spring.

Fig. 2 zeigt im wesentlichen eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1, jedoch ist an dem Schaltschieber 4 der Zwischenhebel 15 angelenkt, der von einem Klinkenarm 16 des Schwenkhebels 1 in Einschaltlage gehalten wird. Ein zweiter, an dem Schwenkhebel 1 angeordneter Stützarm 17 drückt im Auslösefalle, d. h. wenn der Anker 11, 12 den Schwenkhebel 1 freigegeben hat, den Zwischenhebel 15 aus seiner Rastlage. Die Schwenkachse 25 erhält eine Führung 26 parallel zur Führung 5 der Gelenkachse 2. Diese Anordnung ermöglicht es, daß der Zwischenhebel 15 bei Schwenkung des Hebels 1 zwangsweise aus seiner Verklinkungsstelle 24 mit dem Klinkenarm 16 herausgedrückt wird, so daß also keine toten Wege während der Entklinkung auftreten können.FIG. 2 essentially shows an arrangement similar to FIG. 1, but is on the slide switch 4 the intermediate lever 15 is articulated by a ratchet arm 16 of the pivot lever 1 is held in the switched-on position. A second one on the pivot lever 1 arranged support arm 17 presses in the release case, d. H. when the armature 11, 12 releases the pivot lever 1 has, the intermediate lever 15 out of its detent position. The pivot axis 25 receives a guide 26 parallel to the guide 5 of the hinge axis 2. This arrangement allows the intermediate lever 15 at Pivoting of the lever 1 is forcibly pushed out of its latching point 24 with the ratchet arm 16 so that no dead paths can occur during unlatching.

Fig. 3 zeigt eine weitere konstruktive Lösung mit einem am Schwenkhebel 1 angelenkten besonderen Klinkenhebel 15, dessen Lagerpunkt 2 beweglich in den Schlitzen 5 geführt ist. Der Klinkenhebel 15 wird über den kurzen Hebelarm 18 des Schwenkhebels 1 nach Freigabe durch den Anker 11 und Zurücklegen eines kurzen Freihubes wie von einem Kraftspeicher aus seiner Verklinkungslage mit dem Schaltschieber 4 herausgedrückt. Zusätzlich ist noch ein Übertragungsgestänge 19 vorgesehen, das mittels eines Schlitzes auf der Knebelachse 10 geführt ist und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Anker 11 und dem Klinkenhebel 15 herstellt. Der Klinkenhebel 15 wird im Falle einer Kurzschlußauslösung von den Auslöseorganen über das Gestänge 19 unabhängig von dem als Kraftspeicher wirkenden Schwenkhebel 1 aus seiner Rastlage gerissen.Fig. 3 shows a further structural solution with a hinged on the pivot lever 1 special Ratchet lever 15, the bearing point 2 of which is movably guided in the slots 5. The ratchet lever 15 is via the short lever arm 18 of the pivot lever 1 after being released by the armature 11 and putting it back a short free stroke as from an energy storage mechanism from its latching position with the slide switch 4 pushed out. In addition, a transmission linkage 19 is also provided, which by means of a slot is guided on the toggle axis 10 and a non-positive connection between the armature 11 and the ratchet lever 15 produces. The ratchet lever 15 is in the event of a short circuit of the Trigger members via the linkage 19 independently of the pivot lever 1 acting as an energy storage device torn its rest position.

Nach Fig. 4 dient als zweite Verklinkungsstelle ein Kniehebelpaar 20, 21, dessen einer Schenkel 20 mit dem Schwenkhebel 1 und dessen anderer Schenkel 21 mit dem Schaltschieber 4 gelenkig verbunden ist. Auf das Gelenk 22 wirkt im Auslösefalle der Kraftspeicherhebel 23, der von dem Auslöseorgan 11 freigegeben wird. Unter Verzicht auf ein völlig freies Abschalten des Schaltschiebers 4 ist so ein Mechanismus geschaffen, der gegenüber den Mechanismen nach Fig. 1 bis 3 den Vorzug hat, geringere Forderungen an die Genauigkeit bei der Fertigung zu stellen. Die geringen Nachteile in bezug auf die Abschaltgeschwindigkeit, die auf Grund der erforderlichen Beschleunigung der Kniegelenkmassen auftreten, können meist in Kauf genommen werden.According to FIG. 4, a pair of toggle levers 20, 21, one leg 20 of which is used as the second latching point the pivot lever 1 and its other leg 21 is articulated to the slide switch 4. on In the event of a trip, the joint 22 acts on the energy storage lever 23, which is released by the trip element 11 will. By dispensing with a completely free switching off of the slide switch 4, such a mechanism is created, which has the advantage over the mechanisms of FIGS. 1 to 3, lower demands on the Manufacturing accuracy. The minor disadvantages with regard to the shutdown speed, which occur due to the necessary acceleration of the knee joint masses can usually be in Purchase to be taken.

Claims

Patent claims:

1. Mechanism for circuit breakers, especially for installation circuit breakers, with thermal and / or magnetic release, in which the operating element controls a pivot lever, which acts with its one end on the actual switching elements and with its other end End is controlled by the one or more triggering elements, characterized in that between the actual switching elements (slide switch 4) and the swivel lever (1) an additional latching point (24) is arranged such that the pivot lever (1) after releasing its long Lever arm through the release elements directly or indirectly the additional latch (24) the switching devices releases.

2. Mechanism for automatic switch according to claim. 1, characterized in that a fixed with the pivot lever (1) connected and approximately at right angles to the pivot point (2) of the pivot lever (1) arranged ratchet lever (3) with its ratchet end (24) latches the switch slide (4) (Fig. 1).

3. Mechanism for automatic switch according to claim 1, characterized in that one with the Switch slide (4) or a special ratchet lever articulated with the swivel lever (1) (15) is provided, the hinge axis (2) of which in a guide track (5) parallel to the switching direction slides (Figs. 2 and 3).

4. Mechanism for automatic switch according to claim 1 and 3, characterized in that in parallel to the guide track (5) for the pivot axis (25) of the pivot lever (1) a special guide track (26 in Fig. 2) is provided and two arms starting from the pivot point (25) (16, 17) are fixedly arranged on the pivot lever (1), one of which is an arm (16) as a support lever for the special ratchet lever (15) and the other arm (17) after releasing the Pivot lever (1) through the release elements (11, 12) the special ratchet lever (15) from its Presses the locking position at the latching point (24).

5. Mechanism for automatic switch according to claim 1, 3 and 4, characterized in that the arm (17, 18) of the pivot lever (1) only after having covered a certain free stroke, as in Energy storage levers known, engages the special ratchet lever (15) (Fig. 2 and 3).

6. Mechanism for automatic switch according to claim 1 and 3, characterized in that a Lever arm of the ratchet lever (15) via a guide linkage (19 in Fig. 3) directly in a non-positive manner Connection with the trigger element (11) is and that via this linkage (19) the immediate triggering of the additional latching (24) of the slide switch (4) in the event of a short circuit takes place regardless of the position of the pivot lever (1).

7. Mechanism for automatic switch according to claim 1 and 3, characterized in that as

second latching point is arranged between the pivot lever (1) and the slide switch (4) A pair of toggle levers (20, 21 in FIG. 4) is used, at the joint (22) of which a special one The energy storage lever (23) engages and the release when the joint (22) is pressed above the dead center position of the slide switch (4).

Considered publications:
German Patent No. 666,338;
Swiss Patent No. 303 427;
French patent specification No. 814 480.

1 sheet of drawings