DE1041572B

DE1041572B - Drive device for electric circuit breakers

Info

Publication number: DE1041572B
Application number: DEL12955A
Authority: DE
Inventors: Max Boettger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-07-25
Filing date: 1952-07-25
Publication date: 1958-10-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für elektrische Leistungsschalter, die mit einer Freiauslösung ausgerüstet sind. Die Freiauslösung hat die Aufgabe, bei Auftreten eines Überstromes mittels eines Auslösemagneten eine Sperrvorrichtung für die unter der Wirkung einer Ausschaltfeder stehende Schaltwelle außer Kraft zu setzen und dadurch die Trennung der Schaltkontakte unter Lösung ihrer Kupplung mit dem Schalthebel zu bewirken. Um sowohl eine schnelle Trennung als auch eine schnelle Schließung der Kontakte zu erreichen, sind diese Schalter außer mit einer Ausschaltfeder noch mit einer Einschaltfeder versehen. Die Einschaltfeder ist im ausgeschalteten Zustand des Schalters ganz oder nahezu entspannt. Nach einer Auslösung des Schalters, die entweder durch die Freiauslösung direkt oder auch von Hand erfolgen kann, wobei im letzteren Fall durch eine geringfügige Ausschaltbewegung des Antriebshebels über ein Hebelgestänge und einen Steuernocken ebenfalls die Freiauslösung betätigt wird, mußte man bisher, um den Schalter wieder einsatzbereit zu machen, den Schalthebel aus der Einschaltstellung, in der er verblieben war, zunächst in die Ausschaltstellung nachholen. Ein Spannen der Einschaltfeder erfolgt dann erst durch die Rückführung des Schalthebels bis kurz vor Erreichen der Einschaltstellung, in welcher selbst die Einschaltfeder die Kontakte schließt und dabei zugleich die Ausschaltfeder spannt. Da für das Spannen der Einschaltfeder somit nur die Rückführbewegung des Schalthebels zur Verfügung steht, erfordert diese Einschaltbewegung namentlich bei Schaltern mit steigender Schaltleistung einen erheblichen Krafteinsatz. Man hat deshalb Ratschenantriebe vorgesehen, die eine Unterteilung des Spannvorganges in mehrere Hübe ermögliehen, um dadurch mit geringeren Spannkräften auszukommen. Durch die Ratschenantriebe erhöhen sich naturgemäß die Herstellungskosten eines solchen Schalters.The invention relates to a drive device for electrical circuit breakers with a trip-free trip are equipped. The trip-free mechanism has the task of using a tripping magnet a locking device for the standing under the action of an opening spring To override switching shaft and thereby the separation of the switching contacts by releasing their Effect clutch with the gear lever. To both a quick breakup and a quick one To achieve closure of the contacts, these switches are not only equipped with an opening spring provided with a closing spring. The closing spring is completely or when the switch is switched off almost relaxed. After the switch has tripped, either directly or via the trip-free trip can also be done by hand, in the latter case by a slight disengaging movement of the drive lever the trip-free release is also actuated via a lever linkage and a control cam, Until now, in order to make the switch ready for use again, you had to move the switch lever out of the on position, in which it remained, first move it to the switch-off position. Tensioning the closing spring then only takes place by returning the shift lever until shortly before reaching the switch-on position, in which the closing spring itself closes the contacts and at the same time the opening spring tense. As for the tensioning of the closing spring, only the return movement of the switching lever is available, requires this switch-on movement in particular for switches with increasing switching capacity a considerable effort. Ratchet drives have therefore been provided that have a subdivision enable the clamping process in several strokes, in order to get by with lower clamping forces. The ratchet drives increase naturally the manufacturing costs of such a switch.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für Schalter, bei denen Ratschenantriebe zu teuer werden und andererseits das Spannen der Einschaltfeder in einem Hub einen zu hohen Kraftaufwand erfordert, diese Feder mit einfacheren Mitteln bei geringem Kraftaufwand zu spannen.The invention is based on the object for switches in which ratchet drives are too expensive and on the other hand, the tensioning of the closing spring in one stroke requires too much force, to tension this spring with simpler means with little effort.

Die Erfindung geht hierbei von einem Handhebelantrieb mit dem üblichen, zwischen 90 und 180° beschränkten Schaltwinkel für elektrische Leistungsschalter mit Freiauslösung und unter Federkraft erfolgendem Ein- und Ausschalten der Kontakte aus. Erfindungsgemäß ist der eine Angriffspunkt der Einschaltfeder an einer Zwischenwelle angeordnet, die z. B. über ein Hebelgelenk mit der Antriebswelle und über die Freiauslösung mit der Schaltwelle gekuppelt Antriebsvorrichtung
für elektrische LeistungsschalterThe invention is based on a hand lever drive with the usual switching angle limited between 90 and 180 ° for electrical circuit breakers with trip-free and spring-loaded switching of the contacts on and off. According to the invention the one point of application of the closing spring is arranged on an intermediate shaft which z. B. via a lever joint with the drive shaft and via the trip-free release with the control shaft coupled drive device
for electrical 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

Max Böttger, Kassel,
ist als Erfinder genannt wordenMax Böttger, Kassel,
has been named as the inventor

ist, während der andere Angriffspunkt der Einschaltfeder an der Antriebswelle liegt. Auf diese Weise ist es möglich, mit einfachen Hebelgestängen bei nur einer Einsdhaltfeder diese zunächst mit einer für den Bedienenden günstigen Bewegung des Handhebels von oben nach unten am stärksten vorzuspannen und die restliche Spannung der Feder mit der folgenden Hebelbewegung von unten nach oben, also mit dem kräftemäßig weniger günstigen Hub, herzustellen.is, while the other point of application of the closing spring is on the drive shaft. That way is it is possible with simple lever rods with only one Einsdhaltfeder this initially with one for the Operating favorable movement of the hand lever from top to bottom to bias the strongest and the remaining tension of the spring with the following lever movement from bottom to top, i.e. with the strength-wise less favorable stroke to produce.

Schalter mit Einschaltfedern zu versehen, die ebenfalls durch die Betätigung eines Handhebels über jeweils 180° gespannt werden, sind an sich bekannt. Bei einem dieser Schalter wird jedoch zunächst bei der ersten Schaltbewegung der eine Angriffspunkt der Feder nur in eine Sperrstellung gebracht und erst bei der zweiten Schaltbewegung die Feder gespannt. Hierbei hat also der Bedienende nach wie vor auf einem Schaltwege die Gesamtspannkraft aufzubringen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist der Schalter insoweit verbessert, als zwei Einschaltfedern vorgesehen sind, von denen jeweils eine bei jedem Schalthub gespannt wird und beide dann nach der Auslösung die Einschaltung gemeinsam vornehmen. Es ist aber dabei erforderlich, daß der Schalthub über 360° in einer Drehrichtung erfolgt, was bei Anbringung des Schalthebels, z. B. an einer Schalttafel, eine komplizierte Vorrichtung zur Umwandlung der Schalthebelbewegung voraussetzt. Es ist auch bekannt, durch einen Motor eine Antriebswelle über 360° zu bewegen, die über eine Zwischenwelle zunächst eine Einschaltfeder in der einen Richtung spannt, während bei der weiteren Drehung das andere Ende der Feder gespannt wird und beide Stellungen der Feder durch eine Sperrvorrichtung festgehalten werden. Da aber auch diese Antriebsvorrichtung eine Drehbewegung von 360° in der gleichen Richtung erfordert, ist sieTo provide switches with closing springs, which are also activated by operating a hand lever are each clamped 180 ° are known per se. For one of these switches, however, is initially at the first switching movement of one point of application of the spring is only brought into a locking position and only at the spring is tensioned after the second switching movement. Here, the operator still has one Shift travel to apply the total clamping force. To avoid this disadvantage, the switch is so far improved, as two closing springs are provided, one of which at each switching stroke is tensioned and both then switch on together after tripping. But it is it is necessary that the switching stroke takes place over 360 ° in one direction of rotation, which is when the Shift lever, e.g. B. on a control panel, a complicated device for converting the shift lever movement presupposes. It is also known to use a motor to move a drive shaft over 360 °, which initially tensioned a closing spring in one direction via an intermediate shaft, while in the further rotation the other end of the spring is tensioned and both positions of the spring through a locking device can be held in place. But since this drive device also has a rotary movement of 360 ° in the same direction, it is

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für einen Handantrieb, der sich zwischen 90 und 180° bewegt, nicht geeignet.for a manual drive that is between 90 and 180 ° moved, not suitable.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist bei der neuen Antriebsvorrichtung die Freiauslösung auf der Zwischenwelle angebracht, woraus sich der Vorteil ergibt, daß durch geeignete Wahl der wirksamen Hebelarme eine Angleidhung der — an sich fallenden — Federcharakteristik an die erforderliche ansteigende Drehmomentencharakteristik des Schalters ermöglicht wird. Durch die Übersetzung wird ein geringerer Kraftaufwand zur Betätigung der Freiauslösung benötigt. Dadurch kann die Freiauslösung mechanisch leichter gebaut werden, als es bei direkter Anbringung auf der Schaltwelle notwendig ist.According to a further development of the invention, the trip-free release is on in the new drive device attached to the intermediate shaft, which has the advantage that by suitable choice of the effective Lever arms an attachment to the - per se falling - Spring characteristic to the required increasing torque characteristic of the switch is made possible. The translation means that less effort is required to operate the release mechanism needed. As a result, the trip-free release can be built mechanically more easily than with a direct one Attachment to the shift shaft is necessary.

Als Sperrvorrichtungen könnten Sperrklinken in Verbindung mit Sperrnocken dienen, die an der Antriebs- bzw. Zwischenwelle angebracht sind. Da diese Sperren jedoch einen größeren Aufwand erfordern, bildet man zweckmäßigerweise den ohnehin erforderlichen Kurbeltrieb zwischen Schaltwelle und Freiauslösung so aus, daß er in der Ausschaltstellung in der Totpunktlage liegt, wodurch in an sich bekannter Weise eine Drehung der Zwischenwelle und damit die vorzeitige Entspannung der Einschaltfeder verhindert wird. Ebenso kann man die volle Spannung der Einschaltfeder an der Antriebswelle dadurch sichern, daß man den Spannhebel an dieser Welle mit der geeignet ausgebildeten Aufhängevorrichtung der Feder in eine Totpunktlage bringt. Die Größe der beiden Beträge für die Spannarbeit der Einschaltfeder kann durch die Wahl der Größe der Hebel, an denen die Einschaltfeder aufgehängt ist, festgelegt werden.As locking devices, pawls in connection with locking cams could be used, which are attached to the drive or intermediate shaft are attached. However, since these locks require more effort, the crank drive, which is required anyway, is expediently formed between the control shaft and trip-free release so that it is in the switched-off position in the dead center position, which is known per se Way prevents rotation of the intermediate shaft and thus premature relaxation of the closing spring will. You can also ensure the full tension of the closing spring on the drive shaft that the tensioning lever on this shaft with the appropriately designed suspension device of the spring in a Brings dead center. The size of the two amounts for the tensioning work of the closing spring can be determined by the choice of the size of the lever on which the closing spring is suspended can be determined.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein praktisches Ausführungsbeispiel dargestellt. To further explain the invention, a practical embodiment is shown in the drawing.

Abb. 1 zeigt den Schalter im eingeschalteten Zustand, Fig. 1 shows the switch when it is switched on,

Abb. 2 kurz vor dem Einschalten;Fig. 2 shortly before switching on;

Abb. 3 stellt die Ansicht eines Teiles der Spannvorrichtung dar, währendFig. 3 is a view of part of the jig, while

Abb. 4 die Antriebsvorrichtung unmittelbar nach dem Ausschalten bei noch nicht wieder gespannter Einschaltfeder zeigt.Fig. 4 the drive device immediately after switching off when not yet tensioned again Closing spring shows.

Der mit der Antriebswelle 1 verbundene Schalthebel V steht in Abb. 1 in der Einschaltstellung. Die Welle 1 ist über ein Hebelgelenk 2/3 mit einem Spannhebel 4 verbunden, der auf der Zwischenwelle 5 drehbar angeordnet ist. Die Welle 5 ist über einen Hebel 6, der starr mit ihr befestigt ist, mit dem Kniegelenk 7/8 des Freiauslösemechanismus und über den Kurbeltrieb 9/10 mit der Schaltwelle 11 gekuppelt. Die Schaltwelle 11 betätigt bei ihrer Drehung über den Hebel 12 den beweglichen Sdhaltstift 13, der zwischen den schematisdh angedeuteten Kontakten 14 und 15 gleitet. Das eine Ende der Ausschaltfeder 16 kann z. B. an dem Hebel 12 angebracht sein, während das andere Ende dieser Feder an einem festen Punkt liegt. Die Einschaltfeder 17 ist mit dem einen Ende an dem Hebel 18 an der Zwischenwelle 5 und mit dem anderen Ende über ihren bogenförmigen Halter 19 an dem Hebel 20 an der Antriebswelle aufgehängt. The switching lever V connected to the drive shaft 1 is in the switched-on position in Fig. 1. The shaft 1 is connected via a lever joint 2/3 to a tensioning lever 4 which is rotatably arranged on the intermediate shaft 5. The shaft 5 is coupled to the knee joint 7/8 of the release mechanism via a lever 6, which is rigidly attached to it, and to the control shaft 11 via the crank mechanism 9/10. As it rotates, the switching shaft 11 actuates the movable stop pin 13 via the lever 12, which slides between the contacts 14 and 15 indicated in the diagram. One end of the opening spring 16 can, for. B. be attached to the lever 12, while the other end of this spring is at a fixed point. The closing spring 17 is suspended with one end on the lever 18 on the intermediate shaft 5 and with the other end via its arcuate holder 19 on the lever 20 on the drive shaft.

Der Mechanismus der Freiauslösung besteht außer dem Kniegelenk 7/8 noch aus den beiden auf der Welle 5 drehbar befestigten Platinen 21 und 22, die an den Verbindungspunkt zwischen Kniegelenk 7/8 und den Laschen 9 des Kurbeltriebes 9/10 angelenkt sind. Zwischen den beiden Platinen dreht sich der Hebel 6, der eine Kupplungsnase 23 besitzt, außerdem ist mit diesem Hebel 6 eine Auslösewippe 24 um ihre Mittelachse drehbar befestigt (Abb. 2). Diese Wippe hat eine Sperrnase 25, mit der sie sich gegen einen Nocken 26 an dem Hebel 7 abstützt (Abb. 1). An der Wippe 24 befindet sich ein Ansatz 27, der an einem S teuer nocken 28 des Spannhebels 4 anliegt (Abb. 3). Der Spannhebel 4 hat außerdem zwei als Mitnehmer ausgebildete Ansätze 29 und 30, die mit der Kupplungsnase 23 des Hebels 6 bzw. dem Ansatz 31 des Hebels 10 zusammenarbeiten.In addition to the knee joint 7/8, the release mechanism also consists of the two on the Shaft 5 rotatably attached plates 21 and 22, which are at the connection point between the knee joint 7/8 and the tabs 9 of the crank mechanism 9/10 are articulated. The rotates between the two plates Lever 6, which has a coupling lug 23, also with this lever 6 a rocker switch 24 is around her Central axis rotatably attached (Fig. 2). This rocker has a locking lug 25, with which it is against a Cam 26 is supported on the lever 7 (Fig. 1). On the rocker 24 there is a shoulder 27, which is on a S expensive cam 28 of the clamping lever 4 is applied (Fig. 3). The clamping lever 4 also has two drivers trained lugs 29 and 30, which with the coupling nose 23 of the lever 6 and the approach 31 of the Lever 10 work together.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:The mode of operation of the arrangement is as follows:

ίο Wird nach Abb. 1 durch Freiauslösung infolge Ansprechens des der Übersichtlichkeit halber nicht gezeichneten Auslösemagneten oder durch geringfügige Drehung des Antriebshebels 2 von Hand der Steuernocken 28 des-Hebels 4 gegen den Ansatz 27 bewegt und damit die Wippe 24 um ihre Mittelachse gedreht, so gibt der Sperrnocken 25 das Kniegelenk 7/8 frei. Dieses knickt durch und gibt so der Ausschaltfeder 16 die Möglichkeit, die Kontakte zu trennen und gleichzeitig den Kurbeltrieb 9/10 in die gestreckte Lage zu bringen, in der er sich gegen den festen Anschlag 32 legt.ίο Is shown in Fig. 1 by trip-free due to response the release magnets not shown for the sake of clarity or by minor ones Rotation of the drive lever 2 by hand moves the control cam 28 of the lever 4 against the projection 27 and so that the rocker 24 is rotated about its central axis, the locking cam 25 releases the knee joint 7/8. This kinks and thus gives the opening spring 16 the opportunity to separate the contacts and at the same time to bring the crank mechanism 9/10 into the extended position in which it is against the fixed stop 32 lays.

Um die Wiedereinschaltung vorzunehmen, wird der Antriebshebel in die Ausschaltstellung nachgeholt. Dabei nimmt, wie Abb. 1 zeigt, der Ansatz 29 die Kupplungsnase 23, die um einen für die Freiauslösung notwendigen Schaltabstand getrennt voneinander waren, so weit mit, bis das Kniegelenk 7/8 wieder in der Strecklage liegt und zur erneuten Auslösung bereit ist. Mit der Drehung des Hebels 6 wird gleichzeitig die Einschaltfeder 17 erstmalig angespannt und diese Spannung durch die Totpunktlage des Kurbeltriebes 9/10 gesichert. Wird der Antriebshebel nun wieder in die Einschaltstellung zurückgeführt, so erfolgt die zweite Stufe des Spannens der Einsdhaltfeder dadurch, daß der Halter 19 der Feder durch den Hebel 20 nach unten bewegt wird, bis die Totpunktlage erreicht ist.To switch on again, the drive lever is moved to the switch-off position. Here, as Fig. 1 shows, the approach 29 takes the coupling nose 23, which is one for the release necessary switching distance were separated from each other until the knee joint was 7/8 back in in the extended position and ready to be triggered again. With the rotation of the lever 6 is simultaneous the closing spring 17 is tensioned for the first time and this tension is caused by the dead center position of the crank mechanism 9/10 secured. If the drive lever is now returned to the on position, the second stage of tensioning the Einsdhaltfeder in that the holder 19 of the spring by the lever 20 after is moved down until the dead center position is reached.

Abb. 2 zeigt diesen Zustand kurz vor dem ErreichenFig. 2 shows this state shortly before it is reached

der Einschaltstellung. Dreht man die Antriebswelle noch ein Stück: weiter, bis der Hebel 2 an dem festen Anschlag 33 anliegt, so wird die Totpunktlage des Kurbeltriebes 9/10 durch den Ansatz 30 des Spannhebels 4, der sich gegen den Ansatz 31 des Hebels 10 legt, aufgehoben. Dadurch kann sich die Einschaltfeder 15 voll entspannen und- über die Zwischenwelle 5, die Freiauslösung und Kurbeltrieb 9/10, Schaltwelle 11 und Hebel 12 die Schaltkontakte schließen und gleichzeitig die Ausschaltfeder spannen. In dieser Stellung wird der Schalter gegen die Wirkung der Ausschaltfeder durch eine bestimmte Vorspannung der Einschaltfeder 17 und die gewählte günstige Stellung des Kurbeltriebes 9/10 festgehalten, so daß dadurch eine weitere Halteklinke gespart wird. Damit ist die in Abb. 1 gezeigte Lage wiederhergestellt, von der aus die erneute Auslösung des Schalters erfolgen kann.the switch-on position. If you turn the drive shaft a little further: continue until lever 2 is on the fixed one Stop 33 is applied, the dead center position of the crank mechanism is 9/10 through the shoulder 30 of the clamping lever 4, which lies against the shoulder 31 of the lever 10, canceled. This can cause the closing spring 15 fully relax and - via the intermediate shaft 5, the trip-free release and crank mechanism 9/10, control shaft 11 and lever 12 close the switching contacts and at the same time tension the opening spring. In this The switch is in the position against the action of the opening spring by a certain preload the closing spring 17 and the selected favorable position of the crank mechanism 9/10 held so that this saves a further holding pawl. The position shown in Fig. 1 is thus restored, from which can take place from the renewed triggering of the switch.

Claims

Patent claims:

1. Hand lever drive with switching angle limited between 90 and 180 ° for electrical circuit breakers with trip-free and spring-loaded switching on and off of the contacts, characterized in that the one The point of application of the closing spring (17) is arranged on an intermediate shaft (5) which z. B. over a lever joint (2/3) with the drive shaft (1) and via the release mechanism with the control shaft (11) is coupled, and the other point of application of the closing spring is on the drive shaft.

2. Drive device for circuit breaker according to claim 1, characterized in that the

Trip-free arranged on the Zwistihenwelle (5) is.

3. Drive device for circuit breakers according to claim 1 and 2, characterized in that that to block the closing spring in the first stage, the dead center position of the zwisclien switching shaft (11) and trip-free arranged crank mechanism (9/10) is used.

4. Drive device for circuit breakers according to claim 1 to 3, characterized in that

that to tension the closing spring in the second stage a hook-shaped bent holder (19) serves for the spring in connection with a lever (20) attached to the drive shaft, whose dead center position is also used as a locking device.

Considered publications:
German Patent Nos. 581888, 672 244, 422, 432 161, 332 760.

1 sheet of drawings