DE1087226B

DE1087226B - Kniegelenkschloss fuer elektrische Leistungsschalter

Info

Publication number: DE1087226B
Application number: DEL28634A
Authority: DE
Inventors: Hans Prien; Dipl-Ing Alexander Reiss
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-09-18
Filing date: 1957-09-18
Publication date: 1960-08-18

Description

DEUTSCHES

Kniegelenkschloß für elektrische Leistungsschalter

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Alexander Reiß, Neumünster-Gartenstadt,

und Hans Prien, Neumünster-Einfeld,

sind als Erfinder genannt worden.

Es sind elektrische Schalter mit Kniegelenkschlössern zur Bedienung der elektrischen Schalterkontakte bekannt, bei denen das äußere Gelenk der Kniehebelanordnung am beweglichen Schalterteil angreift. Am vSchloßknie selbst greift die Bedienungshandhabe oder S das Betätigungselement an, und das andere, äußere Gelenk stützt sich gewöhnlich an einem Stützhebel ab, der als Auslöseglied dient. Das Auslöseglied ist in einem festen Drehpunkt gelagert und wird in einer bestimmten Lage durch eine Klinke gehalten, wobei in dieser Lage das Strecken des Kniegelenkschlosses möglich ist, so daß der bewegliche Schalterteil in die Schließlage gebracht und darin gehalten werden kann. Bei Freigabe des Schaltschlosses durch die Klinke erfolgt ein weiteres Einknicken des Kniehebelgelenkes,

welches beim Einschalten etwas über die Strecklage ~ ~

hinaus durchgedrückt wurde. Die Schaltgeschwindig- «

keit von Kniegelenkschlössern dieser bekannten Bauart, bei der gewöhnlich vier Gelenkpunkte verwendet Gelenk des Schlosses um eine gemeinsame Achse drehwerden, ist nicht besonders groß und reicht für manche 20 bari Eine am Schlaghebel angreifende Zugfeder ist Zwecke nicht aus. zwischen dem am U-Bügel und Schloßknie angreifen-

Es ist ferner ein Kniegelenkschloß für einen Über- den Zugfederpaar derart hindurchgeführt, daß die Stromschalter bekannt, bei dem das Außenglied des Kraftrichtungen des Zugfederpaares und der Zugfeder am Kontakthebel angreifenden Kniegelenkes unmittel- annähernd kreuzförmig senkrecht aufeinander stehen, bar in einem Festpunkt gelagert ist. Im Falle eines 25 In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele Überstromes drückt der Anker des magnetischen
Schnellauslösers das Kniegelenk so weit aus der
Strecklage, daß der für die Ausschaltung notwendige
Abstand des beweglichen Kontaktes vom Festkontakt
erreicht wird. 30

Die Erfindung betrifft ein Kniegelenkschloß für verklinkte Leistungsschalter, das aus zwei Gliedern besteht, von denen das eine am beweglichen Schalterteil und das andere an einem Festpunkt angreift und

dargestellt, aus denen weitere Einzelheiten der Erfindung hervorgehen. Es zeigt

Fig. 1 das erfindungsgemäße Kniegelenkschloß in Seitenansicht und in Ausschaltstellung,

Fig. 2 desgleichen, aber in Einschaltstellung,
Fig. 3 und 4 Einzelheiten des Auslösegliedes,
Fig. 5 und 6 Einzelheiten des Kniegelenkschlosses, insbesondere des Auslösegliedes, die die Einstellung der Schalteinrichtung beim Einbau oder Auswechseln

das mit einem Auslöseglied versehen ist, das schlag- 35 der Auslöseeinheit erleichtern, artig auf das Kniegelenk des Schlosses einwirkt. Ihr J_n pjg. \ _u,_n(j 2 ist das erfindungsgemäße Knieliegt die Aufgabe zugrunde, ein Kniegelenkschloß gelenkschloß ausführlich dargestellt. Fig. 1 zeigt einen dieser Bauart zu schaffen, das Momentein- und -aus- _mi_t dem Schloß ausgerüsteten Leistungsschalter in schaltung sowie Freiauslösung besitzt, eine sehr ge- der Offenlage und Fig. 2 in der Schließstellung der drängte Bauweise gestattet, nur wenige robuste be- 40 Kontakte. Auf derselben Achse 31 des Lagers 3, auf

welcher der oder die Kontakthebel 1 befestigt sind, ist lose drehbar ein rahmen- oder U-bügelartiges Gebilde 32 angebracht. Im oberen Teil 45 dieses U-Bügels ist ein Aufhängepunkt für eine Feder 37 angebracht, die

wegte Teile geringer Masse besitzt und mit einem Minimum an Gelenken und Verklinkungsstellen auskommt.

Erfindungsgemäß wird das durch einen das Kniegelenkschloß und das Auslöseglied umfassenden, durch 45 nur als gestrichelte Linie dargestellt ist und deren ein Bedienungsglied schwenkbaren, langschenkeligen anderes Ende am Schloßknie 6 angreift. Mit dem U-Bügel erreicht, dessen die beiden U-Schenkel ver- Bügel 32 fest verbunden ist ein Mitnehmer 33, der bindender Teil durch wenigstens ein Zugfederpaar mit zwei Anschläge 34 und 35 aufweist, die beide mit dem dem Schloßknie zur Erzielung einer Momentein- und Schloßknie 6 zusammenwirken. Der Festpunkt 7 der -abschaltung beim Schwenken des Bügels verbun- 50 Kniegelenkanordnung liegt an einem Rahmen 38., der

den ist.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist das Auslöseglied als doppelarmiger Schlaghebel ausgebildet und mit dem in einem Festpunkt gelagerten

im Sockel 30 des Schalters befestigt ist. An dem Rahmen 38 ist außerdem der Aufhängeputikt 13 für die am Auslöseglied 8 bzw. dessen Fortsatz 42 angreifende Feder 12, die ebenfalls als gestrichelte Linie

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gezeichnet ist, vorgesehen. In Fig: 1 und 2 sind außerdem ein Anschlag 39 am Rahmen 38 für den Bügel 32 dargestellt, und es sind außerdem der mit dem Auslöseglied bzw. dessen Nase 9 zusammenwirkende Vorsprung^ bezeichnet sowie ein Anschlag41 an· der Auslöseklinke 10 sowie eine Durchbrechung 44 in der gleichen Klinke. Die Federn 12 und 37 haben beide eine gewisse Vorspannung.

Wenn der Schalter geschlossen werden soll, muß das Bedienungsglied, z. B. ein Handhebel, der mit dem Bügel 32 gekuppelt ist, entgegen dem Uhrzeiger bewegt werden. Der Bügel 32 nimmt während dieser Bewegungdas Auslöseglied 8 mit, indem er auf seinen Fortsatz 42 drückt. Die Feder 12 wird hierbei stärker gespannt, während sich die Spannung der Feder 37 nicht wesentlich ändert. Wenn das Auslöseglied 8 die waagerechte Lage erreicht bzw. sie etwas überschreitet, wird durch den als Anschlag wirkenden Teil 51 des Auslösegliedes 8 ein Druck auf den Hebelarm 41 der Auslöseklinke 10 ausgeübt und dadurch die zuvor etwas zurückbewegte Klinke .bzw. deren Vorsprung 40 in Eingriff mit der Nase 9 gebracht. Das Auslöseglied 8 wird daher in der in Fig. 2 gezeichneten Lage festgehalten.

Wird nun das Bedienungsglied mit dem Bügel 32 im Uhrzeigersinn bewegt, so wird die Feder bzw. Federn 37 gespannt". Nach Zurücklegung eines gewissen Weges stößt der Anschlag 35 an das Schloßknie 6 an, so daß die Kniehebelanordnung allmählich im Sinne des Streckens betätigt, wird. Nach Überschreiten eines gewissen Punktes werden die Gelenkglieder 4 und 5 durch die Feder 37 beschleunigt und in Schnellschaltung in die in Fig. 2 gezeichnete Lage übergeführt, so daß auch die Kontakte 1 und 2 durch Momentschaltung geschlossen werden. Fig. 2 zeigt diese dann erreichte Schließstellung der Schalteinrichtung. Wie aus Fig.l erkennbar ist, hat der Kontakthebel 1 zwei Kontakte 52 und 53, von denen ersterer als Dauerkontakt und der andere als Abreißkontakt wirkt. Diese Wirkung wird dadurch erzielt, daß der Abreißkontakt 53 mit einem federnden Gegenkontakt 54 zusammenarbeitet, während der Hauptkontakt 52 auf den festen Gegenkontakt 2 einwirkt.

Das Öffnen des Schalters kann entweder durch die Sicherheitseinrichtungen erfolgen, die in einer einbaufertigen Einheit 50 zusammengefaßt sind und über den Auslöser 43 die Klinke 10 freigeben, oder einfach von Hand oder durch andere Mittel, die auf das Bedienungsglied einwirken. Spricht eine der Sicherheitseinrichtungen an, so wird der Auslöser 43 in der Pfeilrichtung (Fig. 2) bewegt, und es erfolgt dann eine Drehung der Klinke 10„entgegen dem Uhrzeiger infolge des Druckes, der vom Auslöseglied 8 her über die Nase 9 auf dem Vorsprung 40 lastet. Das Auslöseglied 8 wird dann durch did gespannte Feder 12 im Uhrzeigersinn beschleunigt.und schlägt nach Zurücklegung eines gewissen freien Weges gegen das Schloßknie 6 an. Die Kniegelenkanordnung wird dadurch eingeknickt, die Kontakte .werden voneinander getrennt, und auch der Bügel 32 wird dann in die Lage nach Fig. 1 zurückgeführt. =. .

Erfolgt hingegen die Atisschaltung willkürlich, so geschieht das mittels des Bügels 32,. der dabei durch das Bedienungsglied entgegen' dem Uhrzeiger bewegt wird. Nach Zurücklegung eines gewissen Weges stößt der Anschlag 34 gegen das.,-Schloßknie-6, und das Schloßknie wird durchgekhkkt, wobei auch diese Schaltung plötzlich erfolgt '---

Aus Fig. 3 und 4 ist däs*-Zusammenwirken des Auslösegliedes mit dem Kniegefenkschloß näher ersiehtlieh. Die in Fig. 1 und 2 enthaltenden Teile werden hier mit den gleichen Bezugszeichen weitergeführt. Der Kontakthebel 1 ist in einem festen Drehpunkt 3 gelagert und arbeitet mit dem festen Kontakt 2 zusammen. Die Kontakte sind in der Schließlage gezeichnet, hierbei ist das aus den beiden Gliedern 4 und 5 zusammengesetzte Kniegelenkschloß über die Strecklage durchgedrückt. Der Kontaktdruck wird durch die Feder 19 erzeugt. Das Gelenkglied 4 ist im Punkt 18 mit dem Kontakthebel 1 verbunden. Beide Glieder 4 und 5 sind durch das Gelenk 6 verbunden, welches das Schloßknie bildet, und das andere Ende des Gelenkgliedes 5 ist in einem festen Drehpunkt 7 gelagert. In der Offenlage des Schalters nehmen die Teile 1, 4 und 5 die durch gestrichelte Linien gezeichnete Lage ein.

In demselben Drehpunkt 7 oder in der Nähe desselben ist ein doppelarmiger Hebel 8 drehbar gelagert, an dessen einem Ende eine Nase 9 angeordnet ist, die mit der Klinke 10 zusammenwirkt. Diese Klinke 10 ist bei 11 drehbar gelagert und steht unter dem Einfluß irgendwelcher bekannter Auslöseeinrichtungen, z. B. von Bimetallgliedern oder magnetischen Einrichtungen, die zu seiner auswechselbaren Einheit 50 (Fig. 1) in einem Gehäuse vereinigt sein können. Am gleichen Ende des Hebelarmes greift am Fortsatz 42 ein Kraftspeicher 12 an, der bei 13 eingehängt ist. Bei Auslösung der Klinke 10 wird der Hebel 8 durch den Kraftspeicher 12 im Uhrzeigersinn beschleunigt und schlägt mit dem rückwärtigen Ende 21 bei dessen Bewegung in der Pfeilrichtung gegen den Gelenkpunkt 6. Durch diese schlagartige Krafteinwirkung wird das Kniegelenkschloß in der Pfeilrichtung beschleunigt, über die Strecklage hinwegbewegt und weiterhin beschleunigt, wodurch die Kontakte mit großer Geschwindigkeit getrennt werden.

Gemäß Fig. 4 wird an Stelle des Hebels 8 ein Schieber 14 verwendet, der zwischen Führungen 20 gleitet. Dieser Schieber wird in der Schließlage der Kontakte durch eine Klinke 16 gehalten. Er steht unter der Wirkung einer Druckfeder 17. Über das Kniegelenk hinausgehende Zapfen des Schlosses greifen in ein Langloch 15 des Schiebers ein. Wenn die Klinke 16 in Pfeilrichtung fortgezogen wird, wird der Schieber 14 freigegeben und durch die Feder 17 beschleunigt. Dieser Bewegung wird außer Gleitreibung zunächst kein Widerstand entgegengesetzt, weil sie im Leerlauf erfolgt. Nach einem gewissen Weg erfolgt eine schlagartige, mit großer Kraft geführte Einwirkung auf das Gelenk 6, und nunmehr wird die Kniehebelanordnung über die Strecklage gebracht und eingeknickt. Die Kontakte werden hierbei ebenfalls mit großer Geschwindigkeit getrennt.

Die Einstellung der Schalteinrichtung beim Einbau oder Auswechseln der Auslöseeinheit 50 (Fig. 1) bereitet wie bei den meisten Einrichtungen dieser Art gewisse Schwierigkeiten, und zur Erleichterung dieser Einstellung dient erfindungsgemäß eine Einrichtung, welche den Zusammenbau wesentlich erleichtert, ohne daß es dazu erst verschiedener Versuche bedarf. Gemäß Fig. 5 besteht eine solche Einrichtung aus einer Platte 49, die an der Auslöseklinke 10 angebracht ist. Ihre Befestigung erfolgt in einfacher Weise, beispielsweise mit Punktschweißung oder Nietung. Die Platte 49 befindet sich zunächst in der in Fig. 5 dargestellten Lage. Beim Einbau der Einheit 50 wird diese so nahe an das Schaltgetriebe herangeführt, bis die Platte49 an die vordere Stirnseite des Auslösegliedes 8 anstößt. Diese Lage entspricht genau der für ein einwandfreies Zusammenwirken der Teile erforderlichen gegensei-

tigen Stellung. Danach wird das Auslöseglied 8 in die Ausgangslage zurückgeführt, und es kann nunmehr die Platte 49 abgebogen, z. B. um 90° abgewinkelt oder beiseite gedreht werden, ohne sie von der Klinke zu lösen. Der Schalter ist damit einwandfrei eingestellt und die Platte 49 außer Wirkung. Sie kann jedoch in die alte Lage zurückgebracht werden, wenn nach dem Ausbau und Einfügen einer anderen, z. B. für andere Auslösewerte eingestellten Auslöseeinrichtung 50 eine neue Justierung notwendig wird.

In Fig. 6 ist eine weitere Möglichkeit für eine einwandfreie Justierung angegeben. Der Rahmen 38 ist hier mit einem oder mehreren Fortsätzen 47 versehen, die an der vorderen unteren Kante mit einer Ausnehmung 48 versehen sind. Beim Einbau der Auslöseeinheit 50 wird diese so nahe an das Schaltgetriebe herangeführt, bis die Klinkenwelle 11 an die Ausnehmung 48 anstößt. Die Abstützung 47 bleibt nach der hierdurch erfolgten Einstellung in der in Fig. 6 dargestellten Lage und wirkt zusätzlich im Sinne eines Abfangens der Beanspruchung der Welle 11, die dadurch verursacht wird, daß auf der Klinke 10 eine große Belastung ruht infolge der Abstützung der Nase 9 mit großer Kraft am Vorsprung 40.

Claims

Patentansprüche:

1. Kniegelenkschloß für verklinkte Leistungsschalter, das aus zwei Hebeln besteht, von denen der eine am beweglichen Schalterteil und der andere an einem Festpunkt angreift und das mit einem Auslöseglied versehen ist, das schlagartig auf das Kniegelenk des Schlosses einwirkt, gekennzeichnet durch einen das Kniegelenkschloß und das Auslöseglied umfassenden, durch ein Bedienungsglied schwenkbaren, langschenkeligen U-Bügel (32), dessen die beiden U-Schenkel verbindender Teil durch wenigstens ein Zugfederpaar mit dem Schloßknie zur Erzielung einer Momentein- und -ausschaltung beim Schwenken des Bügels verbunden ist.

2. Kniegelenkschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseglied als doppelarmiger Schlaghebel (8) ausgebildet und mit dem fest gelagerten Kniehebel-Schloßgelenk um eine gemeinsame Achse (7) drehbar ist und daß eine am Schlaghebel angreifende Zugfeder (12) zwischen dem am U-Bügel und Schloßknie angreifenden Zugfederpaar derart hindurchgeführt ist, daß die Kraftrichtungen des Zugfederpaares und der Zugfeder (12) annähernd kreuzförmig senkrecht aufeinander stehen.

3. Kniegelenkschloß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseglied als Schieber (14) ausgebildet ist, der mit einem Langloch (15) die Führung für das Schloßknie (6) bildet.

4. Kniegelenkschloß nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (32) mit zwei Anschlägen (34 und 35) versehen ist, deren einer (35) zum Strecken der Knieheb el anordnung während der Einschaltbewegung dient, während der andere (34) das Schloßknie (6) zum Einknicken und den Schalter zum öffnen veranlaßt, wenn das Bedienungsglied im Sinne der Kontakttrennung betätigt wird.

5. Kniegelenkschloß nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (32) mit einem Fortsatz (42) des Auslösegliedes (8) zusammenwirkt derart, daß das Auslöseglied (8) in die Arbeitslage mitgenommen wird, wenn das Schaltgetriebe in die Bereitschaftslage für das Schließen des Schalters gebracht werden soll.

6. Kniegelenkschloß nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseklinke (10) an einer als Einheit an den Schalter ansetzbaren Überwachungseinrichtung angeordnet und mit einer zusätzlichen Einrichtung versehen ist oder zusammenwirkt, die ein leichtes Justieren der Überwachungseinrichtung beim Anbau an den Schalter ermöglicht.

7. Kniegelenkschloß nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine mit der Auslöseklinke fest verbundene, als Abstandhalter wirkende Platte (49), die nach Einstellung und Befestigung der Auslöseeinheit z. B. durch Abbiegen oder Fortdrehen aus dem Berührungsbereich des Auslösegliedes (8) gebracht werden kann.

8. Kniegelenkschloß nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen mit dem festen Schalterteil, insbesondere der Haltevorrichtung (38) für die Kniehebelanordnung (4, 5), verbundenen Abstandhalter (47), der sich gegen die Welle (11) abstützt, auf der die Auslöseklinke (10) gelagert ist.

9. Kniegelenkschloß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (47) mit einer Ausnehmung (48) die Welle (11) so umfaßt, daß die Welle (11) von dem Abstützdruck des Auslösegliedes (8) entlastet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 611 678;
britische Patentschrift Nr. 333 348.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen