DE1465181B1 - Kniehebelmechanismus fuer einen elektrischen Schalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kniehebel- Erfindung ist am Schaltergehäuse ein Hebel an-

mechanismus für einen elektrischen Schalter mit gelenkt, durch den die Halbwelle über ein an ihr

einem am Schaltergehäuse schwenkbar gelagerten befestigtes Widerlager zum Auslösen des Schalters

Kontaktträger und einer an diesem angreifenden verdrehbar ist.

Kniehebelanordnung, die sich im Einschaltzustand 5 Der am Schaltergehäuse angelenkte Hebel ist vordes Schalters in Übertotpunktlage befindet und aus zugsweise als Winkelhebel ausgebildet, dessen einer einem am Schaltergehäuse schwenkbar gelagerten Arm als Anker für einen Elektromagneten dient und Betätigungshebel und einem Paar gelenkig mitein- durch dessen anderen Arm die Halbwelle über das ander verbundener Hebel besteht, von denen der eine an ihr befestigte Widerlager verdrehbar ist.
am Kontaktträger und der andere am Betätigungs- io Durch die Erfindung ist ein Kniehebelmechanismus hebel angelenkt ist und die beim Auslösevorgang so geschaffen, bei dem ein unbeabsichtigtes Auslösen gegeneinander verschwenkt werden, daß die Knie- durch mechanische Stöße oder Vibrationen mit hebelanordnung verkürzt und der Kontaktträger im Sicherheit verhindert ist, wobei dennoch die zur Aus-Ausschaltsinn verschwenkt wird. lösung erforderliche Kraft gering ist.

Bei einem bekannten Kniehebelmechanismus dieser 15 Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in

Art (deutsche Patentschrift 480190) ist das er- der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels

wünschte Merkmal vorhanden, daß zur Auslösung eines Schaltmechanismus näher erläutert,

des Kniehebelmechanismus und damit des Schalters F i g. 1 zeigt den Mechanismus in einer Stellung,

nur eine geringe Kraft erforderlich ist. Jedoch besteht in welcher die Kontakte geschlossen sind;

der Nachteil, daß keine Sicherung gegen unbeabsich- ao F i g. 2 zeigt den Mechanismus in einer Stellung,

tigte Auslösung durch mechanische Stöße oder in welcher die Kontakte offen sind;

Vibrationen vorhanden ist. Beispielsweise als Strom- F i g. 3 zeigt den Mechanismus in einer Zwischen-

kreisunterbrecher verwendete Schalter sind jedoch Stellung;

häufig auf Trägern angeordnet, die Stößen oder F i g. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der F i g. 2;

Vibrationen solcher Stärke ausgesetzt sind, daß ein 25 F i g. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 der F i g. 3,

unerwünschtes Auslösen des Kniehebelmechanismus in welchem bestimmte Teile weggelassen sind;

und damit des Schalters hervorgerufen werden kann, F i g. 6 ist eine Ansicht, welche den symmetrischen

wenn keine Sicherung gegen eine solche unbeabsich- Aufbau eines Teiles des Kniehebelmechanismus

tigte Auslösung vorgesehen ist. wiedergibt;

Es ist ferner eine Verriegelung eines Paares ge- 30 F i g. 7 ist eine Ansicht, welche eine abgeänderte

lenkig miteinander verbundener Hebel in einem Knie- Anordnung des kontakttragenden Armes des Mecha-

hebelmechanismus für elektrische Schalter bekannt nismus wiedergibt;

(deutsche Auslegeschrift 1 041 572), die eine an einer F i g. 8 ist eine Ansicht nach Linie 8-8 der F i g. 7. nockenbetätigten Wippe gebildete Sperrnase aufweist, In der Zeichnung ist ein Metallgehäuse 2 dardie sich an dem einen Kniehebel abstützt. Bei ent- 35 gestellt, an welchem eine Gewindebuchse 4 befestigt sprechender Betätigung des Nockens gibt die Sperr- ist, in der ein Kniehebelhandgriff oder ein Hebel 6 nase den Kniehebel frei. Bei dieser Ausführung sind an einem Schwenkpunkt 8 schwenkbar angeordnet verhältnismäßig viele Einzelheiten erforderlich. ist. Ein Gehäuse 10 aus Isolierstoff ist in das Metall-Weiter ist ein Kniehebelmechanismus bekannt gehäuse 2 eingepaßt und wird durch einen Abdeck-(deutsche Patentschrift 315 121), bei dem ein Paar 40 teil 12 aus Isoliermaterial geschlossen und wird in Hebel über eine Führungsschlitz-Zapfen-Kupplung der zusammengebauten Lage durch einen Metallgelenkig miteinander verbunden ist, wobei sich der abdeckteil 14 gehalten, der an dem Gehäuse 2 bemit einem Schlitz versehene Hebel an einem magne- festigt ist.

tisch betätigbaren Teil abstützt. Bei dieser Anord- Anschlüsse 16,18 sind durch Isolatoren 16', 18' in nung ist eine Erhöhung der Sicherheit gegen un- 45 dem Teil 14 angeordnet. Mit dem Anschluß 16 ist beabsichtigte Auslösung nur bei einer Verstärkung ein Anschluß 20 fest verbunden, und an dem Ander von der Stärke der Ausschaltfeder abhängigen Schluß 18 ist ein fester Kontakt 22 zum Zusammen-Abstützkraft des mit dem Schlitz versehenen Hebels arbeiten mit einem bewegbaren Kontakt 24 befestigt, an dem magnetisch betätigten Teil und bei einer der von einem Hebel 26 getragen wird, der an einem dementsprechenden Vergrößerung der Auslösekraft 50 Rahmen 28 vermittels eines Zapfens 30 schwenkbar möglich. und verschiebbar angeordnet ist, der an dem Rahmen

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach auf- 28 befestigt ist und sich durch einen Schlitz 32 in gebauten Kniehebelmechanismus der einleitend ge- dem Hebel 26 hindurcherstreckt. Eine Feder 34 ist nannten Art zu schaffen, der zwar durch eine geringe um den Zapfen 30 gewickelt und ist mit einem Kraft-Auslösekraft auslösbar ist, jedoch gegen unbeabsich- 55 arm 36 versehen, der sich gegen den Hebel 26 legt, tigte Auslösung durch mechanische Stöße oder und mit Gegenarmen 38, welche sich gegen den Rah-Vibrationen gesichert ist. men 28 legen.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Kniehebel- Ein Hebel 40 aus Isolierstoff ist an dem Rahmen mechanismus der einleitend genannten Art die Auf- 28 durch eine Schwenkstange 42 schwenkbar angabe dadurch gelöst, daß die beiden Hebel im Sperr- 60 geordnet, die an dem Rahmen 28 befestigt und mit zustand durch eine Vorrichtung starr miteinander einer Buchse 44 zur Aufnahme eines Endes des verbunden sind, die ein an dem einen der beiden Hebels 6 versehen ist. Eine Bewegung des Hebels 6 Hebel schwenkbar gelagertes, durch eine an diesem um den Schwenkpunkt 8 dreht den Hebel 40 um den Hebel drehbar befestigte Halbwelle verklinkbares Schwenkpunkt 42.

Sperrorgan mit einer gabelförmigen Aussparung auf- 65 Ein U-förmiger Hebel 46 (Fig. 5) ist mit dem

weist, in die im Sperrzustand des Schalters ein am Hebel 40 durch einen Schwenkzapfen 48 schwenkbar

anderen Hebel befestigter Zapfen eingreift. verbunden, und ein Hebel 50 ist mit dem Hebel 26

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der durch eine Schwenkverbindung 52 verbunden. Der

Hebel 50 ist mit parallelen Seitenteilen versehen, die durch ein Brückenstück 51 verbunden sind, das mit ihnen fest verbunden ist und den Hebel 26 bügelartig umgreift und einen symmetrischen Aufbauteil bildet, um jede Neigung der Hebel zu vermeiden, den Verbindungzapfen zu verbiegen oder an ihm zu klemmen. Der Hebel 46 ist ebenfalls mit parallelen Seitenteilen versehen, die durch Brückenstücke 47 verbunden sind, um einen einheitlichen symmetrischen Aufbau zu bilden, der den Hebel 50 bügelartig umgreift. Die Hebel 46 und 50 sind durch einen Verbindungszapfen 54 miteinander schwenkbar verbunden. Ein L-förmiger gegabelter Hebel 56 ist mit dem Ende eines der Schenkel des U-förmigen Hebels 46 durch einen Verbindungszapfen 58 schwenkbar verbunden, und er ist so geformt, daß er den Eintritt und den Austritt eines an dem Hebel 50 befestigten Zapfens 60 in die und aus einer Hebelnut 61 gestattet.

Eine Halbwelle 62 ist an dem U-förmigen Hebel 46 drehbar angeordnet und gestattet den Vorbeigang des Hebels 56, wenn sie in die in F i g. 3 dargestellte Stellung gedreht wird, verhindert jedoch eine Drehung des Hebels 56, wenn sie wie in F i g. 1 dargestellt angeordnet ist. Die Halbwelle 62 ist weiterhin mit einem Widerlager in Form eines an ihr befestigten Zapfens 66 versehen.

Ein Winkelhebel 68 ist auf einer Stange 70 angelenkt, welche an dem Rahmen 28 befestigt ist, und er hat nahe einem Elektromagneten 74 einen Arm 72 und einen weiteren Arm 76, der mit dem Zapfen 66 in Berührung treten und ihn drehen kann, wenn der Elektromagnet 74 zum Anziehen des Armes 72 erregt wird.

Der Zapfen 66 wird durch eine Feder 78 mit einem von dem Hebel 46 getragenen Widerlager 80 in Berührung gedrückt. Ein zweites Widerlager 82, das von dem Hebel 46 getragen wird, dient als Reaktionselement für die Feder 78.

Der Schaltmechanismus ist in F i g. 1 so dargestellt, daß die Kontakte 22, 24 durch die Feder 34 gegeneinandergedrückt werden. Als Folge belastet die Reaktionskraft der Feder 34 an dem Schwenkpunkt 52 die Hebel 46 und 50, um sie in die in F i g. 3 dargestellte Stellung einknicken zu lassen. Jedoch wird dieses Zusammenknicken durch den Paßsitz des Zapfens 60 in der Hebelnut 61 verhindert. Die Kraft des Zapfens 60 gegen den Hebel 56 hat das Bestreben, den Hebel 56 um den Schwenkpunkt 58 in Berührung mit der Welle 62 zu verschwenken. Da der Hebel 56 durch die Welle 62 daran gehindert wird, sich zu drehen, um den Zapfen 60 freizugeben, werden die Hebel 46 und 50 in der in F i g. 1 dargestellten Stellung verriegelt gehalten. Nur Stöße oder Vibrationen von solcher Heftigkeit, Größe und Art, daß sie die Welle 62 gegen die Kraft der Feder 78 drehen können, könnten ein unerwünschtes Knicken des Kniehebelmechanismus verursachen.

Bei Auftreten einer Überlastung wird der Elektromagnet 74 erregt, um den Arm 72 anzuziehen und ein Verschwenken des Winkelhebels 68 um den Schwenkpunkt 70 zu verursachen. Ein von dem Arm 76 getragenes Anschlagstück 84 dreht über den Widerlager-Zapfen 66 die Halbwelle 62. Durch das Drehen der Halbwelle 62 aus der in F i g. 1 dargestellten Verriegelungsstellung in die in F i g. 3 dargestellte Entriegelungsstellung kann sich der Hebel 56 in die in F i g. 3 dargestellte Stellung drehen, um dadurch den Zapfen 60 freizugeben und das Knicken der Lenkerverbindung 46, 50 in die dargestellte Stellung zu ermöglichen. Das Zusammenfallen der Lenkerverbindung gestattet eine Bewegung des Hebels 26 relativ zu dem Zapfen 30 und daher ein Trennen der Kontakte 22,24.

Federn 88 sind um den Schwenkpunkt 42 gewickelt und haben Kraftarme 90, welche den Schwenkzapfen 48 um den Schwenkzapfen 42 drängen, und haben einen Reaktionsarm 92, der sich gegen den Rahmen 28 legt, der in Fig. 1 als Segment dargestellt ist. Unmittelbar beim Zusammenfallen der Lenkerverbindung in die in F i g. 3 dargestellte Stellung bewegt der Arm 90 den Zapfen 48 und seinen mit ihm verbundenen den Hebel 56 tragenden Hebel 46 in die in F i g. 2 dargestellte Stellung, wodurch der Zapfen 60 wiederum in der Hebelnut 61 Aufnahme findet und der Hebel 56 durch die Halbwelle 62 verriegelt wird. Die Teile kommen in der in F i g. 2 dargestellten Stellung zur Ruhe.

Um den Schaltmechanismus wieder einzuschalten, wird der Hebel 6 entgegen der Uhrzeigerrichtung um den Schwenkpunkt 8 gedreht. Dadurch wird der Hebel 40 in der Uhrzeigerrichtung um den Schwenkpunkt 42 gedreht, um den Schwenkpunkt 48 um diesen Schwenkpunkt 42 zu bewegen, bis er gegen einen nicht dargestellten Anschlag zur Ruhe kommt. Die Hebel 46, 50, die gegen eine Schwenkbewegung relativ zueinander verriegelt sind, werden als starrer Körper bewegt, um den Hebel 26 zu zwingen, sich um den Zapfen 30 zu drehen, um die Kontakte 22,24 zu schließen. Die Bewegung des Hebels 26 in die in F i g. 1 dargestellte Stellung bewirkt ein Verschwenken mit einer gewissen Gleitbewegung um die geschlossenen Kontakte. Diese Gleitbewegung der Kontakte aufeinander ergibt eine selbstreinigende Wirkung.

Eine abgeänderte Anordnung für den Hebel 26 ist in Fig. 7 und 8 dargestellt; der Hebel 26 ist dort auf einem Zapfen 98 schwenkbar, der mit Lenkern 100 schwenkbar verbunden ist, die auf Zapfen 102 schwenkbar angeordnet sind, weiche an dem Rahmen 28 befestigt sind. Eine Feder 104 ist um den Zapfen 98 gewickelt und ist mit einem Kraftarm 106, der sich gegen den Hebel 26 legt, und mit Reaktionsarmen 108 versehen, die sich gegen die Lenker 100 legen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kniehebelmechanismus für einen elektrischen Schalter mit einem am Schaltergehäuse schwenkbar gelagerten Kontaktträger und einer an diesem angreifenden Kniehebelanordnung, die sich im Einschaltzustand des Schalters in Übertotpunktlage befindet und aus einem am Schaltergehäuse schwenkbar gelagerten Betätigungshebel und einem Paar gelenkig miteinander verbundener Hebel besteht, von denen der eine am Kontaktträger und der andere am Betätigungshebel angelenkt ist und die beim Auslösevorgang so gegeneinander verschwenkt werden, daß die Kniehebelanordnung verkürzt und der Kontaktträger im Ausschaltsinn verschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebel (46, 50) im Sperrzustand durch eine Vorrichtung starr miteinander verbunden sind, die ein an dem einen der beiden Hebel (46) schwenkbar ge-

lagertes, durch eine an diesem Hebel drehbar befestigte Halbwelle (62) verklinkbares Sperrorgan (56) mit einer gabelförmigen Aussparung aufweist, in die im Sperrzustand des Schalters ein am anderen Hebel befestigter Zapfen (60) eingreift.

2. Kniehebelmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaltergehäuse ein Hebel (68) angelenkt ist, durch den die Halbwelle (62) über ein an ihr befestigtes Widerlager (66) zum Auslösen des Schalters verdrehbar ist.

3. Kniehebelmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Schaltergehäuse angelenkte Hebel als Winkelhebel (68) ausgebildet ist, dessen einer Arm (72) als Anker für einen Elektromagneten (74) dient und durch dessen anderen Arm die Halbwelle (62) über das an ihr befestigte Widerlager (66) verdrehbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen