DE1465181C - Kniehebelmechanismus fur einen elektrischen Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kniehebelinechanismus für einen elektrischen Schalter mit einem am Schaltergehäuse schwenkbar gelagerten Kontaktträger und einer an diesem angreifenden KniehebelanordiHing, die sich im Einschaltzustand des Schalters in Übertotpimktlage 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.

Bei einem bekannten Kniehebelmechanismus dieser Art (deutsche Patentschrift 480 190) ist das erwünschte Merkmal vorhanden, daß zur Auslösung des Kniehebelmechanisinus und damit des Schalters nur eine geringe Kraft erforderlicii ist. Jedoch besteht der Nachteil, daß keine Sicherung gegen unbeabsichtigte Auslösung durch mechanische Stöße oder Vibrationen vorhanden ist. Beispielsweise als Stromkreisunterbrecher verwendete Schalter sind jedoch häufig auf Trägern angeordnet, die Stößen oder Vibrationen solcher Stärke ausgesetzt sind, daß ein unerwünschtes Auslösen des Kniehebelmechanismus und damit des Schalters hervorgerufen werden- kann, wenn keine Sicherung gegen eine solche unbeabsichtigte Auslösung vorgesehen ist.

Es ist ferner eine Verriegelung eines Paares gelenkig miteinander verbundener Hebel in einem Kniehebelmechanismus für elektrische Schalter bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 041 572), die eine an einer nockenbetätigten Wippe gebildete Sperrnase aufweist, die sich an dem einen Kniehebel abstützt. Bei entsprechender Betätigung des Nockens gibt die Sperrnase den Kniehebel frei. Bei dieser Ausführung sind verhältnismäßig viele Einzelheiten erforderlich.

Weiter ist ein Kniehebelmechanismus bekannt (deutsche Patentschrift 315 121), bei dem ein Paar Hebel über eine Führungsschlitz-Zapfen-Kupplung gelenkig miteinander verbunden ist, wobei sich der mit einem Schlitz versehene Hebel an einem magnetisch betätigbaren Teil abstützt. Bei dieser Anordnung ist eine Erhöhung der Sicherheit gegen unbeabsichtigte Auslösung nur bei einer Verstärkung der von der Stärke der Aussclraltfeder abhängigen Abstützkraft des mit dem Schlitz versehenen Hebels an dem magnetisch betätigten Teil und bei einer dementsprechenden Vergrößerung der Auslösekraft möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfagh aufgebauten Kiiiühübelmeclianismus der einleitend genannten ArI zu schaffen, der zwar durch eine geringe Auslösekraft auslösbar ist, jedoch gegeii unbeabsichtigte Auslösung durch mechanische Stöße oder Vibrationen gesichert ist.

Gemäßder Erfindung wird bei einem Kniehebelineclianismus der.einleitend genannten Art die Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Hebel im Sperrzustand durch eine Vorrichtung starr miteinander verbunden sind, die ein an dem einen der beiden Hebel schwenkbar gelagertes, durch eine an diesem Hebel drehbar befestigte Halbwelle verklinkbares Sperrorgan mit einer gabelförmigen Aussparung aufweist, in cliu im Sperrziistancl des Schalters ein am anderen Hebel befestigter Zapfen eingreift.

Gemäß einer bevorzugten Ausfiihruiigsform der Erfindung ist am Schaltergehäuse ein Hebel angelenkt, durch den die Halbwelle über ein an ihr befestigtes Widerlager zum Auslösen des Schalters verdrehbar ist.

Der am Schaltergehäuse angelenkte Hebel ist vorzugsweise als Winkelhebel ausgebildet, dessen einer Arm als Anker für einen Elektromagneten dient und durch dessen anderen Arm die Halbwelle über das an ihr befestigte Widerlager verdrehbar ist.

ίο Durch die Erfindung ist ein Kniehebelmechanismus geschaffen, bei dem ein unbeabsichtigtes Auslösen durch mechanische Stöße oder Vibrationen mit Sicherheit verhindert ist, wobei dennoch die zur Auslösung erforderliche Kraft gering ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Schaltmechanismus näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Mechanismus in einer Stellung, in welcher die Kontakte geschlossen sind;

Fig. 2 zeigt den Mechanismus in einer Stellung, in welcher die Kontakte offen sind;

Fig. 3 zeigt den Mechanismus in einer Zwischenstellung;

Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2; Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3, in welchem bestimmte Teile weggelassen sind;

Fig. 6 ist eine Ansicht, welche den symmetrischen Aufbau eines Teiles des Kniehebelmechanismus wiedergibt; ·.

F i g. 7 ist eine Ansicht, welche eine abgeänderte Anordnung des kontakttragenden Armes des Mechanismus wiedergibt;

F i g. 8 ist eine Ansicht nach Linie 8-8 der F i g. 7. In der Zeichnung ist ein Metallgehäuse 2 dargestellt, an welchem eine Gewindebuchse 4 befestigt ist, in der ein Kniehebelhandgriff oder ein Hebel 6 an einem Schwenkpunkt 8 schwenkbar angeordnet ist. Ein Gehäuse 10 aus Isolierstoff ist in das Metallgehäuse 2 eingepaßt und wird durch einen Äbdeckteil 12 aus Isoliermaterial geschlossen und wird in der zusammengebauten Lage durch einen Metallabdeckteil 14 gehalten, der an dem Gehäuse 2 befestigt ist. .

Anschlüsse 16, 18 sind durch Isolatoren 16', 18' in dem Teil 14 angeordnet. Mit dem Anschluß 16 ist ein Anschluß 20 fest verbunden, und an dem Anschluß 18 ist ein fester Kontakt 22 zum Zusammenarbeiten mit einem bewegbaren Kontakt 24 befestigt, der von einem Hebel 26 getragen wird, der an einem Rahmen 28 vermittels eines Zapfens 30 schwenkbar und verschiebbar angeordnet ist, der an dem Rahmen 28 befestigt ist und sich durch einen Schlitz 32 in .dem Hebel 26 hindurcherstreckt. Eine Feder 34 ist um den Zapfen 30 gewickelt und ist mit einem Kraftarm 36 versehen, der sich gegen den Hebel 26 legt, und mit Gegenarmen 38, welche sich gegen den Rahmen 28 legen. ■ .

Ein Hebel 40 aus Isolierstoff ist an dem Rahmen 28 durch eine Schwenkstange 42 schwenkbar, angeordnet, die an dem Rahmen 28 befestigt und mit einer Buchse 44 zur Aufnahme eines Endes des Hebels 6 versehen ist. Eine Bewegung des Hebels 6 um den Schwenkpunkt 8 dreht den Hebel 40 um den Schwenkpunkt 42.

Ein U-förmiger Hebel 46 (Fig. 5) ist mit dem Hebel 40 durch einen Schwenkzapfen 48 schwenkbar verbunden, und ein Hebel 50 ist mit dem Hebel 26 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 Fig. 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 Fig. I 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

ίο 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 Fig. 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 Schwenkpμnkt 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 Fig. 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, welche 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 Reaktions-r armen 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 Kontakt-

* träger 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 g e ken nzeichn e t, 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 isL

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen