DE1515563C - Vorrichtung zum sprunghaften Einschalten eines elektrischen Schalters - Google Patents

Description

Vorrichtung eignet sich besonders für Leistungsschalter, die als Schutzschalter für Generatoren, Motoren und Transformatoren verwendet werden und bei denen eine Schnelleinschaltung gefordert wird.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der drehbar gelagerte Hebel als Abstützhebel für die von der gegenüberliegenden Seite aus durch eine Exzenterscheibe spannbare Federsäule dient und mit einer im wesentlichen parallel zur FedersUule verlaufenden Zugstange verbunden ist, die mit einem verklinkbaren Teil zusammenwirkt, zwischen dem und einem Hebel der Schaltwelle Teile der Freiauslösung des Schalters angreifen. Zweckmäßig besteht das verklinkbare Teil aus einer Kurvenscheibe, die ihre Bewegung auf ein Gestänge überträgt, das über eine Lasche die Schaltwelle dreht und das mit einer Klinke an einer Auslösewelle anliegt.

Die Kurvenscheibe liegt mit einer Nase an einem Anschlag eines Klinkenhebels an, der kurzzeitig aus seiner Sperrstellung herausbewegt wird. An der Antriebswelle ist außer der Exzenterscheibe eine weitere Steuerscheibe angebracht, an der sich ein über eine Stange auf den Klinkenhebel einwirkender Hebel abstützt.

Dieser auf den Klinkenhebel einwirkende Hebel steht unter der Wirkung einer Feder, die ihn bei Erreichung der Einschaltstellung der Antriebswelle anhebt, wobei eine Nockenscheibe, die mit der Kurvenscheibe verbunden ist, den Hebel während der Bewegung der Schaltwelle wieder in seine Ausgangsstellung zurückbringt. Bei Verwendung einer magnetischen Entklinkung können einige Teile der eben beschriebenen . Einrichtung entfallen. Dann wirkt der Magnetanker unmittelbar auf den Klinkenhebel.

Die Ausschaltung von Hand erfolgt in der Weise, daß an der Antriebswelle ein Vorsprung angebracht ist, der beim Ausschalten über eine Stange auf einen Hebel einwirkt, der die Kurvenscheibe im Ausschaltsinne so bewegt, daß die anstehende Kontaktkraft wirksam wird.

Die mit dem an der Kurvenscheibe anliegenden und auf die Schaltwelle einwirkenden Gestänge verbundene Auslöseklinke ist an einem Punkt drehbar gelagert und liegt an einer Halbwelle an, auf die ein Hebelarm der Auslösewelle des Schalters einwirkt.

Leistungsschalter können mit Unterspannungsauslüsern ausgerüstet sein, die das Auslösen des Schalters bewirken oder das Einschalten verhindern sollen, wenn die Spannung unterhalb der Betriebsspannung liegt. Der erfindungsgemäße Aufbau der Vorrichtung macht es in einfacher Weise möglich, eine Einschaltsperre für den Fall vorzusehen, wenn die Betriebsspannung nicht den Mindestwert erreicht hat. Diese Einschaltsperre kommt natürlich auch dann zur Wirkung, wenn ein anderer Auslüsebefehl ansteht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist daher mit der Halbwelle ein Gestänge verbunden, das einen Hebel unter einem Vorsprung des den Klinkenhebel steuernden Hebels bewegt. Auf diese Weise wird die Kurvenscheibe nicht entklinkt, so daß der Energiespeicher nicht zur Wirkung kommt und die Einschaltung unterbleibt, wenn also die Auslösewelle in der ausgelösten Stellung steht.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die auf ein Ausführungsbeispiel Bezug nimmt.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einschaltvorrichtung in ausgeschaltetem Zustand,

F i g. 2 eine Seitenansicht bei gespanntem Federkraftspeicher,

F i g. 3 eine Seitenansicht bei eingeschaltetem Schalter und .

F i g. 4 eine Seitenansicht bei ausgelöstem Schalter; F i g. 5 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung von der Antriebsseite;

ίο F i g. 6 und 7 zeigen ebenfalls zwei Seitenansichten der Vorrichtung mit weiteren Einzelteilen;

F i g. 8 zeigt einen Teil der Vorrichtung mit der Einschaltsperre.

Mit 1 ist die Antriebswelle bezeichnet, die wie alle anderen Teile der Vorrichtung zwischen zwei Plattinen 2, 3 (Fig. 5) angeordnet ist. Die Antriebswelle 1 hat Vierkantprofil, auf das ein Antriebshebel aufgesteckt werden kann. Eine mit der Antriebswelle 1 verbundene Exzenterscheibe 4 wirkt mit einem Stößel 5 zusammen, der auf den aus Tellerfedern bestehenden Federkraftspeicher 6 einwirkt. Die zu einer Federsäule aufgereihten Tellerfedern sind auf einem Bolzen 7 aufgefädelt, der die Verlängerung des Stößels 5 bildet und der durch ein Lagerteil 8 hindurchtritt und oberhalb dieses Teiles 8 mit einem Querbolzen 9 versehen ist. Das Lagerteil 8 ist mit einem Hebel 10 verbunden, der im Punkt 11 gelagert ist.

Am Hebel 10 ist eine Stange 12 angelenkt, die bei 40 mit einer im Festpunkt 13 drehbar gelagerten Kurvenscheibe 14 verbunden ist. Die Kurvenscheibe 14 besitzt eine Nase 15, die sich an einen Anschlag 16 eines im Punkt 17 gelagerten Klinkenhebels 18 anlegt.

An der Kurvenscheibe 14 liegt eine Rolle 19 an, die an einem Hebel 20 angebracht ist, der über eine Kurvenstange 21 mit dem Hebel 22 der Schaltwelle 23 verbunden ist. Mit dem anderen Ende steht der Hebel 20 über einem Bolzen 28 mit einer Auslöseklinke 24 in Verbindung, die im Punkt 25 gelagert ist und sich an einer Halbwelle 26 abstützt. Auf die Halbwelle 26 wirkt die nicht dargestellte Auslösewelle des Schalters ein, die die Halbwelle 26 derart dreht, daß die Auslöseklinke 24 freigegeben wird. In F i g. 1 ist die Aus-Stellung des Schalters gezeichnet. Der Federkraftspeicher 6 ist dabei entspannt. Die Kontaktdruck- bzw. Ausschaltfedern der Schaltstücke wirken in Richtung des Pfeiles 27 auf den Hebel 22 der Schaltwelle 23 ein. Beim Einschalten des Schalters wird die Antriebswelle 1 gedreht.

Die Exzenterscheibe 4 bewegt den Stößel 5 nach oben, so daß die Tellerfedern 6, die sich am Lagerteil 8 abstützen, gespannt werden. Der Bolzen 7 bewegt sich dabei nach oben und tritt aus dem Lagerteil 8 etwas heraus. Diese Stellung ist in F i g. 2 gczeigt. Die Stange 12 wird dabei auf Zug beansprucht, denn die Kurvenscheibe 14 ist in ihrer Bewegung durch die Verklinkungsstelle 15, 16. gesperrt. Der Kraftspeicher ist also gespannt. Bei Weiterdrehung der Antriebswelle I erfolgt dann die Entklinkung der Kurvenscheibe 14, und zwar in folgender Weise.

In F i g. 5 ist eine mit der Antriebswelle 1 verbundene Steuerscheibe 29 ersichtlich. Au ihrer Kurvenbahn liegt unter der Wirkung der Feder 30 ein Hebelarm 31 an. Dieseser Hebelarm ist im Punkt 56 (F i g. 7) gelagert, wobei an ihm eine nach unten führende Stange 32 angelenkt ist. Diese Stange 32 steht mit dem Klinkenhebel 18 in Wirkverbindimg. Die Kurvenbahn der Steuerscheibe 29 endet bei 33

5 6

{Τ¹ i g. 5). Ist nun die Antriebswelle 1 und damit die notwendige Spannung nicht vorhanden, so darf auch Steuerscheibe 29 um einen bestimmten Winkel im ein Einschalten des Schalters nicht erfolgen. Bei einer Einschaltsinne gedreht, so gibt die Steuerscheibe 29 schleichenden Einschaltung kommt bei der Einbei Vorbeigleiten ihres Kurvenbahnendes 33 am He- schaltbewegung der Unterspannungsauslöser rechtbel 31 letzteren frei, der nun unter der Wirkung der 5 zeitig zur Wirkung, so daß eine Kontaktschließung Feder 30 nach oben bewegt wird. Dabei bewegt sich trotz der Einschaltbewegung der Antriebswelle nicht die Stange 32 nach unten und drückt auf den Klin- erfolgt. Bei einer Schnelleinschaltung wird jedoch kenhebel 18, dessen Anschlag 16 die Nase 15 der eine kurze Kontaktschließung infolge der gespeicher-Kurvenscheibe 14 freigibt. Der Energiespeicher 6 ten Federenergie erfolgen, obwohl der Unterspanvollzieht nun die Einschaltbewegung, wobei die Teile io nungsauslöser bei zu niedriger Spannung die Entklinder Einrichtung in die in F i g. 3 gezeigte Stellung ge- kung rechtzeitig bewirkt. Es muß daher eine Vorkehbracht werden. Die Kurvenscheibe 14 drückt über rung getroffen werden, die eine Einschaltung der die Rolle 19 den Hebel 21 nach oben, wodurch der Vorrichtung bei angesprochenem Unterspannungs-Hebel 22 an der Schalterwelle 23 im Uhrzeigersinne auslöser überhaupt verhindert. Diese besteht aus folbewegt wird. Die Einschaltung erfolgt sprunghaft. 15 genden Teilen. An der Halbwelle 26 ist ein Hebelarm Die Kontaktfedern wirken in Richtung des Pfeiles 34 41 vorgesehen, mit dem eine Stange 42 verbunden ist auf den Hebel 22 ein. (Fig· 8). Diese Stange 42 ist mit ihrem anderen

Bei der Auslösung des Schalters durch eine der Ende mit einem Hebel 43 verbunden, der bei 44 gevorgesehenen Auslösearten wird in bekannter Weise lagert ist. Der Hebel 43 wirkt mit der Stange 32 zudie Auslösewelle des Schalters gedreht. Die Drehung 20 sammen, die zu diesem Zweck eine Abbiegung 45 bedieser Auslösewelle verursacht auch eine Drehung sitzt (F i g. 7). Bei angesprochenem Unterspannungsder Halbwelle 26, und zwar im Uhrzeigersinne. Die auslöser wird in F i g. 8 die Stange 42 nach rechts bean der Halbwelle 26 anliegende Klinke 24 wird frei- wegt. Der Hebel 43 dreht sich in F i g. 7 dabei im gegeben. Dadurch, daß das Gestänge 20 sich nach Gegenuhrzeigersinne und gelangt unter die Abbielinks bewegen kann, gleitet die Rolle 19 entlang der 35 gung 45 des Hebels 32. Die Folge davon ist, daß Kurvenscheibe 14 und gibt somit eine Drehbewegung beim Einschalten zwar der Energiespeicher 6 geder Schaltwelle 23 frei. Die Ausschaltfedern bringen spannt werden kann, eine Entklinkung der Kurvenden Schalter in die »Ausgelöst-Stellung« (F i g. 4). scheibe 14 jedoch nicht möglich ist, da die Stange ·32

Um den Ausschaltvorgang von Hand zu erläutern, sich nicht nach unten bewegen und damit nicht auf ist es notwendig, noch auf folgende in F i g. 6 einge- 30 den Klinkenhebel 18 einwirken kann. Der Hebel 43 zeichnete Teile hinzuweisen. An der Antriebswelle 1 wird durch eine Feder 46 in der Ausgangsstellung geist ein hervortretender Stift 35 angebracht. Dieser halten. Am Hebel 43 greift eine Justierschraube 47 Stift 35 kann auf eine längs verschiebbare Stange 36 an, durch welche über die Stange 42 die Stellung der einwirken, die an einem im Drehpunkt 37 gelagerten Halbwelle 26 verändert werden kann. Durch diese Hebel 38 angelenkt ist. Am Hebel 38 greift eine Fe- 35 Justierschraube kann die Entklinkung der Auslöseder 39 an. Der Hebel 38 legt sich dabei gegen die klinke 24 entsprechend eingestellt werden.
Lagerachse 13 der Kurvenscheibe 14 bzw. gegen den Wie weiter oben beschrieben, erfolgt die Freigabe

Verbindungsbolzen 40 von Stange 12 und Kurven- des Energiespeichers beim Einschalten dadurch, daß scheibe 14, wenn die Einrichtung sich in der in der Hebel 31 durch die Feder 30 am Ende der Kur-F i g. 3 gezeigten Stellung befindet. Der Hebel 38 ver- 40 venbahn der Scheibe 29 nach oben bewegt wird. Die sucht also die Kurvenscheibe 14 in der in F i g. 3 ge- Stange 32 bewegt sich dabei nach unten und wirkt zeigten Stellung im Gegenuhrzeigersinne zu bewegen. auf den Klinkenhebel 18 ein. Damit nun der Hebel Diese Bewegung kommt dadurch zustande, daß beim 31 durch die Feder 30 nicht in der oberen Lage fest-Ausschalten der Stift 35 an der Antriebswelle 1 auf gehalten wird, ist am Lagerbolzen 13 der Kurvendie Stange 36 trifft. Durch die an der Antriebskurbel 45 scheibe 14 eine Scheibe 48 (F i g. 7) befestigt, die aufgewendete Kraft wird also dann der Hebel 38 be- nach Entklinkung der Kurvenscheibe 14 auf einen wegt, der die Kurvenscheibe 14 mitnimmt. Sobald Hebelarm 49 des Hebels 31 einwirkt und so den Hedie Kurvenscheibe so weit bewegt ist, daß ihr Schei- bei 31 in die Lage zurückbringt, die seiner Anlagetelpunkt an der Rolle 19 vorbeibewegt ist, wird die stellung an der Kurvenscheibe 29 entspricht.
Kraft der Ausschaltfedern wirksam, die nun die 50 An der Antriebswelle 1 ist ferner eine Rastscheibe Schaltwelle 23 in die Aus-Stellung bringen kann. 50 vorgesehen. Ein unter der Wirkung der Feder 51 Gleichzeitig wird die Kurvenscheibe 14 bis in ihre stehender Hebel 52 greift mit einer Rolle in entspre-Endstellung zurückbewegt, in der sie sich wieder mit chende Rastvertiefungen der Scheibe 50 und legt so dem Hebel 18 verklinkt. die Ein- und Ausschaltstellung des Einschalthebels

Neben den verschiedenen Auslösern sind derartige 55 bzw. der Antriebswelle 1 fest. Eine Anzeigevorrich-Leistungsschalter auch mit einem Unterspannungs- tung 53 dient zur Anzeigung der Ein- und Ausschaltauslöser versehen, der dann wirksam wird, wenn die stellung. Der die Symbole tragende Schwenkhebel 54 Spannung unter einem bestimmten Wert liegt. Der ist mit dem Gestänge 55 verbunden, das an einem Schalter wird dann zur Auslösung gebracht. Ist die Hebel der Schaltwelle 23 angelenkt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

Patentansprüche: 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Halbwel-

Ie (26) ein Gestänge (42) verbunden ist, das einen

_ 1. Vorrichtung zum sprunghaften Einschalten . Hebel (43) unter einem Vorsprung (45) der den

eines elektrischen Schalters mit einem aus Teller- 5 Klinkenhebel (18) steuernden Stange (32) bewegt

federn bestehenden Energiespeicher, der von (F i g. 7 und 8).

einer Antriebswelle gespannt wird und nach sei- . ....

ner Entklinkung auf die Schaltwelle od. dgl. ein- ' ^:, ^:'^: ■··'·■

wirkt, wobei die von den Tellerfedern gebildete

Federsäule an einem in einem Festpunkt drehbar io
gelagerten Hebel angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Hebel Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (10) als Abstützhebel für die von der gegenüber- zum sprunghaften Einschalten eines elektrischen liegenden Seite aus durch eine Exzenterscheibe Schalters mit einem aus Tellerfedern bestehenden (4) spannbare Federsäule (6) dient und mit einer 15 Energiespeicher, der von einer Antriebswelle od. dgl. im wesentlichen parallel zur Federsäule (6) ver- gespannt wird und nach seiner Entklinkung auf die laufenden Zugstange (12) verbunden ist, die mit Schaltwelle od. dgl. einwirkt, wobei die von den einem verklinkbaren Teil (14) zusammenwirkt, Tellerfedern gebildete Federsäule an einem in einem zwischen dem und einem Hebel (22) der Schalt- Festpunkt drehbar gelagerten Hebel angreift,
welle (23) Teile (20, 24) der Freiauslösung des 20 Zum sprunghaften Einschalten von elektrischen Schalters angreifen. Schaltern ist es allgemein bekannt, durch eine An-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- triebswelle od. dgl., die von Hand mittels einer Kurkennzeichnet, daß das verklinkbare Teil aus einer bei oder auch von einem Elektromotor angetrieben Kurvenscheibe (14) besteht, die ihre Bewegung sein kann, einen Energiespeicher zu spannen, der geauf ein Gestänge (20) überträgt, das über eine 35 gen Ende der Antriebsbewegung entklinkt wird, so Lasche (21) die Schaltwelle (23) dreht und das daß er auf die Schaltwelle einwirken kann. Die Vermit einer Klinke (24) an einer Auslösewelle (26) klinkung kann aber auch zu einem späteren Zeitanliegt, punkt von Hand oder magnetisch aufgehoben wer-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- den.

kennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (14) mit 30 Eine auf dem Markt befindliche bekannte Eineiner Nase (15) an einem Anschlag (16) eines schaltvorrichtung dieser Art verwendet als Energie-Klinkenhebels (18) anliegt, der kurzzeitig aus sei- speicher Tellerfedern, die auf einem Bolzen zu einer ner Sperrstellung herausbewegt wird. Federsäule aufgereiht sind. Diese Federsäule ist einer-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 seits in einem Festpunkt gelagert, während sie anbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der An- 35 dererseits mit einem Hebel zusammenwirkt. Dieser triebswelle (1) außer der Exzenterscheibe eine _mit einem Ende in einem Festpunkt drehbar gelagerweitere Steuerscheibe (29) angebracht ist, an der te Hebel liegt mit seinem anderen Ende mittels einer sich ein über eine Stange (32) auf den Klinkenhe- Rolle an einer Kurvenscheibe an, die auf. einer Welle bei (18) einwirkender Hebel (31) abstützt (Fig. befestigt ist. Mit dieser Welle ist ein Kurventeil ver-7). 40 bunden, das mit einem Hebelarm einer weiteren WeI-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ie zusammenwirkt, die schließlich die eigentliche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel Schaltwelle antreibt. Das Spannen der Federsäule er-(31) unter der Wirkung einer Feder (30) steht, folgt durch die Drehung der die Kurvenscheibe tradie den Hebel (31) bei Erreichung der Einschalt- genden Antriebswelle. Nach dem Spannen der Festellung der Antriebswelle anhebt, wobei eine 45 dem wird durch die Form der Kurvenscheibe diese Nockenscheibe (48), die mit der Kurvenscheibe durch das plötzliche Freiwerden der Federkraft (14) verbunden ist, den Hebel (31) wieder in die schnell um einen bestimmten Winkel gedreht, wobei Ausgangsstellung bringt. das auf der Antriebswelle sitzende Kurventeil über

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 den Hebelarm der zweiten Welle die Einschaltung bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der An- 50 bewirkt.

triebswelle (1) ein Vorsprung (35) (Fig. 6) ange- Dieser Antrieb besteht aus einer Vielzahl schwer

bracht ist, der bei der Ausschaltbewegiing der herstellbarer Einzelteile, die außerdem eine genaue

Welle (1) über eine Stange (36) auf einen Hebel Montage erfordern. Wenn auch diese Vorrichtung

(37) einwirkt, der die Kurvenscheibe (14) im die Bedingung eines Schaltschlosses erfüllt, also eine

Ausschaltsinne so bewegt, daß die anstehende 55 Auslösung des Schalters durch z. B. magnetische oder

Kontaktkraft wirksam wird. thermische Auslöser bei an sich eingeschaltetem An-

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 trieb zuläßt, so ergeben die hierfür erforderlichen bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Zusatzeinrichtungen erst recht einen Aufwand, der auf die Schaltwelle (23) einwirkenden Gestänge über die Vorstellungen hinsichtlich Raumbedarf und (20) verbundene Auslöseklinke (24) an einem 60 Einfachheit hinausgeht. ^v _:
Punkt (25) drehbar gelagert ist und an einer Die vorliegende Erfindung macht sich ebenfalls die Halbwelle (26) anliegt, auf die ein Hebelarm der Vorteile von Tellerfedern zunutze. Sie stellt sich die Auslösewclle des Schalters einwirkt. Aufgabe, eine Vorrichtung zum sprunghaften Ein-

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 schalten von elektrischen Schaltern zu schaffen, die bis 7, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die 65 wenig Platz beansprucht, äußerst einfach in ihrem eine Bewegung des Klinkenhebels (18) bei ange- Aufbau ist und vor allem in zweckmäßiger Weise die sprochenem Unterspannungsauslöser oder Anste- Bedingung eines Schaltschlosses für die Freiauslöhen eines anderen Aiislösebcfehls verhindert. simi» eines Schalters erfüllt. Die erfindungsgemäße