DE1590037A1

DE1590037A1 - Schalter

Info

Publication number: DE1590037A1
Application number: DE19661590037
Authority: DE
Inventors: Boysen Gerd Carsten; Walters Robert Edwin
Original assignee: Allen Bradley Co LLC
Current assignee: Allen Bradley Co LLC
Priority date: 1965-09-20
Filing date: 1966-09-17
Publication date: 1970-04-16
Also published as: SE357467B; US3430014A; GB1171297A; NL6613284A; SE335168B; SE357465B; BE687037A

Description

DfPL.-ΙΝΘ. MEINRB. PATENTANWALT 1 fi, S6P. 1966

46OO DORTMUND

WESTEN HELLWEG 67 1

TELEFON3581O \

3828-66

ALLEN-BRADLEY Company-Schalter

Priorität: Vereinigte Staaten von Amerika, vom 20. September

1965

Die Erfindung betrifft die Schalter, welche insbesondere dazu dienen, von Hand unter Ausnutzung einer Schnappwirkung einen oder mehrere elektrische Stromkreise zu öffnen oder zu schliessen.

Die Herstellung der Schalter wird durch die

äusserst verschiedenen Anforderungen der Benutzer erschwert und verteuert, welche sowohl die elektrischen Eigenschaften der Kontakte und der Schutzvorrichtungen als auch die Leistungen -ies Mechanismus betreffen, insbesondere hinsichtlich seiner

0098 1 6/0844

ORIGINAL

Arbeitsgeschwindigkeit und der von ihm zu gewährleistenden verschiedenen Sicherheit. Im allgemeinen wird ein besonderes Modell des Mechanismus für jede Kontaktabmessung hergestellt. Pie Herstellungsschwierigkeiten werden noch dadurch gesteigert, dass die Schalter leicht zusammengebaut und auseinandergenommen werden können sollen.

Die Erfindung bezweckt, in einer fur die Benutzer praktischen Form einen neuen Schalter zu verwirklichen, welcher leichter und billiger herzustellen ist, als die bisher bekannten Schalter.

Hierfür besteht erfindungsgemass das Kontaktsystem des Schalters aus wenigstens zwei Einheitsblocks, nämlich einem Unterteil, welcher feste Kontakte und ggfs. einen überlastungsschutz enthält, und einem Halter für die beweglichen Kontakte· Ein derartiges Kontaktsystem kann durch verschiedene Mechanismen betätigt werden. Andererseits ist jedoch dieses Kontaktsystem auch so ausgebildet, dass es bei seiner Ausführung mit Kohtakten verschiedener Abmessungen an das gleiche Modell eines Betätigungskastens und somit an einen gleichen Betätigungsmechanismus angepasst werden kann. Man kann daher sagen, dass das Kontaktsystem und der Betatigungsmechanisiaus Einheitsblocks bilden, welche äusserst verschiedene Möglichkeiten für die Herstellung, den Verkauf und die Benutzung des erfindungsgemäasen Schalters ergeben.

Auf dem Gebiet der Herstellung ist es z.B.

möglich, jeden Einheitsblock getrennt zusammenzusetzen und sie hierauf miteinander zu vereinigen, und zwar mit Herstellungsmethoden, welche den Ausstoss verbessern. Auf dem Verkaufsgebiet ist es möglich, die Forderungen der Kundschaft zu erfüllen, ohne

009816/0844

für jede erforderliche Kombination einen getrennten Mechanismus zu liefern· !fahrend der Benutzung können die den Schalter bildenden Einheitsblocke leicht voneinander getrennt werden, ohne dass ihre Teile auseinandergenommen zu werden müssen.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung weist der Schalter feste Kontakte auf, welche in einem offene Kammern bildenden Teil des Unterteils angeordnet sind, während die beweglichen Kontakte an einem Halter angebracht sind, von welchem ein einen Funkenschutz bildender Abschnitt die Kammern verschliesst, in welchen sich die Kontakte befinden« Die durch den Unterteil und den Halter der beweglichen Kontakte gebildete Anordnung bildet ein vollständiges Kontaktsystem·

Gemaes einem weiteren Kennzeichen der Erfindung besitzt der Schalter einen Betätigungskasten, welcher aus einem Gehäuse und einem Mechanismus besteht und eine Einheit bildet, welche mit verschiedenen Unterteilen zusammengebaut werden kann.

Gemass vorteilhaften Ausfuhrungsformen liegen die offenen Kammern, in welchen sich die Kontakte befinden, nebeneinander und werden durch Zwischenwände getrennt· Das Kontaktsystea erhält bemerkenswerte Eigenschaften durch die Tatsache, dass die Kammern durch einen einen Funkenschutz bildenden Abschnitt des Halters der beweglichen Kontakte verschlossen werden. Ferner kann der Unterteil leicht aus einem die Bogenloschung begünstigenden Material hergestellt werden.

Es ist möglich, Schutzvorrichtungen an dem

Unterteil anzubringen, z.B. eine schmelzbare Legierung benutzende Vorrichtungen.

Der in dem Betätigungskasten befindliche Mecha-

C 0 9 8 1 Β / C 8 U U

niamus ist vorzugsweise ein Mechanismus mit Momentschaltung, welche beim Durchgang eines Wippers durch eine mittlere Stellung oder Totpunktstellung erfolgt. Gemäss einer besonderen Ausführungsform gibt ein Organ die Momentschaltung erst jenseits der mittleren Stellung frei, wodurch die Momentschaltung noch verstärkt wird. Bs sind Einrichtungen vorgesehen, welche gestatten, den Schalter bei einem Versagen der Feder des Mechanismus wieder in die Öffnungsstellung zu bringen. Der Mechanismus kann zweckmassig auf das Arbeiten der Schutzvorrichtungen ansprechen und die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft derselben vornehmen. Es können jedoch auch Einrichtungen vorgesehen werden, welche die Vornahme der Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft der Schutzvorrichtungen nur g estatten, wenn der Schalter seine Öffnungsstellung eingenommen hat. Mit dem Mechanismus können verschiedene Sicherheitsvorrichtungen kombiniert werden, insbesondere eine Vorrichtung zur Verriegelung des Schalters in der Öffnungsstellung.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Pig. 1 ist eine schaubildliche schematische auseinandergezogene Ansicht des erfindungsgemäseen Schalters, welche die Zusammensetzung desselben aus Einheiteblocks zeigt.

Pig. 2 ist eine Draufsicht auf die Schalteinheit.

Pig. 3 ist eine längs der Linie 3-3 der Pig. 2 geschnittene Seitenansicht der Schalteinheit der Pig. 2.

Pig. 4 ist eine längs der Linie 4-4 der Pig. 5 geschnittene Seitenansicht eines besonderen Mechanismus und seines Gehäuses, wobei der Mechanismus in einer gewöhnlich

009816/0844

der SchliessZungsstellung zugeordneten gestreckten Stellung dargestellt ist.

Pig· 5 ist eine geschnittene Endansicht des Mechanismus der Pig. 4.

Pig· 6 ist eine längs der Linie 6-6 der Pig. 5 geschnittene Seitenansicht des Mechanismus der Pig. 4, welcher in einer normalerweise der Öffnungsstellung zugeordneten Stellung dargestellt ist.

Pig. 6a ist eine längs der linie 6a-6a der Pig. 5 geschnittene Teilansicht.

Pig. 7 ist eine längs der Linie 7-7 der Pig. 5 geschnittene Seitenansicht des Mechanismus der Pig. 4 in einer Stellung, welche normalerweise einer unter einer vorgewählten Bedingung auftretenden Öffnungsstellung zugeordnet ist, z.B. einer ausgelösten Stellung,

Pig· 8 ist eine geschnittene Teilansicht des

Mechanismus der Pig. 4 bis 7» welche die Teile desselben zeigt, welche bei Vorhandensein gewisser Pehlerbedingungen das Widereinschalten des Mechanismus aus der Stellung der Pig. 7 verhindern.

Pig. 9 zeigt die Teile der Pig. 8 in den Stellungen, welche diese bei Auftreten eines Fehlers während des Arbeitens von auf bestimmte Bedingungen ansprechenden Einrichtungen, z.B. eines überstromrelais, einnehmen·

Pig· 10 ist eine von der Seite gesehene Teilansicht des Verriegelungs- und Sicherheitsmechanismus für die Schalteinheit der Pig. 2 und 5.

Pig. 11 ist eine Endansicht des Mechanismus der Pig. 10.

0Q9816/08U

!Der Aufbau des erfindungsgemassen Schalters aua

Einheitsblocks geht am besten aus Pig. 1 hervor. Die Schaltein-

be
heit 1/steht hier aus einem Unterteil 2 und einem beweglichen Kontakthalter 3. Der Betätigungsblock 6 mit seinen weiter unten beschriebenen eingebauten Betätigungseinrichtungen ist ein Einheitsblock, welcher an die Schalteinheit 1 angesetzt werden kann,

In dem Unterteil 2 ist eine gewisse Zahl von Strompfaden ausgebildet, und zwar drei bei dem dargestellten Beispiel. Klemmen 9 und 10 für die ausseren Anschlüsse befinden sich an den beiden Enden dieser Strompfade und liegen an beiden Enden.des Unterteils 2. Feste Kontakte 11 sind durch den Leiter 14 mit der Klemme 9 sowie durch einen Leiter 15 und die auf bestimmte Betriebsbedingungen ansprechende (weiter unten beschriebene) Einheit mit der Klemme 10 verbunden. Die auf bestimmte Betriebsbedingungen ansprechende, bei der dargestellten Ausführungsform zu Schutzzwecken dienende Einheit ist am besten in Pig. 3 sichtbar und enthält in an sich bekannter Weise einen eine überstromeinheit 18 bildenden Schmelztopf. In an sich bekannter Weise verflüssigt ein Überstrom eine Schmelzmasse in der Einheit 18, wodurch ein zurückgehaltenes drehbares Klinkenrad 20 freigegeben wird.

Pig. 3 zeigt am besten den Klinkenann 21, welcher die Auslosebewegung des Klinkenrades 20 auf das Gleitstück 23 übertragt. Druckfedern 24 halten das Gleitstück 23 unter einer Vorspannung, welche seine Bewegung unterstützt.

Zwischen den Strompfaden in dem Unterteil 2, d.h. den Pfaden zwischen den Klemmen 9 und 10, befinden sich Trennwände 27, welche hauptsächlich eine Bogenbildung zwischen benachbarten Strompfaden verhindern sollen. Jede Trennwand 27

009816/0844

besitzt einen sich zwischen den auf bestimmte Betriebsbedingungen ansprechenden Schmelztopfeinheiten 18 erstreckenden.Abschnitt 28 zur Abschirmung zwischen diesen. Lotrechte Offnungen 29 in den Trennwänden 27 des Unterteile 2 (am besten in Pig. 1 und 2 sichtbar) geben zu dem Gleitstück 23 Zugang, so das^ die Bewegung von diesem auf den weiter unten beschriebenen Betätigungsblock 6 übertragen werden kann. Aussen sind an den Unterteil 2 Ansätze 30 mit öffnungen 31 angeformt, welche Befestigungseinrichtungen bilden. Der bewegliche Kontakthalter 3 besitzt Führungsansätze 40 an beiden Enden, welche sich in in dem Unterteil 2 ausgebildeten Führungsbahnen 41 bewegen·

Dieser bewegliche Konirakthalter 3 vervollständigt die Schalteinheit 1 durch seine Einpassung in für jeden der festen Kontakte 11 vorgesehene Lichtbogenkammern 35* Jede Lichtbogenkammer 35 ist im wesentlichen eine ο ben offene Kammer, welche von geformten Abschnitten des Unterteils 2 umgeben wird, nämlich von mit den Trennwänden 27 kombinierten Seitenwänden 36 und Querwänden 37.

Die beweglichen Kontakte 43 werden in dem Kontakthalter 3 durch vorgespannte Federn 44 gehalten. Jeder bewegliche Kontakt 43 befindet sich in U-förmigen Formstücken 45, welche so in jede Lichtbogenkammer 35 passen, dass sie unter den die Lichtbosenkammern abschliessenden Wänden oder Lichtbogenschirmen 47 des Halters 3 liegen· Die Wände 47 des Halters 3 werden konstruktionsgemäss an beiden Enden durch kastenförmige Formstücke 49 und an dem mittleren beweglichen Kontakt 43 durch den dreieckigen Halteteil 50 gehalten. Der bewegliche Kontakthalter 3 steht unter einer Vorspannung, welche ihn normalerweise in die in Fig. 3 dargestellte Offnungssteilung zu bringen sucht und

009816/0844

durch mit einem Deckelabschnitt 52 dargestellte Vorspannungsfedern erzeugt wird.

Ein I-förmiger Haken 54 stellt die Verbindung zwischen dem beweglichen Kontalcthalter 3 und dem Betätigungsblock 6 her, wie dies weiter unten erläutert ist·

Die Benutzung einer Wand 47 des beweglichen

Kontakthalters 3 zum Verschliessen der letzten Wand der Lichtbogenkammer 35 führt zu e.iner sehr wirksamen Konstruktion mit besonderen Vorteilen, wie ein bisher unerreichbarer gedrängter Aufbau und die Benutzung der von dem Betätigungsblock 6 unabhängigen Schalteinheit 1. Ferner wird der besondere Aufbau des Betätigungsblocks 6 hinsichtlich der Abschirmung weniger kritisch, da die bewegliche Wand 47 diese Aufgabe erfüllt.

Zusätzliche Vorteile hinsichtlich der Bogenloschung in der Lichtbogenkammer 35 können durch Benutzung von bogenloschenden Materialien erzielt werden, wie z.B. das heissgeformte bogenloschende Rosite (ein wasserunlösliches Bindemittel und eine bogenverhindernde Substanz, welche aus der Klasse der Aluminium- und Magnesium-Oxyde und-Hydrate ausgewählt ist), welches von der Rostone Corporation of Lafayette, in Indiana, hergestellt wird· Die einzigartige Ausbildung der Lichtbogenkammer in Kombination mit der Benutzung eines bogenloschenden Materials für die voneinander entfernten Seitenwande 36, Querwände 37 und/oder die die Bogenkammern abschliessenden Wände 47 des Kontakthalters 3 ermöglicht die Verringerung der Schaltergrösse bei gleichzeitiger Steigerung seiner Betriebssicherheit und Lebensdauer·

Einzelheitenßes B_etätigungsblocks sind in Pig. 4 bis 7 dargestellt. Der Betätigungsblock ist eine vollständige

00981 6708A4

Einheit mit einem Gehäuse 57 und einem Betätigungsmechsriismus 58, welcher an dew. ersteren z.B. duroh Schrauben 59 befestigt ist, um die vollständige Einheit zu bilden· Diese vollständige Einheit ist als solche an der Schalteinheit 1 durch Befestigungseinrichtungen befestigt, welche diese Einheit mit den Ansätzen 62 des Gehäuses 57 des Betätigungsblocks 6 verbinden.

Der Betätigungsmechanismus 58 wird in einem

U-förmigen Teil 60 gehalten, welcher seinerseits von der Platte 61 gehalten wird» Ein Betätigungsteil 64 für den Mechanismus ist auf dem U-fÖrmigen Teil 60 so schwenkbar, dass er Kniehebel

einen 65 und 66 betätigt, welche an dem Kontakthalter 3 durch/Splint 67 befestigt sind, d.h. der I-förmige Haken 54 des Kontakthalters erfasst den Splint 67. Wie in Pig. 5 sichtbar, hat bei der! dargestellten Ausführungsform jeder Kniehebel 65 und 66 die Form von Zwillingslenkern, ledern 70 verbinden den Betätigungsteil 64 bei 71 mit den Kniehebeln 65 und 66 mittels einer Achse 72, so dass ein Schwenkpunkt entsteht, welcher als das Knie des Betätigungsmechanismus 58 bezeichnet werden kann.

Durch Verschiebung des Betätigungsteils 64

nach der linken Seite der Pig. 4 wird ein Punkt erreicht, jenseits welchem die an dem Knie 72 angreifende resultierende Vektorkraft der Federn 70 ausreicht, um das Knie 72 aus der in Pig. 4 dargestellten Stellung in die Stellung der Pig. 6 zu bringen. Diese Stellung, jenseits welcher die Bewegung des Knies 72 auftritt, ist als die "Mittelstellung¹¹ bezeichnet, da die durch die Pedern 70 auf das Knie 72 ausgeübten resultierenden Vektorkräfte sich im wesentlichen im Gleichgewicht befinden.

Bei Benutzung geflügead kräftiger federn 7Ö ist

die Bewegung des Knies 72 eine Schnappbewegung, d.h· eine unbehinderte schnelle Bewegung z.B. aus der Stellung der Pig. 4 in die der Fig. 6. Infolge dieser Wirkung kann die Bewegung des Knies 72 als eine jenseits einer Mittelstellung erfolgende Schnappbewegung bezeichnet werden.

Die Verringerung der Grosse dieses Betätigungsmechanismus 58 ohne Beeinflussung des Betriebsverhaltens wird durch die für die Federn 70 erforderliche Kraft begrenzt. Bei der erfindungsgemässen Ausbildung ist es jedoch möglich, einen kleinere Federn 70 benutzenden kleineren Mechanismus zu entwerfen, da die Federn 70 ihre grösstmögliche Kraft ausnutzen, da sie die Schnappbewegung des Knies 72 erzeugen, wenn sich der Betätigungsteil 64 erheblich über die Mittelstellung hinaus bewegt hat. Dieses Ergebnis wird durch die Benutzung des Hebels erzielt.

Wie deutlicher in Fig. 6a sichtbar, ist der

Hebel 75 an einem Ende an der Achse 76 schwenkbar und besitzt eine Hockenfläche 77 an seinem anderen Ende. Der in der Zeichnung dargestellte Hebel 75 ist ein gegabelter Teil mit zwei Armen 78 und somit zwei Nockenflachen 77. Eine die Achse 76 timgebende !Torsionsfeder 79 zieht den Hebel 75 zu dem Betätigungsmechanismus 58.

Die durch eine Vorspannung erzeugte Aufwärtsbewegung des Hebels 75 bringt die Nockenflächen 77 mit der Achse 72, d.h. mit dem Knie in Berührung, wenn sich der Schalter in der Stellung der Fig. 6 befindet. Diese Nockenfl£che 77 ist so ausgebildet, dass bei dem Übergang des Betätigungsteils 64 aus der Stellung der Fig. 4 in die der Fig. 6 das Knie 72 sich XLbch jti.efcfc bewegt, wenn der Betätigungsteil 64 geradje dJLe M^tfel-

stellung überschreitet. Stattdessen überwindet an einer bestimmten Stellung zwischen der Mittels teilung und der schlies suchen Ruhestellung des Betätigungsteils 64 die resultierende Vektorkraft der Feder 70 die entgegenstehende Haltekraft der Nockenfläche 77, wodurch das Knie 72 für die gewünschte Schnappwirkung freigegeben wird· Auf diese Weise wird die gleiche zur Betätigung der Schalteinheit erforderliche Federkraft geliefert, jedoch mit Hilfe von Federn 70, welche kleiner als bei einem

Mechanismus sind, bei welchem die durch die Nockenflächen 77 ausgeübte Rückhaltekraft nicht vorhanden ist, so dass auch der Mechanismus 58 kleiner wird.

In der Stellung der Fig. 4 wird die Aufwärtsbewegung des Hebels 75 durch die Berührung zwischen der Verlängerung 81 des Hebels 64 und dem Vorsprung 82 des Hebels 75 verhindert. Diese Berührung zwischen der Yerlänferung 81 und dem Vorsprung 82 dient auch zum Anhalten der Bewegung des Hechanismus 58 beim übergang aus der Stellung der Fig. 6 in die der Fig. 4* In gleicher Weise hält die Berührung zwischen der Achse 72 und dem Auslosehebel 96 bei 85 die gleiche Bewegung des Mechanismus 58 an· Umgekehrt hält die Berührung zwischen der Verlängerung 107 des Betätigungsteile 64 (Fig. 8) die Bewegung des Mechanismus 58 an, wenn dieser aus der Stellung der Fig. 4 oder 7 in die Stellung der Fig. 6 geht.

Die Benutzung von Druckknöpfen (im Gegensatz zu einem an dem Betätigungsteil 64 befestigten Schwenkhebel) ist in Fig. 4 dargestellt. Hier sind die Druckknopfe 87 und 88 mit dem Betätigungsteil 64 durch gegabelte Verbindungsstücke 69 bzw. 90 verbunden. Die Bewegung der Verbindungsstücke 89 und 90 wird in den Schlitzen 91 und 92 des U-förmigen Teils 60 geführt . 009816/0844

Bei Benutzung des in Pig. 4 bis 7 dargestellten Betätigungsblocks 6 für die Schalteinheit 1 gibt die Stellung des Mechanismus 53 in Pig. 4 die Schliessungsstellung zwischen den beweglichen Kontakten 43 und den festen Kontakten 11 wieder_f da die Kniehebel 65 und 66 gestreckt sind, so dass sie den Kontakthalter 3 in eine untere oder gestreckte Stellung bringen. Umgekehrt stellt der in Pig· 6 dargestellte Betätigungsmechanismus 58 die öffnungsstellung der beweglichen Kontakte 43 und der festen Kontakte 11 dar, da sich die Kniehebel 65 und 66 in der geknickten Stellung befinden.

Es ist zweclanässig, dass bei einem Versagen der Pedern 70 bei einer Bewegung des Betätigungsmechanismus in die in Fig. 4 dargestellte Schliessungsstellung der Mechanismus trotzdem in die in Pig. 6 dargestellte Offnungsstellung gebracht werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die an dem Betätigungsteils 64 bei 95 befestigte Feder 94 an den Kniehebel 65 anstösst, wenn der Betätigungsteil 64 aus seiner Schliessungesteilung gebracht wird, da der Kniehebel 65 hierbei das Knie 72 in die zurückgezogene Stellung der Pig. 6 bringt.

In der Schalteinheit befindliche Pedern liefern die zur "Vervollständigung dieser Bewegung des Knies 72 erforderliche restliche Kraft. So liefern z.B. die Federn 52 in dem Unterteil 2, welche durch die Schliessbewegung des Kontakthalters 3 zusammengedrückt wurden, und die Kontaktfedern 44, welche ebenfalls durch die Schliessbewegung zusammengedrückt wurden, die zur überführung in die Stellung der Fig. 6 erforderliche restliche Kraft.

Der in Pig· 4 bis 7 dargestellte Mechanismus 58 unterstützt ferner die öffnung der Kontakte bei einem Ver-

00981 6/08AA

sagen der Sedern 70 dadurch, dass er das Knie 72 in der Schliessungsstellung (Fig· 4) in einer jenseits der über die Mittelstellung hinausgehenden Kippstellung in eine teilweise zurückgezogene Stellung bringt· Das Knie 72 muss daher, bevor es in die in Fig· 6 dargestellte zurückgezogene Stellung kommen kann, zunächst durch eine gestreckte Stellung gehen, welche notwendigerweise die Federn 44 und 52 stärker zusammendrückt« Diese zusätzliche potentielle Energie gewährleistet die Rückkehr des Knies 72 in die Stellung der Fig. 6.

Ss kann ferner wünschenswert sein, dass der

Betätigungsmechanismus 58 auf das Gleitstück 23 der Schalteinheit 1 reagiert, wenn vorbestimmte Betriebsbedingungen vorhanden sind. Bs kann insbesondere bei der dargestellten Schalteinheit 1 wünschenswert sein, die beweglichen Kontakte 43 und die festen Kontakte 11 zu trennen, wenn gewisse Überlastungsbedingungen in dem Stromkreis vorhanden sind, an welchen die Schalteinheit 1 angeschlossen ist, d.h. den Kontakthalter 3 mittels der Kniehebel 65 und 66 bei einer Freigabe der Drehbewegung des Klinkenrades 20 in der einen überlastungsschutz bildenden Einheit 18 aus der gestreckten Stellung der Fig· 4 in die zurückgezogene Stellung der Fig. 7 zu bringen. Dieses Zurückziehen des beweglichen Kontakthalters 3 erfolgt durch die Bewegung des Auslosehebels 96, welcher an der (dann an dem Betätigungsgehäuse 57 befestigten) Achse 97 schwenkbar und bei 98 an den Kniehebel angelenkt ist.

Aus Fig. 4 geht hervor, dass die Bewegung des Auslösehebels 96 in Richtung auf den Betätigungsteil 64 um die Achse 97 die Kniehebel 65 und 66 zurückzieht. Dies erfolgt durch Freigabe des Auslösehebels 96 aus seiner Anschlagstellung der

009816/08A4

Pig· 4 durch die Drehung der Auslöseachse 98. Sobald sich die Auslöseachse 98 zur Freigabe des Auslösehebels 96 gedreht hat, genügt die Spannung der ledern 70, um die Kniehebel 65 und 66 an der Achse 72 zurückzuziehen und den Auslb'sehebel 96 in die Stellung der Pig. 7 zu bringen·

Die Drehung der Auslöseachse 98 wird durch die Bewegung des Gleitstücks 23 erzeugt, welches seinerseits den übertragungsarm 101 auf seiner Schwenkachse 102 verschwenkt. Die Bewegung des Übertragungsarms 101 wird auf die Auslöseachse 98 über eine Verlängerung derselben in Porm eines Auslösearms 103 übertragen· Zugfedern 104 geben dem Auslösearm 103 in Bezug auf den übertragungsarm 101 eine Vorspannung, welche das Wiedereinschalten unterstützt, wie dies weiter unten beschrieben ist. Durch die Folge von Vorgängen bei der Wiedereinschaltung des Mechanismus 58, d.h. bei der überführung desselben aus der Stellung der Pig. 7 in die ö«r Pig. 6, wird auch die Überlastungsschutzeinheit 18 wieder betriebsbereit gemacht, da das Gleitstück 23 in die Stellung der Fig. 3 zurückkehrt. Der gemeinsame Einschaltvorgang beginnt mit der Bewegung des Betätigungsteils 64, bei welcher der Auslösehebel 96 um den Schwenkpunkt 97. verschwenkt wird» Bs ist zu bemerken, dass bei der Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft des Mechanismus 58 der Abschnitt des Auslosehebels 96, welcher durch Berührung der Auslöseachse 98 angehalten werden soll, über seine Stellung der Pig· 6 hinausbewegt wird, bevor die Auslöseachse 98 ihre Drehung in die Anschlagstellung der Pig. 6 vervollständigt.

Die gemeinsame Bewegung der Auslöseachse 98

und des übertragungsarmB 101 zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft wird durch die Herstellung der Berührung zwischen

Q0981S/03U

der Verlängerung 107 und des Betätigungsteils 64 und dem Ubertragungsarm 101 vervollständigt· Diese Herstellung der Berührung zwischen der Verlängerung 107 und dem übertragungsarm 101 ist in Pig. 9 dargestellt, welche den Betätigungsteil 64 in der Nähe seiner Stellung der Pig. 6 zeigt, wobei er die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft und die Drehung der A-uslöseachse 98 beginnt, ohne dass diese den Vorbeigang des Auslösehebels 96 behindert. Die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft des Mechanismus 58 erfolgt so durch die Rückkehr der Auslöseachse 98 in ihre Verriegelungsstellung der Pig. 6, wenn der übertragungsarm 101 in Pig· 7 im Uhrzeigersinn auf der Achse 102 verschwenkt wird, wobei die Zugfeder 104 auf den Auslösearm 103 und somit auf die Ausloseachse 98 einen Zug ausüben kann, bis die Stellung der Pig. 6 erreicht ist. Gleichzeitig führt die Drehung des Übertragungsarms 101 im Uhrzeigersinn das Gleitstück 23 in seine Stellung der Pig. 3 zurück, wodurch die auf gewisse Betriebsbedingungen ansprechende Anordnung, d.h. die einen überstromschutz bildende Einheit 18, wieder betriebsbereit gemacht wird.

Es ist sehr wichtig, dass bei einem Versagen der Federn 70 in der Stellung der Fig. 4 der Mechanismus 58 trotzdem so betätigt werden kann, dass der Kontakthalter 3 in die Öffnungsstellung der Pig. 3 gebracht werden kann, wenn der Auslösehebel 96 aus seiner Verriegelungsstellung in Pig. 4 freigegeben wird. Wie oben im Zusammenhang mit der überführung des Mechanismus 58 in die Stellung der Pig· 6 aus der Stellung der Pig. 4 bei einem Versagen der Federn 70 in der ersteren Stellung beschrieben wurde, erzeugt die gleiche Wirkung über die Feder 94 an dem Betätigungsteil 64 und die Federn 52 und 44 in der Schalteinheit 1 die überführung aus der Stellung der

009816/0844

Pig. 4 in die der Fig. 7 unter den gleichen Störbedingungen.

Aus verschiedenen Gründen kann der bewegliche Kontakthalter 3 in der Schliessungsstellung bleiben, d.h. in einer Stellung, in welcher die beweglichen Kontakte 43 mit den festen Kontakten 11 in Berührung stehen, nachdem das Gleitstück

Übertragyngsarm
23 den SBiKixfeuiuigxsgxkcjttä 101 so verstellt hat, dass der Auslösehebel 96 freigegeben wird. Da es unerwünscht ist, den Betätigungsmechanismus 58 unter diesen Bedingungen wieder betreibsbereit zu machen, 1st eine Verriegelungsvorrichtung eingebaut ·

Auf der den Ubertragungsarm 101 tragenden Achse 102 ist ein Verriegelungshebel 110 frei schwenkbar. Eine Feder 111 zieht den Verriegelungshebel 110 an einem Ende zu dem Auslösearm 103, so dass die Nase 114 an dem Auslösearm 103 anschlägt. Ein anderer Abschnitt des Verriegelungshebels 110 tritt in Form eines Fingers 115 durch die Tragplatte 61. Die gegenseitige Lage und das Zusammenwirken des Übertragungsarms 101, des Auslösearms 103 und der Auslöseachse 98 mit dem Verriegelungehebel 110 sind in Fig. 8 und 9 dargestellt.

Fig. 8 zeigt die gegenseitige Lage, wenn sich der Betätigungsmechanismus 58 in der Stellung der Fig· 4 und 6 befindet. Die Nase 114 des Verriegelungshebels 110 schlägt dann an dem Auslösearm 103 an, so dass die Drehung des Verriegelungshebels 110 im Uhrzeigersinn und die Berührung zwischen dem Finger 115 und dem beweglichen Kontakthalter 3 verhindert wird. Die oberste Stellung des Kontakthalter 3 ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. Venn der Betätigungsmechanismus 58 ausgelöst und die Stellung der Fig. 7 erreicht wird, wird der Auslösearm 103 im Uhrzeigersinn verdreht, wie in Fig. 9 dargestellt, wodurch

009816/0844

der Verriegelungshebel 11Q für eine Drehung im Uhrzeigersinn freigegeben wird. Diese Drehung des Verriegelungshebels 110 im Uhrzeigersinn wird durch das Anschlagen an der !Tragplatte 61 begrenzt, wodurch die Nase 114 in eine Flucht mit dem vorher angeschlagenen Abschnitt des Auslösearms 103 gebracht und jede Drehung im Gegenuhrzeigersinn oder Wiedereinschaltbewegung des Auslösearms 103 verhindert wird. Infolge der Verriegelung des Auslösearms 103 kann die Zugfeder 104 nicht den Auslösearm und die an diesem befestigte Auslöseachse 98 in eine Stellung bringen, in welcher der Auslösehebel 96 zurückgehalten wird, wenn die Verlängerung 107 des Betätigungsteils 64 den tJbertragungsarm 101 im Gegenuhrzeigersinn zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft verdreht. Zwischen dem Betätigungsteil und der Achse 76 angebrachte Zugfedern 112 unterstützen die Rückkehr des Betätigungsteils 64 in die Stellung der Fig. 7, falls der Verriegelungshebel 110 die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft des Betätigungsmechanismus 58 verhindert· Der Verriegelungshebel 110 kann nur aus dieser Verriegelungsstellung gebracht werden, wenn der bewegliche Kontakthalter 3 in seine normale in Pig. 3 dargestellte und in Pig. 8 und 9 schematisch angedeutete öffnungsstellung zurückkehrt, so dass der Pinger 115 zum Anschlagen kommt und den Verriegelungshebel "110 in Pig. 9 im Gegenuhrzeigersinn verdreht· Die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft des Betätigungsmechanismus 58 ist daher nicht möglich, wenn die beweglichen Kontakte 43 und die festen Kontakte 11 geschlossen bleiben.

Es ist ferner wichtig, dass der Kontakthalter 3 in seiner oberen Stellung oder Öffnungsstellung verriegelt wird. Wie am besten in Pig. 5, 10 und 11 sichtbar, weist der

0Q9816/Q8U

Kontasthalter 3 einen Anstatz 119 mit einem Ausschnitt 120 auf· Bei 121 ist an dem ü-fSrmigen Teil 60 der Verriegelungsana schwenkbar, welcher mit dem Ausschnitt 120 in Eingriff kommt, um den Kontakthalter 3 in der in Pig. 10 dargestellten Stellung zurückzuhalten· Eine Verriegelungsverlängerung 184 weist einen Schlitz 125 auf, in welcher ein Pinger 126 des Verriegelungsarms 122 gleitet· Der Schlitz 125 hat eine solche Form, dass die hin und her gehende Bewegung der Yerriegelungsverlängerung 124 den Verriegelungsarm 122 um die Achse 121 verschwenkt, d.h· den VerriegelungBarm aus der Verriegelungsstellung mit der Aussparung 120 oder in dieselbe bringt» Ein zwischen dem schwenkbaren Verriegelungsarm 122 und der Verriegelungsverlängerung 124 angeordnetes Federblatt 127 hält den Abstand zwischen diesen Teilen aufrecht und erzeugt eine genügende Reibung zwischen ihnen, um die gewählten Stellungen dieser Teile aufrechtzuerhalten.

Es ist noch darauf hinzuweisen, dass bei dieser Ausbildung zum Zurückhalten eines Kontakthalters 3 in einer Öffnungsstellung dieses Ergebnis durch die Bewegung des gesamten Verriegelungsmechanismus, d.h. des Verriegelungsarms 122 und der Verriegelungsverlängerung 124 erzielt wird. Eine zusätzliche Verriegelung durch Benutzung unabhängiger Einrichtungen, ζ·Β. eines Schlosses, welches durch die öffnung 128 gesteckt wird, wenn sich der Verriegelungsarm in der in Fig. 11 gestrichelt dargestellten Stellung befindet, dient zur Sicherung des bereits verriegelten Schalters, im Gegensatz zu dem üblichen Vorgang, welcher die Benutzung eines durch die öffnung 128 gesteckten äusseren Schlosses zur Verriegelung erfordert. Dies bedeutet, dass die Bedienungsperson die Verriegelung vornehmen kann, wenn sie ea wünscht, und nicht während des höchst gefährlichen Zeit-

009816/0844

abschnitte, während welchem sie das Schloss sucht, ils können noch unabhängige Sicherheitseinrichtungen verschiedener Grosse benutzt werden, wenn der Schlitz 125 durch den Schlitzabschnitt 129 ergänzt wird, welcher im wesentlichen parallel zu der hin und her gehenden Bewegung der Verriegelungsverlängerung 124 liegt.

Wenn die Aussparung 120 des Kontakthalters

nicht für die' Verriegelung verfügbar ist, d.h. in einer Stellung, welche von der in Pig. 10 und 11 dargestellten verschieden ist, kann die Bewegung des Verriegelungsarm 122 in eine Verriegelungsstellung zum Anstossen des Ansatzes 1T9 des Kontakthalters 3 führen, was Schaden zur Folge haben kann. Um ein solches Anstossen zu verhindern, ist ein mit einer Nut 131 versehenes Verrieoelungsglied 130 an einem Zapfen 121 so schwenkbar, dass es den Stift 132 der Verriegelungsverlängerung 124 aufnimmt· Ein an dem Verriegelungsglied 130 angebrachter Pinger 133 verbindet den Betätigungsteil 64 mit dem Verriegelungsglied 130. Wenn sich daher der Betätigungsteil 64 im Uhrzeigersinn bewegt (Pig· 11), um den Kontakthalter 3 aus der Stellung der Pig· 10 und 11 zu entfernen, wird das Verriegelungsglied 130 ebenfalls verstellt, bis die Nut 131 den Stift 132 aufnimmt, um die Verriegeluncsbewegung der Verriegelungaverlängerung 124 zu verhindern. Diese Unmöglichkeit der Bewegung der Verriegelungsverlängerung 124 verhindert nicht nur Pehlmanöver, sondern macht auch der Bedienungsperson bemerkbar, dass sich der Kontakthalter 3 nicht in seiner obersten Stellung oder Öffnungsstellung befindet.

009816/0844

Claims

1·) Schalter zum öffnen oder Schliessen wenigstens eines Stromkreises, insbesondere handbetätigter Schalter mit Momentschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Kontakte (11) in einem Unterteil (2) angeordnet sind_t welcher eine oben offene Kammer (35) bildet,und daas die den festen Kontakten gegenüberliegenden beweglichen Kontakte (43) an einem Halter (3) befestigt sind, dessen einer einen Funkenschutz bildender Abschnitt (47) die Kammer (35) verschliesst, so dass die Funken oder Bögen in dieser Kammer eingeschlossen sind·

2.) Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (2) mehrere nebeneinanderliegende offene Kammern (35) aufweist, welche durch eine oder mehrere Zwischenwände (27) getrennt sind, und dass der Kontakthalter (3) Wandelemente (47) aufweist, welche die Kammern verschliessen und einen Funkenschutz bilden·

3·) Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (2) aus einem Material besteht, welches das Löschen der Lichtbögen begünstigt·

4·) Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (2) aus einem Material besteht, welches ein wasserunlösliches Bindemittel und eine das Löschen der Lichtbögen begünstigende Substanz enthält, welche durch Aluminium- und Magnesium-Oxyde oder-Hydrate gebildet wird·

5.) Schalter, vorzugsweise nach einem der

Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er einerseits einen Betätigungskasten (6) mit einem Gehäuse (57) und einem in dem Gehäuse angeordneten Betätigungsmechanismus (58), wobei

009816/084A

der Betätigungskasten (6) eine mit Einrichtungen (62) für seine Befestigung an dem Unterteil des Schalters versehene vollständige Einheit bildet, und andererseits Einrichtungen (67) zur Verbindung des Betätigungsmechanismus (58) mit einem Halter (3) von beweglichen Kontakten aufweist.

6·) Schalter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (2) mit festen Kontakten und ggfs. einer Sicherheitsvorrichtung (18) mit Schmelzmasse einen ersten Einheitsblock, dass der Halter (3) der beweglichen Kontakte einen zweiten Einheitsblock, und dass der den Betätigungsmechanismus (58) der Kontakte enthaltende Betätigungskasten (6) einen dritten Einheitsblook bildet, wobei jeder dieser Blooks als ein einziges Stück mit den anderen vereinigt oder von diesen getrennt werden kann.

7·) Schalter, vorzugsweise nach einem der

Ansprüche 1 bis 6, mit einem Kniehebel- oder Schnappmechanismus zur Betätigung der beweglichen Kontakte, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelmechanismus Bückhai teeinrichtungen aufweist, welche die Bewegung des Knies (72) bei seinem !Durchgang durch die Totpunktsstellung des Kniehebelmechanismus verzögern und die Bewegung des Knies in einer Stellung freigeben, welche ZyWischen dem Totpunkt und der schli es suchen Stellung liegt, in welcher die Kontakte geschlossen sind·

8·) Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhalteeinrichtungen einen Schwenkhebel (75) umfassen, dessen einer Abschnitt einen Mocken (77) bildet, welcher mit dem Knie (72) durch eine elastische Kraft (79) in Berührung gebracht wird.

9·) Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8

mit einem Schnappmechanismus zur Betätigung der Kontakte, da-

0 0-9816/08 44

durch gekennzeichnet, dass dieser Mechanismus eine ^eder (95) enthält, welche an dem Kippglied (64) des Mechanismus befestigt ist, derart, dass sie "bei einem Versagen des elastischen Gliedes (70) des Mechanismus die Kniehebel (65, 66) in die der öffnung der Kontakte entsprechende Stellung bringt.

10.) Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis

9 mit einem Schnappinechanismus zur Betätigung der Kontakte, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche bei einem Ansprechen einer in dem Schalter vorgesehenen Schutzvorrichtung (18) die Kniehebel (65, 66) in ihre der öffnung der Kontakte entsprechende Stellung bringen und die Sicherheitsvorrichtung nach ihrem'Arbeiten wieder betriebsbereit machen.

11.) Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sein Schnappmechanismus einen Auslösehebel (96), eine Auslöseachse (98), welche eine Stellung einnehmen kann, in welcher sie den Auslösehebel (96) zurückhält, einen an der Auslöseachse (98) befestigten Auslösearm (103) und einen Übertragungshebel (101) aufweist, wobei der Übertragungshebel eine solche Lage einnimmt, dass auf sein eines Ende ein ^leitstück (23) der Schutzvorrichtung (18) einen Schub ausübt, während sein anderes Ende mit dem Auslösearm (103) der Auslöseachse (98) in Berührung kommt, wobei der Auslösearm (103) elastisch gegen den Übertragungshebel (101) gezogen wird, derart, dass das Arbeiten der Schutzvorrichtung (18) den Auslösehebel (96) freigibt, welcher die Kniehebel (65» 66) des Mechanismus betätigt und sie in ihre der öffnung der Kontakte entsprechende Stellung bringt, während umgekehrt die Rückführung des Auslösehebels (96) in seine Anschlagstellung an der Auslöseachse (98) die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft der Schutzvorrichtung ermög-

^lloht· oo?j ν β/oi'-»-

12·) Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sein Schnappmechanismus einen frei auf der Achse des Übertragungshebels (101) schwenkbaren Verriegelungshebel (110) aufweist, dessen einer Abschnitt elastisch gegen den Auslöseann (103) der Auslöseachse (98) gezogen wird, wahrend ein zweiter Abschnitt des Verriegelungshebels (110) mit dem Halter (3) der beweglichen Eontakte in Berührung kommt, wenn sich dieser Halter in der·Stellung befindet, in welcher die Kontakte offen sind, wobei die Ausbildung so getroffen ist, dass die Auslöseachse (98) verriegelt bleibt und die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft der Schutzvorrichtung verhindert, solange der Halter (3) der Kontakte nicht in die öffnungsstellung zurückgekommen ist.

13.) Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis mit einem Schnappmechanismus zur Betätigung der Kontakte, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappmechanismus Einrichtungen aufweist, welche den Mechanismus in der der Öffnung der Kontakte entsprechenden Stellung seiner Kniehebel (65, 66) verriegeln.

14.) Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sein Schnappmechanismus einen schwenkbaren an dem Gehäuse (57) angebrachten Verriegelungsarm (122) und einen an dem Halter (3) der beweglichen Kontakte angebrachten, mit einem Ausschnitt (120) versehenen Ansatz (119) aufweist.

15·) Schalter nach Anspruch 13 und 14, gekennzeichnet durch Einrichtungen (130, 1311 132, 133), welche den schwenkbaren Verriegelungsarm (122) so betätigen, dass die Bewegung des Kontakthalters (3) nicht behindert wird, wenn die Verriegelungsstellung nicht hergestellt ist.

009816/0844

Leerseite

ORIGINAL INSPECTED