DE1915104A1

DE1915104A1 - Auto switch

Info

Publication number: DE1915104A1
Application number: DE19691915104
Authority: DE
Inventors: Herbert Ebel; Erhard Kuester
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1969-03-25
Filing date: 1969-03-25
Publication date: 1970-10-01

Description

Selbstschalter Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter mit Schaltknebel, mit thermischer und elektromagnetischer auslösung, Hand- und Freiauslösung, in dessen Schaltwerk mechanische Bewegungen in allen drei Dimensionen erfolgen. Automatic switch The invention relates to an automatic switch with a switch knob, with thermal and electromagnetic release, manual and free release, in its Mechanical movement of the rear derailleur occurs in all three dimensions.

Schaltwerke von Selbstschaltern ermöglichen drei Schaltstellungen: von der Ausschaltstellung aus wird ein Schaltknebel durch eine äußere Kraft in die Einschaltstellung gebracht, wobei Kontakte geschlossen und ein oder mehrere Energiespeicher z.B, Federn, gespannt werden; eine steuernde physikalische Kraft kann das Schaltwerk auslösen, das bei in Ausschaltstellung festgehaltenem Schaltknevbel mit Hilfe der gespeicherten Energie in seine Ausgangsstellung zurückkehrt; in diesem Falle befindet sich das Schaltwerk in Freiauslösestellung.Switching mechanisms of automatic switches allow three switching positions: from the switch-off position, a toggle switch is activated by an external force in the Brought on position, with contacts closed and one or more energy stores e.g., springs, are tensioned; the switching mechanism can be a controlling physical force trigger that with the switch toggle held in the switch-off position with the help of stored energy returns to its original position; in this case is located the switching mechanism is in the release position.

Zur Festsetzung in der Einschaltstellung haben alle bekannten Schaltmechanismen eine Verriegelungseinrichtung, die in einem Kniegelenk in überdrückter Strecklage bzw. Übertotpunktlage bestehen kanne Entweder ist das Betätigungsglied selbst ein Hebel dieses Kniegelenkes (z.B. DEP 1 053 634 und DBP 1 097 015).All known switching mechanisms are used to fix in the on position a locking device in a knee joint in the extended extended position or over-center position can exist. Either the actuator itself is a Lever of this knee joint (e.g. DEP 1 053 634 and DBP 1 097 015).

oder es greift in der Nähe des Knies des Kniegelenkes an (z.B. DBP 1 061 418). Das Bedienungsergan kann ferner als Kipphebel ausgebildet sein9 dazu auf einem die Schaltorgane steuernden Schwenkhebel gleiten und sich mit dem Schwenkhebel in Einschaltstellung verspannen. (DEP 1 021 973)0 Bei elektromagnetischer oder thermischer Auslösung sollen sioh die Kontakts trotz festgehaltenen Bedienungsorganes öffnen.or it attacks near the knee of the knee joint (e.g. DBP 1 061 418). The operating device can also be designed as a rocker arm9 for this purpose slide on a swivel lever controlling the switching elements and engage with the swivel lever clamp in the switch-on position. (DEP 1 021 973) 0 For electromagnetic or thermal Triggering should open the contact despite the control organ being held.

Welterhin wird zur genauen, empfindlichen Auslösung gefordert, daß möglichst geringe Reibungskräfte zu überwinden und kleine Massen zu beschleunigen sind. Die bekannten Schaltwerke besitzen deshalb eine Verklinkungsstelle zwischen zwei rechtwinklig in Eingriff stehenden Teilen, Klinke und Klinkenhebel.World-wide is required for precise, sensitive release, that Overcome the lowest possible frictional forces and accelerate small masses are. The known switching mechanisms therefore have a latch point between two orthogonally engaged parts, pawl and pawl lever.

Damit nach Loslassen das Bedienungsorgan in die Ausgangsstellung zurückkehrt, muß bei der Entklinkung bereits die Verriegelung des Schaltwerkes aufgehoben werden Die bekannten Schaltwerke zeigen durchweg eine Trennung von Verriegelung und Verklinkung und sind verhältnismäßig kompliziertO Eine weitere Ursache für den aufwendigen Bedarf an Einzelteilen im Schaltmechanismus liegt darin, daß sich die Bewegung der Teile in nur zwei Dimensionen vollzieht. In einem bekannten Falle schwenkt ein Kontaktträger und ein Bimetallstreifen zur Entklinkung etwas aus der Ebene der Hauptbewegungsrichu tungenheraus (DBP 1 179 627). Auch bei diesem Selbstschalter sind Verriegelung und Verklinkung jedoch getrennt und die Ausnutzung der dritten Dimension führt nicht gleichzeitig zur Vereinfachung des Schaltwerkes.So that the control element returns to the starting position when it is released, the locking of the rear derailleur must already be released when unlatching The known switching mechanisms consistently show a separation of locking and latching and are relatively complicated. Another cause of the burdensome need on individual parts in the switching mechanism is that the movement of the parts takes place in only two dimensions. In one known case, a contact carrier pivots and a bimetallic strip for unlatching something out of the plane of the main movement direction (DBP 1 179 627). Also with this automatic switch are locking and However, latching is separated and the third dimension is not used at the same time to simplify the switching mechanism.

Die Erfindung bezweckt, die herkömmliche Trennung von Verriegelunge- und Entklinkungsstelle zu überwinden, und sie strebt eine starke Reduzierung der Schaltwerkteile anO Die Lösung dieser Aufgabe stellt einen Selbstschalter der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß derart dar, daß der Schaltknebel in kraftschlüssiger Verbindung mit einem Kontaktträger steht und als verriegelnder Kipphebel wirkt, daß der Kontaktträger mit dem Schaltknebel ummittelbar verklinkt ist und daß der Kontaktträger zur Entklinkung senk recht zur Hauptbewegungsrichtung bewegt wird. Verklinkung und Verriegelung sind auf eine Stelle lokalisiert In vorteils hafter Weise besteht der Schaltmeohanisaus aus nur vier funktionswichtigen Teilen; Schaltknebel, Kontaktträger, Auslössorgan und Energiespeicher. Kontaktträger und thermischer Auslöser können dazu noch einteilig sein; in besenderen Fällen ist der zur Verklinkungsstelle reichende Ausleger des gontaktträgers selbst thermischer Auslöser, z.B. ein Bimetallstreifen.The invention aims to reduce the conventional separation of locking and to overcome unlatching point, and it seeks a strong reduction in Switchgear parts anO The solution to this problem is provided by a circuit breaker from the introduction described genus according to the invention in such a way that the switch toggle in non-positive Is connected to a contact carrier and acts as a locking rocker arm, that the contact carrier is latched directly to the toggle and that the Contact carrier is moved perpendicular to the main direction of movement for unlatching. Latching and locking are localized in one place. In advantageous The Schaltmeohanisaus consists of only four functionally important parts; Toggle, Contact carrier, trigger element and energy storage. Contact carrier and thermal release can also be made in one piece; in better cases is the one for Cantilever of the contact carrier reaching the latching point itself thermal release, e.g. a bimetal strip.

Ergeben sich zu große Reibungskräfte, so kann ein Bimetallstreifen am Kontaktträger gesondert gehaltert sen. Eine Kante eines Auslegers des Kontaktträgers, deren Gestaltung und Beschaffenheit (Material) in diesem Falle frei wählbar ist, kommt mit einer Schulter eines Verklinkungsarmes des Schaltknebels in Eingriff.If the frictional forces are too great, a bimetal strip sen separately held on the contact carrier. One edge of a cantilever of the contact carrier, whose design and quality (material) can be freely selected in this case, engages a shoulder of a latch arm of the toggle.

Der Kontaktträger kann gemeinsam mit einer Schenkelfeder, die Auslöse- und Kontaktdruckfeder ist, auf einem ortsfesten Zapfen sitzen, um den sich zusätzlich der Auslösehebel des elektromagnetischen Auslösers drehen kann. Weiterhin kann von diesem Zapfen aus sich ein Bimetallstreifen bügelartig über einen u.U. einstellbaren Ausleger des Kontaktträgers spannen und an dessen Ende gehaltert sein.The contact carrier, together with a leg spring, the release and contact pressure spring is seated on a stationary pin, around which it is additionally the release lever of the electromagnetic release can rotate. Furthermore, from This pin is made of a bimetallic strip like a bracket over a possibly adjustable Tension the arm of the contact carrier and be held at its end.

Der Auslösehebel bzw. Anker des elektromagnetischen Systems hat insbesondere, wenn er drehbar gelagert ist, einen zwischen Verklinkungsarm und Ausleger greifenden keilförmigen Ansatz.The release lever or armature of the electromagnetic system has, in particular, if it is rotatably mounted, one gripping between the latching arm and the boom wedge-shaped approach.

Wegen seiner Eingreifrichtung wird zur Entklinkung vorteilhafterweise nur geringe Kraft benötigt.Because of its direction of engagement, unlocking is advantageous only little force required.

Da das elektromagnetische System innerhalb des Schaltergehäuses evtl. verschiedenartig angeordnet ist, d.h. die Spulenachse kann parallel oder senkrecht zur Schaltknebelachse liegen, läßt sich der Auslösehebel bzw. Anker auch kippbar lagern.Since the electromagnetic system inside the switch housing may is arranged in different ways, i.e. the coil axis can be parallel or perpendicular to the switch toggle axis, the release lever or armature can also be tilted to store.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeisplie der Erfindung dargestellt, die im folgenden beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Selbstschalter mit Schaltmechanismus in Einschaltstellung ohne die vordere Gehäuseschale; Fig. 2 einen Teilschnitt der Ausfllhrungen nach Fig.1 in Seitenansicht; Fig. 3 die Ausführung von Fig. 1 in Ausschaltstellung; Fig. 4 die Ausführung von Fig0 1 in Freiauslösung; Fig. 5 einen Teilschnitt nach Fig0 4 in Seitenansicht; Fig. 6 die Einschaltstellung einer Ausführung mit quer liegender Spule und Schlaganker; Fig. 7 einen Teilschnitt nach Fig. 6 in SeitenansiCht.In the drawings embodiments of the invention are shown, which are described below. They show: FIG. 1 with an automatic switch Switching mechanism in the on position without the front housing shell; Fig. 2 a Partial section of the Auslhrungen according to Figure 1 in side view; Fig. 3 shows the embodiment of FIG. 1 in the switch-off position; 4 shows the embodiment of FIG 1 in trip-free release; 5 shows a partial section according to FIG. 4 in side view; Fig. 6 the switched-on position of a version with a transverse coil and impact armature; 7 shows a partial section according to FIG. 6 in a side view.

In Fig. 1 ist eine vordere Gehäuseschale 1 eines Selbstschalters angedeutet. In der Gehäuseschale 1 befindet sich der Schaltmechanismus mit Schaltknebel 2, Kontaktträger 3, Schenkelfeder 4 und elektromagnetischem Auslöser 5, sowie thermischem Auslöser 6. Der Schaltknebel weist einelticht dargestellte Knebelfeder, einen Klinkenarm 7 und er n«en Anlegearm 8 auf. Am Klinkenarm 7 befindet sich eine Schulter 9, die mit einer Verklinkungskante 10 eines Auslegers 11 des Kontaktträgers 3 in Eingriff kommt. Der Kontaktträger 3 hat eine Abwinkelung 12 zur Anlage der Schenkelfeder 4, ein Langloch 13, ein Kontaktstück 14 und er trägt den thermischen Auslöser, einen Bimetallstreifen 6. Ein Gegenanschlag 15 für die Schenkelfeder 4 befindet sich an der Gehäuseschale 1.In Fig. 1, a front housing shell 1 of a circuit breaker is indicated. The switching mechanism with switching toggle 2, contact carrier, is located in the housing shell 1 3, leg spring 4 and electromagnetic release 5, as well as thermal release 6. The toggle has a toggle spring (not shown), a ratchet arm 7 and he n «n feed arm 8 on. On the latch arm 7 there is a shoulder 9 that with a latching edge 10 of a bracket 11 of the contact carrier 3 in engagement comes. The contact carrier 3 has an angled portion 12 for the leg spring to rest against 4, an elongated hole 13, a contact piece 14 and he carries the thermal release, a Bimetal strip 6. A counter-stop 15 for the leg spring 4 is located the housing shell 1.

Nahe des Kontaktes 14 ist der Kontaktträger 3 mit etwas Spiel durch zwei Gehäusekanten 16, 17 geführt (Fig.5), er ist drehverschieb- und kippbeweglich an einem ortsfesten Zapfen 18 gelagert.Near the contact 14, the contact carrier 3 is through with some play two housing edges 16, 17 out (Figure 5), it is rotatable and tiltable mounted on a stationary pin 18.

Ein Magnetanker 19 des elektromagnetischen Auslösers 5 kippt um eine Gabel 20, wenn ein Magnetkern 21 angezogen wird (Fig.1 bis Fig.3). Ein Magnetanker 22 in anderer Ausführung greift an einem Auslösehebel 23 an, der mit dem Kontaktträger 3 gemeinsam auf der Achse 18 sitzt und sich mittels eines keilförmigen Ansatzes 24 zwischen Klinkenarm 7 und Kontaktträger 3 schlebt (Fig.6 und 7). Der Magnetanker 22 reißt als Schiaganker über einen U-förnigen Ansatz 25 den Kontakt 14 vom Pestkontakt 26 ab.A magnet armature 19 of the electromagnetic release 5 tips over Fork 20 when a magnetic core 21 is attracted (Fig.1 to Fig.3). A magnet anchor 22 in another embodiment engages a release lever 23 which is connected to the contact carrier 3 sits together on the axis 18 and is by means of a wedge-shaped projection 24 slides between the latch arm 7 and contact carrier 3 (Fig. 6 and 7). The magnet anchor 22 tears the contact 14 from the plague contact via a U-shaped extension 25 as a schiag anchor 26 from.

Im folgenden ist die Wirkungsweise des Schaltwerkes erläutert, soweit sie sich nicht aus den vorangegangenen Ausführungen ergibt Die Einschaltbewegung und die Verrxgelung werden durch Gleiten bzw. Abstützen der Schulter-9 auf der Verklinkungskante 10 des Auslegers 11 bestimmt. Der Schaltknebel 2 wirkt als Kipphebel, weil er durch ein aufgrund des Kraftschlusses mit dem Ausleger 11 entstehendes rechtsdrehendes Moment in einer stabilen Lage gehalten ist.In the following, the mode of operation of the switching mechanism is explained, so far it does not result from the preceding explanations The switch-on movement and the locking is achieved by sliding or supporting the shoulder 9 on the locking edge 10 of the boom 11 is determined. The toggle 2 acts as a rocker arm because it is through a clockwise rotation resulting from the frictional connection with the boom 11 Moment is held in a stable position.

Die Auslöseorgane bringen durch seitliches Ausschwenken des Kontakt trägers 3 diese Abstützung außer Eingriff. Sie haben zu überwinden: die zwischen Schulter 9 und Verklinkungkante 10 herrschende Reibungskraft, die durch Materialauswahl klei gehalten wird und eine geringe Kraft der Schenkelfeder in zur Zeichenebene senkrechter Richtung. Der Bimetallstreifen 6 stützt sich bei einer Krümmung aufgrund von Überströmen auf den Anlegearm 8 und schwenkt den Kontaktträger 3 um eine Verbindungslinie zwischen dem Zapfen 18 und der Auflage zwischen Kontakt 14 und Festkontakt 26, wobei die Führung durch die Gehäusekanten 16, 17 eine andere Schwenkung verhindert. Der Bimetallstreifen 6 kann wie beschrieben auch am Gehäuse gehaltert sein und direkt den Ausleger verschieben, wie der Anker bzw. Auslösehebel des elektromagnetischen Auslösers.The triggering organs bring the contact by swiveling out sideways carrier 3 this support out of engagement. You have to overcome: the between Shoulder 9 and Verklinkungkante 10 prevailing frictional force, the material selection is kept small and a low force of the leg spring in the plane of the drawing perpendicular direction. The bimetal strip 6 is based on a curvature of overflows on the contact arm 8 and pivots the contact carrier 3 about a connecting line between the pin 18 and the support between contact 14 and fixed contact 26, wherein the guidance through the housing edges 16, 17 prevents any other pivoting. Of the Bimetallic strip 6 can, as described, also be held on the housing and directly Move the boom like the armature or release lever of the electromagnetic Trigger.

Der Kontaktträger 3 dreht sich nach der Entklinkung durch Wirkung der Schenkelfeder 4 auf die Abwinkelung 12 im Uhrzeigersinn. Da die Entklinkungsbewegung senkrecht zu den Einschaltbewegungen verläuft, kann eine fiberstromauslösung auch während des Einschaltvorganges stattfinden. Das ist notwendig, weil bei langsamer Einschaltung eines Selbstschalters ohne besonderen Sprung mechanismus die Kontaktgabe beliebig lange vor der Endstellung des Knebels erfolgt. Ein Verschweißen der Kontakte oder Schäden in der zu schützenden Anlage sollen verhindert werden. In vorteilhafter Weise sind die Auslöseorgane 19, 23 des erfindungsgemäßen Selbstechaltere bereite kurz vor der ereten Kontaktberührung im Eingriff zwischen Schaltknebel 2 und Kontaktträger 3.The contact carrier 3 rotates by action after unlatching the leg spring 4 on the bend 12 clockwise. Since the unlatching movement runs perpendicular to the switch-on movements, fiber-optic tripping can also be used take place during the switch-on process. This is necessary because at slower speed Switching on an automatic switch without a special jump mechanism makes contact takes place any length of time before the end position of the toggle. A welding of the contacts or damage to the system to be protected should be prevented. In advantageous Way, the trigger organs 19, 23 of the self-locking device according to the invention are ready engaged shortly before the first contact between toggle 2 and contact carrier 3.

Durch die Langloch-Lagerung des Kontaktträgers 3 wird die für den Abbrand der Kontaktstücke erforderliche Kontakthub-Reserve erreicht. Die Schenkelfeder 4 drückt den Kontaktträger 3 in der AusschaltsteLlung und während der Einschaltbewegung nach oben, so daß er mit der Unterkante seines Langloches 13 an dem Zapfen 18 und mit der Verklinkungskante 10 an der Schulter 9 anliegt. Im Moment der Kontaktberührung wechselt der erstgenannte Auflagepunkt des Kontaktträgers 3 vom Zapfen 18 auf den Festkontakt 26, der Kontaktträger 3 hebt sich in seinem Ianglõah t) vom Zapfen 18 ab.The elongated hole storage of the contact carrier 3 is for the Consumption of the contact pieces required contact stroke reserve reached. The leg spring 4 pushes the contact carrier 3 in the switch-off position and during the switch-on movement upwards, so that he with the lower edge of his elongated hole 13 on the pin 18 and with the latching edge 10 rests on the shoulder 9. At the moment of contact the first-mentioned support point of the contact carrier 3 changes from the pin 18 to the Fixed contact 26, the contact carrier 3 rises in its longitude from the pin 18 away.

Die Schenkelfeder- 4 erzeugt in Einschaltstellung bei richtiger Wahl der Stelle der Abwinkelung t2 ein linksdrehendes Moment auf den im Langloch 13 beweglichen Kontaktträger 3 um die Verklinkungsstelle und verursacht so den Kontaktdruck.The leg spring 4 generates in the switched-on position with the correct choice the point of the bend t2 a left-turning moment on the movable in the elongated hole 13 Contact carrier 3 around the notch and thus causes the contact pressure.

Der wesentliche- Vorteil der Erfindung liegt in der geringen Zahl funktionswichtiger Teile; denn der Schaltknebel 2 ist zugleich Klinkenhebel und der Kontaktträger 3 hat die Funktion von Klinke und Bimetallträger. Daraus ergibt sich zwangsläufig, daß die auslösenden Momente minimal Trägkeitsmomente zu überwinden haben.The main advantage of the invention is the small number functionally important parts; because the toggle 2 is at the same time ratchet lever and the contact carrier 3 has the function of a latch and a bimetallic carrier. From this it follows inevitably that the triggering moments have to overcome minimal moments of inertia to have.

Das Schaltwerk eignet sich besonders vorteilhaft für schmale Selbatschalter in Schalenbauwefse, bei denen die Lagerzapfen oder -Bohrungen bereits in die Gehäusesohalen eingepreßt sind.The rear derailleur is particularly suitable for narrow self-contained switches in shell construction, in which the bearing journals or bores are already in the housing eyelets are pressed in.

Die geringe Elemente und die einfache Anordnung derselben erlaubt eine Montage solcher Selbstsohalter mit sehr geringem Fertigungsaufwand.The small number of elements and the simple arrangement of the same allows an assembly of such self-so-holder with very little manufacturing effort.

Da die Entklinkungsbewegung senkrecht zur Ebene der Gehäuseschalen verläuft können diese durchbohrt sein und über einen gemeinsamen robusten Auslöser werden mehrere nebeneinander liegende Schaltwerke entklinkt.Because the unlatching movement is perpendicular to the plane of the housing shells runs, these can be pierced and have a common robust trigger several derailleurs lying next to each other are unlatched.

Claims

Patent claims:

Automatic switch with toggle, with thermal and electromagnetic Release, manual and free release9 in its switching mechanism mechanical movements take place in all three dimensions, characterized in that the switch toggle (2) is in frictional connection with a contact carrier (3) and as a locking The rocker arm works so that the contact carrier (3) latches directly to the switch toggle (2) is and that the contact carrier (3) for unlatching perpendicular to the main direction of movement is moved.

2. Automatic switch according to claim 1, characterized in that for Latching and locking on a latching arm (7) of the switch toggle (2) a shoulder (9) and a sliding edge on an arm (11) of the contact carrier (3) (10) are arranged.

3. Automatic switch according to claim 1 and 2, characterized in that the contact carrier (3) is also a bimetallic carrier

4. circuit breaker according to claim 1 to claim 3, characterized in that the contact carrier (3) is rotatable and in an elongated hole (13) slidable together with a shear kelfeder (4), the Release and contact pressure spring, and if necessary with a release lever (23) seated on a stationary pin (18).

5. Automatic switch according to claim 1 to claim 4, characterized in that get indicates that with electromagnetic release of the release lever (23) with a wedge-shaped Arm for unlatching between the Verklinkungssram (7) and the boom arm (11) engages.

L e r s e i t e