DE1958892A1 - Schaltmechanismus mit abgestuetztem Kniehebelgelenk fuer Selbstschalter - Google Patents

Description

• Schaltmechanismus mit abgestütztem Kniehebelgelenk für Selbstschalter Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für elektrisohle Selbstschalter, bei dem ein nicht bis zur StrecEage durohgedrücs Kniehebelgelenk mit Hilfe einer an einem Auslöseorgan abgestützten Klinke verriegelt wird.
• r Erfindung liegt die diB Aufgabe zugrunde, einen Schaltechanismus auszubilden, bei welchem eine an einem Auslöse organ in bekannter Weise abgestützte Auslöseklinke unmittelbar mit dem Kniehebelgelenk verbunden ist, sodaß bisher üblich geweßene Zwischenhebel in Fortfall kommen, wodurch eine besonders raumsparende Bauweise und einfache Fertigung unter Berücksichtigung einer schnellen Ein- und Ausschaltbewegung und hoher Erschütterungsfestigkeit ermöglicht wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auslöseklinke mit einem kurvenförmigen Durchbruch versehen wird, in welchem der Knickpunkt eines zweischenklingen in einer nicht bis zur Strecklage durchgedrückten Stellung fixierbaren Kniehebelgelenkes mit Hilfe eines durch die Endpunkte der Schenkel im Knickpunkt hindurchgeführten und gleichzeitig zur gelenkigen Verbindung der Schenkel dienenden Bolzens geführt ist, sodaß eine durch die Entlastung der Auslöseklinke hervorgerufene Lageveränderung des kurvenförmigen Durchbruchs in der Auslöseklinke unmittelbar auf den Knickpunkt des Kniebelgelenkes übertragen wird. Dabei wird der kurvenförmige Durchbruch in der kuslöseklin so gestaltet, daß dieser dem gelenkbildenden Bolzen Führungsbahnen unterchiedlicher Bewegungsrichtung im Verlauf des Ein- oder Ausschaltvorganges vermittelt. Im oberen, der Betätigungsseite zugewandten Abschnitt verläuft die Führungsahn annähernd quer zur Betätigungsrichtung, damit für das Erreichen einer hohen Schließgeschwindig keit der Kontairte vor Beginn des eigentlichen Einschaltvorganges ein höherer Kraftbedarf gefordert wird, als für das Schließen der Kontakte notwendig wäre, weil die in vertikaler Richtung zugeführte Kraft zunächst in eine horizontale Richtung umgelenkt wird. Im mittleren Abschnitt verläuft die Führungsbahn annähernd in Betätigungerichtung, wodurch infolge des schlagartigen Absinken des Kraftbedarfs ein schnelles Schließen der Kontakte her beigeführt wird und im unteren Abschnitt verläuft die Führungsbahn annähernd in Schwenkrichtung der Auslöseklinke, damit ein hinreichend kräftiger Anschlag der Auslöseklinkes am Auslöseorgan und zuverlässige Abstützung des nicht bis Strecklage durchgedrückten Kniehebelgelenkes erziehelt wird.
• Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß mit geringem Aufwand an Bauteilen und einfachem Aufbau ein Schaltmechanismus ausgebildet wird, der eine hinreichend große und schnelle Kontaktöffnung und ausreichende Erschütterungsfestigkeit ermöglicht.
• Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführunngsbeispiel näher erläutert werden.In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die Vorderansicht des Schaltmechanismus in der Einschaltste lIung Fig. 2 die Seitenansicht der Fig.1 Fig. 3 die Vorderansicht des Schaltmechanismus in der Ausschaltstellung Fig. 4 die Vorderansicht des Schaltmechanismus beim Wirksamwerden der Freiauslösung Fig. 5 die Auslöseklinks ;htin Einschaltdruckknopf 1 und ein AusschaltdruckknopS 2 sind in einer nicht gezeichneten Führung durch nicht gezeichnete Anschläge begrenzt längs verschiebbar gelagert und wirken auf einen um eine feststehende Welle 3.1 schwenkbaren zweiarmiger Hebel 3, der beim Niederdrücken des Einschaltdruckknop£es 1 eine Lagerveränderung des Ausschaltdruckknopfes 2 und umgekehrt bewirkt Zwei aus åweils zwei parallel gelagexten.Laschen bestehende Hebelpaare 4 und 5 bilden ein Kniehebelgelenk, dessen Knickpunkt ein Bolzen 6 bildet. Das dem Knickpunkt entgegengesetzte Ende des Hebelpaares 4 ist durch einen Bolzen 4.1 am Einschaltdruckknopf 1 und das dem Knickpunkt entgegengesetzte Ende des Hebelpaares 5 durch einen Bolzen 5.1 mit dem Ende eines um eine feststehende Welle 7.1 schwenkbaren zweiarmigen Hebel 7 verbunden. Eine Auslöseklinke 8 mit einem kurvenförmigen Durchbruch 8,1 ist um eine feststehende Welle 8.2 schwenkbar gelagert. Durch den kurvenförmigen Durchbruch 8.1 ist der die Hebelpaare 4 und 5 in ihrem Knickpunkt verbindende Bolzen 6 lose hindurchgeführt, sodaß eine Lageveränderung der Klinke 6 und die damit verbundene Lageverandexung des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1 eine Lageseränderung des Knickpunktes des von den Hebelpaaren 4 und 5 gebildeten Kniehebel gelenkes bewirkt Die Auslöseklinke 8 stützt sich mit einer Auflage kante 8.3 gegen ein unter der Wirkung von nicht gezeichneten Thermo- oder Magnetauslösern in Pfeilrichtung der Fig. 4 um eine nicht gezeichnete Lagerstelle verschwenkbares Auslöseorgan 9 ab. Auf der feststehenden Welle 7.1 ist außer dem zweiarmigen Hebel 7 noch eine Torsionsfeder 10 aufgebracht, die sich gegen einen festen Anschlag 11 und gegen den Bolzen 5.1 abstützt und infolge des auf den Bolzen 5.1 ausgeübten Druckes das vor Erreichen der Strecklage fi:xierbare aus den Hebelpaaren 4 und 5 bestehende Kniehebelgelenk zu knicken bestrebt ist.
• Diese Knickung ist aedoch durch die Anschlaglage des Bolzens 6 im kurvenförmigen Durchbruch 8.1 nur begrenzt möglich, weil ein Verschwenken der Auslöseklinke 8 durch den Anschlag der Auflagekante 8.3 am Auslöseorgan 9 ebenfalls begrenzt ist. An dem dem Bolzen 5.1 entgegengesetzten Ende des zweiarmigen Hebels 7 ist mittels eines Bolzens 7.2 eine Zugstange 12 mit einer oder mehrerer darin federnd gelagerter Kontaktbrücken 14 angelenkt. Ein Verschwenken des zweiarmigen Hebels 7 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt ein Anheben der Zugstange 12 mit Kontaktbrücke 13, wodurch als Anschlußschie ne n ausgebildete Feßtkontattstücke 14 und 15 überbrückt und der Stromkreis geschlossen wird.
• Der Einschaltvorgang wird an Rand der Fig. 1 erläutert.
• Durch Niederdrücken des Einschaltdruckknopfes 1 erfährt das von den Hebelpaaren 4 und 5 gebildete Kniehebelgelenk mit den durch die 33olzen 4.1; 5.1 und 6 gebildeten Gelenken eine Höhenverlagerung entsprechend der Bewegungsric htung des Einschaltdruckknopfes 1. Dabei bewegt sich der Bolzen 6 zunächst annähernd quer zur Betätigungsrichtung im oberen Abschnitt 8.11 (Fig. 5) des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1, folgt dann dem annähernd in Betätigungsrichtung verlaufenden mittleren Abschnitt 8.12 (Fig. 5) und schließlich dem unteren, annähernd in Schwenkrichtung der Auslöseklinke 8 veslaufenden Abschnitt 8.13 (Fig. 5) bis zur A schlaglage am unteren Ende des kurvenförmigen Durchbruchs>nfolge nfolge der Wirkung der Torsionsfeder 10 drückt der Bolzen 6 gegen den vom unteren Ende des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1 gegebenen Anschlag und verschwenkt die Auslöseklinke 8 im Uhrzeigersinn um die feststehende Welle 8.2 bis die Auflage kante 8.3 am Auslöse organ 9 anschlägt, eine Weiterbewegung begrenzt und den Knickpunkt des von den Hebelpaaren 4 und 5 gebildeten Kniehebelenkes abstützt. Infolge der Höhenverlagerung des Bolzens 5.1 wird der zweiarmige Hebel 7 entgegen dem Uhrzeigersinn um die feststehende Welle 7.1 geschwenkt und spannt dabei die Torsionsfeder 10.
• Durch Verschwenken des zweiarmtgen Hebels 7 wird die durch den Bolzen 7.2 am zweiarmigen Hebel 7 angelenkte Zugstange 12 mit der darin federnd gelagerten Kontaktbrücke 13 angehoben und schließt den Stromkreis über die Festkontaktstücke 14 und 15.
• Der Ausschaltvorgang wird an Hand der Fig. 3 erläutert.
• Durch Niederdrücken des Ausschaltdruckknopfes 2 wird der zweiarmige Hebel 3 um die feststehende Welle 3.1 im Uhrzeigersinn geschwenkt und führt den Einschaltdruckknopf 1 in die Fig. 1 beschriebene Ausgangsstellung zurück. Dadurch erfährt das von den Hebelpaaren 4 und 5 gebildete Eniehebelgelenk mit den durch die Bolzen 4.1g 5.1 und 6 gebildeten Gelenken eine Höhenverlagerung entsprechend der Bewegungsiohtung des Eischaltdruckknopfes 1. Das in gebeugter Stellung fixierte aus den Hebelpaaren 4 und 5 gebildete Kniehobelgelenk wird unter zunächst weiter ansteigendem Druck auf die Torsionsfeder 10 etwas gesteckt und der das Kniehebelgelenk bildende Bolzen 6 aus seiner Verrastung im annähernd in Schwenkrichtung der Auslöseklinke verlaufenden unteren Abschnitt 8.13 (Fig. 5) des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1 herausgezogen. Mit Eintritt in den annähernd in Betätigungsrichtung do s binschaltdruckknopfes 1 verlaufenden mittleren Abschnitt 8.12 (Fig. 5) des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1 kann der Bolzen 6 unbehindert der Bewe gungsrichtung des LE;inschaltaruckknopfes 1 folgen. Unter dem einfluß der sich entspannenden Torsionsfeder 10 folgt auch der vom Bolzen 5.1 gebildete Gelenkpunkt schlagartig der Bewegungsrichtung des Einschaltdruckknopfes 1 und verschwenkt den zweiarmigen Hebel 7 im Uhrzeigersinn um die feststehende zelle 7.1 und drückt die Zugstange 12 mit der Kontaktbrücke 13 in der den Festkontaktstücken 14 und 15 entgegengesetzter Wichtung, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird. Gleichzeitig tritt auch der Bolzen 6 unter Wirkung der Torsionsfeder 10 in den oberen Abschnitt 8.11 (Fig. 5) des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1 ein.
• Der Ausschaltvorgang unter der Wirkung von Thermo- oder Magnetauslösern wird an Hand der Fig. 4 erläutert.
• Unter der Wirkung von nicht gezeichneten Auslösern wird das Auslöseorgan 9 um eine nicht gezeichnete Lagerstelle derart verschwenkt, daß es außerhalb des Auflagebereichs der Auflagekante 8.3 der Auslöseklinke 8 gelangt; die Auslöseklinke 8 kann unter dem vom Bolzen 6 ausgeübten Druck ungehindert im Uhrzeigersinn um die feststehende Welle 8.2 schwenken. Unter Wirkung der gespannten Torsionsfeder 10 knickt das in gebeugter Stellung bisher durch den Bolzen 6 im unteren Abschnitt 8.13 (ig. 5) des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1 abgestützte Kniehebelgelenk aus den Hebelpaaren 4 und 5 weiter ein. Die Torsionsfeder 10 entspannt sich und hebt die von den Bolzen 4.1; 5.1 und 6 gebildeten Gelenke mit dem Einschaltdruckknopf 1 in der der Betätigungsrichtung des Einschaltdruckknopfes 1 entgegen gesetzten Richtung, hierbei folgt der Bolzen 6 der vom kurvenförmigen Durchbruch 8,1 in der Auslöseklinke 8 gegebenen Führung bis zur Anschlaglage im oberen Abschnitt 8.11 (Fig. 5) des kurvenförmigen Durchbruchs 8.1. Unter dem Einfluß der sich weiter entspannenden Tor sionsfo der 10 und der durch den kurvenförmigen iurchbruch 8.1 dem Bolzen 6 gegebenen Führung steckt sich das aus den Hebelpaaren 4 und 5 bestehende Kniehebelgelenk etwas und schwenkt die Auslöseklinke 8 unter dem Einfluß der Führung des Bolzens 6 im kurvenförmigen Durchbruch 8.1 entgegen dem Uhrzeigersinn um die feststehende Welle 8.2, sodaß die Auslöseklinke 8 in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Mit dem weiter oben beschriebenen Heben des Bolzens 5.1 unter dem einfluß der Torsionsfeder 10 wird der zweiarmige Hebel 7 um die feststehende Welle 7.2 im Uhrzeigersinn geschwenkt, die hierdurch bewirkte lageveränderung der Zugstange 12 mit Kontaktbrücke 13 unterbricht den ueber die Festkontaktstücke 14 und 15 bestehenden Stromkreis.
• Infolge des kurzen Ueberganges des kurvenförmigen Durch bruchs 8.1 von einer unteren, annähernd in Schwenkrichtung der Auslöseklinke 8 verlaufenden in einen mittleren, annähernd in Betätigungsrichtung des Einschaltdruckknopfes 1 verlaufenden Abschnitt 8.12 (Fig. 5) und unter Einfluß der Torsionsfeder 10 ist eine -schnelle Verlagerung der von den Bolzen 5.1; 6 und 7.2 gebildeten Gelenke möglich, wodurch eine hohe Öffnungsgewindigkeit der Kontakte erreicht wird Das Wirken der Freiauslösung wird an Hand der Fig. 4 erläutert.
• Eine Freiauslösung wird wirksam, solange das Aunlöseorgan 9 noch unter der Wirkung des Auslösers, z.B. eines noch nicht erkalteten Bimetalls, steht und verhindert ein Schließen der Kontakte beim Drücken des Einschaltdruckknopfes 1.
• Infolge der Wirkung nicht gezeichneter Auslöser befindet sich das Auslöseorgan 9 noch in einer Stellung außerhalb des Auflagebereichs der Auflage kante 8.3 der Auslöseklinke 8. Beim Niederdrücken des Sinschaltdruckknopfes 1 findet die Auflagekante 8.3 keinen Anschlag am Auslöseorgan 9, die Torsionsfeder 10 verhindert infolge ihres entgegenwirkenden Federdruckes eine Lageveränderung des vom Bolzen 5.1 gebildeten Gelenkes, sodaß das aus den Hebelpaaren 4 und 5 bestehende Kniehebelgelenk einknickt und durch die über den Bolzen 6 bestehende Führung im kurvenförmigen Durchbruch 8.1 die keinen Anschlag findende Auslöseklinke 8 im Uhrzeigersinn um die feststehende Welle 8o2 verschwenkt. Infolge der vermiedenen Lageveränderung des Bolzens 5.1 wird ein Verschwenken des Hebels 7 und eine Bewegung der Schubstange. 12 mit der daran befindlichen Kontaktbrücke 13 verhindert.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Schaltmechanismus für Selbstschalter mit einem nicht bis zur Strecklage durchgedrückten, im Knickpunkt mittels einer Auslöseklinke an einem Auslöseorgan abgestützten zweischenkligen Kniehebelgelenk, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseklinke (8) mit einem kurvenförmigen Durchbruch (8.1) versehen ist, in weldem, der gelenkbildende Bolzen (6) eines aus zwei Hebelpaaren (4 und 5) bestehenden Eniehebelgelenkes geführt ist.

2 .Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kurvenförmige Durchbruch (8.1) in der Auslöseklinke (8) einen oberen, annähernd quer zur Betätigungsrichtung verlaufenden Abschnitt (8.11), einen mittleren, annähernd in Betätigungsrichtung des Einschaltdruckknopfes (1) verlaufenden Abschnitt (8.12) und einen unteren, annähernd in Schwenkrichtung der Auslöseklinke (8) verlaufenden Abschnitt (8.13) bildet.

3. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der gelenkbildende Bolzen (6) während des Einschaltvorganges den oberen Abschnitt (8.11), den mittleren Abschnitt (8.12) und den unteren Abschnitt 8.13 des kurvenförmigen Durchbruchs (8.1) in der Auslöseklinke (8) nacheinander durchläuft.

4. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß au9 einen Schenkel des aus zwei Hebelpaaren (4 und 5) bestehenden Kniehebelgelenkes ständig eine Torsionsfeder(lO) in Richtung au9 die Knicklage drückt.

L e e r s e i t e