DE19703977C1 - Schaltgerät mit Schnelleinschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät mit einem He­ belsystem mit Schalthebel zum Öffnen und Schließen von Fest­ kontakten mit beweglichen Kontakten und mit einem beweglichen Schalterelement, dessen Bewegung mit dem Öffnen und Schließen der Festkontakte und beweglichen Kontakte gekoppelt ist.

Ein derartiges Schaltgerät ist auf dem Elektromarkt seit ge­ raumer Zeit verfügbar. Es weist gemäß Fig. 5 einen Kontakt­ schieber 21 mit daran gekoppelten beweglichen Schaltstücken 22 auf, die mit festen Schaltstücken 23 in Kontakt gebracht werden können. In der Leiterbahn zum einen festen Schaltstück 23 befindet sich ein Bimetallauslöser 24, der bei Stromüber­ lastung anspricht und die Kontakte 22, 23 öffnet. Hierzu ist das Schaltgerät mit einem Hebelsystem ausgestattet, dessen Schalthebel 25 am oberen Ende des Kontaktschiebers 21 an­ greift und diesen zum Öffnen der Kontakte 22, 23 entgegen der Wirkung einer am unteren Ende angreifenden Kontaktlastfeder 26 nach unten drückt. Letztere bewirkt das Schließen der Kon­ takte 22, 23, nachdem vom Schalthebel 25 her eine Entlastung des Kontaktschiebers 21 erfolgt. Eine solche Lösung ist in der DE 92 06 137 U1 offenbart. Auch die DE 195 26 591 A1 of­ fenbarte einen elektrischen Schalter mit einem federkraftbe­ lasteten Hebelsystem, das hier auf einen Kontakthebel mit be­ weglichem Kontakt zur Einschaltung wirkt. Bei der Einschal­ tung bleibt die Kopplung zwischen Hebelsystem und Kontakthe­ bel bestehen. Mittels einer Hauptkontaktkraft wird die Kon­ taktstelle infolge verminderter Krafteinwirkung des Hebelsy­ stems geschlossen.

Die bekannten Schaltgeräte sind üblicherweise Leistungsschal­ ter zum Schalten und Schützen von Motoren und anderen Ver­ brauchern. Sie werden in unterschiedlichen Baugrößen, d. h. mit unterschiedlichen Schaltleistungen hergestellt. Die Betä­ tigung, d. h. das Einschalten bzw. Ausschalten der Leistungs­ schalter unterschiedlicher Baugrößen wird je nach Ausführung mit Betätigung von Hand oder Fernantrieb über Wippen-, Kipp­ hebel oder Drehknebel ermöglicht. Dabei muß beim Einschalten bzw. Ausschalten die Kraft vom Betätigungselement über das Schaltschloß an das bewegliche Schaltstück übertragen werden.

Bei Betätigung muß das langsame Öffnen bzw. Schließen des be­ weglichen Kontakts wegen des verstärkten Kontaktabbrandes und der dadurch verursachten Verkürzung der Lebensdauer verhin­ dert werden. Zur Lösung dieses Problems wurden in Leistungs­ schaltern für höhere Schaltleistungen bisher Schaltschlösser mit Schnappcharakteristik eingebaut, durch die die Kontakte schnell geschlossen bzw. geöffnet werden. In Leistungsschal­ tern für kleinere Schaltleistungen werden konstruktiv einfa­ chere Schaltschlösser ohne Schnappcharakteristik eingebaut. Ein schnelles Schalten wird hier dadurch erreicht, daß bei der Betätigung das Schaltschloß entklinkt wird. Dabei ist für das schnelle Ausschalten der Kraftüberschuß der Ausschaltfe­ dern im Schaltschloß gegenüber dem Kraftniveau durch die Kon­ taktlastfedern entscheidend. Ein schnelles Einschalten wird bei diesen Leistungsschaltern dadurch erreicht, daß mit dem Betätigungselement, z. B. dem Kipphebel, vor dem Schließen der Kontakte ein steiler Drehmomentanstieg überwunden werden muß. Dabei ist nachteilig, daß abhängig vom Betätigungselement, der Betätigungsart und Betätigungsgeschwindigkeit die Schnel­ leinschaltung nicht mehr gewährleistet ist.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schaltge­ rät der obengenannten Art dahingehend zu verbessern, daß beim Einschalten unabhängig vom Betätigungselement, der Betäti­ gungsart und der Betätigungsgeschwindigkeit am Kipphebel, an der Wippe oder dem Drehknebel die Kontakte schnell geschlos­ sen werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Sperre gelöst, die zum Schließen der Kontakte zunächst das Schalterelement verriegelt, um zwischen dem Schalthebel und dem Schalterele­ ment einen Freiraum zum Bewegungshub für den Schließvorgang zu schaffen, der durch Entriegelung der Sperre eingeleitet wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen 2 und 3 zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschloß eines Schaltgeräts in Schaltstellung AUS,

Fig. 2 das Schaltschloß gemäß Fig. 1 mit noch geöffneten Kon­ takten beim Schließvorgang,

Fig. 3 das Schaltschloß gemäß Fig. 1 in entriegelter Schalt­ stellung bei geschlossenen Kontakten und

Fig. 4 das Schaltschloß gemäß Fig. 1 in der Schaltstellung EIN.

Fig. 1 zeigt ein Schaltschloß 1 eines elektrischen Schaltge­ räts, z. B. eines Schützes oder Leistungsschalters. Das zur EIN- und AUS-Schaltung von hier nicht dargestellten Kontakten dienende Schaltschloß 1 ist in der Schaltstellung AUS darge­ stellt. Das Schaltschloß 1 ist im wesentlichen aus einer Schaltplatine 2, einer Zahnwippe 3 als Betätigungselement so­ wie einem mit dieser in Wirkverbindung stehenden Hebelsystem zusammengesetzt, das eine Klinke 4, einen Klinkenhebel 5, ei­ nen Schalthebel 6 mit einer Drehfeder 7 und eine Zugfeder 8 als Ausschaltfeder umfaßt. In der dargestellten AUS-Stellung ist der Klinkenhebel 5 entriegelt, d. h. er ist nicht in Ein­ griff mit der Klinke 4. Die Zugfeder 8 hält in Zusammenwir­ kung mit der Drehfeder 7 den Schalthebel 6 in der dargestell­ ten Position, in der ein Anlenkhebel 10 als Schalterelement zum Öffnen und Schließen der beweglichen Kontakte in der AUS-Stellung, d. h. in der unteren Stellung gehalten wird. Anstel­ le des Anlenkhebels 10 kann z. B. ein Kontaktschieber verwen­ det werden.

Zusätzlich zu dem soweit bekannten Schaltschloß 1 ist erfin­ dungsgemäß eine auf der Schaltplatine 2 drehbar gelagerte Sperre 11 vorhanden, an der eine Rückstellfeder 12 angreift. Mit dem Hebelsystem ist eine Rolle 13 verbunden, die in einer Kulisse 14 geführt ist. Bei Betätigung der Zahnwippe 3 in Richtung EIN-Stellung bewegt das Hebelsystem den Schalthebel 6 in die in Fig. 2 dargestellte Position, in der ein be­ stimmter Abstand a zwischen dem Anlenkhebel 10 und dem Schalthebel 6 besteht. Bis zu dieser Stellung wurde die Sper­ re 11 um ihre Drehachse 14 durch den Abgriff an der Rolle 13 gedreht, so daß der Anlenkhebel 10 kurz vor der Entriegelung steht. In dieser Stellung sind die Kontakte noch geöffnet. Bei weiterem Drehen der Sperre 11 wird der Anlenkhebel 10 entriegelt und unter Wirkung der nicht dargestellten Kontakt­ lastfeder nach oben in die Position gemäß Fig. 3, 4 bewegt, in der die Kontakte geschlossen sind.

Fig. 4 zeigt die abschließende Stellung nach Beendigung des Einschaltvorgangs, in der die Rückstellfeder 12 vorgespannt ist, so daß bei Auslösung des Schaltschlosses 1 die Sperre 11 in die zuvor beschriebene Position gemäß Fig. 1 zurückge­ stellt wird.

Der Abstand a ist derart bemessen, daß der Anlenkhebel 10 und mit ihm die beweglichen Kontakte nach Entriegelung der Sperre 11 angetrieben durch die Kontaktlastfedern unbehindert und unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit und Schloßme­ chanik schnell geschlossen werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in der beigefügten Zeichnung dargestellte Ausführungsform erläu­ tert ist, sollte berücksichtigt werden, daß damit nicht beab­ sichtigt ist, die Erfindung nur auf die dargestellte Ausfüh­ rungsform zu beschränken, sondern alle möglichen Änderungen, Modifizierungen und äquivalente Anordnungen, soweit sie vom Inhalt der Patentansprüche gedeckt sind, einzuschließen.

Claims (3)

1. Schaltgerät mit einem Hebelsystem mit Schalthebel (6) zum Öffnen und Schließen von Festkontakten mit beweglichen Kontakten und mit einem beweglichen Schalterelement (10), dessen Bewegung mit dem Öffnen und Schließen der Festkontakte und beweglichen Kontakte gekoppelt ist, gekennzeichnet durch eine Sperre (11), die zum Schließen der Kontakte zunächst das Schalterelement (10) ver­ riegelt, um zwischen dem Schalthebel (6) und dem Schalter­ element (10) einen Freiraum zum Bewegungshub für den Schließ­ vorgang zu schaffen, der durch Entriegelung der Sperre (11) eingeleitet wird.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein An­ lenkhebel (10) ist.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung der Sperre (11) durch Abgriff an einer in einer Schaltplatine (2) kulissengeführten Rolle (13) erfolgt.