DE19903911B4

DE19903911B4 - Auslösevorrichtung für Schalter und Schaltkontaktanordnung

Info

Publication number: DE19903911B4
Application number: DE19903911A
Authority: DE
Inventors: Matthias Reichard; Walter Felden
Original assignee: GE Power Controls Polska SP zoo
Current assignee: ABB Industrial Solutions Bielsko Biala Sp zoo
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: EP1026719A2; DE19903911A1; ES2325471T3; EP1026719B1; HUP0000367A2; HU0000367D0; PL196134B1; HUP0000367A3; HU223915B1; PL338114A1; US6218920B1; EP1026719A3

Abstract

Auslösevorrichtung für Schalter (1) mit einem Magnetjoch (16), einem mit diesem zusammenwirkenden Ankerelement (18) zur Betätigung einer Auslösewelle (14) und einer Einstellvorrichtung (23-28) zum Einstellen des Abstandes (L) zwischen dem Magnetjoch (16) und dem Ankerelement (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung ein um die Achse (15) der Auslösewelle (14) kippbares Hebelelement (23) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auslösevorrichtung für Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf eine Schaltkontaktanordnung, in der die erfindungsgemäße Auslösevorrichtung eingebaut ist.

Aus der Druckschrift US-3,421,123 ist eine gattungsgemäße Auslösevorrichtung für Schalter bekannt, bei der ein Betätigungselement und ein Magnetplattenelement ein integrales Ankerelement bilden. Die Auslösevorrichtung hat des weiteren eine das integrale Ankerelement entgegen dem Uhrzeigersinn spannende Feder sowie eine aus einem Nockenelement bestehende Einstellvorrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen einem Magnetjoch und dem durch die Feder vorgespannten integralen Ankerelement.

Die Druckschrift DE-AS-1 588 732 beschreibt eine Auslösevorrichtung mit einer um eine erste Achse gelagerten Auslöseschiene und einer Einstellvorrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen einem magnetisierbaren Kern und einem an einer Ankerstange geführten Anker. Die Einstellvorrichtung besteht aus einem Nocken, der unter Zwischenschaltung einer um eine zweite Achse gelagerten Schiene die Ankerstange betätigt.

Aus der Druckschrift EP 0 620 579 A1 ist eine Auslösevorrichtung für Schalter bekannt, die eine magnetische Antriebseinheit sowie eine mit dieser verbundene Hebelanordnung aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auslösevorrichtung für Schalter sowie eine Schaltkontaktanordnung zur Verfügung zu stellen, die eine zuverlässige Funktionsweise gewährleisten, leicht eingestellt werden können und darüber hinaus eine einfache und kompakte Bauweise aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination gelöst.

Die Aufgabe wird des weiteren durch eine Schaltkontaktanordnung mit mehreren nebeneinander angeordneten Schaltkontakten und einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung gelöst, bei der das Hebelelement aus einer sich entlang der Schaltkontaktreihe parallel zur Achse der Auslösewelle erstreckenden Einstellwelle besteht, an welcher Einstellwelle mehrere Einstellarme entsprechend der Schaltkontaktanzahl angeordnet sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1: Einen Schalter mit einer eingebauten Auslösevorrichtung;
2: Eine isolierte Darstellung der Auslösevorrichtung in 1; und
3: Eine perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Schalters, der in einer Schalteranordnung eingebaut ist.
Ein mit der Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüsteter Schalter 1 ist in 1 gezeigt. Dieser Schalter 1 hat einen beweglichen Kontakt 2, der drehbar auf der Achse 3 einer Schaltwelle 4 gelagert ist. Die Schaltwelle 4 ist selbst in einem nicht dargestellten Polbahngehäuse gelagert und hat zwei diametral gegenüberliegende Satellit-Achsen 5 und 6, die bei einer Drehung der Schaltwelle 4 um die Achse 3 mitgedreht werden. Die Achse 5 ist der Angriffspunkt für einen Gelenkmechanismus 7, der mit einem Klinkenhebel 8 verbunden ist. Der Klinkenhebel 8 ist auf einer am Schaltergehäuse 9 positionierten Achse 10 schwenkbar gelagert und wird bei einem Überstrom bzw. Kurzschluß von einem Schaltschloß 11 freigegeben, um den in 1 gezeigten getrennten Zustand des Kontaktes 2 zu ermöglichen.
Der Schaltschloß 11 ist durch einen um eine Drehachse 12 schwenkbaren Auslösehebel 13 betätigbar. Der Auslösehebel 13 befindet sich andererseits in Wirkverbindung mit einer Auslösewelle 14, die auf einer vom Schaltergehäuse 9 getragenen Achse 15 gelagert ist. An der Auslösewelle 14 ist ein Nocken 14a ausgebildet, der entgegen der Kraft einer um die Achse 15 gewickelten Feder 14b in 1 in Richtung des Uhrzeigersinns schwenkbar ist.
Im unteren Bereich des Schalters ist am Schaltergehäuse 9 ein Magnetjoch 16 montiert, der eine mit einem der Kontakte des Schalters 1 verbundene elektrische Schiene 17 umgreift und von dieser mit elektrischem Strom versorgt wird. In Gegenüberlage zum Magnetjoch ist ein als Klappe ausgebildetes Ankerelement 18 angeordnet, das über in 3 im einzelnen gezeigte Halteabschnitte 19 mit einem nicht im einzelnen gezeigten ortsfesten Abschnitt des Schalters scharnierartig schwenkbar verbunden ist. Die Klappe 18 ist desweiteren über eine Feder 20 mit einem ortsfesten Abschnitt der Schiene 17 verbunden, welche Feder die Klappe in Richtung des Uhrzeigersinns beaufschlagt. In ihrem in 1 gezeigten oberen Bereich ist die Klappe 18 mit einer daran fest montierten Klammer 21 versehen, die durch eine Schwenkbewegung der Klappe mit dem Nocken 14a in Anlage bringbar ist, um die Auslösewelle 14 zu drehen und dadurch den Schaltschloß 11 über den Auslösehebel 13 zu betätigen und somit letztendlich den Auslösevorgang im Schalter 1 einzuleiten.
Die Klammer 21 kann aber auch einstückig mit der Klappe 18 ausgebildet werden, vorzugsweise aus Metall.
Auf der Achse 15 ist außerdem mittels in 3 gezeigten Stützarme 22 ein Hebelelement 23 gelagert. Das Hebelelement 23 hat einen Einstellarm 24, der mit einer Einstellschraube 25 zum Kalibrieren der Auslösevorrichtung versehen ist, sowie einen festen Hebelarm 26, der sich auf einer zu dem Einstellarm 24 diametral entgegengesetzten Seite der Einstellwelle 23 erstreckt. Das Ende des festen Hebelarms 26 befindet sich in Anlage mit einem Nockenzapfen 27 eines in einem Loch der oberen Wand des Schaltergehäuses 9 montierten Drehknopfes 28. Die Oberfläche des Drehknopfes 28 ist mit einem Schlitz 29 versehen, um ein einstellbares Verdrehen des Drehknopfes mit Hilfe eines dazu geeigneten Werkzeugs, z. B. eines Schraubendrehers, zu ermöglichen.
Im unbetätigten Zustand des Magnetjochs, d. h. dann, wenn der Kontakt 2 geschlossen und ein Überstrom nicht vorhanden ist, befindet sich die Einstellschraube 25 ständig in Anlage mit einer geneigten Fläche der Klammer 21, welche durch eine auf die Klappe 18 ausgeübte Zugkraft der Feder 20 gewährleistet ist. In diesem Zustand ist es möglich, durch ein Verstellen des Drehknopfes 28 die Kippstellung des Hebelelements bzw. der Einstellwelle 23 in bezog auf die Achse 15 zu verändern und somit den in 2 gezeigten Abstand L zwischen der Klappe 18 und dem Magnetjoch 16 einzustellen. Auf diese Art und Weise kann indirekt die Stromstärke definiert werden, bei der die Auslösevorrichtung anspricht.
Ein wesentlicher Vorteil der oben erläuterten erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung besteht darin, daß durch das Zusammenspiel der auf der Achse 15 der Auslösewelle 14 kippbar angeordneten Einstellwelle 23 und des mit dieser über einen Nockenzapfen zusammenwirkenden Drehknopfes ein äußerst zuverlässig wirkender Einstellmechanismus gewährleistet ist. Dieser Mechanismus der Auslösevorrichtung ist darüber hinaus leicht herzustellen und hat eine kompakte Konstruktion. Die erfindungsgemäße Auslösevorrichtung hat somit nur einige wenige Elemente, die in einer platzsparenden Weise seitlich im Schalter untergebracht werden können.
Der mit einer in den 1 und 2 gezeigten Auslösevorrichtung ausgestattete Schalter zeichnet sich durch folgende Arbeitsweise aus:
Zunächst wird von einer den Schalter 1 einstellenden Person durch Drehen am Drehknopf 28 die genaue Kipplage des Hebelelements 23 auf der Achse 15 und somit der Abstand zwischen der Klappe 18 und dem Magnetjoch 16, wie in 2 im einzelnen gezeigt, eingestellt. Hierbei handelt es sich um eine feine Einstellung, die durch die relativ größere Länge des festen Hebelarms 26 in bezug auf den einstellbaren Armes 24 bedingt ist. Hierzu ist anzumerken, daß eine gröbere Einstellung des Abstandes L zwischen dem Magnetjoch 16 und der Klappe 18 bereits in der Montagephase der Auslösevorrichtung in das Schaltergehäuse 9 durch ein Verdrehen der Einstellschraube 25 erfolgt ist.
Bei einem Kurzschluß kommt es naturgemäß zu einem Überstrom, der durch die elektrische Schiene 17 fließt. Dadurch wird das Magnetjoch 16 soweit aktiviert, daß beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke die vom Magnetjoch erzeugte magnetische Kraft für das Anziehen der Klappe 18 entgegen der von der Feder 20 ausgeübten Zugkraft ausreichend ist. Bei der dadurch bedingten Schwenkbewegung der Klappe 18 wird der Nocken 14a durch die Klammer 21 im Uhrzeigersinn in 1 soweit verschwenkt, bis der Auslösehebel 13 betätigt wird. Durch die Betätigung des Auslösehebels 13 wird weiter der Schaltschloß 11 gekippt, damit er seinerseits den Klinkenhebel 8 für eine in 1 nach oben gerichtete Schwenkbewegung um die Achse 10 freigeben kann. Diese Bewegung wird durch eine in 1 nicht im einzelnen gezeigte Feder bedingt. Die mit der Schwenkbewegung des Klinkenhebels 8 gekoppelte Bewegung des Gelenkmechanismus 7 führt über die Achse 5 zu einem Verdrehen der Schaltwelle 4 und somit letztendlich zu einem Trennen des beweglichen Kontaktes 2 von den Kontaktschienen.
Wie in 3 gezeigt, kann die Auslösevorrichtung auch bei einer Schaltkontaktanordnung von in Reihe nebeneinander angeordneten Schaltkontakten verwendet werden. Zu diesem Zweck ist das Hebelelement als eine sich entlang der Schaltkontaktreihe parallel zur Achse der Auslösewelle 14 erstreckende Einstellwelle ausgebildet, an der mehrere Einstellarme 24 entsprechend der Schaltkontaktanzahl ausgebildet sind. An der Einstellwelle 23 ist ein einziger Hebelarm 26 ausgebildet, der zur Betätigung der Einstellwelle und die dadurch bedingte Verschwenkung der Klappen 18 ausreichend ist. Durch die von einem jedem Einstellarm 24 gehaltenen Schrauben läßt sich die Auslöseempfindlichkeit in jedem Schaltkontakt getrennt einstellen. Dadurch kann eine individuelle Kalibrierung eines jeden Schaltkontakts unabhängig von der Einstellung des Drehknopfes 28 vorgenommen werden.

Claims

Auslösevorrichtung für Schalter (1) mit einem Magnetjoch (16), einem mit diesem zusammenwirkenden Ankerelement (18) zur Betätigung einer Auslösewelle (14) und einer Einstellvorrichtung (23-28) zum Einstellen des Abstandes (L) zwischen dem Magnetjoch (16) und dem Ankerelement (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung ein um die Achse (15) der Auslösewelle (14) kippbares Hebelelement (23) aufweist.
Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (23) einen mit einem Nockenzapfen (27) eines Drehknopfes (28) zusammenwirkenden festen Hebelarm (26) sowie einen mit dem Ankerelement (18) zusammenwirkenden Einstellarm (24) mit veränderbarer Länge aufweist.
Auslösevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellarm (24) des Hebelelements durch eine einstellbare Kalibrierschraube (25) gebildet ist.
Schaltkontaktanordnung mit mehreren nebeneinander angeordneten Schaltkontakten (1) und einer Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (23) aus einer sich entlang der Schaltkontaktreihe parallel zur Achse (15) der Auslösewelle (14) erstreckenden Einstellwelle besteht, an der mehrere Einstellarme (24) entsprechend der Schaltkontaktanzahl angeordnet sind.
Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (26) zu den Einstellarmen (24) diametral entgegengesetzt und von diesen versetzt angeordnet ist.