DE2017596A1 - Schaltschloß, insbesondere zur Steuerung von elektrischen Schaltgeräten - Google Patents

Description

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München 2, Rosentai7
Tel. 261989 ^

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SOCIETE D'APPAEEILIAGE ELECTRIQUE SAPAREL SAINT-KtARCELLIN (lsere), Frankreich

SCHALTSCHLOSS, INSBESONDERE ZUR STEUERUNG VON ELEKTRISCHEN SCHALTGERÄTEN

Selbsttätige elektrische Schalter sind mit mechanisch miteinander verbundenen Teilen ausgerüstet, die in der Regel Schaltvorrichtung oder Schaltschloss genannt werden und deren Aufgabe es ist,

- den elektrischen Stromkreis durch Betätigung eines oder mehrerer Sehaltstücke zu schliessen, ■

- den elektrischen Stromkreis durch Verriegelung sämtlicher beweglichen Teile in Einschaltstellung geschlossen zu halten, wenn der Einschaltvorgang beendet ist,

- den elektrischen Stromkreis automatisch zu unterbrechen, sobald dieser nicht mehr unter bestimmten Betriebsbedingungen arbeitet, und

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- die Bedienungsperson in die Lage zu versetzen, die Öffnung der Kontaktstücke durch Betätigung der entsprechenden Vorrichtungen der Anlage vorzunehmen.

Es sind zahlreiche Schaltschl'osser bekannt; diese verwenden in der Regel eine oder mehrere mechanische Vorrichtungen bekannter, einfacher Bauart, Kniehebelgelenke genannt, die jedoch mit einer verhältnismassig grossen Anzahl von Einzelteilen und zahlreichen Gelenken ausgerüstet sind. Aufgrund ihrer Masse und der durch sie verursachten Reibung verlangsamen diese Teile die Schaltbewegungen, und sie verlängern die Trenndauer, der Kontaktstücke. Dadurch wird die Leistung derartig ausgerüsteter Geräte herabgesetzt und ihre Herstellung im allgemeinen kostspielig.

Gegenstand der Erfindung ist ein Schaltschloss, das insbesondere zur Steuerung von elektrischen Schaltgeräten bestimmt ist und diese Mangel nicht aufweist.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltschloss einerseits ausgerüstet ist mit einem beweglichen Teil, welches mindestens ein mit einem feststehenden Kontaktstück zusammenwirkendes Kontaktstück und zwei Schaltstangen aufweist, von denen die eine in einer feststehenden Schiene beweglich ist und an deren einem Ende bei geöffneter Stellung der Kontrakte von einer Feder gehalten wird, wobei die andere, ohne mit einem Anschlagstift eines verschiebbaren Betätigungsteils verbunden zu sein, mit diesem zusammenwirkt; andererseits ist das erfindungsgemässe Schaltschloss mit einem Schwinghebel

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ORIGINAL INSPECTED

ausgearüstet, der um seine feststehende Achse schwenkbar ist und von einer Feder betätigt wird, die eine Nfise in eine Aussparung des Betätigungsteils und einen Rand des Hebels in eine Aussparung einer Verriegelungsplatte eingreifen lässt, die um .eine feststehende Achse schwenkbar ist, wobei sämtliche Teile derart angeordnet sind, dass - wenn das Betätigungsteil nach unten geführt wird - einerseits sein Anschlagstift sich auf der zweiten Schaltstange des beweglichen Teils derart ab-.stützt, dass dieser in einer etwa parallel zu seiner Achse verlaufenden Richtung solange abwärts geführt wird, bis seine erste Schaltstange sich etwa am anderen Ende der Schiene befindet! andererseits wird der Schwinghebel herumgeschwenkt, da seine Nn.se in die Aussparung des Betätigungsteils und sein Rand in die Aussparung der Verriegelungsplatte eingreifen, die sich unter der Federkraft neigt, um den Rand in der Aussparung zu verriegeln, worauf ein Ansatz des Hebels sich über die erste Schaltstange des beweglichen Teils legt, um dieses in der Schiene zu halten, wodurch das bewegliche Teil verriegelt wird, und wenn das Betätigungsteil aufwärts geführt wird, dreht sich das bewegliche Teil um seine erste Schaltstange in der Schiene, so dass seine zweite Schaltstange nicht von dem Anschlagstift des Betätigungsteils erfasst wird, und zwar derart, dass das bewegliche Teil seine Drehbewegung unter der Einwirkung der ihm zugeordneten Feder beenden kann, bis sein Kontaktstück sich gegen das feststehende Kontaktstück legt.

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Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schaltschlosses ist in den Pig» 1 bis 6 gezeigt.

Fig. 1 ist ein Querschnitt entsprechend der linie AA' der Fig. 2; sie zeigt schematisch die einzelnen Teile des Schaltschlosses und die Betätigungsorgane in ausgerückte in Zustand.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 zeigt die Stellungen der einzelnen.Teile nach Beendigung der ersten Schaltphase.

Fig. .4 zeigt die Stellung der einzelnen Teile nach Beendigung der zweiten Schaltphase, in der die gesamte Vorrichtung im eingerückten Zustand verriegelt ist.

Fig. 5 zeigt die Verschiebungsbewegungen des Kontaktträgerteils während des selbsttätigen Betriebs der Vorrichtung.·

Fig. 6 zeigt die Stellung der einzelnen Teile zu Beginn einer von Hand vorgenommenen willkürlichen Auslösung der Vorrichtung.

Ein Schwinghebel 1, beispielsweise aus Gussmasse, ist um eine zwischen zwei Flanschen 3 und 4 angeordnete Achse schwenkbar und bewegt sich unter der Einwirkung einer Feder in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung.

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Zu "beiden Seiten der Flansche sind schema tisch durch Striche 6 und 7 bezeichnete Kontaktträger mit Hilfe zweier quer angeordneter Schaltstangen 8 und 9 miteinander kraftschlüssig verbunden. Die Stange 8 wird verschiebbar in den beiden in den Planschen vorgesehenen Schienen 10 und 11 geführt; zwei federn 12 und 13, die beispielsweise an den Planschen 3 und 4 befestigt sind, bewegen das Kontaktträgerteil entsprechend der Pig· nach oben.

In ausgerückter Stellung befindet sich die Stange unter einem Anschlagstift 14 eines Betätigungsteils 15, das von der Rückzugfeder 16 nach oben bewegt wird.

Die Vorrichtung ist ferner mit einer Verriegelungsplatte 17 ausgerüstet, die um eine Achse 18 schwenkbar ist . und unter Einwirkng einer Druckfeder 19 gegen einen Anschlag geführt wird.

In der in Fig. 1 gezeigten Stellung stützt sich die im oberen Teil der Schiene 11 befindliche Stange 8 auf der Fläche 30 des Schwinghebels 1 ab, den sie in der angegebenen Stellung hält. In dieser Stellung hebt der obere Rand 25 des Hebels das rechte Ende der Verrlegelungsplatte 17 an, und der untere Stift 22 des Hebels wird von dem Betätigungsteil 15 ferngehalten.

Entsprechend den Fig« 3 und 4 erfolgt der Übergang aus der ausgerückten Stellung in die eingerückte Stellung folgendermassen;

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Wenn'das Betätigungsteil 15 in Pfeilrichtung F bewegt wird, bewirkt es über den Anschlagestift 14 und die Stange 9 die Verschiebung der beweglichen Kontaktträgerteile 6 und 7» die von der Stange 8 in den Schienen 10 und 11 geführt werden, bis die Stange 8 gegen den Boden der Schienen st'dsst. In dieser äussersten Stellung des Kontaktträgers, steht die Fläche 30 des Schwinghebels 1 nicht mit der Stange 8 in Berührung, und der Hebel schwenkt unter Einwirkung der Feder 5 herum, bis er mit seinem Ansatz 24 über der Stange 8 liegt, wie dies Fig. 3 veranschaulicht. In dieser Stellung legt sich der Rand 25 des Hebels in die Aussparung 21 der Platte 17, wo er infolge des Herumschwenkens der Platte 17 unter Einwirkung der Feder 19 verriegelt wird. Gleichzeitig dringt der untere Stift 22 des Hebels in die Aussparung 23 des Betätigungsteils 15 ein.

Beim Nachlassen des Druckes auf das Betätigungsteil 15 bewegt sich dieses unter der Einwirkung der Ruckzugfeder aufwärts. Unter dem Druck der Feder 12 (13) wird der Kontaktträger 6 (7) ebenfalls nach oben geführt bis seine Stange 8 unter dem Ansatz 24 des Hebels 1 liegt, der blockiert ist, da sein Rand 25 sich auf dem Rand der Aussparung 21 der Verriegelungsplatte 17 abstützt.

Die Stange 8 wird festgelegt und dient als Drehachse für das Kontaktträgerteil. Das Betätigungsteil 15 vollführt seine Aufwärtsbewegung, das Kontaktträgerteil schwenkt um die Stange 8 herum, und zwar in dem Augenblickj in dem die

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Stange 9 vom Anschlagstift 14 freigegeben wird,- wodurch die beweglichen Kontakte 26 kurzzeitig gegen die feststehenden Kontakte 27 gedrückt werden, und zwar unabhängig von dem Betätigungsteil 15. Die Aufwärtsbewegung des Betätigungsteils ist beendet, wenn die Aussparung 23 gegen den Stift 22 des Schwinghebels 1 drückt, wodurch die Verriegelung des SchaltSchlosses erfolgt.

Es ist zu beachten, dass der Druck zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Kontaktstück 27 bzw. 26 durch die Rückzugfedern 13 bzw. 12 des beweglichen Teils ausgeübt wird.

In eingerückter Stellung wirkt auf den Schwinghebel einerseits die Federkraft der Rückzugfedern 12 und 13, und zwar über die Stange 8 und den.Ansatz 24, wodurch die Drehung · des Hebels im Uhrzeigersinn erfolgt, und andererseits wirken a.uf den Hebel die Kräfte der Federn 5 und 16 und zwar - was letztere angeht - über das Betätigungsteil 15 und den Stift 22, wobei die Federn den Hebel in Uhrzeigerrichtung drehen. Durch entsprechende Einstellung der Federn 5, 12, 13 und 16, (oder beispielsweise lediglich der Feder 5, ohne Verstellung der übrigen Federn) ist es möglich, das resultierende Kräftepaar, dem der Schwinghebel 1 unterliegt, beliebig herabzusetzen, so dass ein schwacher Druck der Feder 19 genügt, um die Platte 17 zur Verriegelung der Teile zu betätigen. Auch durch Anlegung einer sehr geringen Kraft "f" kann das Schaltschloss freigegeben werden (Fig. 4 und 5).

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Diese Gegenkraft "f" kann beliebig ausgeübt werden, beispielsweise durch einen Bimetall-Streifen, ein Stromrelais, ein Spannungsrelais, ein mechanisches Betätigungsteil oder dergl.j sie dreht die Platte 17 um ihre Achse 18 und gibt den Schwinghebel 1 frei, der infolge dieses Kräftepaares um die Achse 2 in Uhrzeigerrichtung herumschwenkt und dabei die Stange 8 und das Betätigungsteil 15 freigibt.

Da die Stange 8 freigegeben ist, bewegen sich die ^ Kontaktträger 6 und 7 nach oben und schwenken unter Wirkung der Federn 12 und 13 herum, wodurch die Trennung der Kontakte 26 und 27 wie folgt vor sich gehts

In einer ersten Phase (Fig. 5) bewegen sich die Kontaktträger 6 und 7 praktisch parallel zu ihrer Achse Über eine Strecke "d" aufwärts und erzeugen dadurch einen Abschaltlichtbogen zwischen den Kontakten 26 und 27· Während ihrer V/eiterbewegung stossen die Kontaktträger 6 und 7 sodann auf einen beispielsweise auf den Flanschen angebrachten, festen Anschlag 28, der den Drehpunkt des beweglichen Teiles bildet. Dieser Anschlag 28 ist derart angeordnet, dass einerseits die Verschiebung der beweglichen Kontakte 26 sehr beschleunigt wird, obwohl sich die Anlagepunkte der Rttckzugskräfte wenig verschieben, und dass andererseits die zum Spannen des Schlosses bestimmte Stange 9 ihre Stellung am Betätigungsteil 15 wiedereinnimmt.

Da der Stift 22 aus der Aussparung 23 herausgeführt ist, kann sich das Betätigungsteil 15 unter der Federkraft 16

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ebenfalls nach oben bewegen und wieder seine in Fig. 1 gezeigte Stellung einnehmen.

Zwei Falle sind besonders zu beachten?

Im ersten Fall ist das Betätigungsteil 15 freigegeben, d.h. es wird nicht willkürlich in der in Fig. 4 gezeigten Stellung gehalten; bei der Freigabe des Schwinghebels 1 durch die Verriegelungsplatte 17 verschieben sich die beweglichen Kontaktträger 6 und 7 sowie das Betätigungsteil 15 gleichzeitig, und die Stange 9 nimmt wieder ihre Stellung wie in Fig. 1 ein, d.h. unter dem Anschlagstift 14.

Im zweiten Fall wird das Betätigungsteil 15 willkürlich in der Stellung gehalten, die es in Fig. 4 einnimmt, und bei der Freigabe des Schwinghebels 1 verschieben sich lediglich die Teile 6 und 7, während der Betätigungshebel 15 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung verbleibt, und die Stange befindet sich Über dem Anschlagstift 14. Sobald das Betätigungsteil freigegeben ist, bewegt es sich unter dem Druck der stark zusammengepressten RUckzugfeder 16 weiter, während die Federn 12 und 13 praktisch entspannt sind, so dass der Anschlagstift 14 den Widerstand der Stange 9 Überwinden und sich über sie legen kann. Es ist ebenfalls möglich, den Anschlagstift 14 während der Aufwärtsbewegung des Betätigungsteiles verschwinden zu lassen und ihn bei der Abwärtsbewegung fest zu stellen.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich aus Fig. 4· Wenn der mit der beschriebenen Vorrichtung ausgerüstete Selbst-

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schalter einer solchen Überlast ausgesetzt wird, dass trotz der sofortigen Verriegelung des Schaltschlosses ein Kleben der Kontakte 26 und 27 erfolgt, verbleibt das Betätigungsteil 15 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung, d.h. der Schalterstromkreis wird nicht unterbrochen. Infolge des Kontaktklebens bleibt der Kontaktträger fest und unbeweglich, so dass sich die Kraft der Rückzugfedern 12 und 13 nicht mehr über die Stange 8 auf den Schwinghebel 1 überträgt. Dieser unterliegt nicht mehr dem Druck der Federn 5 und 16, die ihn in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung herumschwenken und so die Verriegelung des Betätigungsteiles 15 durch den Stift 22 des Schwinghebels 1 verstärken. - · ■

Einen weiteren Vorteil zeigen die Fig. 3, 4 und 6. Bisher diente das Betätigungsteil nur zur Verriegelung des Schlosses; es kann jedoch auch zu seiner Entsperrung dienen. Fig. 2 zeigt, wie die Bewegung des mit der Achse 9 im Eingriff stehende und heruntergedrückte Betätigungsteil gehemmt wird, wenn die Stange 8 gegen den Boden der Schienen 10 und-11 st'össt. Die Bewegungsbegrenzung des Betätigungsteils 15 besteht nicht, wenn das Schaltschloss nach Fig. 4 verriegelt wird, denn in diesem Fall wird die Stange 9 nicht von dem Anschlagstift 14 erfasst. Fig. 6 zeigt, dass, wenn das Betätigungsteil heruntergedrückt wird, es mit der Fläche 29 der Aussparung 23 eine Kraft auf den Stift 22 des Schwinghebels 1 Überträgt. Hierdurch entsteht am Hebel ein zusätzliches Kräftepaar, das das Kräftepaar der Federn 12 und 13 vergr'dssert und die Entsperrung des

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Hebels-bewirkt, der von der Verriegelungsplatte 17 freigegeben, ist und die Verschiebung des Hebels in Uhrzeigerrichtung vor- · nimmt, wodurch das■bewegliche Kontaktträgerteil freigegeben wird. ' «

Das erfindungsgemässe Schaltschloss weist demnach folgende Vorteile auf;

- der Kontaktträger ist nicht mit dem Sehaltschloss mechanisch fest verbunden und kann sich somit schnell und unabhängig von den anderen Teilen der Vorrichtung bewegen?

- die beweglichen Kontakte werden zu einem bestimmten Zeitpunkt von dem Betätigungsteil unabhängig und schliessen die elektrischen Stromkreise kurzzeitig und unabhängig von der Bedienungsperson;

- der Kontaktdruck wird von den Rückzugfedern des beweglichen Teils ausgeübt;

- der Schwinghebel unterliegt entgegengesetzten Kräftepaarenf

- das sich am Hebel ergebende Kräftepaar kann leicht auf einen verhaltnismässig niedrigen Wert geregelt-werden, so dass die Entsperrung des Schaltschlosses mit grosser Ansprechempfindlichkeit möglich ist;

- der Offnungsabstand ist sehr gross, und sämtliche übrigen Teile des Schlosses bewegen sich sehr wenig, so dass die Dffnungsgeschwindigkeit der Kontakte sehr gross ist;

- die Ansprechzeit des' Schaltschlosses ist sehr kurz;

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- die Stellung des Betätigungsteils zeigt die Stellung des Kontakte im Gerät an;

- das Betätigungsteil kann nacheinander zum Verriegeln und Entriegeln des Schaltschlosses verwendet werden.

Das erfindungsgemässe Schaltschloss "braucht nicht, wie in Fig. 2 gezeigt, eine symmetrische Form haben. Es eignet sich zur Anwendung in allen selbsttätigen elektrischen Geräten, wie Leistungsschaltern oder Differentialschaltern, ohne Rücksicht auf die Anzahl der Pole.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Schaltschloss, insbesondere zur Steuerung von elektrischen Schaltgeräten, dadurch gekennzeieh-η e t, dass es einerseits ausgerüstet ist mit einem beweglichen Teil (6), welches" mindestens ein mit einem feststehenden Kontaktstück (27) zusammenwirkendes Kontaktstück (26) und zwei Schaltstangen aufweist, von denen die eine (8) in einer feststehenden Schiene (11) beweglich ist und an deren einem ,Ende' bei ge'dffneter Stellung der Kontakte von einer · Feder (12) gehalten wird, wobei die zweite Schaltstange (9), ohne mit einem Anschlagstift (14") eines verschiebbaren Betätigungsteils (15) verbunden zu sein, mit diesem zusammenwirkt, und andererseits ist das Schaltschloss mit einem Schwinghebel (1) ausgerüstet, der um seine feststehende Achse (2) schwenkbar ist und von einer Feder (5) betätigt wird, die eine Nnse (22) des Hebels (1) in eine Aussparung (23) des Betätigungsteils (15) und einen Rand (25) des Hebels (1) in eine Aussparung (21) einer Verriegeliuigsplatte (17) eingreifen lässt, die um die feststehende Achse (18) schwenkbar ist, wobei sämtliche Teile derart angeordnet sind, dass - wenn das Betätigungsteil (15) nach unten geführt wird - einerseits sein Anschlagstift (14) sich auf der zweiten Schaltstange (9) des beweglichen Teils (6) derart abstützt, dass dieses .in einer etwa parallel zu seiner Achse verlaufenden Richtung solange abwärts geführt wird, bis die erste Schaltstange (8) sich etwa am anderen Ende

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   der Schiene (11) befindet, und andererseits wird der Schwing- ' hebel (1) herumgeschwenkt, da seine Nase (22) in die Aussparung (23) des Betatigungsteils (15) und sein Rand (25) in die Aussparung (21) der Verriegelungsplatte (17) eingreifen, die sich unter der Druckwirkung der Feder (19) neigt, um den Rand (25) in der Aussparung (21) zu verriegeln, worauf ein Ansatz (24) des Hebels (1) sich über die erste Schaltstange (8) des be- . weglichen Teils legt, um dieses in der Schiene (11) zu halten, wodurch das bewegliche Teil (6) verriegelt wird, und dass - wenn das Betätigungsteil (16) aufwärts geführt wird - das bewegliche Teil (6) sich um die erste Schaltstange (8) in der Schiene (11) dreht, so dass die zweite Schnltstange (9) nicht von dem Anschlagstift des, Betatigungsteils (15) erfasst wird, und zwar derart, dass das bewegliche Teil (6) seine Drehbewegung unter der Finwirkung der ihm zugeordneten Feder (12) beenden kann, bis sein Kontaktstück (26) sich gegen das feststehende Kontaktstück (27) legt.

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