DE2419038B2 - Elektrische schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches.

Eine derartige Schaltvorrichtung ist aus der DT-PS 7 21 862 bekannt.

Bei dieser Schaltvorrichtung bildet der zur Antriebsverbindung zwischen Schaltwelle u.nd Schalttraverse dienende Kniehebel einen funkitionswesentlichen Bestandteil des als Hebelwerk ausgebildeten Schlosses, dessen Ausschaltvorrichtung bei Absinken der Spannung mittels des Elektromagneten die Schalttraverse selbsttätig in ihre Offenstellung steuert. Dieses Schloß wirkt dabei in der Weise, daß im Falle eines Spannungsabfalles durch eine magnetgesteuerte Sperrklinke ein vorgespannter Schlagarm freigegeben wird, der dann den die Schalttraverse in ihrer Schließlage haltenden Kniehebel aus seiner Totpunktstellung herausschlägt, so daß die Schalttraverse durch die Druckfeder in ihre Offenstellung gesteuert werden kann. Das Knicken des Kniehebels erfolgt hierbei unabhängig von der Schaltwelle.

Diese konstruktive Ausbildung des Schlosses bedingt, daß beim Schließen der Schaltvorrichtung von Komponenten des Schlosses, nämlich vom Kniehebel, sowohl die gesamten, bei solchen Vorrichtungen erheblichen Schließkräfte übertragen, als auch der volle Schaltweg ausgeführt werden müssen. Die Lagerstellen im Schloß, und zwar insbesondere diejenigen der Hebelarme des Kniehebels, unterliegen deshalb, aufgrund der konstant auf die Schalttraverse wirkenden starken Feder, ständig großen Reibungskräften, die in relativ kurzen Zeitabständen zu einer erheblichen Abnutzung der Lagerstellen führen. Das daraus resultierende Lagerspiel wirkt sich zwangsläufig negativ auf die Auslösegenauigkeit aus, die ja bei solchen Schaltvorrichtungen eines der wichtigsten Kriterien darstellt, da von der Präzision des Schlosses die exakte Berührung der Kontaktstücke abhängt. Dessen ungeachtet erfordert das Auslösen des ⁶S Schlosses sehr große Kräfte, denn, wie oben bereits erläutert, muß der Kniehebel von einem durch einen entsprechend starken Elektromagnet auslösbaren, als Schlagarm dienenden, vorgespannten Schwenkhebel aus seiner Totpunktlage herausgeschlagen werden, und es ist naheliegend, welchem Verschleiß dabei auch dieser Schwenkhebel und dessen Lager unterliegen.

Weitere zum Stande der Technik gehörende und einen Kniehebel aufweisende Schaltvorrichtungen, die mit einer durch einen Elektromagneten steuerbaren Ausschaltvorrichtung ausgestattet sind, sind Gegenstand der DT-AS 14 63 282 sowie der DT-OS 19 57 962.

Bei diesen Konstruktionen ist der Kniehebel gleichfalls als funktionswesentliche Komponente in das Hebelwerk der Schaltvorrichtung integriert. Dies bedeutet, daß der Kniehebel die gesamten Schließkräfte auf einen Kontaktarm zu übertragen hat und folglich der zum automatischen öffnen der Kontaktstücke dienende Magnet zur Auslösung entsprechend stark ausgebildet sein muß. Die direkte Aufnahme der Schließkräfte führt darüber hinaus auch bei dieser Bauart zu einem starken Verschleiß der Lagerstellen im Schloß, vornehmlich derjenigen des Kniehebels.

Schließlich ist auch eine, eine magnetgesteuerte Ausschaltvorrichtung aufweisende Schaltvorrichtung gemäß CH-PS 5 19 243 bekannt. Die Betätigung der Kontaktbrücke gegen die Wirkung entsprechend kräftig dimensionierter Druckfedern erfolgt bei dieser Konstruktion, unter Verzicht auf einen Kniehebel, über einen Druckknopf und entsprechende Zwischenglieder. Dabei muß über den Druckknopf ebenfalls die volle Schließkraft auf die Schloßkomponenten übertragen und von diesen aufgenommen werden, so daß auch in diesem Falle der Magnet entsprechend stark ausgelegt und die Schloßmechanik dementsprechend stabil konzipiert sein muß.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die mechanische Belastung des Schaltschlosses gering ist, so daß zur Auslösung des Schalters nur geringe Kräfte notwendig

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung bildet somit der Kniehebel keinen unmittelbaren Bestandteil des Schlosses mehr; vielmehr dient er dazu, die notwendige, aufrechtzuerhaltende Schließkraft zu zerlegen in eine vom letzteren weitgehend aufzunehmende Hauptkraft, deren Größe durch die Wahl eines entsprechend kleinen Knickwinkels des Kniehebels bestimmt werden kann sowie in eine, auf einen Kleinstwert minimierte Restkraft, die zur Verriegelung des Schlosses noch ausreichend und von diesem zu speichern ist. Dementsprechend ist damit das Schloß lediglich noch sekundär, bzw., was die erforderliche Schließkraft betrifft, lediglich noch unwesentlich an der Fixierung der Schalttraverse in deren Schließstellung beteiligt, indem es nur noch kleinen Kräften entgegenzuwirken hat. Es unterliegt demgemäß praktisch kaum noch Verschleiß bewirkenden Belastungen. Die Erfindung ermöglicht es somit, daß zum manuellen Ausschalten bzw. bei Spannungsrückgang zum selbsttätigen öffnen der Kontaktstücke eine verhältnismäßig kleine Gegenkraft überwunden werden muß. Zur Steuerung des Schlosses genügt deshalb, im Gegensatz zur bekannten Schaltvorrichtung, auch ein Magnet geringer Leistung, so daß ein sogenannter Kieinmagnei bei weitem ausreicht Demgemäß bleibt die Auslösegenauigkeit einer derartigen Schaltvorrichtung über lange Zeiträume gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht des Gehäuses der Schaltvorrichtung,

Fig.2 einen Längsschnitt durch die Schaltvorrichtung, entlang der Linie 2-2 der F i g. 1,

Fig.3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch mit abgenommener vorderer Gehäuseverschlußplatte,

Fig.4 eine Darstellung ähnlich Fig.3, zur Veranschaulichung der Antriebsverbindung zwischen Schaltwelle und Schalttraverse der Schaltvorrichtung, in ihrer Einschaltstellung.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel einer als Haupt schalter mit Unterspannungsauslösung ausgebildeten Schaltvorrichtung weist ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Gehäuse auf, in dem eine beispielsweise geradlinig verschiebbare Schalttraverse 12 geführt und gegen die Wirkung einer Gegenfeder 14 mit Hilfe einer Schaltwelle 16 manuell aus einer Ausschaltstellung in eine Einschaltstellung bewegbar ist. Die Schalttraverse 12 trägt in bekannter Weise bewegliche Kontaktstückpaare 18,18', 20, 20', 22,22' sowie ein zur Bildung eines Vorkontakles dienendes Vorkontaktstückpaar 24, 24', denen im Gehäuse 10 stationär angeordnete und mit an der Gehäuseaußenseite vorgesehenen Anschlußschrauben 25 in leitender Verbindung stehende Gegenkontaktstückpaare 18a, 18a', 20a, 20a", 22a, 22«?', 24a, 24a' zugeordnet sind. Der Schalttraverse 12 ist eine als Ganzes mit 34 bezeichnete Ausschaltvorrichtung zugeordnet, die bei Absinken der Spannung auf einen vorbestimmten, unteren Grenzwert die Kontaktstücke selbsttätig öffnet, indem sie in bekannter Weise, mittels eines Magnets, eine die Schalttraverse in ihrer Schließstellung haltende Verriegelung aufhebt, so daß sich die Schalttraverse unter der Wirkung der Gegenfeder 14 selbsttätig in ihre Offenstellung gemäß F i g. 2 bewegen kann. Des weiteren stellt die Ausschaltvorrichtung 34 sicher, daß die Schalttraverse 12 manuell nur dann in ihre Schließstellung steuerbar ist, wenn die Spannung wieder eine ausreichende Höhe erreicht hat.

Schließlich ermöglicht die Ausschaltvorrichtung auch ein Ausschalten des SchaMers bei normaler Spannungshöhe.

Die zwischen der Schaltwelle 16 und der Schalttraverse 12 vorgesehene Antriebsverbindung ist durch einen in einem Gehäuseraum 46 angeordneten Kniehebel 36 gebildet, dessen einei Hebelarm 38 drehfest auf der Schaltwelle 16 und dessen anderer Hebelarm 40 drehbar auf einem Verbindungszapfen 42 der Schalttraverse 12 gehalten ist. Beim manuellen Ausschalten der Schaltvorrichtung stellt der Kniehebel eine zwangsläufige Mitnahme der Schalttraverse 12 in ihre OffensteÜung sicher.

Beim Einschalten der Schaltvorrichtung wird der Kniehebel 36 aus seiner in F i g. 3 dargestellten Lage in die in F i g. 4 gezeigte Lage bewegt, in welcher er sich dann in der Nähe seines Totpunktes befindet, so daß dieser die Scbalttraverse nicht blockieren bzw. die Ausschaltvorrichtung 34 nicht wirkungslos machen kann. In der Einschaltstellung nimmt aber dieser Kniehebel, aufgrund seines kleinen Knickwinkels, zu einem überwiegenden Teil den durch die Gegenfeder 14 erzeugten und auf die Schalttraverse wirkenden Gegendruck auf, so daß einmal zum manuellen oder durch den Magneten der Ausschaltvorrichtung 34 veranlaßten Ausschalten der Schaltvorrichtung lediglich noch eine durch die Gegenfeder 14 und die Ausschaltvorrichtung 34 erzeugte Restkraft überwunden werden muß, und zum andern die Lagerstellen im Schloß keinem nennenswerten Verschleiß unterliegen, da die mechanische Belastung des Schlosses durch den Kniehebel nur noch einen geringen Teil ausmacht. Es ist deshalb möglich, zur Erzeugung der auf den Anker des Magneten wirkenden Auslösekraft lediglich eine schwach dimensionierte Feder einsetzen und damit in der Auslösevorrichtung einen Kleinmagneten verwenden zu können. Je nach Wahl der Hebelverhältnisse in der Auslösevorrichtung und je nach Auslegung der letzteren kann dabei bereits eine Auslösekraft von 100 bis 150 g für die zuverlässige Funktion der Ausschaltvorrichtung 34 ausreichend sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrische Schaltvorrichtung mit einer bewegliche Kontaktstücke tragenden, geradlinig verschiebbaren Schalttraverse, die mit Hilfe einer Schaltwelle gegen die Wirkung einer Feder in ihre Schließstellung bringbar ist, wobei als Antriebsverbindung zwischen Schaltwelle und Schalttraverse ein mit seinem einen Hebelarm an der letzteren angelenkter Kniehebel dient, und mit einer Ausschaltvorrichtung, mit deren Hilfe die Schalttraverse beim Ansprechen eines Elektromagneten zum selbsttätigen öffnen der Kontaktstücke in ihre Offenstellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnei, daß der mit der Schaltwelle (16) zusammenwirkende Hebelarm (38) des Kniehebels (36) drehfest auf der Schaltwelle (16) angeordnet und der Kniehebel (36) beim Drehen der letzteren in ihre Einschaltstellung bis in die Nähe seiner Totpunktstellung bewegbar ist und daß die Ausschaltvorrichtung (34) ein vom Kniehebel (36) unabhängig funktionsfähiges, entweder mit der Schaltwelle (16) oder mit der Schalttraverse (12) zusammenwirkendes Schloß bildet.

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