DE2462203C3 - Elektrische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung, mit einem bewegliche Kontaktstükke tragenden Schaltglied, das durch Verdrehen einer Schaltwelle in eine Schließ- und eine Offenstellung bewegbar ist, auf der drehfest ein Schwenkhebel angeordnet ist, der zum Verriegeln der Schaltwelle in ihrer Schließsteilung mit einer Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung zusammenwirkt durch die bei Absenken der Spannung auf einen vorbestimmten Wert der Schwenkhebel zum selbsttätigen öffnen der Kontaktstücke und zum selbsttätigen Verdrehen der Schakwelle in ihre Offenstellung entriegelbar ist und die einen Elektromagnet aufweist, mit dessen Hilfe zum Verriegeln und Entriegeln eines mit dem Schwenkhebel der Schaltwelle zusammenwirkenden, um eine

ίο Schwenkachse verschwenkbaren Auslösehebels ein Steuerhebel verschwenkbar ist, und der bei geschlossenem Vorkontakt und einer vorbestimmten Spannung zum Verriegeln des den Schwenkhebel arretierenden Auslösehebels durch den Steuerhebel anzieht, der ferner bei einem bestimmten Spannungsrückgang zum öffnen der Kontaktstücke und zur Freigabe des auf der Schaltwelle angeordneten Schwenkhebels abfällt, wobei der Steuerhebel den Auslösehebel zur Schwenkhebelfreigabe entriegelt und der schließlich in abgefallenem Zustand ein Aufrechterhalten des Kontaktschlusses durch die Verriegeiungs- und Ausschaltvorrichtung verhindert.

Eine elektrische Schaltvorrichtung mit den wesentlichen Merkmalen der eingangs beschriebenen Art ist bereitsbekannt(DT-PS7 21 862).

Die Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung dieser bekannten Konstruktion weist außer dem Auslöse- und dem Steuerhebel noch einen Kniehebel auf, dessen einer Hebelarm am Schwenkhebel der Schaltwelle und dessen anderer Hebelarm an dem als längsbewegliche Schalttraverse ausgebildeten Schaltglied angelenkt ist. Der Auslösehebel hat dabei die Aufgabe, bei Freigabe durch den magnetgesteuerten Steuerhebel das Knie des Kniehebels aus seiner federbelasteten Totpunktstellung, welche die Schließstellung der Schalttraverse definiert, herauszuschlagen, wozu am Auslösehebel eine kräftige Zugfeder angreift, die sich entspannen kann, sobald der Steuerhebel den Auslösehebel freigibt. Abgesehen davon, daß diese Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung somit konstruktiv aufwendig und nur in Verbindung mit Schaltvorrichtungen mit einer linearbeweglichen Schalttraverse anwendbar ist, unterliegen deren Komponenten starkem mechanischem Verschleiß, der einmal daraus resultiert, daß die Kniehebelgelenke auch die Schließkräfte aufzunehmen haben und zum anderen durch die Schlagbeanspruchung des Auslöse- und des Kniehebels, wobei durch die am Auslösehebel angreifende Zugfeder auch zwischen diesem und dem Steuerhebel eine erhebliche Reibung wirksam ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung für elektrische Schaltvorrichtungen zu schaffen, deren Konstruktion im Vergleich zur vorbeschriebenen Ausführungsform sich durch einen erheblich einfacheren, verschleiß- ärmeren Aufbau auszeichnet, und deren Anwendung bei Schaltvorrichtungen möglich ist, deren Schaltglied zur Steuerung in seine Schließ- bzw. Offenstellung entweder eine Dreh- oder eine Längsbewegung ausführt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwenkhebel in einei Rastausnehmung des Auslösehebels verrastbar ist, die zwischen dessen Schwenkachse und seinem einen, mit dem Steuerhebel zusammenwirkenden Hebelende vorgesehen ist, und daß der Auslösehebel zum manuellen Ein- und Ausschalten der Schaltvorrichtung auf seiner Schwenkachse gegen die Wirkung einer Speicherkraft verlagerbar angeordnet ist

Diese Konstruktion weist somit als funktionswesentli-

ehe Bestandteile lediglich noch drei Hebel und einen Elektromagneten auf. Aufgrund dessen, daß hierbei der auf der Schaltwelle sitzende Schwenkhebel unmittelbar mit dem Auslösehebel zusammenwirkt, ist es für die Funktionsfähigkeit dieser Verriegelungs· und Aus- schaltvorrichtung unerheblich, ob das Schaltglied eine Dreh- oder eine Längsbewegung ausführt

Eine raumsparende Hebelanordnung läßt sich dabei erreichen, wenn der Auslösehebel zwischen Schaltwelle und Elektromagnet angeordnet ist. ,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Auslösehebel als einarmiger Hebel und der Steuerhebel als doppelarmiger Hebel ausgebildet, wobei dessen einer Hebelarm am Anker des Elektromagneten angelenkt ist. In weiterer vorteilhafter ,5 Ausgestaltung der Erfindung sind hierbei Auslösehebel und Steuerhebel an ihren miteinander zusammenwirkenden Hebelenden derart abgestuft ausgebildet, daß das zum Steuerhebel hin gerichtete Hebelenede des Auslösehebels in der Freigabestellung des Steuerhebels bei der Freigat/e des Schwenkhebels dessen Hebefansatz hintergreift. Die Schaltwelle ist jedoch auch manuell in ihre Schließ- bzw. Offenstellung zu verdrehen, wenn sich der Steuerhebel in seiner den Auslösehebel verriegelnden Stellung befindet, indem bei Verdrehen der Schaltwelle durch den auf ihr sitzenden Schwenkhebel der Auslösehebel gegen die Wirkung der Speicherkraft relativ zu dessen Schwenkachse vl rlagerbar ist, wobei dann in diesem Falle die aufeinander sitzenden Hebelansätze von Auslösehebel und Steuerhebel dessen Schwenkachse definieren.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer einen Bestandteil einer Schaltvorrichtung bildenden Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht in einen offenen, die Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung aufnehmenden Gehäuseteil einer elektrischen Schaltvorrichtung, wobei sich die Schaltwelle der letzteren in ihrer Offenstellung befindet,

Fig.2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, wobei sich die Schaltwelle in ihrer Schließstellung befindet und durch die Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung in dieser Stellung verriegelt ist,

F i g. 3 eine Darstellung ähnlich F i g. 2 zur Veranschaulichung eines Schaltzustandes der Verriegelungsund Ausschaltvorrichtung, bei dem die Schallwelle durch die letztere gerade freigegeben wird.

Mit 150 ist ein Gehäuseraum einer elektrischen Schaltvorrichtung 152 bezeichnet. Die Schaltvorrichtung bildet beispielsweise einen Hauptschalter mit Unterspannungsauslösung, die durch eine im Gehäuseraum 159 untergebrachte Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung 154 bewerkstelligt wird. Im Gehäuse 156 der Schaltvorrichtung ist beispielsweise eine geradlinig verschiebbare Schalttraverse 172 angeordnet, die gegen die Wirkung einer Gegenfeder 171 mit Hilfe einer Schaltwelle 170 aus einer Ausschaltstellung in eine Einschaltstellung bewegbar ist. Die Schalttraverse trägt in bekannter Weise bewegliche Kontaktstückpaare f,₀ sowie ein zur Bildung eines Vorkontaktes dienendes Vorkontaktstückpaar, denen im Gehäuse 156 stationär angeordnete und mit an der Gehäuseaußenseite vorgesehenen Anschlußschrauben in leitender Verbindung stehende Kontaktstückpaare zugeordnet sind. Die (,_s Anordnung der Kontaktstückpaare ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die mit 154 bezeichnete Verriegelungs- und Abschaltvorrichtung dient nun dazu, bei Absinken der Spannung auf einen vorbestimmten unteren Grenzwert die Kontakte selbsttätig zu öffnen, indem sie eine die Schalttraverse 172 in ihrer Schließstellung haltende Verriegelung aufhebt, so daß sich die Schalttraverse unter der Wirkung der Gegenfeder 171 selbsttätig in ihre Offenstellung gemäß F i g. 1 bewegen kann. Des weiteren stellt die Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung 154 sicher, daß die Schalttraverse 172 manuell nur dann in ihre Schließstellung bewegbar ist, wenn die Spannung wieder eine ausreichende Höhe erreicht hat. Schließlich ermöglicht d'e Ausschaltvorrichtung auch ein Ausschalten der Schaltvorrichtung bei normaler Spannungshöhe.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zwischen Schaltwelle 170 und der Schalttraverse 172 vorgesehene Antriebsverbindung durch einen Kniehebel 178 gebildet, dessen einer Hebelschenkel 174 drehfest auf der Schaltwelle 170 und dessen anderer Hebelschenkel 176 drehbar auf einem Verbindungszapfen 177 der Schalttraverse 172 gehalten ist Dieser Kniehebel stellt beim manuellen Ausschalten der Schaltvorrichtung eine zwangsläufige Mitnahme der Schalttraverse in ihre Offenstellung sicher.

Im folgenden wird nun die Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung 154 im einzelnen des näheren beschrieben.

Diese Vorrichtung weist einen auf der Schaltwelle 170 drehfest angeordneten Schwenkhebel 180 auf, der an seinem Vorderenede eine Rolle 182 trägt Dieser Schwenkhebel ist vorzugsweise einstückig mit dem Hebelschenkel 174 des Kniehebels 178. Dem Schwenkhebel 180 ist ein Auslösehebel 184 zugeordnet, der um eine achsparallel zur Schaltwelle 170 angeordnete stationäre Schwenkachse 186 verschwenkbar ist und einen einarmigen Hebel bildet. Der Auslösehebel 184 ist außerdem gegen die Wirkung einer Druckfeder 188 quer zu seiner Schwenkachse 186 verschwenkbar, wozu die letztere sich in einem Längsschlitz 190 des Auslösehebels befindet. An seinem freien Hebelende ist der Auslösehebel mit einer Knagge 192 ausgestattet, der ein als doppelarmiger und um eine stationäre Schwenkachse 193 verschwenkbarer Steuerhebel 194 zugeordnet ist, dessen einer Hebelarm 196 mit dem Anker 179 eines gemäß Fig. 1 unterhalb des Auslösehebels angeordneten Elektromagneten 198 schwenkbar verbunden ist und dessen anderer Hebelarm 200 eine der Knagge 192 des Auslösehebels zugeordnete Gegenknagge bildet.

Der Auslösehebel 184 weist eine von seiner der Schaltwelle 170 zugekehrten Längsseite aus zugängliche Rastausnehmung 202 auf, und in der in F i g. 1 dargestellten Bereitschaftsstellung vermag der bei Verdrehen der Schaltwelle 170 dadurch gleichzeitig mitverschwenkte Schwenkhebel 180 mit seiner Rolle 182 in diese Rastausnehmung einzurasten (F i g. 2).

Dabei hat die Rolle 182 am Auslösehebel 184 eine Rastkuppe 204 zu überfahren, was dadurch möglich ist, daß der Auslösehebel 184 gegen die Wirkung der Druckfeder 188 auch quer zu seiner Schwenkachse 186 auslenkbar ist. Die Knagge 200 des Steuerhebels 194 ist der Knagge 192 des Auslösehebels derart zugeordnet, daß dann, wenn die Spannung eine ausreichende Höhe hat, und der Elektromagnet 198 erregt ist, sich die Gegenknagge 200 des Steuerhebels 194 gegenüber der Knagge 192 des Auslösehebels befindet. Dies hat zur Folge, daß sich der in der Rastausnehmung 202 verrastete Arretierhebel 180 selbsttätig nicht mehr aus der Rastausnehmun? 202 herausbeweeen kann, weil die

Kraft der Druckfeder 188 und die Kraft der auf die Schalttraverse wirkenden Gegenfeder 171 so aufeinander abgestimmt sind, daß in der in Fig. 2 gezeigten Einschaltstellung des Kniehebels 178 die durch den letzteren auf eine Restkraft reduzierte Federkraft Pi der Gegenfeder 171 nicht ausreicht, um die Reibungsschlüssigkeit zwischen Auslöshebel 184 und Schwenkhebel 180 zu überwinden. Fällt nun aus irgendeinem Grunde die Spannung derart ab, daß eine mit 206 bezeichnete Rückstellfeder den Anker 197 des Elektromagneten 198 zurückstellen und dadurch den doppelarmigen Steuerhebel 194 verschwenken kann, so gibt dessen Gegenknagge 200 die Knagge 192 des Auslösehebels 184 frei, worauf sich dieser nunmehi unter der Wirkung des durch die Rolle 182 de« Schwenkhebels 180 auf den Auslösehebel 184 übertra genen, von der Gegenfeder 171 erzeugten Drucke; auslenken und den Schwenkhebel 180 freigeben wird Die Schalttraverse bewegt sich dabei in ihre Offenstel lung zurück (F i g. 3). Bei nicht ausreichender Spannung kann zwar der Schwenkhebel 180 in seine Raststellung bewegt werden; beim Loslassen der Schaltwelle 17( wird jedoch der Schwenkhebel in der vorbeschriebener Weise wieder aus der Rastausnehmung 202 heraussprin gen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltvorrichtung, mit einem bewegliche Kontaktstücke tragenden Schaltglied, das durch Verdrehen einer Schaltwelle in eine Schließ- und eine Offenstellung bewegbar ist, auf der drehfest ein Schwenkhebel angeordnet ist, der zum Verriegeln der Schaltwelle in ihrer Schließstellung mit einer Verriegelungs- und Abschaltvorrichtung zusammenwirkt, durch die bei Absenken der Spannung auf einen vorbestimmten Wert der Schwenkhebel zum selbsttätigen öffnen der Kontaktstücke und zum selbsttätigen Verdrehen der Schaltweüe in ihre Offenstellung entriegelbar ist und die einen ESektromagnet aufweist, mit dessen Hilfe zum Verriegeln und Entriegeln eines mit dem Schwenkhebel der Schaltweile zusammenwirkenden, um eine Schwenkachse verschwenkbaren Auslösehebels ein Steuerhebel verschwenkbar ist und der bei geschlossenem Vorkontakt unter einer vorbestimmten Spannung zum Verriegeln des den Schwenkhebel der Schaltwelle arretierenden Auslösehebels durch den Steuerhebel anzieht, der ferner bei einem bestimmten Spannungsrückgang zum Öffnen der Kontaktdrucke- und zur Freigabe des auf der Schaltwelle angeordneten Schwenkhebels abfällt, wobei der Steuerhebel den Auslösehebel zur Schwenkhebelfreigabe entriegelt und der schließlich in abgefallenem Zustund ein Aufrechterhalten des Kontaktschlusses durch die Verriegelungs- und Ausschaltvorrichtung verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (180) in einer Rastausnehmung (202) des Auslösehebels (184) verrastbar ist, die zwischen dessen Schwenkachse (186) und seinem einen, mit dem Steuerhebel (194) zusammenwirkenden Hebelende (Knagge 192) vorgesehen ist, und daß der Aiislösehebel (184) zum manuellen Ein- und Ausschalter, der Schaltvorrichtung (152) auf seiner Schwenkachse (186) gegen die Wirkung einer Speicherkraft (Druckfeder 188) verlagerbar angeordnet ist.

2. Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösehebel (184) zwischen der Schaltwelle (170) und dem Elektromagnet (198) angeordnet ist.

3. Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösehebel (184) als einarmiger Hebel und der Steuerhebel (194) als doppelarmiger Hebet ausgebildet und dessen einer Hebelarm (196) am Anker (197) des Elektromagneten (198) angelenkt ist und daß beide Hebel an ihren miteinander zusammenwirkenden Hebelenden derart abgestuft ausgebildet sind, daß das zum Steuerhebel (194) hingerichtete Hebelende (Knagge 192) des Auslösehebels (184) in der Freigabestellung des Steuerhebels (194) bei der Freigabe des Schwenkhebels (180) dessen Hebelansatz hintergreift.