DE2711167A1

DE2711167A1 - Schaltgestaenge fuer einen elektrischen niederspannungs-schalter

Info

Publication number: DE2711167A1
Application number: DE19772711167
Authority: DE
Inventors: Gerard Terrier
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1977-09-29
Also published as: ES456657A1; DE2711167C2; FR2344950A1; IT1073459B; GB1542542A; CH600552A5; FR2344950B1; BE852408A

Description

Merlin Gerin, Grenoble (Frankreich)

Schaltgestänge für einen elektrischen Niederspannungs-

Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Niederspannungs-Schalter, bestehend aus einem handbedienbar schwenkbaren Schalthebel, der einen ersten Schwingarm eines Kniehebels bildet, dessen zweiter Schwingarm in einem Gelenk mit einem Arm eines Kipphebels verbunden ist, auf dem drehbar ein Kontaktarm sitzt, der einen beweglichen Kontakt trägt, welcher mit einem festen Kontakt zusammenwirken kann, ferner aus einer Ausschalteinrichtung zum von dem handbedienbaren Schalthebel unabhängigen öffnen der Kontakte.

Ein Schaltgestänge der genannten Art ermöglicht eine Handbedienung durch Umlegen des Schalthebels zum elektrischen Ausschalter und ein selbsttätiges Schalten mittels einem thermischen und/oder magnetischen Schalter im Falle von überlast. Dieser auf einen Riegel wirkende überlast-

709839/0854

Hefnersplate 3
8500 Nürnberg 11

Telefon (09 11)
20 40 81 - (O

Telex 06/22 327

Telegramme "Patwetzel"

Bayer. Vereinsbank Nbg 6 311 695

StadtsparkasM
Nbg 1.528.354

Postscheckkonto Nürnberg 111 51 -853

ORIGINAL INSPECTED

-I-

schalter unterbricht die kinematische Kette zwischen dem handbedienbaren Schalthebel und dem Kontaktarm. Bei einem bekannten Ausschalter sitzt der Riegel auf dem Kontaktarm, mit dem er sich bewegt, so daß während eines von Hand eingeleiteten "EIN"- bzw. "AUS"-Schaltvorganges in der Mitnahmeebene jegliche Relativbewegung vermieden wird. Im Gegenteil ist die Relativbewegung in die Verbindungsebene zwischen dem Uberlastschalter und dem Riegel verlegt, was ein Beseitigen von Einstell-Ungenauigkeiten schwierig macht.

Aufgabe der dem Patentanspruch 1 entnehmbaren Erfindung ist es, unter möglichstem Vermeiden der beim Stand der Technik beobachteten Nachteile ein Schaltgestänge zu schaffen bzw. weiter zu entwickeln, in dessen kinematischer Kette Gelenke vorgesehen sind und das eine genaue Lage bzw. Einstellung der Betätigungsteile ermöglicht.

Bei einem Schaltgestänge der eingangs beschriebenen Art ist der Kipphebel auf einer festen Achse angebracht und es wirkt ein drehbar auf einem Arm des Kipphebels angebrachter Kontaktarm mit einem der Ausschalteinrichtung zugehörigen sowie mit der festen Achse zusammenfallenden Verriegelungsanschlag zusammen, um den Kontaktarm auf dem Kipphebel in "EIN"-Stellung zu verriegeln sowie um in "AUS"-Stellung dem Kontaktarm auf dem Kipphebel eine

709839/0854

Relativ-Drehung zu ermöglichen.

Da der Verriegelungsanschlag mit der Drehachse des Kipphebels zusammenfällt, wird die Relativ-Bewegung des Kontaktarmes, nach einer Handbedienung des Schalters, zufolge des nicht bewegten Verriegelungsanschlages zu einer Drehung um den Abstützpunkt - der ja mit der festen Achse zusammenfällt - führen. Damit ist in vorteilhafter Weise jegliche Gefahr einer Abnützung und einer ungenauen Einsteilung ausgeschlossen.

Der Verriegelungsanschlag wird von einem Klapphebel getragen, dessen abgewandte ., Ende mit einem Riegel zusaauaenwirkt, der von thermischen und/oder magnetischen Schaltern beeinflußt ist. Der bewegliche Kontakt ist strenggenommen halbfest mit begrenzter Brehmögliehkeit auf dem Kontaktarm befestigt. Hierbei sichert eine KontaktschlieBfeder zwischen dem eigentlichen Kontakt und dem Kontaktarm den Kontaktdruck. Hach einem selbsttätigen Auslösen kommt der Kontaktarm durch Auslösen des Verriegeiungsanschlages frei und wird durch eine Feder in Richtung der ⁸AUS*-Stellung der Kontakte bewegt, Da die zu bewegende Masse gering ist» kann der Kontaktarm leicht beschleunigt werden» Säen einem geringen, wegen des Kontaktdruckes erforderlichen freien Weg, scfclägt der Kostaktarm auf den eigentlichen beweglichen Kontakt und nimmt

709839/0854

diesen mit. Derart ist in vorteilhafter Weise ein schnelles und doch begrenztes öffnen der Kontakte sowie eine momentane Unterbrechung des Stromflusses sichergestellt.

Im übrigen ist das Schaltgestänge in an sich bekannter Weise so gestaltet, daß nach einem selbsttätigen Ausschalten der handbedienbare Schalthebel in die "AUS"-Stellung gebracht und danach der Riegel sowie der Verriegelungsanschlag wieder in die "EIN"-Stellung zurückgeführt werden können.

Weitere Einzelheiten sowie erzielte Vorteile sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles des Gegenstandes der Erfindung sowie der schematischen Zeichnung entnehmbar; in dieser zeigen:

Fig. 1 das Schaltgestänge mit geöffneten Kontakten, Fig. 2 das Schaltgestänge gemäß Fig. 1, jedoch mit

geschlossenen Kontakten, Fig. 3 das Schaltgestänge gemäß Fig. 1, jedoch mit

einer Zwischenstellung der Kontakte, und Fig. 4 das Schaltgestänge gemäß Fig. 1, jedoch nach Ansprechen des Überlastungsschutzes.

Die Zeichnung zeigt zunächst einen handbedienbaren schwenkbaren Schalthebel 10, der von einer festen Achse 12 schwenk-

709839/085A

bar gehalten ist und eine Verlängerung in Form eines Schwingarmes 14 aufweist, welcher einem Kniegelenk 16 zugehört. Der zweite Schwingarm 18 dieses Kniegelenkes ist in einem Gelenk 2O mit einem Arm 22 eines Kipphebels 24 gelenkig verbunden, welcher seinerzeit schwenkbar auf einer festen Achse 26 sitzt. Der andere Arm 28 des Kipphebels 24 trägt einen Zapfen 30, auf dem ein Kontaktarm 32 schwenkbar angebracht ist. Ein Ende des Kontaktarmes 32 trägt einen Anschlag 34, das andere Ende arbeitet wirkungsmäßig mit einem Verriegelungsanschlag 36 zusammen. Auf dem Zapfen 30 ist noch ein beweglicher Kontakt 38 schwenkbar angebracht, der wirkungsmäßig mit einem festen Kontakt 4G zusammenarbeiten kann. Zwischen den Kontaktarm 32 und den beweglichen Kontakt 38 ist eine Kontaktschließfeder 42 derart zwischengeschaltet, daß sie den beweglichen Kontakt 38 auf dem Anschlag 34 zu halten vermag.

Der Verriegelungsanschlag 36 ist auf einem Klapphebel angeordnet, der seinerseits schwenkbar auf einer festen Achse 46 sitzt und mit seinem anderen Ende mit einem um einen festen Zapfen 5O schwenkbaren Riegel 48 zusammenwirkt* Eine Rückstellfeder 52 führt den Kontaktarm 32 in die "AUS"-Stellung der Kontakte 38,4ö, Eine Feder 54 greift am Riegel 48 derart an, daß dieser in die Verriegelungsstellung für den Klapphebel 44 geführt wird.

709839/08S4

- f - 2711 1G7

«5.

Der Schalthebel 10 wird gemäß Fig. 1 in die der "AUS"-Stellung der Kontakte 38,40 entsprechende Lage durch eine Spiralfeder 56 gezogen. Der Abstützpunkt des Kontaktarmes und des Verriegelungsanschlages 36 stimmen mit der festen Drehachse 26 des Kipphebels 24 überein. Der Verriegelungsanschlag 36 trägt noch einen nasenartigen Anschlag 58, dessen Wirkungsweise anschließend beschrieben wird.

Ein Schließen des Ausschalters von Hand wird durch Umlegen des Schalthebels 10 im Uhrzeigersinn eingeleitet (Fig. 1). Die Schwingarme 14,18 des Kniegelenkes werden dadurch in die gestreckte Lage gebracht, um danach den toten Punkt zu durchschwenken, wodurch der Kipphebel im trigonometrischen Sinne (sens trigonometrique) gedreht wird. Der Verriegelungsanschlag 36 hält in "EIN"-Stellung den Kontaktarm 32 über den Kipphebel 24 in Ruhestellung. Durch seine Kippbewegung zieht der Kipphebel 24 den Kontaktarm 32 an und führt dadurch den beweglichen Kontakt 38 zur Anlage auf dem festen Kontakt 40. Die Bewegung des Kipphebels 24 ist etwas Weiter als zum Schließen der Kontakte 38,40 erforderlich wäre, um eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem beweglichen Kontakt 38 und dem Kontaktarm 32 zu bewirken, was infolge der Kontaktschließfeder 42 einen Kontaktdruck erzeugt.

709839/0854

⁴ AO-

In der aus Fig. 2 ersichtlichen Schließstellung der Kontakte zwingt die Rückstellfeder 52 dem Kontaktarm 32 und dem mit ihm verbundenen Kipphebel 24 eine Bewegungsrichtung im Uhrzeigersinne auf, der jedoch die Kniehebelstellung im Totpunkt der Schwingarme 14,18 sowie die Endlage des Schalthebels 10 entgegenwirkt.

Die Rückhaltekraft der Spiralfeder 56 gegenüber dem Schalthebel 10 reicht nicht aus, um die Verriegelungskraft des Kniehebels zu überwinden. Somit entspricht die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung des Schaltgestänge- s einem Beharrungszüstand. Offensichtlich haben beim Schließen des Ausschalters von Hand der PJegel 48 und der Klapphebel 44 sich nicht bewegt. Die Relativbewegung des fixierten Verriegelungsanschlages 36 und des Kontaktarmes 32 beschränkt sich auf ein Schwenken um den Abstützpunkt infolge des Obereinstimmens der Abstützung mit der festen Drehachse 26. Ein öffnen des Ausschalters von Hand resultiert aus einem Bewegen des Schalthebels 1O im umgekehrten Sinne. Dadurch kehrt der Kipphebel 24 nach Beendigung der Kniehebelwirkung in die Ausgangestellung zurück,

Bas selbsttätige Ausschalten des Schalters wird durch einen Bimetallstab des Thermo-Schalters 49 und/oder den Magnet-Schalter 51 eingeleitet, Dadurch kann sich der Riegel 48

709839/0854

im Uhrzeigersinn drehen und den Klapphebel 44 freigeben. Der Klapphebel 44 dreht sich infolge der von dem Kontaktarm 32 auf den Verriegelungsanschlag 36 ausgeübten Kraft im trigonometrischen Sinne. Der Verriegelungsanschlag 36 gelangt in die Lösestellung, wobei der Kontaktarm 32 freigegeben wird. Dieser dreht sich unter der Kraft der Federn 42,52 im Uhrzeigersinne. Nach einem kurzen Weg kommt der Anschlag 34 zum Eingriff mit dem beweglichen Kontakt 38 und zieht diesen in Richtung der "AUS"-Stellung.

In der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung zu Beginn des selbsttätigen Ausschaltens ist der Kipphebel 24 nicht mehr der Wirkung der Rückstellfeder 52 des Kontaktarmes 32 unterworfen. Es versteht sich, daß die auf den Schalthebel 10 wirkende Spiralfeder 56 die Kniehebelwirkung bei den Schwingarmen 14,18 aufhebt, wodurch der Kipphebel 24 in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung mit geöffneten Kontakten zurückkehrt. Als Abschluß beim öffnen der Kontakte kommt der bewegliche Kontakt 38 zur Anlage an einem festen Anschlag 60, der in bezug auf den Zapfen 30 sowie auf den Anschlag 34 (Fig. 4) exzentrisch liegt. Die Drehrichtung des Kontaktarmes 32 ändert sich in bezug auf den Kipphebel 24 unter der Wirkung der Rückstellfeder 52. Zum Abschluß der Bewegung schlägt der Kontaktarm 32 gegen den nasenartigen Anschlag 58 des Ver-

709839/0854

riegelungsanschlages 36 und faßt den Klapphebel 44. Dieser wird so durch den Riegel 48 in seine Haltestellung geführt. Im Verlauf dieser zweiten Phase des Schaltvorganges trägt die auf den Kipphebel 24 wirkende Kraft der Rückstellfeder 52 dazu bei, den Kipphebel 24 in seine Ausgangslage zurückzustellen. Hierbei sind die Kontakte offen (Fig. 1). Somit befindet sich das Schaltgestänge in der "AüS"-Stellung und kann über den Schalthebel 10 von Neuem in die "EIN"-Stellung gebracht werden.

Bemerkenswerterweise enthält die kinematische Kette zwischen dem Schalthebel 10 und dem beweglichen Kontakt 38 nur Gelenke. Hierdurch sind die Reibungskräfte sowie ein möglicher Verschleiß sehr gering»

709839/0856

Leerseite

Claims

T CT* ΓΓ? f7\ /V. ^ J Λ^ Π^ C_-/ Γ I Ι— ρ —— Mem Zeichen bitte angeben'

t=·^^ B/45 (77158)

PATENTANWÄLTE L 27 1 Γ 7

Nürnberg, den ₁ .

Merlin Gerin, Grenoble (Frankreich)

Patentansprüche

ι 1. Schaltgestänge für einen elektrischen Niederspannungs-Schalter, bestehend aus einem handbedienbar schwenkbaren Schalthebel, der einen ersten Schwingarm eines Kniehebels bildet, dessen zweiter Schwingarm in einem Gelenk mit einem Arm eines Kipphebels verbunden ist, auf dem drehbar ein Kontaktarm sitzt, der einen beweglichen Kontakt trägt, welcher mit einem festen Kontakt zusammenwirken kann, ferner aus einer Ausschalteinrichtung zum von dem handbedienbaren Schalthebel unabhängigen öffnen der Kontakte, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (24) auf einer festen Achse (26) angebracht ist und daß der drehbar auf dem anderen Arm (2 8) des Kipphebels (2 4) angebrachte Kontaktarm (32) mit einem der Ausschalteinrichtung zugehörigen sowie mit der festen Achse (26) zusammenfallenden Verriegelungsanschlag (36) zusammenwirkt, um den Kontaktarm (32) auf dem Kipphebel (24) in "EIN"-Stellung zu verriegeln sowie um in "AUS"-Stellung

709839/0854

ritilnersplatl 3 Tsluion (09 11) Telex 1 eleqrimme Hi·,·.-' Vereinsbnnk ^c: i.i.· :; > V ,.--,c '■' ■■ ! i-hivkkonlo

H^rfl0 Nürnberg 11 20 40 81 R< 06<?2 3?7 ' P.-twetmr '.. ., - nlliir, Nn; ,Mt¹VI ·■! ,·-1,.- , 11 ! Sl

2711 IG7

dem Kontaktarm (32) auf dem Kipphebel (24) eine Relativ-Drehung zu ermöglichen.
2. Schaltgestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsanschlag (36) am einen Ende eines Klapphebels (44) angebracht ist, dessen anderes Ende mit einem Riegel (48) zusammenwirkt, der durch einen Thermoschalter (49) und/oder Magnet-Schalter (51) der Ausschalteinrichtuna betätigbar ist.
3. Schaltgestänge nach Anspruch 1 oder "', dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (38) auf dem Kontaktarm (32) begrenzt ^inseitig gerichtet drehbar befestigt ist und daß eine Kontaktschließfeder (42) den beweglichen Kontakt (38) in Schließrichtung zwingt.
4. Schaltgestänge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (38) drehbar auf dem von dem Kipphebel (24) getragenen Zapfen (30) angebracht ist und daß der bewegliche Kontakt (38) mit einem in bezug auf den Zapfen (30) einseitig exzentrisch gerichteten Anschlag (34) zusammenwirkt.
5. Schaltgestänge nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine am Kontaktarm (32) angreifende und diesen in Auflage-

709839/0854

stellung auf dem Verriegelungsanschlag (36) führende sowie auf den Kipphebel (24) ein zur "AUS"-Stellung der Kontakte führendes Moment erzeugende Rückstellfeder (52) vorgesehen ist und daß beim Kniehebelgelenk (16) der tote Punkt so liegt, daß der tote Punkt zum Erreichen der "AUS"-Stellung aus der "EIN"-Stellung der Kontakte überwunden wird.
6. Schaltgestänge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktes (38) begrenzender Anschlag (60) in derartiger Lage vorgesehen ist, daß während der Ausschaltbewegung und nach öffnen der Kontakte (38,40) der Kontaktarm (32) in die Verriegelungsstellung zurückgeführt wird.
7. Schaltgestänge nach Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Klapphebel (44) einen zweiten Anschlag (58) aufweist und daß dieser Anschlag (58) mit dem Kontaktarm (32) während dessen Auslösebewegung im Eingriff steht, um den Klapphebel (44) in die "EIN"-Stellung zu bringen.

709839/085A