DE4201026B4

DE4201026B4 - Trennschalter mit veränderlicher Handbetätigung

Info

Publication number: DE4201026B4
Application number: DE4201026A
Authority: DE
Inventors: Daniel Sinthomez; Marc Cougy; Guy Eschermann
Original assignee: Telemecanique Electrique SA; Telemecanique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2012-01-17
Also published as: FR2671907B1; KR950011298B1; ITMI920025A1; FR2671907A1; CH686464A5; ITMI920025A0; DE4201026A1; JPH0512977A; IT1258750B; KR920015407A

Abstract

Trennschalter, mit:
– einem Betätigungselement (B1, B1', 40, 50),
– mindestens einem festen Kontakt (13, 14) und einem beweglichen Kontakt (16, 17), die ein trennbares Kontaktpaar bilden,
– einem Schaltmechanismus (20) mit einem Kippteil (30) zum Öffnen und Schließen der Kontakte (13, 14, 16, 17), wobei
– das Kippteil (30) um eine Drehachse (D-D) schwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kippteil (30) drei Angriffspunkte aufweist, wobei zwei (31, 31') der drei Angriffspunkte der Betätigung des Kippteils (30) dienen, wobei das Kippteil (30) entweder durch Drücken oder Schwenken oder Drehen mittels zwei der drei Angriffspunkte bedienbar ist und wobei mit Hilfe des dritten Angriffspunkts der Schaltmechanismus (20) betätigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Trennschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe GB 2 047 965 A ).

Herkömmliche Trennschalter umfassen in einem Gehäuse:

– mindestens einen Festkontakt und einen beweglichen Kontakt, die ein trennbares Kontaktpaar bilden,
– einen Mechanismus zur Betätigung der beweglichen Kontakte, der eine Schließvorrichtung umfasst und entweder über einen magnetischen und/oder thermischen Auslöser zum Öffnen der Kontakte betätigt werden kann, oder über einen handbetätigten Knopf zum Öffnen und Schließen der Kontakte.

Die DD 235 361 A1 beschreibt ein Schaltschloss mit Druckknopfbetätigung für Schutzschalter mit Schnelleinschaltung mittels Kraftspeicher, wobei Kontaktelemente in einer Schalttraverse angeordnet sind, die über einen Winkelhebel betätigt wird. Die Druckknopfbetätigung weist zwei Druckknöpfe auf, die über einen Zwischenhebel verbunden sind, wobei der Zwischenhebel zwei Arme aufweist und um eine Achse schwenkbar ist, um die beiden Druckknöpfe alternierend betätigen zu können.

Aus der GB 1 605 077 ist ein Trennschalter mit einem Schwenkhebel, einem Schnappmechanismus und beweglichen und festen Kontakten bekannt, wobei die Kontakte mit Hilfe des Schwenkhebels über den Schnappmechanismus geöffnet und geschlossen werden können. Der Schnappmechanismus weist hierbei ein um eine Achse schwenkbares Element auf.

Für den Anwender ist es wünschenswert, einen Trennschalter der eingangs genannten Art von Hand mit einem oder mehreren Druckknöpfen oder Schwenkhebeln zu betätigen, je nach dem Umfeld, in dem der Trennschalter eingesetzt wird, und den dieses Umfeld betreffenden Zwecken.

Außerdem wünscht der Hersteller des Trennschalters eine Vereinfachung seiner Herstellung, vor allem von dessen Zusammenbau und der Lagerung seiner Bestandteile.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Trennschalter der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass dieser mit unterschiedlichen Handbetätigungselementen, wie beispielsweise Druckknöpfen oder schwenk- oder drehbaren Hebeln, verwendet werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Figuren sowie den Unteransprüchen beschrieben.

Der Schaltmechanismus weist ein Kippteil auf, das um einen Achsbolzen schwenkbar ist, um eine öffnende und eine schließende Stellung einzunehmen.

Das Kippteil weist zwei Arme auf, die so ausgebildet sind, dass sie jeweils einzeln und einseitig im Wechsel durch einen handbetätigten Öffnungsdruckknopf und einen betätigten Schließdruckknopf durch in gleicher Richtung erfolgende wechselseitige aktive Bewegungen betätigt werden können, oder nur ein einzelner Arm in zweiseitiger Art und Weise durch einen Einzeldrehknopf zum handbetätigten Öffnen und Schließen mit zweiseitiger aktiver Bewegung betätigt wird.

Das Kippteil umfasst vorteilhafterweise zwei Auflagen, die zu jeweils einem Arm gehören, wobei eine der Auflagen so ausgebildet ist, dass sie entweder mit einem Druckknopf mit aktiver einseitiger Bewegung, oder mit einem Drehknopf mit aktiver zweiseitiger Bewegung zusammenwirkt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen in Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt einen schematischen Aufriss eines Trennschalters nach der Erfindung;
2 bis 4 zeigen in Seitenaufriss den Schaltmechanismus dieses Trennschalters in den jeweiligen Stellungen des Schließens, Auslösens und Öffnens in einer Ausführungsform mit zwei Druckknöpfen;
5 und 6 zeigen eine Einzelheit des Vorderteils des Trennschalters gemäß 1, wenn er einen Schwenkhebel aufweist, in den jeweiligen Stellungen des Öffnens und Schließens;
7 zeigt eine Seitenansicht dieser Einzelheit;
8 zeigt das Vorderteil des Trennschalters gemäß 1 und eine weitere Ausführungsform mit Schwenkhebel;
9 und 10 sind Ansichten gemäß der Pfeile IX und X von 8.
Das in 1 gezeigte Gerät ist ein mehrpoliger Niederspannungstrennschalter in Form eines "Motorschutzschalters". Dieser Trennschalter weist ein Gehäuse 10 auf, das an seiner Vorderseite 10a mindestens einen Handbetätigungsknopf aufweist und an seiner Rückseite 10b über Vorrichtungen zur Befestigung auf einer Halterung verfügt. Die Vorderseite 10a kann vom Gehäuse selbst gebildet, oder auf einem an dem Gehäuse befestigten Deckel oder einer Kappe ausgebildet sein.
Jeder Pol des Trennschalters weist zwischen zwei Klemmen 11, 12 einen unterbrechbaren Strompfad auf. Die Klemmen 11, 12 dienen zur Verbindung nicht dargestellter Außenleiter, die den Anschluss an eine Stromquelle und einen Stromverbraucher gewährleisten. Festkontakte 13, 14 sind mit den Klemmen 11 bzw. 12 elektrisch verbunden. Eine Kontaktbrücke 15, die entlang einer Achse U senkrecht zu der Ebene P-P der Vorderseite 10a verschiebbar beweglich ist, ist mit zwei Kontaktstücken 16, 17 versehen, die mit den Festkontakten 13, 14 zusammenwirken, um das Schließen und Öffnen des Strompfades in Abhängigkeit einer Stromstörung oder eines willkürlichen Befehls von Hand über den/die Druckknöpfe oder eines elektrischen Befehls auszulösen.
In dem Strompfad jedes Pols befinden sich ein Bimetall-Thermoauslöser 18 und ein magnetischer Auslöser 19. Die Auslöser wirken auf Betätigungsmittel, die auf diese Art und Weise die von den jeweiligen Polen stammenden Ausfallinformationen sammeln und einen Schaltmechanismus 20 betätigen. Dieser Mechanismus hat eine Auslösefunktion, ist rückstellbar und dient dazu, die beweglichen Kontakte über ein Organ 21 zu betätigen, das die Kontaktbrücken trägt oder ein Druckstück, das in anderer Weise mit den Kontaktbrücken 15 verbunden ist.
Nach der Erfindung kann der Schaltmechanismus 20 durch ein Handbetätigungsorgan B betätigt werden, das entweder aus Druckknöpfen B1, B1' (2 bis 4) mit aktiver, geradliniger (unilateral) und alternierender Bewegung besteht, oder aus einem Schwenkhebel 40 (5 bis 7) oder 50 (8 bis 10) mit aktiver, bilateraler Bewegung, mit Hilfe eines zugehörigen Kippteils 30, das in den Mechanismus eingreift. Der Mechanismus 20 ist von bekannter Bauart und kann mittig in dem Gehäuse angeordnet werden, wie 1 zeigt, oder seitlich, oder vorn in der Nähe der Fläche 10a.
Bei der Ausführungsform des Organs B mit wechselwirkenden Druckknöpfen B1, B1' sind diese entlang der Richtungen C bzw. C' parallel zueinander und entlang der Verschiebeachsen U der Kontaktbrücken 15 verschiebbar. Sie können auch um Achsen schwenken, die parallel zu der Ebene P-P oder in dieser verlaufen. Sie durchqueren die Öffnungen eines Gehäuses, Deckels oder einer Kappe K1.
Das Kippteil 30 ist schwenkbar um eine Drehachse D-D parallel zur Ebene P-P gelagert und weist auf der einen und der anderen Seite dieser Drehachse zwei in Richtung der Drehachse D-D vorstehende Auflageflächen 31, 31' auf, die an den Enden der Arme 32, 32' angeordnet sind und mit den entsprechenden Auflageflächen 33, 33' der Knöpfe B1, B1' zusammenwirken. Die Auflageflächen sind beispielsweise Vorsprünge von allgemein zylindrischer Form oder abgerundete Nippel.
Das Kippteil 30 wirkt über einen Pleuel 22 mit einer Klinke 23 zusammen, die einerseits von einem um die Achse 25 schwenkbaren Greifer festgehalten oder freigegeben werden kann, und andererseits mit einem winkelförmigen Teil 26 verbunden ist. Dieses Teil 26 schwenkt um eine Achse 27 und ist mit dem die Kontaktbrücken tragenden Organ 21 gekoppelt und wird zusammen mit dem Organ 21 durch eine Auslöse- und Öffnungsfeder 28 beaufschlagt.
Wenn sich der Kontaktträger 21 in oberer Stellung befindet (1), dann liegen die beweglichen Kontaktstücke 16, 17 an den Festkontakten 13, 14 (Schließen) an. Befindet sich der Kontaktträger 21 in unterer Stellung ( 2 und 3), dann werden die Stücke 16, 17 von den Festkontakten getrennt (Öffnen). Die den Schaltmechanismus 20 bildenden Teile 22 bis 28 sind als solche bekannt und werden nicht im Einzelnen beschrieben.
Die Schließstellung ("Ein") des Trennschalters ist in 2 dargestellt. Der Schließknopf B1 wird gedrückt, so dass das Kippteil 30 durch die Auflagefläche 31 veranlasst wird, wie dargestellt entgegen dem Uhrzeigersinn zu schwenken. Die Auflagefläche B1' wird an die Auflagefläche 22' des Öffnungsknopfes B1' gelegt, was diesen veranlasst, herauszutreten und die Vorderseite 10a erheblich zu überragen. Die kinematische Kette 22-28 führt den Kontaktträger 21 in die obere Stellung, wie dargestellt.
Tritt eine elektrische Störung auf, die beispielsweise durch einen thermischen oder magnetischen Auslöser 18, 19 festgestellt wurde, dann schwenkt der Greifer 24 im Uhrzeigersinn (3) und gibt die Klinke 23 frei. Diese gibt den Winkel 26 frei, der sofort die Feder 28 veranlasst, den Kontaktträger zu senken, um das gewünschte Öffnen der Kontakte zu bewirken. In einer zweiten Phase bewegt sich der Schließknopf B1 unter der Einwirkung einer nicht dargestellten Feder zurück, wobei er die Auflage 31 entlang einer Stützfläche 34 gegenüber der Fläche 33 führt, wodurch das Kippteil 30 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Die Auflage 31' wirkt auf eine Stützfläche 34' des Druckknopfes B1', um diesen abwärts zu bewegen, so dass die Knöpfe schließlich die gestrichelt dargestellten Stellungen einnehmen.
Will der Anwender die Kontakte von dem in 2 dargestellten geschlossenen Zustand von Hand öffnen, dann drückt er auf den Öffnungsknopf B1' (4). Das Kippteil schwenkt im Uhrzeigersinn entlang der Stützfläche 33' und der Auflage 31', während sich der Schließknopf B1 unter Einwirkung der mit seiner Fläche 33 zusammenwirkenden Auflage 31 wieder aufwärts bewegt.
Bei der in 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform mit einem einzigen Schwenkhebel 40 handelt es sich um einen so genannten "Kippschalter". Der Hebel 40 verläuft durch eine Öffnung der Vorderseite 10a eines Gehäuses oder einer Kappe K2 und ist schwenkbar um eine Drehachse E-E angeordnet, die parallel zur Ebene P-P und senkrecht zur Drehachse D-D des Kippteils 30 verläuft. Der Hebel 40 weist einen Stift 41 auf, der in ein Langloch 42 eines Hebels 43 eingreift; dieser Hebel 43 schwenkt mit einem Ende um eine Drehachse F-F, während sein anderes Ende eine Gabel oder Erweiterung aufweist, die entlang einer Richtung parallel zu der Drehachse D-D mit einer Ausnehmung versehen ist, die mit einer Auflage 31 des Kippteils zusammenwirkt, um diese mitzunehmen. Die andere Auflage 31' wird von dem Knopf nicht betätigt.
Befindet sich der Trennschalter in AUS-Stellung (5), dann befinden sich das Kippteil 30 und die Teile 22 bis 28 des Auslösemechanismus in der gleichen Stellung wie in 4 dargestellt.
Um die Kontakte zu schließen, bringt der Anwender den Hebel 40 in die in 6 gezeigte Stellung. Der Stift 41 des Hebels 40 veranlasst den Hebel 43, entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse F-F zu schwenken; der Hebel 43 nimmt die konvexe Auflage 31 mit, um das Kippteil in die Stellung gemäß 6 zu bringen, die der in 2 gezeigten Stellung ent spricht, mit dem Ergebnis, dass der Mechanismus 20 wieder gespannt und die Kontakte geschlossen werden.
Bei einer elektrischen Störung nehmen der Mechanismus 20 und das Kippteil 30 die nacheinander in 3 und 4 gezeigten Stellungen ein, während der Hebel 40 und der Hebel 43 in den in 5 dargestellten Zustand unter der Einwirkung einer mit einem der Hebel 40, 43 verbundenen Rückstellfeder zurückkehren.
Es ist ersichtlich, dass die Mitnahme des Kippteils durch den Hebel 40 formschlüssig erfolgt und bei Betätigung ein und derselben Auflage in beiden Richtungen stattfindet.
Bei der in 8 bis 10 dargestellten Ausführungsform ist der einzige Schwenkhebel 50 schwenkbar um eine Drehachse G-G angeordnet, die senkrecht zur Ebene P-P der Vorderseite 10a des Gehäuses oder der Kappe K3 des Geräts verläuft. Der Hebel 50 durchquert eine Öffnung dieser Vorderseite, um auf der Vorderseite des Gehäuses ein Griffteil 51 und im Innern des Gehäuses ein Übertragungsteil 52 aufzuweisen, dessen Finger 53 oder Rasten in an einem drehbaren Rückstellsegment 55 angeordnete Aussparungen oder Rasten 54 eingreifen. Dieses Rückstellsegment 55 schwenkt um eine Achse H-H, die parallel zu der Achse D-D des Kippteils 30 ist und veranlasst mittels eines Arms 56, dessen freies Ende eine Ausnehmung oder eine Gabel 57 aufweist, die mit der konvexen Auflage 31 zusammenwirkt, die Bewegung des Knopfes zu dem Teil 30 hin.
Der Hebel 50 und das Rückstellsegment 55 sind in den 8 bis 10 in AUS-Stellung des Trennschalters dargestellt. Die Funktion ist dieselbe wie bei dem Trennschalter gemäß 5 bis 7, mit zwei beständigen Stellun- gen des Knopfes und des Kippteils für das Öffnen und Schließen, und zwar im Wesentlichen so, dass 90° der Schwenkbewegung des Knopfes mittels des Rückstellsegments 55 erfolgt.
Es ist ersichtlich, dass der Hersteller des Trennschalters nur verschiedene Schaltknöpfe oder Gehäusedeckel bzw. -kappen einsetzen muss, um die Ausführungsform zu wechseln. Die auf alle Arten von Trennschaltern anwendbare Erfindung ermöglicht dadurch eine große Vielfalt von Handbetätigungen dieser Trennschalter, während gleichzeitig ihre Herstellung vereinfacht wird.

Claims

Trennschalter, mit: – einem Betätigungselement (B1, B1', 40, 50), – mindestens einem festen Kontakt (13, 14) und einem beweglichen Kontakt (16, 17), die ein trennbares Kontaktpaar bilden, – einem Schaltmechanismus (20) mit einem Kippteil (30) zum Öffnen und Schließen der Kontakte (13, 14, 16, 17), wobei – das Kippteil (30) um eine Drehachse (D-D) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippteil (30) drei Angriffspunkte aufweist, wobei zwei (31, 31') der drei Angriffspunkte der Betätigung des Kippteils (30) dienen, wobei das Kippteil (30) entweder durch Drücken oder Schwenken oder Drehen mittels zwei der drei Angriffspunkte bedienbar ist und wobei mit Hilfe des dritten Angriffspunkts der Schaltmechanismus (20) betätigbar ist.
Trennschalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kippteil (30) zwei Arme (32, 32') aufweist, die auf der einen und der anderen Seite der Drehachse (D-D) des Kippteils (30) angeordnet sind.
Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Angriffspunkte des Kippteils (30) zur Betätigung des Kippteils (30) als Auflagen (31, 31') ausgebildet sind, wobei sich die Auflagen (31, 31') jeweils an den Enden der zwei Arme (32, 32') des Kippteils (30) befinden.
Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Angriffspunkt (31, 31') des Kippteils (30) zur Betätigung des Kippteils (30) durch das Betätigungselement (B1, B1', 40, 50) als abgerundeter Nippel ausgestaltet ist, der durch eine Aussparung im Betätigungselement mitgenommen wird.
Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungselement wenigstens eine Drucktaste (B1, B1') vorgesehen ist, wobei jede Drucktaste (B1, B1') an jeweils einer Auflage (31, 31') anliegt, die zu jeweils einem Arm (32, 32') des Kippteils (30) gehört.
Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Drucktasten (B1, B1') zur alternierenden Betätigung des Kippteils (30) vorgesehen sind.
Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungselement ein Schwenkhebel (40) vorgesehen ist, welcher über eine Kupplung (41-43) auf nur einen der beiden Angriffspunkte (31, 31') des Kippteils (30) zur Betätigung des Kippteils (30) wirkt.
Trennschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (40) eine Drehachse (E-E) parallel zu der mit dem Betätigungselement versehenen Vorderseite (10a) des Gehäuses (10) aufweist.
Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungselement ein drehbarer Hebel (50) mit Rückstellsegment (55) vorgesehen ist, wobei das Rückstellsegment (55) auf nur einen der beiden Angriffspunkte (31) des Kippteils (30) zur Betätigung des Kippteils (30) wirkt.
Trennschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der drehbare Hebel (50) eine Drehachse (G-G) senkrecht zu der mit dem Betätigungselement versehenen Vorderseite (10a) des Gehäuses (10) aufweist.