DE4318180C2 - Elektrischer Schalter, insbesondere Motorschutzschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter, insbesondere Motorschutzschalter, gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Ein solcher Schalter ist beispielsweise aus der DE 35 15 895 C1 bekannt. Dieser Schalter besitzt zur eindeutigen Kenntlichma­ chung der Schaltstellung anhand der Stellung des Einschalt­ druckknopfes auch bei verschweißten Schaltstücken einen elasti­ schen, zweiarmigen Schwenkhebel. Ein Arm des Schwenkhebels (Rasthebel) verrastet mit dem Einschaltdruckknopf, während der andere Arm (Stützhebel) sich an der Schalttraverse abstützt, solange keine ausreichende Kontaktöffnung vorhanden ist. Öffnen die Schaltstücke vorschriftsmäßig, z. B. nach einer Auslösung des Selbstschalters, wird der Stützhebel um seinen Drehpunkt in Richtung Freigabe des Einschaltdruckknopfes bewegt, indem die Rückdruckfeder des Einschaltknopfes ein Drehmoment über die un­ ter einem Winkel vorgesehene Fläche ausübt, das größer ist als das in Sperrichtung wirkende Drehmoment. Bewegt sich die Schalttraverse nicht weit genug zurück, wird der Stützhebel nicht freigegeben, da dann das durch eine elastische Verformung des Rasthebels auf den Schenkel in Sperrichtung wirkende Dreh­ moment größer ist als das durch die Rückdruckfeder des Ein­ schaltdruckknopfs über die unter einem Winkel vorgesehene Flä­ che auf den Stützhebel ausgeübte Drehmoment.

Diese Lösung erfordert neben erheblichen Anforderungen an ein ermüdungsarmes, elastisches Material des zweiarmigen Schwenkhe­ bels eine genau festgelegte Dimensionierung der Kräfte und Tei­ leabmessungen, was bei Massenerzeugnissen zu aufwendigen Mate­ rialeingangs- und Toleranzprüfungen aufgrund des Werkzeugver­ schleißes führt. Weiterhin verursacht der unter Federspannung an dem Antriebsteil der Schalttraverse anliegende Stützhebel größere Reibungskräfte und eine Schiefstellung der Schalttra­ verse in ihrer Führung und damit eine Schiefstellung der beweg­ lichen Schaltstücke. Dies wirkt insbesondere ungünstig auf die Schaltstücke, da die Schiefstellung in Längsrichtung der Schalttraverse erfolgt und somit erhebliche Differenzen zwi­ schen den äußeren Schaltbahnen entstehen. Die Schaltbahnen öff­ nen und schließen somit ungleichmäßig und ungleichzeitig. Das führt erfahrungsgemäß zu größerem Verschleiß an Kontaktmaterial und fördert eine Verschweißung der Schaltstücke. Die Reibung zwischen Stützhebel und Antriebsteil führt ferner zum Abbremsen der Ausschaltbewegung der Schalttraverse, was gerade bei Selbst­ schaltern vermindernd auf das Schaltvermögen wirkt.

Es ist weiterhin bekannt, den Einschaltdruckknopf mittels eines durch eine Druckfeder betätigten Sperrschiebers zu verrasten (DE 32 13 493 C2). Beim Ausschalten wird der Sperrschieber vom Antriebshebel betätigt und gibt nach einer gewissen Wegstrecke den Einschaltdruckknopf frei, sofern nicht der Schalthebel auf­ grund einer Kontaktverschweißung und damit der Sperrschieber blockiert ist. Auch diese Lösung ist stark toleranzanfällig. Sie gewährleistet überdies keine zwangsweise Anzeige der Schaltstellung, da beispielsweise die Feder brechen kann oder der Schieber verklemmen kann. Es wird dann eine Öffnung der Schaltstücke vorgetäuscht, die in Wirklichkeit nicht gegeben sein muß, womit der Sinn der Einrichtung überhaupt in Frage ge­ stellt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgeführten Nachteile zu beseitigen und ein konstruktiv einfaches, zuver­ lässig wirkendes, toleranzunempfindliches, verschleiß- und bruchfestes und auf das Schaltverhalten keinen negativen Ein­ fluß nehmendes Rastglied zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in den Ansprüchen 2 bis 5 besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Dadurch, daß der Rasthebel als einarmiger Schwenkhebel ausge­ bildet ist, ergibt sich ein besonders einfacher und platzspa­ render Aufbau. Mit dem Entfallen von zusätzlichen Federn bzw. extremer elastischen Beanspruchung wird die Lösung betriebssi­ cher und zuverlässig. Der Rasthebel versetzt nicht die Schalt­ traverse schräg zu ihrer Führung. An seine Materialeigenschaf­ ten werden keine besonders hohen Anforderungen gestellt. Die Dimensionierung der Kräfte ist problemlos.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher er­ läutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Innenansicht eines Schalters in der EIN-Stellung,

Fig. 2 eine schematische Innenansicht eines Schalters in der AUS-Stellung.

Bei dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Schalter handelt es sich um einen Motorschutzschalter mit einem Kniehe­ belschaltschloß. Das Kniehebelgelenksystem 1 besteht aus den im Kniehebel verbundenen Laschen 1a, 1b und wird in einer Kulisse 2 im Einschaltdruckknopf 3 geführt. Beim Einschalten streckt sich das Kniehebelgelenksystem 1 und bewirkt über einen ange­ lenkten zweiarmigen Schalthebel 4 den Hub einer Schalttraverse 5 und das Schließen der Schaltstücke 6. Die Lasche 1a des Knie­ gelenksystems stützt sich dabei gegen einen im Punkt 7 verklink­ ten Klinkenhebel 8 ab. Im mit der Schalttraverse 5 verbundenen Schenkel 4a sind zwei Mitnehmer 9, 10 befestigt, zwischen denen ein um einen Festpunkt 11 schwenkbarer einarmiger Rasthebel 12 angeordnet ist. Der Rasthebel 12 wird beim Einschalten über den Mitnehmer 10 in Richtung des Einschaltdruckknopfes 3 ge­ schwenkt. Dabei kommt seine Stützfläche 13 auf einer am unteren Ende des Einschaltdruckknopfes 3 angeformten Gegenfläche 14 zu liegen. Da der Einschaltdruckknopf 3 gegen die Kraft einer nicht näher dargestellten Rückdruckfeder zunächst etwas über die Endstellung gedrückt wird, verspannen sich beim Zurückfe­ dern der Einschaltdruckknopf 3 und der Rasthebel 12 über ihre Flächen 13, 14. Die Flächen 13, 14 liegen dabei unter einem Winkel, der einem selbsttätigen Entrasten des Rasthebels 12 aufgrund der Federkräfte entgegenwirkt. Indem der Rasthebel 12 elastisch verformbar gehalten ist, baut er in der Verriege­ lungsphase in besonders vorteilhafter Weise eine hohe Verriege­ lungskraft auf, die zusätzlich ein unbeabsichtigtes Entriegeln verhindert. Ferner stützt der Rasthebel 12 zusätzlich zu den Kniehebellaschen 1a, 1b den Einschaltdruckknopf 1 gegen die Rückdruckfeder ab.

Beim Ausschalten, das von Hand über den Ausschaltdruckknopf 15 oder durch einen nicht näher dargestellten thermischen oder magnetischen Auslöser erfolgt, wird der Klinkenhebel 8 an der Entklinkungsstelle 7 freigegeben, wodurch das Kniehebelgelenk­ system 1 einknickt, der Schalthebel 4 durch die Kraft einer nicht näher dargestellten Drehfeder - unterstützt durch die Kontaktdruckkräfte - im Uhrzeigersinn gedreht, der Rasthebel 12 über den Mitnehmer 9 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und die Schalttraverse 5 in Richtung Schaltstücköffnung bewegt wird. Erst bei einem definierten Drehwinkel des Schalthebels 4 und damit einem ausreichend großen Öffnungsweg der Schaltstücke 6 gibt der Rasthebel 12 den Einschaltdruckknopf 3 frei, der sich dann, durch eine Rückdruckfeder getrieben, in seine Grund­ stellung bewegt.

Sofern die Schaltstücke 6 etwa verschweißt sind oder sich die Schalttraverse 5 aus einem anderen fehlerhaften Grund nicht weit genug bewegen läßt, können weder der Schalthebel 4 noch der über dessen Mitnehmer 9 getriebene Rasthebel 12 ausreichend um ihre Drehpunkte schwenken, so daß der Rasthebel 12, gesi­ chert durch den Mitnehmer 10, in seiner Stützlage verbleibt und damit der Einschaltdruckknopf 3 in seiner Schaltstellung gehal­ ten wird. Anhand seiner gedrückten Stellung kann eindeutig und zuverlässig erkannt werden, daß die Schaltstücke 6 noch nicht geöffnet haben, folglich der Ausschaltvorgang nicht ordnungsge­ mäß stattgefunden hat und der zu schützende Motor noch nicht stromlos geschaltet ist.

Claims (5)

1. Elektrischer Schalter, insbesondere Motorschutzschalter, mit einem Einschaltdruckknopf und einem Ausschaltdruckknopf, die beide mit einem Schaltschloß zusammenarbeiten, das im wesentli­ chen besteht aus einem in einer Kulisse des Einschaltdruckknop­ fes geführten Kniegelenk, einem zweischenkligen Schalthebel, dessen einer Schenkel mit der einen Lasche des Kniegelenks und dessen anderer Schenkel mit einer Schalttraverse verbunden ist, einem mit der anderen Lasche des Kniegelenks verbundenen Klin­ kenhebel und einem schwenkbar gelagerten Rasthebel, der mit dem Einschaltdruckknopf verrastet ist, solange die Schaltstücköff­ nung ungenügend ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthebel (12) ein vom Schalthebel (4) mitgenommener, um einen festen La­ gerpunkt (11) schwenkbarer, einarmiger, elastischer Hebel ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rasthebel (12) durch Mitnehmer (9, 10) in die Ver- bzw. Entraststellung bringbar ist, die mit dem mit der Schalt­ traverse (5) verbundenen Schenkel (4a) des Schalthebels (4) verbunden sind.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mitnehmer (9, 10) Metallbolzen oder Plastform­ teile sind.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rastflächen (13, 14) des Einschaltdruckknopfes (3) und des Rasthebels (12) so geformt sind, daß das selbsttätige Entrasten durch die Wirkung des Einschaltdruckknopfes (3) verhindert ist.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet da­ durch, daß der Rasthebel (12) aus elastisch verformbaren Metall oder Kunststoff besteht.