DE4330715A1 - Elektrischer Schalter mit Kippsprungwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit einem Kippsprungwerk, das einen direkt oder indirekt von Hand betätigbaren Spannhebel (Antriebshebel) aufweist, durch den über ein Koppelglied ein Sprungstück zwischen zwei Ruhelagen bewegbar ist, wobei während der Bewegung von einer Ruhelage zur anderen bis zum Erreichen der Kipplage des Sprungstücks eine Kraftspeicherfeder gespannt wird und nach Überschreiten der Kipplage die Kraftspeicherfeder das Sprungstück weiter in derselben Richtung bewegt, bis die zweite Ruhelage des Sprungstücks erreicht ist, und wobei durch das Sprungstück ein Übertragungshebel bewegbar ist, der mit dem beweglichen elektrischen Kontakt des Schalters gekoppelt ist.

Es sind die verschiedensten elektrischen Schalter mit Kippsprungwerken bekannt. Hierbei ist der Schaltmechanismus in der Regel konstruktiv aufwendig und von verhältnismäßig großen Abmessungen. Auch hat es sich gezeigt, daß bei aneinander verschweißten elektrischen Kontakten die Federkraft der Kraftspeicherfeder oft nicht ausreicht, um die verschweißten Kontakte bei einem Notaus zu trennen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei einfacher Konstruktion und kleinen Abmessungen die Kontakte auch dann voneinander sicher trennbar sind, wenn sie aufgrund eines Aneinanderschweißens der öffnenden Kraft einen Widerstand entgegensetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sprungstück zum Bewegen des Übertragungshebels ein Anlageteil (Rolle) aufweist, das am Übertragungshebel über eine bestimmte Bahnlänge entlanggleitend oder entlangrollend anliegt, und das in der Schalter-Ausstellung das Anlageteil an einem vorspringenden Anschlag (Nase, Haken) des Übertragungshebels anliegt, der auf einer Seite die Bahn des Übertragungshebels begrenzt.

Durch eine solche Konstruktion kann durch den Handgriff bzw. durch den Spannhebel von Hand eine solch große Kraft über die einzelnen Teile des Schaltwerks direkt auf den elektrischen Kontakt übertragen werden, daß dieser sicher gelöst werden kann. Diese von Hand ausgeübte Kraft kann hierbei größer sein als die Kraft der Kraftspeicherfeder, wobei diese beim Öffnen noch unterstützend wirkt.

Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn bei einer Bewegung des Spannhebels von der Ein-, in die Ausstellung das Anlageteil nach einer ersten Teilbewegung in Anlage am Anschlag ist, und während der restlichen Bewegung unter Beibehaltung der Anlage des Anlageteils am Anschlag des Übertragungshebels über das Anlageteil in die Stellung bewegbar ist, in der der Schalterkontakt geöffnet ist.

Ein besonders einfacher Schaltmechanismus bei besonders wenig beweglichen Teilen und kleinen Abmessungen wird dann geschaffen, wenn die Wegstrecke des Anlageteils zwischen den beiden Ruhelagen des Sprungstücks kürzer ist als die Wegstrecke der Anlenkstelle zwischen der zum elektrischen Kontakt führenden Übertragungsteile und dem Übertragungshebel. Hierbei erzeugt die Kraftspeicherfeder ein hohe Kraft bei kleinem Weg, so daß sie hierbei dennoch einen großen Schaltweg erzeugen kann. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Wegstrecke des Anlageteils ein Drittel bis die Hälfte der Wegstrecke der Anlenkstelle des Übertragungshebels beträgt. Auch ist von größtem Vorteil, daß die Kraftspeicherfeder nur über einen sehr kurzen Federweg bewegt wird.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Kraftspeicherfeder eine kräftige Schraubendruckfeder, eine Ringspannfeder, eine Tellerfeder oder eine Rohrblattfeder ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Schaltmechanismus des elektrischen Schalters in der Aus-Stellung, wobei die Schaltwelle und die elektrischen Kontakte nicht dargestellt sind.

Fig. 2 den Schaltmechanismus nach Fig. 1 in der Ein-Stellung und

Fig. 3 einen Schnitt nach A-A in Fig. 1.

Der Betätigungsgriff (Handgriff) des elektrischen Schalters wird im folgenden Spannhebel 1 genannt und ist um eine feststehende Achse 2 von der in Fig. 1 gezeigten Aus-Stellung in die in Fig. 2 gezeigte Ein-Stellung um etwa 60 Grad verschwenkbar. Der Spannhebel 1 bildet einen zweiarmigen Hebel, von dem der wesentlich größere Hebelarm den Griffbereich bildet und an dessen kurzem Hebelarm ein Koppelglied 3 angelenkt ist, dessen anderes Ende an einem Sprungstück 4 gelenkig befestigt ist.

Das Sprungstück 4 weist damit an einem Ende eine Gelenk­ stelle 5 auf; an dem das Koppelglied 3 befestigt ist und am gegenüberliegenden Ende einen achsialen Schlitz 6, in dem eine feststehende Achse 7 einliegt. Das Sprungstück 4 ist damit nicht nur um die Achse 7 verschwenkbar, sondern auch begrenzt längs verschieblich. Auf dem Sprungstück 4 ist eine Kraftspeicherfeder 8 in Form einer Schraubendruckfeder koaxial gelagert, die mit ihrem einen Ende sich an einer Schulter 9 des Sprungstücks 4 abstützt, die nahe der Gelenkstelle 5 ist, und mit ihrem anderen Ende an einem festen Lager 10 anliegt. Das Sprungstück 4 ist damit nur gegen die Kraft der Feder 8 längsverschieblich.

Die Teile 1, 3 und 8 bilden damit ein Kippsprungwerk, bei dem nach Verschwenken des Spannhebels 1 um etwas mehr als die Hälfte seines maximalen Verschwenkwinkels das Sprungstück schlagartig von der in Fig. 1 dargestellten stabilen Lage in die in Fig. 2 dargestellte stabile Lage springt. Hierbei bewegt sich die Gelenkstelle 5 über den verhältnismäßig kurzen Weg W1. Wird der Spannhebel 1 in umgekehrter Richtung bewegt, so springt wiederum das Sprungstück 4 von der in Fig. 2 dargestellten Lage in die in Fig. 1 dargestellte Stellung.

Hierbei sind die Abmessungen so gewählt, daß die Wegstrecke W1 zwischen den beiden stabilen Ruhelagen kürzer ist als die Wegstrecke W2 der Anlenkstelle eines betätigten Übertragungshebels 11, der im folgenden noch beschrieben wird. Die Längsachse 4a des Sprungstücks 4 liegt in der Aus-Stellung oberhalb der Achse 13, so daß der Schnittpunkt der Längsachse 4a mit der Längsachse des Übertragungshebels 11 zur Achse 13 einen Abstand b und in der Ein-Stellung einen Abstand a bildet (Fig. 2). Hierbei ist im Ausführungsbeispiel der Abstand a kleiner als der Abstand b. Der Umstand, daß die Verlängerung der Längsachse 4a in der ersten stabilen Stellung auf der einen Seite der Achse 13 liegt und in der zweiten stabilen Stellung auf der anderen Seite, führt dazu, daß der Übertragungshebel 11 die Rolle 12 beim Einschalten in eine andere Drehrichtung geschwenkt wird als beim Ausschalten und dies bei sehr kleinem Weg der Rolle mit großen Verschwenkbewegungen des Übertragungshebels 11.

Die Kraftspeicherfeder 8 erzeugt hierbei über einen sehr kurzen Federweg eine hohe Kraft, so daß die Feder 8 als auch das Sprungstück 4 in ihrer Länge sehr kurz gehalten werden können, wenn nur die Feder 8 ausreichend kräftig ist. Hierdurch wird ermöglicht, mit einem kurzen Weg W1 einen langen Schaltweg W2 zu erzeugen, so daß die Feder sich nicht zu stark entspannen muß und auch noch an ihrem Federwegende genügend Kraft besitzt, um die nicht dargestellte Schaltwelle des Schalters zu bewegen. Insbesondere beträgt die Wegstrecke W1 der Gelenkstelle 5 ein Drittel bis die Hälfte der Wegstrecke W2.

Die Kraftspeicherfeder 8 kann auch von einer Ringspannfeder, einer Tellerfeder oder einer Rohrblattfeder gebildet sein, die sich alle dadurch auszeichnen, daß sie bei kleinem Federweg eine hohe und über den kurzen Federweg weitgehend gleichbleibende Kraft erzeugt.

An der Gelenkstelle 5 ist als Anlageteil 12 eine Rolle drehbar befestigt, wie dies Fig. 3 im Schnitt zeigt. Diese Rolle 12 läuft auf der geraden Seitenkante des Übertragungshebels 11, der um eine feststehende Achse 13 verschwenkbar ist, die nahe der Gelenkstelle 5 und des Koppelgliedes 3 liegt. Am anderen Ende weist der Übertragungshebel 11 einen in Längsrichtung des Hebels 11 angeordneten Längsschlitz 14 auf, in den eine Anlenkstelle 15 einliegt, die an einem Ende eines stabförmigen Koppelteils 16 fest ist.

Verschwenkt das Sprungstück 4 von der ersten in Fig. 1 gezeigten Lage in die zweite in Fig. 2 gezeigte Lage, so läuft die Rolle 12 entlang der Seitenkante 17 des Übertragungshebels 11 und verschwenkt hierbei den zweiarmigen Übertragungshebel, wobei in der ersten Lage die Rolle 12 sich im Bereich des oberen, dem Koppelglied 3 nahen Hebelarmbereichs befindet und in der zweiten Lage im zweiten Hebelarmbereich. Hierdurch erzeugt die Bewegung des Sprungstücks W1 einen verhältnismäßig großen Weg W2 der Anlenkstelle 15.

In der ersten Lage der Gelenkstelle 5 liegt die Rolle 12 an einem an der Kante 17 am Bahnende vorspringenden Anschlag 18 (Nase, Haken) an. Dieser Anschlag 18 führt dazu, daß bei einer Bewegung des Spannhebels 1 von der Ein-Stellung in die Aus-Stellung die Rolle 12 an dem Anschlag 18 zur Anlage gelangt und damit den Übertragungshebel 11 auch dann in die Aus-Stellung verschwenkt, wenn die Kraft der Feder 8 nicht ausreicht. Dies ist insbesondere in den Fällen von Bedeutung, bei denen die elektrischen Kontakte des Schalters durch hohe Lichtbogenbelastung miteinander verschweißt sind.

Das Koppelteil 16 ist mit seinem der Anlenkstelle 15 gegenüberliegenden Ende an einer nicht dargestellten Schaltwelle angelenkt, an der der bewegliche elektrische Kontakt vorsteht und bei einer Bewegung der Schaltwelle in die Einstellung sich einem feststehenden elektrischen Kontakt bis zur Anlage nähert.

Claims (6)

1. Elektrischer Schalter mit einem Kippsprungwerk (1, 3, 4, 8), das einen direkt oder indirekt von Hand betätigbaren Spannhebel (Antriebshebel) (1) aufweist, durch den über ein Koppelglied (3) ein Sprungstück (4) zwischen zwei Ruhelagen bewegbar ist, wobei während der Bewegung von einer Ruhelage zur anderen bis zum Erreichen der Kipplage des Sprungstücks (4) eine Kraftspeicherfeder (8) gespannt wird und nach Überschreiten der Kipplage die Kraftspeicherfeder (8) das Sprungstück (4) weiter in derselben Richtung bewegt, bis die zweite Ruhelage des Sprungstücks (4) erreicht ist, und wobei durch das Sprungstück ein Übertragungshebel (11) bewegbar ist, der mit dem beweglichen elektrischen Kontakt des Schalters gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Sprungstück (4) zum Bewegen des Übertragungshebels (11) ein Anlageteil (Rolle) (12) aufweist, das am Übertragungshebel (11) über eine bestimmte Bahnlänge entlanggleitend oder entlangrollend anliegt, und
• - daß in der Schalter-Ausstellung das Anlageteil (12) an einem vorspringenden Anschlag (Nase, Haken) (18) des Übertragungshebels (11) anliegt, der auf einer Seite die Bahn des Übertragungshebels begrenzt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bewegung des Spannhebels (1) von der Ein-, in die Ausstellung das Anlageteil (12) nach einer ersten Teilbewegung in Anlage am Anschlag (18) ist, und während der restlichen Bewegung unter Beibehaltung der Anlage des Anlageteils (12) am Anschlag (18) des Übertragungshebels (11) über das Anlageteil (12) in die Stellung bewegbar ist, in der der Schalterkontakt geöffnet ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegstrecke (W1) des Anlageteils (12) zwischen den beiden Ruhelagen des Sprungstücks (4) kürzer ist als die Wegstrecke (W2) der Anlenkstelle (15) zwischen der zum elektrischen Kontakt führenden Übertragungsteile und dem Übertragungshebel (11).

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegstrecke (W1) des Anlageteils (12) ein Drittel bis die Hälfte der Wegstrecke (W2) der Anlenkstelle (15) des Übertragungshebels (11) beträgt.

5. Schalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicherfeder (8) nur über einen sehr kurzen Federweg bewegt wird.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicherfeder (8) eine kräftige Schraubendruckfeder, eine Ringspannfeder, eine Tellerfeder oder eine Rohrblattfeder ist.