DE69206389T2 - Multi-pole switching device with partially temporary actuation. - Google Patents
Multi-pole switching device with partially temporary actuation.Info
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Description
Die Erfindung betrifft ein mehrpoliges Schaltgerät nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 (siehe z.B. EP-A-0058235) mit teilweise vorübergehender Betätigung.The invention relates to a multi-pole switching device according to the preamble of claim 1 (see e.g. EP-A-0058235) with partially temporary actuation.
Ziel der Erfindung ist es insbesondere, eine Vorrichtung von der Art zu schaffen, die eine Mehrheit von Schaltern besitzt, von denen jeder mindestens ein festes Kontaktelement aufweist, das über ein allen Schaltern gemeinsames bewegliches Organ getragen wird, welches durch ein Steuerelement zwischen zwei Stellungen verlagert werden kann, wobei durch eine Verlagerung des beweglichen Organs eine Zustandsänderung bei mindestens einem Teil der Schalter bewirkt wird.The aim of the invention is in particular to provide a device of the type comprising a plurality of switches, each of which has at least one fixed contact element carried by a movable member common to all the switches, which can be displaced between two positions by a control element, a displacement of the movable member causing a change of state in at least some of the switches.
Sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Vorrichtungen wie Schütze oder Vorschaltmoduln, bei denen die aus Brückenkontakten bestehenden beweglichen Kontaktelemente auf einem beweglichen Organ in Form eines "Rechens" angebracht sind, welcher aus einem isolierenden Untersatz mit identischen rechteckigen Öffnungen besteht, die nebeneinander angeordnet sind und durch die in Querrichtung jeweils ein beweglicher Brückenkontakt eingeführt wird.It relates in particular, but not exclusively, to devices such as contactors or ballast modules in which the movable contact elements consisting of bridge contacts are mounted on a movable member in the form of a "rake" consisting of an insulating base with identical rectangular openings arranged side by side through which a movable bridge contact is inserted transversely.
Es ist bekannt, daß bei der Anwendungsart das bewegliche Organ bisher in Form einer starren, meist einteiligen Baugruppe besteht, mit der alle beweglichen Brückenkontakte gleichzeitig und dauerhaft in Querrichtung bewegt werden, um das Schließen bzw. Öffnen der elektrischen Kontakte zu bewirken, wobei das Andrücken der beweglichen Brückenkontakte gegen die festen Kontaktelemente durch eine Schraubenfeder erfolgt, die in jeder Öffnung des Rechens zur Unterstützung der darin beweglichen Brückenkontakte eingebaut ist.It is known that in this type of application the movable member has so far been in the form of a rigid, usually one-piece assembly, with which all the movable bridge contacts are simultaneously and permanently moved in the transverse direction in order to cause the electrical contacts to close or open, whereby the pressing of the movable bridge contacts against the fixed contact elements is carried out by a helical spring which is installed in each opening of the rake to support the movable bridge contacts therein.
Es erwies sich nun als wünschenswert, daß mindestens einer der Schalter des Schaltgerätes eine vorübergehende Betätigung bewirkt, während mindestens einer der anderen Schalter eine ständige Betätigung bewirkt.It has now been found desirable that at least one of the switches of the switching device causes a temporary actuation, while at least one of the other switches causes a permanent actuation.
Dies gilt insbesondere bei einer Schaltvorrichtung mit einem oder mehreren Schaltern, bei denen die vorübergehenden Phasen des Übergangs in die geöffnete oder geschlossene Stellung festgestellt und ggf. angezeigt werden sollen.This applies in particular to a switching device with one or more switches where the temporary phases of the transition to the open or closed position are to be determined and, if necessary, displayed.
Dasselbe gilt bei mehrpoligen Schaltgeräten für die Stromversorgung von kapazitiven Ladungen, bei denen die Herstellung des Ladestroms zuerst durch parallel auf noch geöffneten Hauptschaltern angeordnete Begrenzungswiderstände mit Hilfe von mit den Widerständen in Reihe geschalteten Vorschaltern erfolgt, wobei die Hauptschalter anschließend ebenfalls, und zwar durch ein Steuerelement geschlossen werden, das auch die vorherige Schließung der Kontakte bewirkte.The same applies to multi-pole switching devices for the power supply of capacitive loads, in which the charging current is first produced by limiting resistors arranged in parallel on main switches that are still open, with the aid of upstream switches connected in series with the resistors, with the main switches then also being closed by a control element that also caused the contacts to close beforehand.
Bei dieser Anwendungsart ist eine Lösung, die darin besteht, eine einfache Zeitverzögerung zwischen der Ansteuerung der beiden Schaltersätze vorzusehen unbefriedigend, da die Vorschalter beim Öffnen den wesentlichen Anteil der Unterbrechung ertragen müssen. Dies bewirkt eine schnelle Beschädigung der Geräte, da die Vorschalter nicht für solche Beanspruchungen ausgelegt sind.In this type of application, a solution consisting of simply providing a time delay between the activation of the two sets of switches is unsatisfactory, since the upstream switches have to bear the majority of the interruption when opening. This causes rapid damage to the equipment, since the upstream switches are not designed to withstand such stresses.
Somit hat die Erfindung insbesondere zum Ziel, ein Schaltgerät zu schaffen, mit dem die oben genannten Probleme durch eine besonders angemessene Schaltfolge gelöst werden können.The invention therefore has the particular aim of creating a switching device with which the above-mentioned problems can be solved by means of a particularly appropriate switching sequence.
Dieses Ziel wird mit dem erfindungsgemäßen Schaltgerät erreicht, bei dem in ein und demselben Gehäuse mindestens ein Schalter mit mindestens einem festen Kontaktelement und einem damit zusammenwirkenden beweglichen Kontaktelement untergebracht sind, welches von einem beweglichen Organ und einem Steuerelement betätigt wird, welches eine Hin- und Rückbewegung durchführen kann, um die Betätigung des beweglichen Organs zu gewährleisten.This aim is achieved with the switching device according to the invention, in which at least one switch with at least one fixed contact element and a cooperating movable contact element are accommodated in one and the same housing, which is actuated by a movable member and a control element which can perform a back and forth movement in order to ensure the actuation of the movable member.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät ist dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement mit dem beweglichen Organ des Schalters über eine mechanische Verbindung verbunden ist, die aus einer lösbaren Kopplung besteht, welche bei der Hinbewegung des Steuerelementes in die gelöste Stellung gehen kann, wenn die von dem beweglichen Organ ausgeübte Widerstandskraft eine vorgegebene Schwelle überschreitet, und umgekehrt bei der Rückkehr des Steuerelementes wieder in die eingekoppelte Stellung zurückkehren kann.The switching device according to the invention is characterized in that the control element is connected to the movable member of the switch via a mechanical connection consisting of a releasable coupling which can move into the released position when the control element moves forward if the resistance force exerted by the movable member exceeds a predetermined threshold and, conversely, can return to the coupled position when the control element returns.
Die lösbare Kupplung besteht dabei vorteilhaft aus zwei magnetisch miteinander gekoppelten Teilen. Sie kann jedoch aus Mitteln mit elastischer Einrastung bestehen.The detachable coupling preferably consists of two parts that are magnetically coupled to one another. However, it can consist of means with elastic locking.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind im Nachtolgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denenExemplary embodiments of the invention are described below with reference to the attached drawings, in which
Fig. 1 und Fig. 2 das bewegliche Organ - den "Rechen" eines Vorschaltmoduls bei eingekoppelter Stellung (Fig. 1) und ausgekoppelter Stellung (Fig. 2) der lösbaren Kopplung schematisch im Schnitt darstellen,Fig. 1 and Fig. 2 show the movable element - the "rake" of a ballast module in the coupled position (Fig. 1) and the uncoupled position (Fig. 2) of the detachable coupling schematically in section,
Fig. 3 das Gehäuse des Vorschaltmoduls in Seitenansicht darstellt,Fig. 3 shows the housing of the ballast module in side view,
Fig. 4 und Fig. 5 ein ähnliches bewegliches Organ wie in Fig. 1 und Fig. 2 darstellen, bei dem jedoch eine andere Koppelvorrichtung verwendet wird,Fig. 4 and Fig. 5 show a similar movable member as in Fig. 1 and Fig. 2, but using a different coupling device,
Fig. 6 und Fig. 7 eine entsprechende andere Ausführungsvariante des beweglichen Organs darstellen,Fig. 6 and Fig. 7 show a corresponding alternative embodiment of the movable organ,
Fig. 8 einen teilweisen Schnitt zur Darstellung des Einbaus der beweglichen Brückenkontakte im Rechen zeigt.Fig. 8 shows a partial section showing the installation of the movable bridge contacts in the rake.
Der in Fig. 1 - 3 mit durchgehenden Strichen dargestellte Vorschaltmodul bewirkt das Betätigen eines beweglichen Organs in Form eines Rechens 2, das in einem weitgehend rechteckigen Gehäuse 1 angeordnet ist, in dem vier Paare fester Kontakte F1, F'1 - F2, F'2 - F3, F'3 - F4, F'4 angebracht sind. Auf dem Rechen sind vier bewegliche Brückenkontakte P1, P2, P3, P4 angeordnet, die mit den vier Paaren fester Kontakte F1, F'1 - F2, F'2 - F3, F'3 - F4, F'4 zusammenwirken, sodaß sie vier Schalter I1 - I4 bilden.The ballast module shown in Fig. 1 - 3 with solid lines causes the actuation of a movable element in the form of a rake 2, which is arranged in a largely rectangular housing 1, in which four pairs of fixed contacts F1, F'1 - F2, F'2 - F3, F'3 - F4, F'4 are mounted. Four movable bridge contacts P1, P2, P3, P4 are arranged on the rake, which interact with the four pairs of fixed contacts F1, F'1 - F2, F'2 - F3, F'3 - F4, F'4, so that they form four switches I1 - I4.
Genauer genommen ist der Rechen als flacher, isolierender Untersatz ausgeführt, in dem nebeneinander vier identische rechteckige Öffnungen 01 - 04 angebracht sind, in die in Querrichtung jeweils ein beweglicher Brückenkontakt P1 - P4 eingeführt ist.More precisely, the rake is designed as a flat, insulating base in which four identical rectangular openings 01 - 04 are arranged next to each other, into each of which a movable bridge contact P1 - P4 is inserted in the transverse direction.
Wie auf Fig. 8 dargestellt, besteht jeder Brückenkontakt aus einem Steg 3 mit zwei beweglichen Kontakten 4, 5 auf der Oberseite, die mit zwei links und rechts vom Rechen 2 angeordneten festen Kontakten F, F' zusammenwirken. Weiterhin drückt eine auf der Unterseite der Öffnung O aufliegende Druckfeder R gegen den Steg 3.As shown in Fig. 8, each bridge contact consists of a web 3 with two movable contacts 4, 5 on the top, which interact with two fixed contacts F, F' arranged to the left and right of the rake 2. Furthermore, a compression spring R resting on the underside of the opening O presses against the web 3.
Der Rechen 2 besitzt auf der Oberseite ein Koppelelement 6 mit T-förmigem Querschnitt, der auf bekannte Art mit einem fest mit der beweglichen Schalteinrichtung eines Schützes verbundenen Anschlußelement gekoppelt ist. Aufgrund dieser Kopplung wird der Rechen 2 durch eine führendes Element des Schützes in Translationsbewegung versetzt, wodurch unter dem entsprechenden Druck der Feder R die elektrischen Vorschaltkontakte einerseits geschlossen und andererseits geöffnet werden.The rake 2 has on its top a coupling element 6 with a T-shaped cross-section, which is coupled in a known manner to a connection element that is firmly connected to the movable switching device of a contactor. Due to this coupling, the rake 2 is set in translational movement by a leading element of the contactor, whereby the electrical series contacts are closed on the one hand and opened on the other hand under the corresponding pressure of the spring R.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Rechen aus zwei unterschiedlichen, in der Richtung der Translationsachse trennbaren Teilen, nämlichAccording to an advantageous embodiment of the invention, the rake consists of two different parts that can be separated in the direction of the translation axis, namely
- einem ersten Teil 7 mit einem Seitenarm des Rechens 2 einschließlich der Öffnung 01, in der ein beweglicher Brückenkontakt P1 eingeführt wird, sowie ein am Endes dieses Seitenarms anschließendes, das Koppelelement 8 tragendes Querteil 8, sowie- a first part 7 with a side arm of the rake 2 including the opening 01 into which a movable bridge contact P1 is introduced, as well as a cross part 8 connected to the end of this side arm and carrying the coupling element 8, and
- ein zweites Teil 9 mit den anderen Bauteilen des Rechens 2 mit den Öffnungen 02 - 04, in die die Brückenkontakte P2 - P4 eingeführt werden.- a second part 9 with the other components of the rake 2 with the openings 02 - 04 into which the bridge contacts P2 - P4 are inserted.
Hierbei ist zu beachten, daß der Schalter I1 ein Öffnungsschalter und die Schalter I2 - I4 Schließschalter sind, während das dem Brückenkontakt P1 zugeordnete Paar fester Kontakte F1, F'1 gegenüber den Brückenkontakten P2, P3, P4 zugeordneten festen Kontakte F2, F'2, F3, F'3, F4, F'4 in Bezug auf die Verlagerungsachse des Rechens 2 versetzt angeordnet ist. Die den beiden Teilen 7, 9 des Rechens 2 zugeordneten Schalter I1 - I4 können ein und dieselbe Funktionsweise haben, d.h. z.B. Schließschalter sein, oder der Schalter I1 ist ein Schließschalter, während die Schalter I2 - I4 Öffnungsschalter sind.It should be noted that switch I1 is an opening switch and switches I2 - I4 are closing switches, while the pair of fixed contacts F1, F'1 associated with bridge contact P1 is offset from the fixed contacts F2, F'2, F3, F'3, F4, F'4 associated with bridge contacts P2, P3, P4 with respect to the axis of displacement of the rake 2. The switches I1 - I4 associated with the two parts 7, 9 of the rake 2 can have one and the same function, i.e., they can be closing switches, or switch I1 is a closing switch while switches I2 - I4 are opening switches.
Die beiden Teile 7, 9 des Rechens 2 sind so aneinander gekoppelt, daß sie mit einem Dauermagnet 10, der mit einem Bügel 11 auf der Oberseite des dem Querstück 8 gegenüberliegenden Teils 9 angebracht ist, und einer Platte 12 aus magnetisierbarem Material, die z.B. durch Kleben auf der Unterseite des Querstücks angebracht ist, voneinander gelöst werden können.The two parts 7, 9 of the rake 2 are coupled to one another in such a way that they can be separated from one another using a permanent magnet 10, which is attached with a bracket 11 to the top of the part 9 opposite the crosspiece 8, and a plate 12 made of magnetizable material, which is attached, for example by gluing, to the bottom of the crosspiece.
Die Funktionsweise des vorgenannten Vorschaltmoduls ist wie folgt:The functionality of the above-mentioned ballast module is as follows:
In Ruhestellung befindet sich der Rechen 2 in einer Position, in der der Brückenkontakt P1 auf das feste Kontaktpaar F1, F'1 gedrückt wird und die beweglichen Brückenkontakte P2-P4 von den festen Kontaktpaaren F2, F¹2, F3, F'3, F4, F'4 ferngehalten werden. Von dieser Ruhestellung aus erfolgt das Schließen der Kontakte in zwei Phasen, nämlichIn the rest position, the rake 2 is in a position in which the bridge contact P1 is pressed onto the fixed contact pair F1, F'1 and the movable bridge contacts P2-P4 are kept away from the fixed contact pairs F2, F¹2, F3, F'3, F4, F'4. From this rest position, the closing of the contacts takes place in two phases, namely
- einer ersten Phase, in der die beweglichen Brückenkontakte P2 - P4 gegen die entsprechenden festen Kontaktpaare F2, F'2, F3, F'3, F4, F'4 gedrückt werden und der Brückenkontakt P1 ebenfalls gegen das feste Kontaktpaar F1, F'1 gedrückt bleibt. Am Ende dieser ersten Phase ist die von den festen Kontaktpaaren auf die beweglichen Brückenkontakte ausgeübte Kraft größer als die vom Dauermagnet 10 auf die Platte 12 ausgeübte Anzugskraft ist, sodaß die Teile 7 und 9 des Rechens 2 voneinander getrennt werden, d.h. das Teil 9 - eventuell unter Zuhilfenahme von elastischen Mitteln - in seine Ruhestellung zurückkehrt.- a first phase in which the movable bridge contacts P2 - P4 are pressed against the corresponding fixed contact pairs F2, F'2, F3, F'3, F4, F'4 and the bridge contact P1 also remains pressed against the fixed contact pair F1, F'1. At the end of this first phase, the force exerted by the fixed contact pairs on the movable bridge contacts is greater than the attraction force exerted by the permanent magnet 10 on the plate 12, so that the parts 7 and 9 of the rake 2 are separated from one another, i.e. the part 9 - possibly with the aid of elastic means - returns to its rest position.
- einer zweiten Phase, während der sich nur der mit dem Koppelelement 6 verbundene Teil 7 des Rechens 2 weiterbewegt.- a second phase, during which only the part 7 of the rake 2 connected to the coupling element 6 continues to move.
Das Öffnen der Kontakte F1, F'1 erfolgt am Ende der ersten Phase. Nach einer anderen Anwendungsform kann es auch zu Beginn der zweiten Phase erfolgen.The opening of contacts F1, F'1 occurs at the end of the first phase. According to another application, it can also occur at the beginning of the second phase.
Danach erfolgt die Rückkehr des Teils 7 in Ruhestellung durch Anziehen des Koppelelements 6 in entgegengesetzt Richtung, bis sich die beiden Teile 7 und 9 des Rechens am Ende der Bewegung wieder aneinanderkoppeln.Then the part 7 returns to the rest position by tightening the coupling element 6 in the opposite direction until the two parts 7 and 9 of the rake are coupled together again at the end of the movement.
Diese Funktionsweise ist besonders für die Fälle geeignet, in denen die Schalter des Vorschaltmoduls, die die Brückenkontakte P2 - P4 beinhalten, die Vorversorgung einer über einen mit dem Vorschaltmodul gekoppelten Schütz gespeisten kapazitiven Ladung gewährleisten. Dabei dient der den Brückenkontakt P1 besitzende Öffnungsschalter bei Rückkehr des Schützes in Ruhestellung zum Auslösen der Entladung der kapazitiven Ladung mit einem dem Schütz eigenen Öffnungskontakt.This mode of operation is particularly suitable for cases in which the switches of the ballast module, which contain the bridge contacts P2 - P4, ensure the pre-supply of a capacitive charge fed by a contactor coupled to the ballast module. In this case, the opening switch, which has the bridge contact P1, serves to trigger the discharge of the capacitive charge with an opening contact specific to the contactor when the contactor returns to the rest position.
Die Verwendung der Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Anwendung, sonder zahlreiche Schaltungen mit dieser Art asynchroner Funktion sind möglich, z.B. in Fällen, in denen eine vorübergehende Einschaltung oder Anzeige mit bestimmten Polen sowie eine ständige Einschaltung oder Anzeige mit anderen Polen erfolgen soll.However, the use of the invention is not limited to this application, but numerous circuits with this type of asynchronous function are possible, e.g. in cases where a temporary switching on or indication with certain poles and a permanent switching on or indication with other poles are to take place.
Ebenso findet die Erfindung nicht nur bei einem Vorschaltmodul Anwendung.Likewise, the invention is not only applied to a ballast module.
So kann das Konzept des aus zwei Teilen 7, 9 bestehenden Rechens 2, welche durch entkuppelbare Teile 10, 12 miteinander verbunden sind, auch auf Rechen anwenden, die auf dem Schütz selbst verwendet werden. Zur Darstellung dieser Möglichkeit ist auf Fig. 1 gestrichelt dargestellt, wie der Schütz ebenfalls ausgelegt sein kann, indem er ein Gehäuse 14 aufweist, in dem ein Elektromagnet 15 untergebracht ist, dessen bewegliche Armatur 16 mit dem Rechen 2 gekoppelt ist.Thus, the concept of the rake 2 consisting of two parts 7, 9, which are connected to one another by decoupleable parts 10, 12, can also be applied to rakes that are used on the contactor itself. To illustrate this possibility, Fig. 1 shows in dashed lines how the contactor can also be designed by having a housing 14 in which an electromagnet 15 is housed, the movable armature 16 of which is coupled to the rake 2.
Der Erfindung ist wohlverstanden auch nicht auf eine besondere Ausführungform des Rechens beschränkt. Es versteht sich, daß jeder der Teile 7, 9 des Rechens 2 eine unterschiedliche Anzahl Öffnungen O sowie willkürlich in dem einen oder anderen Teil 7, 9 angeordnete Öffnungs- und Schließkontakte aufweisen kann. Ebenso kann auch die lösbare Kopplung auf andere Weise erfolgen.The invention is of course not limited to a particular embodiment of the rake. It is understood that each of the parts 7, 9 of the rake 2 can have a different number of openings O as well as opening and closing contacts arranged arbitrarily in one or the other part 7, 9. Likewise, the detachable coupling can also be carried out in another way.
So kann beispielsweise der Dauermagnet 10 wie in Fig. 4 und 5 dargestellt einem U-förmigen Magnetkreis 17 zugeordnet sein, durch dessen Enden die Platte 12 angezogen wird.For example, the permanent magnet 10 can be associated with a U-shaped magnetic circuit 17 as shown in Fig. 4 and 5, through the ends of which the plate 12 is attracted.
In einer anderen, in Fig. 6 und 7 dargestellten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt einer der beiden Teile des Rechens 18 nur das Koppelelement 19 und ist mit dem übrigen Teil 20 des Rechens über eine lösbare Kopplung verbunden, in der folgende Teile verwendet werden:In another advantageous embodiment of the invention shown in Fig. 6 and 7, one of the two parts of the rake 18 has only the coupling element 19 and is connected to the remaining part 20 of the rake via a detachable coupling in which the following parts are used:
- eine Platte 21 aus magnetisierbarem Material, die fest mit dem Koppelelement 19 verbunden ist,- a plate 21 made of magnetizable material, which is firmly connected to the coupling element 19,
- ein Dauermagnet 22, der im mittleren Bereich der Oberseite des restlichen Teils 20 des Rechens angebracht ist.- a permanent magnet 22 mounted in the central region of the upper surface of the remaining part 20 of the rake.
Es ist offensichtlich, daß diese Lösung insbesondere bei einer Anwendung vorteilhaft ist, bei der der Rechen Bestandteil eines Vorschaltmoduls ist.It is obvious that this solution is particularly advantageous in an application where the rake is part of a ballast module.
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ES2082411T3 (en) | 1996-03-16 |
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |