EP0291668B1 - Control mechanism for a load break switch - Google Patents
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- EP0291668B1 EP0291668B1 EP88104945A EP88104945A EP0291668B1 EP 0291668 B1 EP0291668 B1 EP 0291668B1 EP 88104945 A EP88104945 A EP 88104945A EP 88104945 A EP88104945 A EP 88104945A EP 0291668 B1 EP0291668 B1 EP 0291668B1
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
Definitions
- the invention relates to a switching mechanism of a circuit breaker according to the preamble of claim 1 and is based on DE-A-1'765'380.
- Switch-disconnector type LK Another such switching mechanism is e.g. known from the brochure "Switch-disconnector type LK" from ELEK GmbH, Düsseldorf.
- the drive mechanism of a compact load-break switch is presented with a long switch lever 16, which is freely movable and connected to a short rotary lever.
- An actuating handle is coupled to this rotary lever.
- a hexagonal elongated switching carriage 15 and two resiliently clamped switching links 17 By means of a hexagonal elongated switching carriage 15 and two resiliently clamped switching links 17, a snap shift is achieved, i.e. As soon as a certain dead point is exceeded when switching, switching off or on can no longer be prevented. There are therefore two stable switching states.
- the sliding carriage 15 is fixedly connected to a formwork piece which acts on a shift lever 13 via an upper shift axis 14. As a result, the linear movement of the shift carriage 15 is converted into a rotational movement of the shift lever 13. The contact is guided by guides in the housing so that 3 or 4 poles can be switched.
- a forced release (bimetal release) is not provided and is also not possible with the specified switching mechanism.
- a switch lock for electrical switching devices, in particular load and power isolating switches, with a quick-switching device for quick switching on or off is known, which by means of a toggle lever system non-positively connects a drive shaft to a switching shaft, the lock of which after tensioning a switching spring is controlled by a trigger device.
- the switch lock connecting the drive shaft 3 to the control shaft 2 is designed as a toggle lever joint consisting of a link and a bracket.
- a trigger shaft is arranged in the point of articulation of a crank mechanism that cannot be influenced by the driving forces.
- the object of the invention is to provide a switching mechanism of the type mentioned above which has two stable switching states and at the same time enables forced triggering.
- the switching mechanism according to the invention has the great advantage that it multiplies the switch-on force on the switching system of the switch and at the same time enables a very simple forced release.
- the specified switching mechanism has proven particularly useful for linear switches, as are known from DE-A-3402371 and DE-A-3402372 from Doduco KG, Pforzheim.
- Another advantage of the switching mechanism is the combination of forced triggering even when the control handle is blocked and normal switching by means of the control handle.
- FIGS. 1 and 2 show a switching mechanism which essentially consists of a long switching arm 1, a short switching arm 2 and a switching lock 3.
- the long switching arm 1 and the short switching arm 2 are movably interlocked.
- a rotatable cam 4 At the end of the long switching arm 1 there is a rotatable cam 4, which is surrounded by a recess or square hole 5 at the end of the short switching arm 2.
- the short switching arm 2 is designed as a hinge and consists of two partially overlapping hinge pieces 2a, 2b which are rotatably connected to one another via a hinge axis 6. Between the overlapping parts of the hinge 2 there is a compression spring 7 which pushes the hinge 2 apart.
- a square axis of rotation 8 At the other end of the short switching arm 2 there is a square axis of rotation 8, on which a switching handle (not shown here) with a compression spring is attached.
- the square axis of rotation 8 is chamfered at one corner.
- the control handle has a corresponding recess, so that it can only be attached to the axis of rotation in one way.
- the axis of the control handle and the cylindrical bushing in the housing each have a semicircular bead, such that the control handle can only be rotated in one direction after it has been released.
- a projection 9 is provided which runs onto a wedge 10. This wedge 10 is firmly connected to the switch housing.
- the key switch 3 consists of a rotatable elongated support lever 11 and a rotatable angular roller lever 12, the angle of which forms the fulcrum.
- a pin 13 is provided, which is held captive in a locking corner 14 of the support lever 11 by the end of the long switching arm 1 (FIG. 1).
- the long switching arm 1 is biased downwards by compression springs, not shown.
- the end of the long switching arm 1 is pointed with a rounded top edge and a bottle bottom edge.
- a stop 15 limits the rotation of the roller lever 12 counterclockwise (Fig. 2).
- At the pivot point of the roller lever 12 there is a hook 16 on which a tension spring 17 is attached to the support lever 11.
- Bracket 18 Between the short lever arm 2 and the support lever 11 there is a bracket 18 which enables manual switching off.
- the bracket (18) is guided in the support lever (11) in an elongated link (11a).
- a switching carriage 20 is shown in the top view.
- the switching carriage 20 has a rotatable cam 21 in the middle, which is constantly surrounded by a recess, an elongated square hole 22 in the middle of the switching arm 1.
- guide slots 23 - shown only schematically here - which bring about a linear movement of the switching carriage 20.
- the long switching arm 1 is rotatably supported at its other end about an axis of rotation 24.
- a longitudinal slot 25 is provided in the switching carriage 20 at the corresponding point, so that the switching carriage 20 is not prevented from moving by the axis of rotation 24.
- Two double - shown in dashed lines - guide ribs 26 are each provided at the end of the center line of the switching carriage 20.
- FIG. 4 shows a cross section through the switching slide 20 and the switch housing 27 according to the line AA in FIG. 3.
- the switch housing 27 is divided into four switching chambers 28, each of which contains an electrical switching element 29.
- Such an electrical switching element 29 is described in detail in DE-A-3402372.
- the reference numbers and figures now given in brackets refer to the description there.
- the switched-on state (FIG. 1), the intermediate stage of the arc quenching (FIG. 2) and the switched-off state (FIG. 3) are shown.
- the rigid axis with the two cylindrical electrodes (1 and 2) is fixed, and the sleeve (10) moves when switched on or off.
- Four switching bars (5, only two are shown) surround the rigid axis and are taken away from the sleeve (10).
- the sleeves (10) are inverted over the rigid axis with the electrodes (1 and 2). Between the conical end with the shoulder of the sleeve (10) and the wall of the switching chamber 28, a compression spring - not shown here - is now arranged. If no force is exerted on the sleeve (10), the electrical switching element 29 is thus switched off. Switching webs 30 are arranged on the switching slide 20, which correspond locally to the guide slots 23 in the switch housing. The switching webs 30 are approximately the same length as the diameter of an electrical switching element 29. The switching slide 20 thus takes the sleeves (10) with them when they are switched on. The compression springs on the electrical switching elements 29 now cause the above-mentioned pretensioning on the long switching arm 1.
- a guide rail 31 is attached above the entire width of the switch housing 27 under the housing wall. This guide rail 31 is encompassed by the two double guide ribs 26, so that tilting of the switching slide 20 is prevented.
- the pointed end of the long switching arm 1 pushes the pin 13 away to the left, so that the long switching arm 1 can jump down.
- the rotatable cam 4 is at the top and the short switching arm 2 is chamfered at a corresponding point below, so that the two switching arms 1 and 2 interlock again.
- the bracket 18 acts in the same way on the support lever 11, so that it can also be switched off normally with the control handle.
Abstract
Description
Die erfindung betrifft einen Schaltmechanismus eines Leistungs-Trennschalters nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und geht von der DE-A-1′765′380 aus.The invention relates to a switching mechanism of a circuit breaker according to the preamble of
Ein weiterer solcher Schaltmechanismus ist z.B. bekannt aus dem Prospekt "Last-Trennschalter Typ LK" der Firma ELEK GmbH, Düsseldorf. Dort wird der Antriebmechanismus eines kompakten Last-Trenn-Shalters vorgestellt mit einem langen Shalthebel 16, der frei bewegbar mit einem kurzen Drehhebel verbunden ist. An diesem Drehhebel ist ein Betätigungsgriff angekoppelt. Mittels eines sechskantigen länglichen Schaltschlittens 15 und zwei federnd eingespannten Schaltkulissen 17 wird eine Sprungschaltung erreicht, d.h. sobald beim Schalten ein bestimmter toter Punkt überschritten wird, kann ein Aus- oder Einschalten nicht mehr verhindert werden. Es ergeben sich deshalb zwangsläufig zwei stabile Schaltzustände.Another such switching mechanism is e.g. known from the brochure "Switch-disconnector type LK" from ELEK GmbH, Düsseldorf. There, the drive mechanism of a compact load-break switch is presented with a
Der Schatschlitten 15 ist fest mit einem Schalstück verbunden, das über einer oberen Schaltachse 14 auf einen Schalthebel 13 einwirk. Dadurch wird die lineare Bewegung des Schaltschlittens 15 in eine Drehbewegung des Schalthebels 13 umgesetzt. Das Schaltstück wird dabei von Führungen im Gehäuse geführt, so dass 3- oder 4-polig geschaltet werden kann.The sliding
Abgesehen davon, dass der oben beschriebene Schaltmechanismus eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung verwandeln muss, um den Kontakt zu bewirken, ist eine Zwangsauslösung (Bimetallauslösung) nicht vorgesehen und beim angegebenen Schaltmechanismus auch nicht möglich.In addition to the fact that the switching mechanism described above has to convert a rotary movement into a linear movement in order to bring about the contact, a forced release (bimetal release) is not provided and is also not possible with the specified switching mechanism.
Aus der DE-A-1 765 380 ist ein Schaltschloss für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Last- und Leistungstrennschalter, mit einer Schnellschaltvorrichtung zum schnellen Aus- oder Einschalten bekannt, das mittels eines Kniehebelsystems eine Antriebswelle kraftschlüssig mit einer Schaltwelle verbindet, dessen Sperre nach dem Spannen einer Schaltfeder durch eine Auslösevorrichtung gesteuert wird. Das die Antriebswelle 3 mit der Schaltwelle 2 verbindende Schaltschloss ist als ein aus einem Lenker und einer Lasche bestehendes Kniehebelgelenk ausgebildet. Eine Auslösewelle ist im Gelenkpunkt des einen Kurbeltriebes von den Antriebskräften unbeeinflussbar angeordnet.From DE-A-1 765 380 a switch lock for electrical switching devices, in particular load and power isolating switches, with a quick-switching device for quick switching on or off is known, which by means of a toggle lever system non-positively connects a drive shaft to a switching shaft, the lock of which after tensioning a switching spring is controlled by a trigger device. The switch lock connecting the
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, einen Schaltmechanismus der oben genannten Art anzugeben, der zwei stabile Schaltzustände aufweist und gleichzeitig eine Zwangsauslösung ermöglicht.The object of the invention is to provide a switching mechanism of the type mentioned above which has two stable switching states and at the same time enables forced triggering.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by the features of
Der erfindungsgemässe Schaltmechanismus hat den grossen Vorteil, dass er eine Vervielfachung der Einschaltkraft auf das Schaltsystem des Schalters bewirkt und gleichzeitig eine sehr einfache Zwangsauslösung ermöglicht.The switching mechanism according to the invention has the great advantage that it multiplies the switch-on force on the switching system of the switch and at the same time enables a very simple forced release.
Der angegebene Schaltmechanismus hat sich besonders bewährt für lineare Schalter, wie sie aus DE-A-3402371 und DE-A-3402372 der Firma Doduco KG, Pforzheim, bekannt sind.The specified switching mechanism has proven particularly useful for linear switches, as are known from DE-A-3402371 and DE-A-3402372 from Doduco KG, Pforzheim.
Ein anderer Vorteil des in den Unteransprüchen weiter gekennzeichneten Schaltmechanismus ist die Kombination von Zwangsauslösung auch bei blockiertem Schaltgriff und der normalen Schaltung mittels des Schaltgriffes.Another advantage of the switching mechanism, which is further characterized in the subclaims, is the combination of forced triggering even when the control handle is blocked and normal switching by means of the control handle.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung. Dort wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1 einen Teil eines Schaltmechanismus im eingeschalteten Zustand,
- Fig. 2 denselben Teil des Schaltmechanismus im ausgeschalteten Zustand,
- Fig. 3 einen Schaltschlitten und dessen Verankerung mit dem Schaltmechanismus, und
- Fig. 4 denselben Schaltschlitten in einem Schaltergehäuse gemäss dem Schnitt A-A in Fig. 3.
- 1 shows part of a switching mechanism in the switched-on state,
- 2 the same part of the switching mechanism in the switched-off state,
- Fig. 3 shows a shift carriage and its anchoring with the switching mechanism, and
- 4 shows the same switching slide in a switch housing according to section AA in FIG. 3.
In den Figuren werden jeweils für dieselben Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.In the figures, the same reference numbers are used for the same elements.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Schaltmechanismus zu sehen, der im wesentlichen aus einem langen Schaltarm 1, einem kurzen Schaltarm 2 und einem Schaltschloss 3 besteht. Der lange Schaltarm 1 und der kurze Schaltarm 2 greifen bewegbar ineinander. Am Ende des langen Schaltarmes 1 befindet sich ein drehbarer Nocken 4, der von einer Ausnehmung oder viereckigem Loch 5 am Ende des kurzen Schaltarmes 2 umfasst ist. Der kurze Schaltarm 2 ist als Scharnier ausgebildet, und besteht aus zwei sich teilweise überlappenden Scharnierstücken 2a, 2b, die über eine Scharnierachse 6 drehbar miteinander verbunden sind. Zwischen den überlappenden Teilen des Scharniers 2 befindet sich eine Druckfeder 7, die das Scharnier 2 auseinanderdrückt. Am anderen Ende des kurzen Schaltarmes 2 ist eine vierkantige Drehachse 8 vorgesehen, auf der ein - hier nicht dargestellter - Schaltgriff mit einer Druckfeder aufgesteckt ist. Die vierkantige Drehachse 8 ist an einer Ecke angeschrägt. Der Schaltgriff besitzt eine dementsprechende Ausnehmung, so dass er nur auf eine Art auf die Drehachse aufgesteckt werden kann. Die Achse des Schaltgriffes und die zylinderische Durchführung im Gehäuse haben je einen halbrunden Wulst, derart, dass der Schaltgriff nach dem Ausklinken nur in eine Richtung drehbar ist. Auf der anderen Seite des kurzen Schaltarmes 2 ist ein Vorsprung 9 vorgesehen, der auf einen Auflaufkeil 10 aufläuft. Dieser Auflaufkeil 10 ist fest mit dem Schaltergehaüse verbunden. Das Schaltschloss 3 besteht aus einem drehbaren länglichen Stützhebel 11 und einem drehbaren winkelförmigen Rollenhebel 12, dessen Winkel der Drehpunkt bildet. Am einen Ende des Rollenhebels 12 ist ein Stift 13 vorgesehen, der in einer Verriegelungsecke 14 des Stützhebels 11 vom Ende des langen Schaltarmes 1 gefangengehalten wird (Fig. 1). Der lange Schaltarm 1 ist dabei von nicht dargestellten Druckfedern nach unten vorgespannt. Das Ende des langen Schaltarmes 1 ist sptiz ausgebildet mit einer abgerundeten oberen Kante und einer flaschen unteren Kante. Ein Anschlag 15 begrenzt die Drehung des Rollenhebel 12 im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 2). Am Drehpunkt des Rollenhebels 12 befindet sich ein Haken 16, an dem eine Zugfeder 17 zum Stützhebels 11 angebracht ist. Zwischen dem kurzen Hebelarm 2 und dem Stützhebels 11 befindet sich ein Bügel 18, der ein manuelles Ausschalten ermöglicht. Der Bügel (18) ist im Stützhebel (11) in einer länglichen Kulisse (11a) geführt. Ein Auslösebügel 19, der mit einem nicht dargestellten Auslosemechanismus gekoppelt ist, ist ebenfalls am Stützhebel 11 eingehängt.FIGS. 1 and 2 show a switching mechanism which essentially consists of a
In Fig. 3 ist ein Schaltschlitten 20 in Obenansicht angegeben. Der Schaltschlitten 20 hat in der Mitte einen drehbaren Nocken 21, der von einer Ausnehmung, einem länglichen viereckigen Loch 22 in der Mitte des Schaltarmes 1 ständig umgeben ist. Im Schaltergehäuse befinden sich Führungsschlitze 23 - hier nur schematisch dargestellt -, die eine lineare Bewegung des Schaltschlittens 20 bewirken. Der lange Schaltarm 1 ist an seinem anderen Ende um eine Drehachse 24 drehbar gelagert. Im Schaltschlitten 20 ist an der entsprechenden Stelle ein Längsschlitz 25 vorgesehen, so dass der Schaltschlitten 20 von der Drehachse 24 nicht in seiner Bewegung gehindert wird. Zwei doppelte - strichliert dargestellte - Führungsrippen 26 sind jeweils am Ende der Mittellinie des Schaltschlittens 20 vorgesehen.In Fig. 3, a switching
In Fig. 4 ist ein Querschnitt durch den Schaltschlitten 20 und das Schaltergehäuse 27 gemäss der Linie A-A in Fig. 3 gezeigt. Das Schaltergehäuse 27 ist in vier Schaltkammern 28 unterteilt, die je ein elektrisches Schaltelement 29 enthalten. Ein solches elektrisches Schaltelement 29 ist ausführlich beschrieben in DE-A-3402372. Die nun hier in Klammern angegeben Bezugsziffern und Figuren beziehen sich auf die dortige Beschreibung. Es sind der eingeschaltete Zustand (Fig. 1), das Zwischenstadium des Lichtbogen-Löschens (Fig. 2) und der ausgeschaltete Zustand (Fig. 3) dargestellt. Die starre Achse mit den beiden zylinderischen Elektroden (1 und 2) ist fixiert, und die Hülse (10) verschiebt sich beim Ein- oder Ausschalten. Vier Schaltstege (5, nur zwei sind dargestellt) umringen die starre Achse und werden von der Hülse (10) mitgenommen. Für diese Anwendung hier sind die Hülsen (10) umgekehrt über die starre Achse mit den Elektroden (1 und 2) gestülpt. Zwischen dem konischen Ende mit Absatz der Hülse (10) und der Wand der Schaltkammer 28 ist nun eine - hier nicht gezeichnete - Druckfeder angeordnet. Wenn keine Kraft auf die Hülse (10) ausgeübt wird, ist somit das elektrische Schaltelement 29 ausgeschaltet. Am Schaltschlitten 20 sind Schaltstege 30 angeordnet, die örtlich übereinstimmen mit den Führungsschlitzen 23 im Schaltergehäuse. Die Schaltstege 30 sind etwa gleich lang wie der Durchmesser eines elektrischen Schaltelementes 29. Der Schaltschlitten 20 nimmt somit die Hülsen (10) beim Einschalten mit. Die Druckfedern an den elektrischen Schaltelementen 29 bewirken nun die vorstehend genannte Vorspannung auf den langen Schaltarm 1. Eine Führungsschiene 31 ist oben unter der Gehäusewand über die ganze Breite des Schaltergehäuses 27 angebracht. Diese Führungsschiene 31 wird von den beiden doppelten Führungsrippen 26 umfasst, so dass ein Verkanten des Schaltschlittens 20 verhindert wird.FIG. 4 shows a cross section through the
Die Funktionsweise des obigen Schaltmechanismus ist nun wie folgt:The operation of the above switching mechanism is now as follows:
Im eingeschalteten Zustand (Fig. 1) wird der Stift 13 vom Ende des langen Schaltarmes 1 in die Verriegelungsecke 14 des Stützhebels 11 eingeklemmt. Auf den langen Schaltarm 1 wirkt über den Schaltschlitten 20 die Kraft der gennanten Druckfedern, die sich ihrerseite auf den Hülsen (10) der elektrischen Schaltelemente 27 abstützen. Diese Druckfedern sind stark, um ein schnelles Ausschalten zu bewirken. Ihre Kraft wiegt längstens auf gegen die Kraft der schwachen Zugfeder 17. Der kurze Schaltarm 2 ist durch den Vorsprung 9 und den Auflaufkeil 10 abgehoben, so dass die beiden Schaltarme 1 und 2 nicht mehr ineinandergreifen. Dadurch kann nun der lange Schaltarm 1 unter den kurzen Schaltarm 2 durchgehen. Dies bedeutet, dass eine Zwangsaugslösung über den Auslösebügel 19 auch bei blockiertem Schaltgriff - und blockiertem kurze Schaltarm 2 - stattfinden kann. Bei der Auslösung drückt das spitze Ende des langen Schaltarmes 1 den Stift 13 nach links weg, so dass der lange Schaltarm 1 nach unten springen kann. Der drehbare Nocken 4 ist oben und der kurze Schaltarm 2 ist an entsprechender Stelle unten angeschrägt, so dass die beiden Schaltarme 1 und 2 wieder ineinandergreifen. Der Bügel 18 wirkt auf die gleiche Art auf den Stützhebel 11, so dass auch normal mit dem Schaltgriff ausgeschaltet werden kann.In the switched-on state (FIG. 1), the
Claims (10)
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CH123187 | 1987-03-31 |
Publications (2)
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EP0291668A1 EP0291668A1 (en) | 1988-11-23 |
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Family
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Family Applications (1)
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EP88104945A Expired - Lifetime EP0291668B1 (en) | 1987-03-31 | 1988-03-28 | Control mechanism for a load break switch |
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Also Published As
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