EP0431461A2 - Switch mechanism for an electrical switch - Google Patents
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- H01H1/26—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting with spring blade support
Definitions
- the invention relates to a switching mechanism for an electrical switching device, in particular a signal switch, which switching device has at least one stationary contact piece and a movable contact piece arranged at the free end of a contact finger, the switching device having an adjusting lever and a pivoting part which can thus be pivoted about a pivot axis, with which the Contact finger is connected.
- the switching device in which the switching mechanism is used is in particular a signal switch which has two fixed contact pieces, between which the movable contact piece can be moved back and forth.
- the spring which absorbs the actuating force exerted by the actuating lever, has such a spring characteristic that the actuating force emanating from it and transmitted to the swivel part corresponds exactly to the required contact force. Accordingly, the length of the elongated hole is dimensioned so that the actuating lever with the guide pin guided in the elongated hole does not come into contact with the respective end of the elongated hole, so that the contact force is exceeded and thus an inadmissible deflection of the contact finger is ruled out given the predetermined geometric assignment.
- a return spring works together with the swivel part, which on the one hand rests with its end on the swivel part side against the spring on the swivel part, while its opposite end is supported in a stationary manner in the housing.
- FIG. 1 shows the side view of an electrical switching device 10 in a partially open state. It has a housing 12 in which a manual shift lever 14 is pivotably mounted about an axis of rotation 13, which manual shift lever 14 is designed as a double arm lever, one arm 14a of which is used for manual actuation as a handle and the other arm 14b within the housing 12 with a transmission bracket 15 is connected, which is hinged at its other end to a ratchet lever 17 of a switching mechanism 16.
- the pawl lever 17 interacts with a release lever 21 rotatably mounted about an axis 19 such that a lug 23 of the pawl lever 17 is on a not shown Support edge on the trigger lever 21 can support.
- an actuating lever 18 On the latch lever 17, one end of an actuating lever 18 is articulated, the other end of which is articulated on a swivel part 20, on which swivel part 20 a contact finger 22 is attached, which has a movable double contact piece 24, which has a first fixed contact piece 26 and a second one fixed contact piece 28 cooperates.
- the first fixed contact piece 26 is connected to a first connection terminal 27 and the second fixed contact piece 28 to a second connection terminal 29.
- the pivot lever 20 is U-shaped with two legs 20a and 20b, which are connected to each other by means of a web 20c.
- the contact finger 22 is attached to the web 20c.
- the adjusting lever 18 has at its swivel-part end an angled portion 25 which extends through an elongated hole 34 perpendicular to the leg 20a.
- a spring 36 is attached, which is attached with one arm 37 to the leg 20a by bending and with its other arm 38 the leg 20a approximately parallel to the contact finger 22 and thus overlaps to the web 20c, is bent at an end edge 20d of the leg 20a of the leg 20a perpendicular to the contact finger 22 and is bent vertically inwards into the space between the two legs 20a and 20b at 35 and is then bent back perpendicularly to the contact finger 22 using a guide lug 40.
- the spring 36 is mounted on the pivot 32 by means of a U-shaped bend 36a.
- the end of the arm 44 is located between the leg 20a, the bend 25 of the adjusting lever 18 and the guide lug 40 of the arm 38 of the spring 36, ie within the above-mentioned distance between the guide lug 40 and the inner surface of the leg 20a.
- FIG. 1 shows the switching device in the position in which the movable contact piece 24 bears against the fixed contact piece 26. From this position, the movable contact piece can be pressed against the fixed contact piece 28 by means of the switching mechanism as follows:
- the actuating lever 18 When the manual control lever 14 is actuated, the actuating lever 18 is moved in the direction of its longitudinal axis by means of the bracket 15 and the ratchet lever 17, as a result of which it bears with its bend 25 against the end of the arm 44 of the return spring 41. Furthermore, since the actuating force of the actuating lever 18 is transmitted to the arm 38 of the spring 36 via the bend at 35, the pivot part 20 moves clockwise by means of the spring 36, so that the movable contact piece 24 comes to rest against the fixed contact piece 28.
- the actuating lever 18 presses on the arms 44 and 38, a direct rotation of the pivoting part 20 is avoided because of the spring-loaded movement of the actuating lever 18 in the elongated hole 34 and the contact pressure remains - within limits - independent of the actuating path of the actuating lever 18, namely because the spring or the spring arm 38 or 44 will yield and thus a further increase in the contact force at the contact point 24/28 is avoided. This only builds up the required contact pressure at the contact point.
- the swivel part 20 is connected to a wire 48 with a connecting terminal 30.
Landscapes
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltwerk für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Signalschalter, welches Schaltgerät wenigstens ein ortsfestes Kontaktstück und ein am freien Ende eines Kontaktfingers angeordnetes bewegliches Kontaktstück aufweist, wobei das Schaltwerk einen Stellhebel und ein damit um eine Schwenkachse verschwenkbares Schwenkteil aufweist, mit welchem der Kontaktfinger verbunden ist.The invention relates to a switching mechanism for an electrical switching device, in particular a signal switch, which switching device has at least one stationary contact piece and a movable contact piece arranged at the free end of a contact finger, the switching device having an adjusting lever and a pivoting part which can thus be pivoted about a pivot axis, with which the Contact finger is connected.
Das Schaltgerät, bei dem das Schaltwerk verwendet wird, ist insbesondere ein Signalschalter, der zwei ortsfeste Kontaktstücke aufweist, zwischen denen das bewegliche Kontaktstück hin- und herbewegbar ist.The switching device in which the switching mechanism is used is in particular a signal switch which has two fixed contact pieces, between which the movable contact piece can be moved back and forth.
Kontaktanordnungen in elektrischen Schaltgeräten für Niederspannungs-Installationssysteme, deren bewegliches Kontaktstück an einem Kontaktfinger angeordnet ist, weisen häufig das Problem auf, daß der Kontaktfinger einer Biegebeanspruchung unterworfen ist. Soweit die Biegebeanspruchung im Zusammenhang mit der erforderlichen Kontaktkraft steht und der Kontaktfinger demgemäß auf diese Beanspruchungsart konstruktiv ausgelegt ist, ergeben sich für die Haltbarkeit des Kontaktfingers, d. h. für seine Lebensdauer, keine nachteiligen Folgen.Contact arrangements in electrical switching devices for low-voltage installation systems, the movable contact piece of which is arranged on a contact finger, frequently have the problem that the contact finger is subjected to bending stress. Insofar as the bending stress is related to the required contact force and the contact finger is accordingly designed for this type of stress, the durability of the contact finger, i. H. for its lifespan, no adverse consequences.
Wird allerdings der die Kontaktkraft erzeugenden Biegebeanspruchung eine weitere Beanspruchung überlagert, die aus fertigungsbedingten Toleranzen des zur Übertragung der Stellkraft und der Kontaktkraft vorgesehenen Hebelanordnung resultiert, kann diese Überbeanspruchung zu ungewünschten Störungen führen.If, however, a further stress is superimposed on the bending stress generating the contact force, which results from manufacturing-related tolerances of the lever arrangement provided for transmitting the actuating force and the contact force, this excessive stress can lead to undesired disturbances.
Insbesondere wenn der Kontaktfinger durch einen Stellhebel aus gebogenem Draht gebildet ist, führen ungünstige Toleranzlagen des Stellhebels sowie der diesem zugeordneten Anschlußstelle am Kontaktfinger zu einem Überhub, der über die erforderliche Kontaktkraft hinausgeht und eine Durchbiegung des Kontaktfingers zur Folge hat.In particular, if the contact finger is formed by a control lever made of bent wire, unfavorable tolerance positions of the control lever and the associated connection point on the contact finger lead to an overstroke which goes beyond the required contact force and causes the contact finger to bend.
Interne Prüfungen haben gezeigt, daß solche unterschiedlichen Überhubwerte sich nachteilig auf die Lebensdauer des Schaltgerätes auswirken.Internal tests have shown that such different overstroke values have an adverse effect on the service life of the switchgear.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schaltwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, das kostengünstig und einfach herstellbar ist und gleichzeitig zuverlässige Funktion auch nach langer Betriebszeit sicherstellt unter Vermeidung der bekannten Nachteile. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a switching mechanism of the type mentioned at the outset which is inexpensive and simple to manufacture and at the same time ensures reliable operation even after a long operating time, avoiding the known disadvantages. This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.
Aufgrund der Zwischenschaltung der Feder zwischen dem Stellhebel und dem Schwenkteil wird erreicht, daß nach Einschalten, d. h. nach Aufliegen des beweglichen Kontaktstückes und Herstellung der Kontaktkraft gegenüber dem festen Kontaktstück die weitere Bewegung des Stellhebels auf die Feder wirkt, wodurch quasi der Ort der Krafteinleitung der Stellkraft in das Schwenkteil lageveränderlich ist, d. h. entsprechend der aufgebrachten Stellkraft sich verlagert, so daß die auf den Kontaktfinger ausgeübte Stellkraft die erforderliche Kontaktkraft des beweglichen Kontaktstückes nicht übersteigt und auf diese Weise zu einer unzulässigen Verbiegung des Kontaktfingers führt.Due to the interposition of the spring between the actuating lever and the pivoting part is achieved that after switching on, d. H. after contact of the movable contact piece and production of the contact force with respect to the fixed contact piece, the further movement of the actuating lever acts on the spring, as a result of which the location of the force introduction of the actuating force into the pivoting part can be changed in position, d. H. moves in accordance with the applied positioning force, so that the positioning force exerted on the contact finger does not exceed the required contact force of the movable contact piece and in this way leads to an impermissible bending of the contact finger.
Die Feder, die die vom Stellhebel ausgeübte Stellkraft aufnimmt, besitzt eine solche Federkennlinie, daß die von ihr ausgehende, auf das Schwenkteil übertragene Stellkraft gerade der erforderlichen Kontaktkraft entspricht. Demgemäß ist auch die Länge des Langloches bemessen, so daß der Stellhebel mit dem in dem Langloch geführten Führungszapfen am jeweiligen Langlochende nicht zur Anlage kommt, wodurch bei der vorgegebenen geometrischen Zuordnung eine Überschreitung der Kontaktkraft und damit eine unzulässige Durchbiegung des Kontaktfingers ausgeschlossen ist.The spring, which absorbs the actuating force exerted by the actuating lever, has such a spring characteristic that the actuating force emanating from it and transmitted to the swivel part corresponds exactly to the required contact force. Accordingly, the length of the elongated hole is dimensioned so that the actuating lever with the guide pin guided in the elongated hole does not come into contact with the respective end of the elongated hole, so that the contact force is exceeded and thus an inadmissible deflection of the contact finger is ruled out given the predetermined geometric assignment.
In zweckmäßiger Weise arbeitet mit dem Schwenkteil eine Rückstellfeder zusammen, die einerseits mit ihrem schwenkteilseitigen Ende an der am Schwenkteil befindlichen Feder anliegt, während ihr entgegengesetztes Ende sich ortsfest im Gehäuse abstützt.Advantageously, a return spring works together with the swivel part, which on the one hand rests with its end on the swivel part side against the spring on the swivel part, while its opposite end is supported in a stationary manner in the housing.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements and improvements of the invention can be found in the further subclaims.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.The invention, advantageous refinements and particular advantages of the invention are to be explained and described in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing.
- Figur 1 Figure 1
- eine Seitenansicht eines teilweise geöffneten Schaltgerätes mit der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung,a side view of a partially open switching device with the contact arrangement according to the invention,
- Figur 2 Figure 2
- eine auszugsweise Vergrößerung der Kontaktanordnung aus Figur 1,1 shows an enlargement of the contact arrangement from FIG. 1,
- Figur 3 Figure 3
- ein Längsschnitt durch die in Figur 2 gezeigte Anordnung entlang der Schnittlinie II-II.a longitudinal section through the arrangement shown in Figure 2 along the section line II-II.
Die Figur 1 zeigt die Seitenansicht eines elektrischen Schaltgerätes 10 in teilweise geöffnetem Zustand. Es besitzt ein Gehäuse 12, in dem ein Handschalthebel 14 um eine Drehachse 13 schwenkbar drehbar gelagert ist, welcher Handschalthebel 14 als Doppelarmhebel ausgebildet ist, dessen einer Arm 14a zur manuellen Betätigung als Griff dient und dessen anderer Arm 14b innerhalb des Gehäuses 12 mit einem Übertragungsbügel 15 verbunden ist, der mit seinem anderen Ende an einem Klinkenhebel 17 eines Schaltwerkes 16 angelenkt ist. Der Klinkenhebel 17 wirkt mit einem um eine Achse 19 drehbar gelagerten Auslösehebel 21 dergestalt zusammen, daß sich eine Nase 23 des Klinkenhebels 17 an einer nicht näher dargestellten Auflagekante am Auslösehebel 21 abstützen kann. An dem Klinkenhebel 17 ist ein Ende eines Stellhebels 18 angelenkt, dessen anderes Ende an einem Schwenkteil 20 angelenkt ist, an welchem Schwenkteil 20 ein Kontaktfinger 22 angebracht ist, der ein bewegliches Doppelkontaktstück 24 aufweist, das mit einem ersten festen Kontaktstück 26 und mit einem zweiten festen Kontaktstück 28 zusammenwirkt. Das erste feste Kontaktstück 26 ist mit einer ersten Anschlußklemme 27 und das zweite feste Kontaktstück 28 mit einer zweiten Anschlußklemme 29 verbunden.FIG. 1 shows the side view of an electrical switching device 10 in a partially open state. It has a
Wie aus der Figur 2 ersichtlich ist, ist der Schwenkhebel 20 U-förmig mit zwei Schenkeln 20a und 20b ausgebildet, die mittels eines Steges 20c miteinander verbunden sind. Der Kontaktfinger 22 ist am Steg 20c befestigt.As can be seen from Figure 2, the
Der Stellhebel 18 besitzt an seinem schwenkteilseitigen Ende eine Abwinkelung 25, welche durch ein Langloch 34 senkrecht zu dem Schenkel 20a hindurchgreift. Am Schwenkteil 20, welches über einen Drehzapfen 32 ortsfest im Gehäuse drehbar gelagert ist, ist eine Feder 36 angebracht, die mit ihrem einen Arm 37 am Schenkel 20a durch Umbiegen befestigt ist und mit ihrem anderen Arm 38 den Schenkel 20a etwa parallel zum Kontaktfinger 22 und damit zum Steg 20c übergreift, an einer senkrecht zum Kontaktfinger 22 verlaufenden Stirnkante 20d des Schenkels 20a senkrecht nach innen in den Zwischenraum zwischen den beiden Schenkeln 20a und 20b bei 35 hineingebogen und dann senkrecht dazu mit einer Führungsnase 40 zum Kontaktfinger 22 zurückgebogen ist. Zwischen der Führungsnase 40 und der Innenfläche des Schenkels 20a besteht so ein Abstand. Die Feder 36 ist mittels einer U-förmigen Ausbiegung 36a an dem Drehzapfen 32 gelagert. Am Schwenkteil 20 ist auch eine um die Achse 32 des Schwenkteiles innerhalb der beiden Schenkel 20a und 20b herumgewickelte Rückstellfeder 41 vorgesehen, die als Doppelarmrückstellfeder ausgebildet ist und mit ihrem einen Arm 42 gegen eine innerhalb des Gehäuses angeformte Wand 43 zum Anliegen kommt, wogegen der andere Arm 44 der Rückstellfeder 31 parallel zum Schenkel 20a des Schwenkteiles 20 und zum Kontaktfinger 22 verläuft und die Stirnkante 20d sowie die Führungsnase 40 überragt. Das Ende des Armes 44 befindet sich zwischen dem Schenkel 20a, der Abwinkelung 25 des Stellhebels 18 und der Führungsnase 40 des Armes 38 der Feder 36, d. h. innerhalb des oben genannten Abstandes zwischen der Führungsnase 40 und der Innenfläche des Schenkels 20a.The adjusting
Die Figur 1 zeigt das Schaltgerät in der Stellung, in der das bewegliche Kontaktstück 24 gegen das Festkontaktstück 26 anliegt. Aus dieser Stellung kann das bewegliche Kontaktstück mittels des Schaltwerkes gegen das feste Kontaktstück 28 wie folgt gedrückt werden:FIG. 1 shows the switching device in the position in which the
Bei Betätigung des Handschalthebels 14 wird über den Bügel 15 und den Klinkenhebel 17 der Stellhebel 18 in Richtung seiner Längsachse bewegt, wodurch dieser mit seiner Abwinkelung 25 gegen das Ende des Armes 44 der Rückstellfeder 41 zum Anliegen kommt. Da weiterhin über die Abwinkelung bei 35 die Stellkraft des Stellhebels 18 auf den Arm 38 der Feder 36 übertragen wird, bewegt sich mittels der Feder 36 das Schwenkteil 20 im Uhrzeigersinn, so daß das bewegliche Kontaktstück 24 gegen das feste Kontaktstück 28 zum Anliegen kommt. Bei weiterer Bewegung des Stellhebels 18 in seiner Längsrichtung wird der mit der Führungsnase 40 versehene Schenkel 38 der Feder 36 gespannt und die hieraus resultierende Kraft über den anderen Schenkel 37 der Feder 36 auf das Schwenkteil 20 und damit auf den Kontaktfinger 22 übertragen, wobei der Kontaktdruck durch das Zusammenwirken der Federchrakteristika des Kontaktfingers 22, des Armes 44 und auch des Armes 38 bestimmt wird. Hierdurch wird der erforderliche Kontaktdruck an der Kontaktstelle zwischen dem beweglichen Kontaktstück 24 und dem festen Kontaktstück 28 erzeugt. Da darüberhinaus der Stellhebel 18 auf die Arme 44 und 38 drückt, ist eine unmittelbare Verdrehung des Schwenkteils 20 wegen der abgefederten Bewegung des Stellhebels 18 im Langloch 34 vermieden und der Kontaktdruck bleibt - in Grenzen - unabhängig vom Stellweg des Stellhebels 18, weil nämlich die Feder bzw. der Federarm 38 bzw. 44 nachgeben wird und so eine weitere Erhöhung der Kontaktkraft an der Kontaktstelle 24/28 vermieden ist. Damit wird an der Kontaktstelle nur der erforderliche Kontaktdruck aufgebaut. Das Schwenkteil 20 ist mit einer Litze 48 mit einer Anschlußklemme 30 verbunden.When the
Claims (7)
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