EP0578188A1 - Electrical switching device - Google Patents

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Publication number
EP0578188A1
EP0578188A1 EP93110746A EP93110746A EP0578188A1 EP 0578188 A1 EP0578188 A1 EP 0578188A1 EP 93110746 A EP93110746 A EP 93110746A EP 93110746 A EP93110746 A EP 93110746A EP 0578188 A1 EP0578188 A1 EP 0578188A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lever
spring
switch
contact
contact lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93110746A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Richard Kommert
Klaus-Peter Eppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Patent GmbH
Original Assignee
ABB Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Patent GmbH filed Critical ABB Patent GmbH
Publication of EP0578188A1 publication Critical patent/EP0578188A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device, in particular an electrical circuit breaker, residual current circuit breaker, motor protection switch or the like.
  • an electrical switching device in particular an electrical circuit breaker, residual current circuit breaker, motor protection switch or the like.
  • the first lever arm serves as a switching handle and the second lever arm of the contact lever in the region of the free end of the second lever arm is rotatably mounted on a joint and with a latch having a latching point and a pivotable contact lever.
  • Such switch locks have - as usual - a latching point and a storage spring, the energy of which is released during the unlatching and transferred to the movable contact piece in order to separate the movable contact piece from the fixed contact piece.
  • Switch locks are known in large numbers.
  • DE-AS 25 16 594 shows a rear derailleur with a contact lever pivotable about a first fixed pivot point.
  • the contact pressure is generated by a spring, which is supported on the one hand on the contact lever and on the other hand on a toggle lever which is itself supported in a second pivot point.
  • the toggle lever forms a latching point with a lever mounted on the first rotary lever, an impact anchor acting on the lever for unlatching.
  • the toggle lever is mounted on an angle lever, which is also mounted in a fixed, third pivot point.
  • a switch toggle for manual switch-on is not shown. Without a switch toggle, there are a total of seven parts that make up the switch lock.
  • DE-PS 34 25 996 shows a switch lock with a movable contact piece, a drive lever, a handle, a ratchet lever and a toggle lever with two lever arms, one of the lever arms being articulated on a switching shaft on which the movable contact piece is mounted.
  • the ratchet lever rests on a latching point.
  • This switch lock is also relatively complicated and has more than seven parts.
  • the switch lock described in DE-PS 37 17 733 shows a fixed axis on which a contact lever, a release lever, a pawl carrying lever and a leg spring are mounted. Furthermore, the switch lock has a switch toggle, which is coupled to the pawl carrying lever via a releasable tab. Here, too, there are more than seven parts that together form the switching lock.
  • the object of the invention is to provide a switching device of the type mentioned, the switch lock is considerably simplified when forming a latching point compared to the known switch locks, in particular in which significantly fewer parts must be provided.
  • This object is achieved in that there is a latching point between the switching knob and the contact lever in the region of the second lever arm, in which the contact lever is latched by means of a first spring, the first spring exerting a torque around the bearing point of the switching knob on the contact lever and thus creates the contact force.
  • a further advantageous embodiment of the invention can go that the latching point has a latch lever which is integrally formed on the contact lever and is designed to be resilient in itself.
  • This pawl lever molded onto the contact lever interacts with the contact lever, insofar as these two form a latching point with one another in accordance with the characterizing features of claim 3.
  • a second spring is provided which exerts a torque in the opposite direction, the torque of the first spring being greater in the switch-on position and smaller than the torque of the second spring in the switch-off position.
  • the direction of force of the second spring is oriented so that it holds the contact lever and the switching knob in the off position.
  • a switching lock is created which has only four parts, namely the switching toggle, the contact lever and the first and second springs.
  • the first spring In the latched state, the first spring always acts in the closing direction of the switch, whereas the second spring is oriented and acts on the switching knob at such an angle that the component acting in the opening direction is small compared to the spring force.
  • the direction of force of the second spring changes with the movement of the articulation point between the second lever arm and the contact lever in such a way that the force or force exerted on the switching knob the torque is significantly greater than the torque originating from the first spring.
  • the articulation point of the second spring is displaced on the gear knob, whereas the stationary articulation point remains fixed, as a result of which the angle between the connecting line of the stationary articulation point of the second spring and the bearing point of the gear knob changed; in the on position the angle is very small, whereas in the off position it is significantly enlarged.
  • the lever elements are only indicated by lines to represent the switch lock.
  • the switch lock has a switch toggle 10, which is designed as a double arm lever and is rotatably mounted about a fixed bearing 11.
  • the first lever arm 12 of the double arm lever 10 forms the switching handle with which the switch can be switched on and off manually.
  • the shift knob 10 also has a second lever arm 13, the two lever arms 12 and 13 forming an obtuse angle with one another.
  • the second lever arm 13 is approximately twice as long as the first lever arm 12.
  • a contact lever 15 is pivotably articulated at a distance d from the free end of the second lever arm 13 at a distance d from the free end of the second lever arm 13 there is an articulation point 14 to which a contact lever 15 is pivotably articulated.
  • the distance d is approximately 1/5 of the length l of the second lever arm 13.
  • the contact lever articulated approximately at its center on the joint 14 on the lever arm 13 has at its end opposite the bearing point 11 a contact piece 16 which is only shown schematically and which serves as a movable contact piece and cooperates with a fixed contact piece, not shown.
  • a projection 18 is fastened approximately perpendicular to the lever arm 13, which crosses the lever arm 13 in the position shown in FIG. 1 and interacts with a latching lever 19 at the free end opposite the end point 17, which is connected to the lever arm 13.
  • the latch lever 19 is resiliently formed on the lever arm 13.
  • a compression spring 20 which is merely represented by an arrow, engages, the other end of which is fixedly attached to a clamping point 21.
  • another spring 22 engages, the other end of which is likewise fixed in place at an articulation point 23.
  • the two lever arms 12 and 13 form, as mentioned above, an obtuse angle, which is designated by the reference number ⁇ 2.
  • the direction of force of the spring 20 forms an angle ⁇ 1 with the connecting line of the articulated axes 11 and 14,
  • the contact lever 15 forms an angle ⁇ 3 with the connecting line of the two articulated axes 11 and 14, the angles ⁇ 1 and ⁇ 3 about the articulated axis 14 from the connecting line of the articulated axes 11 and 14 are counted out.
  • the articulation point 23 for the spring 22 is arranged on the side of the connecting line of the axes 11 and 14 lying on the contact point or the movable or fixed contact piece, the direction of force of the spring 22 forming approximately a right angle ⁇ 4 with the contact lever 15.
  • FIG. 3 also shows the so-called free release position I.
  • the switching handle 12 and thus the switching knob 10 are held in place and by a release force, which is represented by the arrow F2, the release point is released.
  • the force of the spring 22 generates a torque around the rotary bearing 14 and thereby the contact opening force F 1 is generated. If the control handle 12 is now held further, the movable contact lever 15 rotates until it stops, as shown in FIG. 4, on a fixed bearing 24.
  • FIG. 4 is the so-called free release position II when the control handle 12 is held. The release position is reached because the spring force 21 moves the switch lock into this switch-off position and holds it there in a stable manner.
  • the switching handle 12 is rotated clockwise around the axis of rotation 11 until the movable contact piece 16 attaches to the fixed contact piece, not shown, which is characterized in FIG. 1 by the arrow F 3.
  • FIG. 5 shows an insight into a circuit breaker housing 50.
  • the bottom surface of the housing 50 has a recess 51 with a fixed nose 52 and a movable nose 53, with which the switch housing can be snapped onto a top-hat rail.
  • the housing 50 has terminals 54 and 55, of which the terminal 54 shown on the left is connected to a connecting conductor 56 with a fixed contact piece 57 which interacts with a movable contact piece 58 which is attached to a contact lever 59.
  • a switch toggle 60 is rotatably mounted on an axis 61, which is equipped as a double arm lever with a first lever arm 62 serving as a switching handle and a second lever arm 63, whereby at the free end of the second lever arm 63 via an axle bearing 64 which is also known as Double-arm lever trained contact lever 59 is mounted.
  • a nose 65 is formed on the end of the contact lever 59 opposite the movable contact piece 58.
  • a U-shaped arm 66 is formed on the switching knob 60, for example in the area of the axis 61, the open side of the U-shape pointing towards the axis 61.
  • the free leg 68 has a latching lug 70 which, together with the lug 65, forms a latching point.
  • the arm 66 with the leg 68 and the web 67 corresponds to the latch lever 19 of the embodiment according to FIGS. 1 to 4.
  • the nose 65 is the part which has been given the reference number 18 in the embodiments according to FIGS. 1 to 4.
  • the switch according to FIG. 5 has an arc quenching chamber 71 which, as can be seen, brings about a zero point quenching. Furthermore, the switch according to FIG. 5 has an electromagnet system 72 with which the switch can be actuated, in which, for example, the arm 68 is bent in the direction of the arrow V, so that the latching point 65/70 is released.
  • FIG. 6 only shows a shift knob 80.
  • This shift knob is rotatably mounted in the housing 50 with an axis 81, which corresponds to the axis 61.
  • the switch toggle 80 is also designed as a double-arm lever with a first lever arm 82, which serves as a switching handle, and with a second lever arm 83, which has a boomerang-like shape and has an axle bearing 84 at its free end, on which one corresponds to the contact lever 59 , not shown contact lever can be stored.
  • An approximately V-shaped projection 85 is provided on the switching knob 80 in a manner similar to the switching knob 60; with one arm 86, the projection 85 connects to the switching knob 80 and the other leg 87 points to the second lever arm 83.
  • a projection 88 is provided, which corresponds to the detent 70 and against which a nose corresponding to the nose 65 of the contact lever 59 can engage.
  • the essential difference between the embodiments of FIGS. 5 and 6 is that the projection 85 is formed on the other side of the switching knob 80 than the arm 66 on the switching knob 60.
  • the first lever arm 62 or 82 corresponds to the first lever arm 12 of FIG. 1 and the second lever arm 63 or 83 corresponds to the second lever arm 13.
  • the bearing points 64 and 84 correspond to the bearing point 14 and the contact lever 59 to the contact lever 15.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown in the above description. she can can of course be realized in many designs and configurations. In particular, it can be implemented in all types of electrical switching devices in which a latching point is present, for. B. with a line, residual current, motor protection switch or a circuit breaker.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

An electrical switch has a switching toggle (10) which is supported such that it can rotate, a latching point (18, 19) and a latching mechanism which has a contact lever (15) which can move in a pivoting manner. In order to reduce the number of components, the switching toggle (10) is constructed as a double-armed lever whose first lever arm (12) acts as a switching handle (grip), the contact lever (15) being supported, such that it can rotate by a hinge (14), on the second lever arm (13) of the double-armed lever, in the region of the free end of the second lever arm (13). A latching point (18, 19), in which the contact lever (15) is latched by means of a first spring (22), is located between the switching toggle (10) and the contact lever (15), in the region of the second lever arm (13), the first spring (22) exerting a torque on the contact lever about the bearing point (11) of the switching toggle, and thus producing the contact force. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen elektrischen Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter, Motorschutzschalter oder dgl. mit einem einen drehbar gelagerten Schaltknebel, der als Doppelarmhebel ausgebildet ist, dessen erster Hebelarm als Schaltgriff dient und an dessen zweitem Hebelarm der Kontakthebel im Bereich des freien Endes des zweiten Hebelarmes an einem Gelenk drehbar gelagert ist und mit einem eine Verklinkungsstelle und einen schwenkbeweglichen Kontakthebel aufweisenden Schaltschloß.The invention relates to an electrical switching device, in particular an electrical circuit breaker, residual current circuit breaker, motor protection switch or the like. With a rotatably mounted switching knob, which is designed as a double arm lever, the first lever arm serves as a switching handle and the second lever arm of the contact lever in the region of the free end of the second lever arm is rotatably mounted on a joint and with a latch having a latching point and a pivotable contact lever.

Sie betrifft insbesondere ein Schaltschloß für einen Selbstschalter. Derartige Schaltschlösser besitzen - wie üblich - eine Verklinkungsstelle und eine Speicherfeder, deren Energie bei der Entklinkung freigegeben und auf das bewegliche Kontaktstück übertragen wird, um das bewegliche Kontaktstück vom festen Kontaktstück zu trennen.It relates in particular to a switch lock for a self-switch. Such switch locks have - as usual - a latching point and a storage spring, the energy of which is released during the unlatching and transferred to the movable contact piece in order to separate the movable contact piece from the fixed contact piece.

Schaltschlösser sind in großer Vielzahl bekannt. Beispielsweise zeigt die DE-AS 25 16 594 ein Schaltwerk mit einem um einen ersten ortsfesten Drehpunkt schwenkbaren Kontakthebel. Der Kontaktdruck wird durch eine Feder erzeugt, die sich einerseits am Kontakthebel und andererseits an einem Kniehebel abstützt, der selbst in einem zweiten Drehpunkt gelagert ist. Der Kniehebel bildet mit einem am ersten Drehhebel gelagerten Hebel eine Verklinkungsstelle, wobei auf den Hebel ein Schlaganker zur Entklinkung einwirkt. Der Kniehebel ist an einem Winkelhebel gelagert, der in einem ebenfalls ortsfesten dritten Drehpunkt gelagert ist. Nicht dargestellt ist ein Schaltknebel zum manuellen Einschalten. Ohne Schaltknebel sind insgesamt sieben Teile vorhanden, aus denen das Schaltschloß zusammengesetzt ist.Switch locks are known in large numbers. For example, DE-AS 25 16 594 shows a rear derailleur with a contact lever pivotable about a first fixed pivot point. The contact pressure is generated by a spring, which is supported on the one hand on the contact lever and on the other hand on a toggle lever which is itself supported in a second pivot point. The toggle lever forms a latching point with a lever mounted on the first rotary lever, an impact anchor acting on the lever for unlatching. The toggle lever is mounted on an angle lever, which is also mounted in a fixed, third pivot point. A switch toggle for manual switch-on is not shown. Without a switch toggle, there are a total of seven parts that make up the switch lock.

Die DE-PS 34 25 996 zeigt ein Schaltschloß mit einem beweglichen Kontaktstück, einem Antriebshebel, einer Handhabe, einem Klinkenhebel und einem Kniehebel mit zwei Hebelarmen, wobei einer der Hebelarme an einer Schaltwelle angelenkt ist, an der das bewegliche Kontaktstück gelagert ist. Der Klinkenhebel liegt an einer Verklinkungsstelle an. Dieses Schaltschloß ist ebenfalls relativ kompliziert und besitzt mehr als sieben Teile.DE-PS 34 25 996 shows a switch lock with a movable contact piece, a drive lever, a handle, a ratchet lever and a toggle lever with two lever arms, one of the lever arms being articulated on a switching shaft on which the movable contact piece is mounted. The ratchet lever rests on a latching point. This switch lock is also relatively complicated and has more than seven parts.

Das in der DE-PS 37 17 733 beschriebene Schaltschloß zeigt eine ortsfeste Achse, an der ein Kontakthebel, ein Auslösehebel, eine Klinkentragehebel sowie eine Schenkelfeder gelagert sind. Weiterhin besitzt das Schaltschloß einen Schaltknebel, der mit dem Klinkentragehebel über eine ausklinkbare Lasche gekuppelt ist. Auch hier sind mehr als sieben Teile vorhanden, die zusammen das Schaltschloß bilden.The switch lock described in DE-PS 37 17 733 shows a fixed axis on which a contact lever, a release lever, a pawl carrying lever and a leg spring are mounted. Furthermore, the switch lock has a switch toggle, which is coupled to the pawl carrying lever via a releasable tab. Here, too, there are more than seven parts that together form the switching lock.

Das gleiche gilt auch für das Schaltschloß des Leitungsschutzschalters nach der DE-PS 30 21 867 und für das Schaltschloß des Schalters nach der EP 0 103 167 A1.The same also applies to the switch lock of the circuit breaker according to DE-PS 30 21 867 and to the switch lock of the switch according to EP 0 103 167 A1.

Bei allen diesen Schaltgeräten zeigt sich, daß die Lagerung des Schaltknebels und die des Kontakthebels voneinander getrennt sind, d. h., daß jeweils eine Achse für den Schaltknebel und eine andere davon räumlich getrennte Achse für den Kontakthebel vorgesehen sind. Zur Verbindung des Schaltknebels mit dem Kontakthebel und auch zur Bildung einer Verklinkungsstelle ist ein Getriebe vorzusehen, welches aus mehreren Teilen gebildet ist.In all of these switching devices, it can be seen that the mounting of the switching knob and that of the contact lever are separate from one another, i. that is, an axis for the shift knob and another spatially separate axis for the contact lever are provided. To connect the switch toggle with the contact lever and also to form a latching point, a gear is to be provided, which is formed from several parts.

Ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Art ist aus der FR-PS 1 239 387 bekannt geworden. Auch bei diesem Schalter ist der Kontakthebel an dem Schaltknebel gelagert, wobei allerdings eine Verklinkung nicht vorhanden ist. Vielmehr handelt es sich hierbei um eine Anordnung, bei der der Schaltknebel und der Doppelarmhebel in Einschaltstellung eine erste stabile Lage einnehmen, die bei einer Auslösung über eine Totpunktlage hinweg in eine zweite stabile Lage geändert wird.An electrical switching device of the type mentioned is known from FR-PS 1 239 387. In this switch, too, the contact lever is mounted on the switching knob, although there is no latching. Rather, it is an arrangement in which the switch toggle and the double-arm lever assume a first stable position in the switched-on position, which is changed to a second stable position when triggered over a dead center position.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Schaltschloß bei Bildung einer Verklinkungsstelle gegenüber den bekannten Schaltschlössern erheblich vereinfacht ist, insbesondere bei dem deutlich weniger Teile vorgesehen sein müssen.The object of the invention is to provide a switching device of the type mentioned, the switch lock is considerably simplified when forming a latching point compared to the known switch locks, in particular in which significantly fewer parts must be provided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich zwischen dem Schaltknebel und dem Kontakthebel im Bereich des zweiten Hebelarms eine Verklinkungsstelle befindet, in der der Kontakthebel mittels einer ersten Feder verklinkt ist, wobei die erste Feder ein Drehmoment um die Lagerstelle des Schaltknebels auf den Kontakthebel ausübt und somit die Kontaktkraft erzeugt.This object is achieved in that there is a latching point between the switching knob and the contact lever in the region of the second lever arm, in which the contact lever is latched by means of a first spring, the first spring exerting a torque around the bearing point of the switching knob on the contact lever and thus creates the contact force.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß die Verklinkungsstelle einen Klinkenhebel aufweist, der an dem Kontakthebel angeformt und in sich federnd ausgebildet ist.A further advantageous embodiment of the invention can go that the latching point has a latch lever which is integrally formed on the contact lever and is designed to be resilient in itself.

Dieser an dem Kontakthebel angeformte Klinkenhebel wirkt mit dem Kontakthebel zusammen, insoweit, als diese beiden gemäß kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 3 eine Verklinkungsstelle miteinander bilden.This pawl lever molded onto the contact lever interacts with the contact lever, insofar as these two form a latching point with one another in accordance with the characterizing features of claim 3.

Zusätzlich ist eine zweite Feder vorgesehen, die ein Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung ausübt, wobei das Drehmoment der ersten Feder in der Einschaltstellung größer und in der Ausschaltstellung kleiner ist als das Drehmoment der zweiten Feder.In addition, a second spring is provided which exerts a torque in the opposite direction, the torque of the first spring being greater in the switch-on position and smaller than the torque of the second spring in the switch-off position.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kraftrichtung der zweiten Feder so ausgerichtet, daß sie den Kontakthebel und den Schaltknebel in Ausschaltstellung hält.In a preferred embodiment of the invention, the direction of force of the second spring is oriented so that it holds the contact lever and the switching knob in the off position.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein Schaltschloß geschaffen, welches lediglich vier Teile aufweist, nämlich den Schaltknebel, den Kontakthebel sowie die erste und zweite Feder. Im Verklinkungszustand wirkt die erste Feder immer in Schließrichtung des Schalters, wogegen die zweite Feder so ausgerichtet ist und in einem solchen Winkel auf den Schaltknebel einwirkt, daß die in Öffnungsrichtung wirkende Komponente gegenüber der Federkraft klein ist. Wenn sich der Kontakthebel in die Ausschaltstellung bewegt, verändert sich mit der Bewegung des Gelenkpunktes zwischen dem zweiten Hebelarm und dem Kontakthebel die Kraftrichtung der zweiten Feder dahingehend, daß die auf den Schaltknebel ausgeübte Kraft bzw. das Drehmoment deutlich größer ist als das von der ersten Feder herrührende Drehmoment.Because of the configuration according to the invention, a switching lock is created which has only four parts, namely the switching toggle, the contact lever and the first and second springs. In the latched state, the first spring always acts in the closing direction of the switch, whereas the second spring is oriented and acts on the switching knob at such an angle that the component acting in the opening direction is small compared to the spring force. When the contact lever moves into the switch-off position, the direction of force of the second spring changes with the movement of the articulation point between the second lever arm and the contact lever in such a way that the force or force exerted on the switching knob the torque is significantly greater than the torque originating from the first spring.

Da die zweite Feder einerseits ortsfest im Schaltgerät und andererseits am Schaltknebel angelenkt ist, verlagert sich der Anlenkpunkt der zweiten Feder am Schaltknebel, wogegen der ortsfeste Anlenkpunkt feststehen bleibt, wodurch sich der Winkel zwischen der Verbindungslinie der ortsfesten Anlenkstelle der zweiten Feder mit der Lagerstelle des Schaltknebels verändert; in Einschaltstellung ist der Winkel sehr klein, wogegen er in Ausschaltstellung deutlich vergrößert ist.Since the second spring is articulated on the one hand in the switching device and on the other hand on the shift knob, the articulation point of the second spring is displaced on the gear knob, whereas the stationary articulation point remains fixed, as a result of which the angle between the connecting line of the stationary articulation point of the second spring and the bearing point of the gear knob changed; in the on position the angle is very small, whereas in the off position it is significantly enlarged.

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 der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltschlosses schematisch und zwei Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.Based on the drawing, in which an embodiment of a switch lock according to the invention is shown schematically and two configurations of the invention, the invention and further advantageous configurations and improvements are to be explained and described in more detail.

Es zeigen:

Figur 1
das Schaltschloß in Einschaltstellung,
Figur 2
das Schaltschloß in Ausschaltstellung,
Figur 3
das Schaltschloß in Auslösestellung,
Figur 4
das Schaltschloß in der sog. Freiauslösestellung,
Figur 5
eine besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung, und
Figur 6
eine Seitenansicht eines weiteren Kontakthebels.
Show it:
Figure 1
the key switch in the on position,
Figure 2
the key switch in the off position,
Figure 3
the key switch in the release position,
Figure 4
the key switch in the so-called free release position,
Figure 5
a special embodiment of the arrangement according to the invention, and
Figure 6
a side view of another contact lever.

In den Figuren 1 bis 4 sind zur Darstellung des Schaltschlosses die Hebelelemente lediglich durch Linien angedeutet. Das Schaltschloß besitzt einen Schaltknebel 10, der als Doppelarmhebel ausgebildet und um eine ortsfeste Lagerstelle 11 drehbar gelagert ist. Der erste Hebelarm 12 des Doppelarmhebels 10 bildet den Schaltgriff, mit dem der Schalter manuell ein- bzw. ausgeschaltet werden kann. Der Schaltknebel 10 besitzt weiterhin einen zweiten Hebelarm 13, wobei die beiden Hebelarme 12 und 13 einen stumpfen Winkel miteinander bilden. Der zweite Hebelarm 13 ist etwa doppelt so lang wie der erste Hebelarm 12.In Figures 1 to 4, the lever elements are only indicated by lines to represent the switch lock. The switch lock has a switch toggle 10, which is designed as a double arm lever and is rotatably mounted about a fixed bearing 11. The first lever arm 12 of the double arm lever 10 forms the switching handle with which the switch can be switched on and off manually. The shift knob 10 also has a second lever arm 13, the two lever arms 12 and 13 forming an obtuse angle with one another. The second lever arm 13 is approximately twice as long as the first lever arm 12.

In einem Abstand d vom freien Ende des zweiten Hebelarms 13 befindet sich eine Gelenkstelle 14, an der ein Kontakthebel 15 schwenkbar angelenkt ist. Die Entfernung d beträgt etwa 1/5 der Länge l des zweiten Hebelarms 13. Der etwa in seiner Mitte am Gelenk 14 am Hebelarm 13 angelenkte Kontakthebel besitzt an seinem der Lagerstelle 11 entgegengesetzten Ende ein lediglich schematisch dargestelltes Kontaktstück 16, welches als bewegliches Kontaktstück dient und mit einem nicht dargestellten festen Kontaktstück zusammenwirkt. An dem zur Lagerstelle 11 hin gerichteten sog. inneren Ende 17 ist etwa senkrecht zum Hebelarm 13 ein Vorsprung 18 befestigt, der in der in Figur 1 dargestellten Stellung den Hebelarm 13 überkreuzt und an der dem Endpunkt 17 entgegengesetzten freien Ende mit einem Verklinkungshebel 19 zusammenwirkt, der mit dem Hebelarm 13 verbunden ist. Der Verklinkungshebel 19 ist dabei federnd am Hebelarm 13 angeformt.At a distance d from the free end of the second lever arm 13 there is an articulation point 14 to which a contact lever 15 is pivotably articulated. The distance d is approximately 1/5 of the length l of the second lever arm 13. The contact lever articulated approximately at its center on the joint 14 on the lever arm 13 has at its end opposite the bearing point 11 a contact piece 16 which is only shown schematically and which serves as a movable contact piece and cooperates with a fixed contact piece, not shown. On the so-called inner end 17 facing the bearing point 11, a projection 18 is fastened approximately perpendicular to the lever arm 13, which crosses the lever arm 13 in the position shown in FIG. 1 and interacts with a latching lever 19 at the free end opposite the end point 17, which is connected to the lever arm 13. The latch lever 19 is resiliently formed on the lever arm 13.

An dem freien Ende des Hebelarms 13 greift eine lediglich durch einen Pfeil dargestellte Druckfeder 20 an, deren anderes Ende ortsfest an einem Einspannpunkt 21 angehängt ist. An dem Endpunkt 17 greift eine weitere Feder 22 an, deren anderes Ende ebenfalls ortsfest bei einem Anlenkpunkt 23 eingehängt ist.At the free end of the lever arm 13, a compression spring 20, which is merely represented by an arrow, engages, the other end of which is fixedly attached to a clamping point 21. At the end point 17 another spring 22 engages, the other end of which is likewise fixed in place at an articulation point 23.

Die beiden Hebelarme 12 und 13 bilden miteinander, wie oben erwähnt, einen stumpfen Winkel, der mit der Bezugsziffer α₂ bezeichnet ist. Die Kraftrichtung der Feder 20 bildet mit der Verbindungslinie der Gelenkachsen 11 und 14 einen Winkel α₁, der Kontakthebel 15 bildet mit der Verbindungslinie der beiden Gelenkachsen 11 und 14 einen Winkel α₃, wobei die Winkel α₁ und α₃ um die Gelenkachse 14 von der Verbindungslinie der Gelenkachsen 11 und 14 aus gezählt werden. Der Anlenkpunkt 23 für die Feder 22 ist auf der der Kontaktstelle bzw. dem beweglichen oder festen Kontaktstück liegenden Seite der Verbindungslinie der Achsen 11 und 14 angeordnet, wobei die Kraftrichtung der Feder 22 mit dem Kontakthebel 15 etwa einen rechten Winkel α₄ bildet.The two lever arms 12 and 13 form, as mentioned above, an obtuse angle, which is designated by the reference number α₂. The direction of force of the spring 20 forms an angle α₁ with the connecting line of the articulated axes 11 and 14, the contact lever 15 forms an angle α₃ with the connecting line of the two articulated axes 11 and 14, the angles α₁ and α₃ about the articulated axis 14 from the connecting line of the articulated axes 11 and 14 are counted out. The articulation point 23 for the spring 22 is arranged on the side of the connecting line of the axes 11 and 14 lying on the contact point or the movable or fixed contact piece, the direction of force of the spring 22 forming approximately a right angle α₄ with the contact lever 15.

Wenn der Schalter beispielsweise durch ein nicht näher dargestelltes elektromagnetisches System auslöst, dann bewegt sich der federnde Klinkenhebel 19 von dem Fortsatz 18 weg, und die als erste Feder bezeichnete Feder 22 zieht den Kontakthebel entgegen dem Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung F₁, wobei in der in Figur 3 gezeigten Stellung die Lage des Schaltknebels 10 und die Kraftrichtung der Feder 20 unverändert sind. Die Figur 4 zeigt die Stellung, in der sich der Kontakthebel 15 in der Ausschaltstellung befindet und die Kraftrichtung der Feder 22 ist so, daß die Komponente der Kraft der Feder 20, die den Schaltknebel entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen sucht, überwiegt, so daß der Schaltknebel 10 in die Ausschaltstellung bewegt wird, was aus der Figur 2 ersichtlich ist. Dabei verklinkt sich die Verklinkungsstelle zwischen dem Hebel 19 und dem Fortsatz 18.If the switch triggers, for example, by an electromagnetic system, not shown, then the resilient pawl lever 19 moves away from the extension 18, and the spring 22 referred to as the first spring pulls the contact lever counterclockwise in the direction of the arrow F 1, in which in FIG. 3 position shown, the position of the shift knob 10 and the direction of force of the spring 20 are unchanged. Figure 4 shows the position in which the contact lever 15 is in the off position and the direction of force of the spring 22 is such that the component of the force of the spring 20, which attempts to turn the switching knob counterclockwise, predominates, so that the Switch toggle 10 is moved to the off position, which can be seen from Figure 2 is. The latching point latches between the lever 19 and the extension 18.

Die Figur 3 zeigt auch die sog. Freiauslösestellung I. Hierbei wird der Schaltgriff 12 und damit der Schaltknebel 10 festgehalten und durch eine Entklinkungskraft, die durch den Pfeil F₂ dargestellt ist, wird die Verklinkungsstelle entklinkt. Wie oben ausgeführt, erzeugt die Kraft der Feder 22 ein Drehmoment um das Drehlager 14 und hierdurch wird die Kontaktöffnungskraft F₁ erzeugt. Wenn nun der Schaltgriff 12 weiter festgehalten wird, dreht sich der bewegliche Kontakthebel 15, bis er siehe Figur 4 an einem ortsfesten Lager 24 anschlägt. Bezogen auf die Verbindungslinie des Anschlages 24 und des Drehpunktes 14 ist der Anlenkpunkt 23 so angeordnet, daß die Kraft der Feder 22 auf den Kontakthebel praktisch Null wird, und wenn dann der Schaltgriff 12 losgelassen wird, dreht die Feder 20 den Schaltknebel 10 in die Ausschaltstellung, siehe Figur 2. Die Figur 4 ist bei festgehaltenem Schaltgriff 12 die sog. Freiauslösestellung II. Die Auslösestellung wird erreicht, weil die Federkraft 21 das Schaltschloß in diese Ausschaltstellung verbringt und dort auch stabil festhält.FIG. 3 also shows the so-called free release position I. In this case, the switching handle 12 and thus the switching knob 10 are held in place and by a release force, which is represented by the arrow F₂, the release point is released. As stated above, the force of the spring 22 generates a torque around the rotary bearing 14 and thereby the contact opening force F 1 is generated. If the control handle 12 is now held further, the movable contact lever 15 rotates until it stops, as shown in FIG. 4, on a fixed bearing 24. Relative to the connecting line of the stop 24 and the fulcrum 14, the articulation point 23 is arranged such that the force of the spring 22 on the contact lever becomes practically zero, and when the switch handle 12 is then released, the spring 20 rotates the switch toggle 10 into the off position , see FIG. 2. FIG. 4 is the so-called free release position II when the control handle 12 is held. The release position is reached because the spring force 21 moves the switch lock into this switch-off position and holds it there in a stable manner.

Um das Schaltgerät einzuschalten, wird der Schaltgriff 12 in Uhrzeigersinn um die Drehachse 11 gedreht, bis sich das bewegliche Kontaktstück 16 am nicht näher dargestellten festen Kontaktstück, welches in der Figur 1 durch den Pfeil F₃ charakterisiert ist, anlegt.In order to switch on the switching device, the switching handle 12 is rotated clockwise around the axis of rotation 11 until the movable contact piece 16 attaches to the fixed contact piece, not shown, which is characterized in FIG. 1 by the arrow F 3.

Die Figur 5 zeigt einen Einblick in ein Leitungsschutzschaltergehäuse 50. Im in der Zeichnung unten liegenden Bereich besitzt die Bodenfläche des Gehäuses 50 eine Ausnehmung 51 mit einer feststehenden Nase 52 und einer bewegbaren Nase 53, mit dem das Schaltergehäuse auf eine Hutprofiltragschiene aufgeschnappt werden kann. Das Gehäuse 50 besitzt Anschlußklemmen 54 und 55, von denen die links dargestellte Anschlußklemme 54 mit einem Verbindungsleiter 56 mit einem feststehenden Kontaktstück 57 verbunden ist, das mit einem beweglichen Kontaktstück 58, das einem Kontakthebel 59 befestigt ist, zusammenwirkt.FIG. 5 shows an insight into a circuit breaker housing 50. In the area below in the drawing, the bottom surface of the housing 50 has a recess 51 with a fixed nose 52 and a movable nose 53, with which the switch housing can be snapped onto a top-hat rail. The housing 50 has terminals 54 and 55, of which the terminal 54 shown on the left is connected to a connecting conductor 56 with a fixed contact piece 57 which interacts with a movable contact piece 58 which is attached to a contact lever 59.

Innerhalb des Gehäuses 50 ist ein Schaltknebel 60 an einer Achse 61 drehbar gelagert, der als Doppelarmhebel mit einem als Schaltgriff dienenden ersten Hebelarm 62 und einem zweiten Hebelarm 63 ausgerüstet ist, wobei an dem freien Ende des zweiten Hebelarmes 63 über eine Achslagerung 64 der ebenfalls als Doppelarmhebel ausgebildete Kontakthebel 59 gelagert ist. An dem dem beweglichen Kontaktstück 58 entgegengesetzten Ende des Kontakthebels 59 ist eine Nase 65 angeformt. Am Schaltknebel 60, etwa im Bereich der Achse 61, ist ein U-förmiger Arm 66 angeformt, wobei die offene Seite der U-Form zur Achse 61 hinweist. Am Übergang zwischen dem Steg 67, der parallel zu dem zweiten Hebelarm 63 verläuft, und dem Schenkel 68 ist eine mechanische Schwächung durch Ausnehmungen 69 erzeugt, so daß der freie Schenkel 68 quer zu seiner Längserstreckung federn kann. An seiner Außenseite besitzt der freie Schenkel 68 eine Rastnase 70, die zusammen mit der Nase 65 eine Verklinkungsstelle bildet. Der Arm 66 mit dem Schenkel 68 und dem Steg 67 entspricht dem Klinkenhebel 19 der Ausführung nach den Figuren 1 bis 4. Die Nase 65 ist dasjenige Teil, welches in den Ausführungen nach den Figuren 1 bis 4 die Bezugsziffer 18 erhalten hat.Within the housing 50, a switch toggle 60 is rotatably mounted on an axis 61, which is equipped as a double arm lever with a first lever arm 62 serving as a switching handle and a second lever arm 63, whereby at the free end of the second lever arm 63 via an axle bearing 64 which is also known as Double-arm lever trained contact lever 59 is mounted. A nose 65 is formed on the end of the contact lever 59 opposite the movable contact piece 58. A U-shaped arm 66 is formed on the switching knob 60, for example in the area of the axis 61, the open side of the U-shape pointing towards the axis 61. At the transition between the web 67, which runs parallel to the second lever arm 63, and the leg 68, a mechanical weakening is produced by recesses 69 so that the free leg 68 can spring transversely to its longitudinal extent. On its outside, the free leg 68 has a latching lug 70 which, together with the lug 65, forms a latching point. The arm 66 with the leg 68 and the web 67 corresponds to the latch lever 19 of the embodiment according to FIGS. 1 to 4. The nose 65 is the part which has been given the reference number 18 in the embodiments according to FIGS. 1 to 4.

Die Kraftwirkungen, Federanordnungen und dgl. sind identisch denjenigen der Figuren 1 bis 4.The force effects, spring arrangements and the like are identical to those in FIGS. 1 to 4.

Der Schalter nach Figur 5 besitzt eine Lichtbogenlöschkammer 71, die - wie ersichtlich - eine Nullpunktlöschung bewirkt. Darüberhinaus besitzt der Schalter nach Figur 5 ein Elektromagnetsystem 72, mit dem der Schalter betätigt werden kann, in dem beispielsweise der Arm 68 in Pfeilrichtung V verbogen wird, so daß die Verklinkungsstelle 65/70 entklinkt wird.The switch according to FIG. 5 has an arc quenching chamber 71 which, as can be seen, brings about a zero point quenching. Furthermore, the switch according to FIG. 5 has an electromagnet system 72 with which the switch can be actuated, in which, for example, the arm 68 is bent in the direction of the arrow V, so that the latching point 65/70 is released.

Die Figur 6 zeigt lediglich einen Schaltknebel 80. Dieser Schaltknebel wird mit einer Achse 81, die der Achse 61 entspricht, in dem Gehäuse 50 drehbar gelagert. Der Schaltknebel 80 ist ebenfalls als Doppelarmhebel ausgebildet mit einem ersten Hebelarm 82, der als Schaltgriff dient, und mit einem zweiten Hebelarm 83, der eine bumerangartige Form aufweist und an dessen freiem Ende eine Achslagerung 84 vorgesehen ist, an der dem ein dem Kontakthebel 59 entsprechender, nicht dargestellter Kontakthebel aufgelagert werden kann. An dem Schaltknebel 80 ist in ähnlicher Weise wie bei dem Schaltknebel 60 eine etwa V-förmige Anformung 85 vorgesehen; mit einem Arm 86 schließt die Anformung 85 an dem Schaltknebel 80 an und der andere Schenkel 87 weist zum zweiten Hebelarm 83 hin. Auf der Außenseite des zweiten Armes 87 ist ein Vorsprung 88 vorgesehen, der der Rastnase 70 entspricht und gegen den eine der Nase 65 des Kontakthebels 59 entsprechende Nase eingreifen kann. Der wesentliche Unterschied zwischen den Ausführungen der Figuren 5 und 6 besteht darin, daß die Anformung 85 auf der anderen Seite des Schaltknebels 80 angeformt ist als der Arm 66 an dem Schaltknebel 60.FIG. 6 only shows a shift knob 80. This shift knob is rotatably mounted in the housing 50 with an axis 81, which corresponds to the axis 61. The switch toggle 80 is also designed as a double-arm lever with a first lever arm 82, which serves as a switching handle, and with a second lever arm 83, which has a boomerang-like shape and has an axle bearing 84 at its free end, on which one corresponds to the contact lever 59 , not shown contact lever can be stored. An approximately V-shaped projection 85 is provided on the switching knob 80 in a manner similar to the switching knob 60; with one arm 86, the projection 85 connects to the switching knob 80 and the other leg 87 points to the second lever arm 83. On the outside of the second arm 87, a projection 88 is provided, which corresponds to the detent 70 and against which a nose corresponding to the nose 65 of the contact lever 59 can engage. The essential difference between the embodiments of FIGS. 5 and 6 is that the projection 85 is formed on the other side of the switching knob 80 than the arm 66 on the switching knob 60.

Der erste Hebelarm 62 bzw. 82 entspricht dem ersten Hebelarm 12 der Figur 1 und der zweite Hebelarm 63 bzw. 83 dem zweiten Hebelarm 13. Die Lagerstellen 64 und 84 entsprechen der Lagerstelle 14 und der Kontakthebel 59 dem Kontakthebel 15.The first lever arm 62 or 82 corresponds to the first lever arm 12 of FIG. 1 and the second lever arm 63 or 83 corresponds to the second lever arm 13. The bearing points 64 and 84 correspond to the bearing point 14 and the contact lever 59 to the contact lever 15.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das in der obigen Beschreibung dargestellte Ausführungsbeispiel. Sie kann selbstverständlich in vielen Ausführungen und Ausgestaltungen verwirklicht sein. Insbesondere kann sie bei allen Arten von elektrischen Schaltgeräten verwirklicht sein, bei denen eine Verklinkungsstelle vorhanden ist, z. B. bei einem Leitungs-, Fehlerstrom-, Motorschutzschalter oder bei einem Leistungsschalter.The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown in the above description. she can can of course be realized in many designs and configurations. In particular, it can be implemented in all types of electrical switching devices in which a latching point is present, for. B. with a line, residual current, motor protection switch or a circuit breaker.

Claims (10)

Elektrischer Schalter, insbesondere elektrischer Leitungsschutzschalter, mit einem einen drehbar gelagerten Schaltknebel, der als Doppelarmhebel ausgebildet ist, dessen erster Hebelarm (12) als Schaltgriff dient und an dessen zweitem Hebelarm (13) der Kontakthebel im Bereich des freien Endes des zweiten Hebelarmes (13) an einem Gelenk (14) drehbar gelagert ist und mit einem eine Verklinkungsstelle und einen schwenkbeweglichen Kontakthebel (15) aufweisenden Schaltschloß, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Schaltknebel (10) und dem Kontakthebel (15) im Bereich des zweiten Hebelarms (13) eine Verklinkungsstelle (18, 19) befindet, in der der Kontakthebel (15) mittels einer ersten Feder (22) verklinkt ist, wobei die erste Feder (22) ein Drehmoment um die Lagerstelle (11) des Schaltknebels auf den Kontakthebel ausübt und somit die Kontaktkraft erzeugt.Electrical switch, in particular electrical circuit breaker, with a rotatably mounted switch toggle, which is designed as a double-arm lever, the first lever arm (12) of which serves as a switching handle and the second lever arm (13) of which has the contact lever in the region of the free end of the second lever arm (13) is rotatably mounted on a hinge (14) and has a switching lock having a latching point and a pivotable contact lever (15), characterized in that there is a between the switching knob (10) and the contact lever (15) in the region of the second lever arm (13) Latching point (18, 19), in which the contact lever (15) is latched by means of a first spring (22), the first spring (22) exerting a torque around the bearing point (11) of the switching knob on the contact lever and thus the contact force generated. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkungsstelle (18, 19) einen Klinkenhebel (19) aufweist, der an dem Kontakthebel (15) angeformt und in sich federnd ausgebildet ist.Switch according to claim 1, characterized in that the latching point (18, 19) has a latch lever (19) which is integrally formed on the contact lever (15) and is resilient in itself. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkenhebel (19) mit einer Nase am Kontakthebel (15) zur Bildung der Verklinkungsstelle zusammenwirkt.Switch according to claim 2, characterized in that the pawl lever (19) cooperates with a nose on the contact lever (15) to form the latching point. Schalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (22) auf den Schaltknebel (10) und den Kontakthebel (15) ein Drehmoment um die Drehachse (11) des Schaltknebels in Schließrichtung und eine zweite Feder (20) ein Drehmoment in entgegengesetzte Öffnungsrichtung ausüben, und daß das Drehmoment der ersten Feder (22) in Einschaltstellung größer und in Ausschaltstellung kleiner ist als das Drehmoment der zweiten Feder (20).Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the first spring (22) on the switch toggle (10) and the contact lever (15) has a torque about the axis of rotation (11) of the switch toggle in the closing direction and a second spring (20) has a torque Exercise in the opposite opening direction, and that the torque of the first spring (22) is greater in the switch-on position and smaller in the switch-off position than the torque of the second spring (20). Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (20) das freie Ende des zweiten Hebelarms (13) etwa in Richtung der Verbindungslinie des Gelenkes (14) und der Drehachse (11) des Schaltknebels (10) beaufschlagt.Switch according to claim 4, characterized in that the second spring (20) acts on the free end of the second lever arm (13) approximately in the direction of the connecting line of the joint (14) and the axis of rotation (11) of the switching knob (10). Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (20) den Kontakthebel und den Schaltknebel nach einer Ausschalthandlung in Ausschaltstellung festhält.Switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second spring (20) holds the contact lever and the switching knob in the off position after a switch-off action. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftrichtung der zweiten Feder (20) in Einschaltstellung auf der der Kontaktstelle abgewandten Seite der durch die Drehachse (11) des Schaltknebels (10) und des Gelenkes (14) aufgespannten Ebene verläuft.Switch according to Claim 6, characterized in that the direction of force of the second spring (20) in the switched-on position runs on the side remote from the contact point of the plane spanned by the axis of rotation (11) of the switching knob (10) and the joint (14). Schalter nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftrichtung der zweiten Feder (20) in Einschaltstellung nur um einen geringen Winkel (α₁) von der Verbindungslinie der Drehachse des Schaltknebels (11) und des ortsfesten Anlenkpunktes der Feder (20) abweicht.Switch according to one of Claims 5 and 6, characterized in that the direction of force of the second spring (20) in the switched-on position is only a slight angle (α₁) from the connecting line of the axis of rotation of the switching knob (11) and the fixed articulation point of the spring (20) deviates. Schalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kraftrichtung der Feder (20) während der Drehbewegung des Schaltknebels in Ausschaltstellung sich vergrößert.Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of force of the spring (20) increases during the rotary movement of the switching knob in the off position. Schalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftrichtung der Kraft der Feder (22) in Einschaltstellung etwa senkrecht zu dem Kontakthebel verläuft.Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of force of the force of the spring (22) in the switched-on position is approximately perpendicular to the contact lever.
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