EP0891627B1 - Modulare elektrische schalteranordung - Google Patents

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EP0891627B1
EP0891627B1 EP98905472A EP98905472A EP0891627B1 EP 0891627 B1 EP0891627 B1 EP 0891627B1 EP 98905472 A EP98905472 A EP 98905472A EP 98905472 A EP98905472 A EP 98905472A EP 0891627 B1 EP0891627 B1 EP 0891627B1
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EP
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rotor
contact
switching device
switch
switches
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EP98905472A
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Inventor
Sylvain Rochon
Gérard BOURRIAUX
Laurent Bouvier
Eric Pinero
Claude Grelier
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Schneider Electric Industries SAS
ITT Inc
Original Assignee
Deutsche ITT Industries GmbH
Schneider Electric Industries SAS
ITT Industries Inc
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/56—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch

Definitions

  • the invention relates to a modular device for electrical switching.
  • Such a modular device can be used for transmit an electrical current simultaneously to several devices by acting on a single organ.
  • the current can convey logical information to a control device or it can be a power current intended to supply a electrical device whose start-up depends on other devices connected to the switching device.
  • a such a device can be used for the realization of the supply of a series of motors, for the realization of a circuit breaker, or for the creation of a connection between a switchgear and a sound monitoring device operation.
  • the object of the invention is to propose a device modular electrical switching which it is possible to vary the number of switches in a simple manner. These switches must therefore be able to be juxtaposed with simple way and their mechanical connection to the single organ of order must be reliable and present guarantees as to good indexing of the rotor of the switch with respect to the state of the circuit breaker.
  • each switch must ensure a good electrical connection in each of the two rotor contact positions and should also prevent electric arcs of too long duration do not appear during of each switch, under penalty of damaging the service life of the switch.
  • the invention provides a modular device of the type described previously, characterized in that the switch housing has an internal face in the shape of a cylinder arc, opposite which the grain moves of contact of the rotor when the latter moves between its two contact positions, and which is provided with orientation ridges substantially parallel to the axis of the rotor.
  • FIG. 1 shows a modular device switchgear 10 having four switches rotary 12 juxtaposed axially along the axis A1 of their rotor.
  • Each of these switches 12, of the type which is shown in Figure 2 has a housing 14 of shape substantially square and relatively thin in axial thickness important.
  • the boxes 14 of the switches 12 are placed side by side to each other by their transverse lateral faces 16. 18 of so that the switching device forms a block compact.
  • Each switch 12 has a connector 20 to three pins 21a, 21b, 21c for its connection to a device electric (not shown).
  • Connector pins 21 extend transversely outward, in thickness of the switch 12.
  • the connector 20 is of a standardized type, for example of type "HE 14" according to the standard UTE-C93-401.
  • the housing 14 of the switch 12 essentially comprises a main body 22 including a transverse bottom wall 24 carries the transverse lateral face 16, and a cover 26 an external face of which forms the transverse lateral face 18 of the housing 14.
  • the rotor 28 of the rotary switch 12 is received in rotation around the axis A1 in the housing 14.
  • the three pins 21a, 21b, 21c of connector 20 each have a chimney 30a, 30b, 30c which is made integrally with the main body 22 of the housing 14 and which is provided with an opening 32 at its end free transverse to allow transverse introduction a corresponding male pin (not shown) of a corresponding connector connected to the recording equipment.
  • the chimneys 30 are also open laterally to allow insertion, in each of them, a female contact terminal 34a, 34b, 34c made of electrically conductive material and intended to be in electrical contact with the male pins of the corresponding connector.
  • transverse tabs 36 of the cover 26 laterally close the chimneys 30.
  • the connector 20 of the switch 12 comprises by elsewhere an elastic tab 38 provided with a lug 40 which allows securing the corresponding connector.
  • Each terminal 34 is connected by a connecting strip 42a, 42b, 42c respectively to a first fixed contact 44a, to a second fixed contact 44b and to a friction track 44c which are arranged in the main body 22 of the housing 14 around a central cylindrical space intended to receive the rotor 28 of switch 12.
  • Terminals 34 can be soldered to the corresponding connecting strip 42 or be made come of materials with the latter.
  • the first and second fixed contacts 44a, 44b are made under the form of a contact key and are arranged substantially at 80 ° from each other around the A1 axis and they extend in a axial plane tangent to the rotor 28, at the periphery thereof.
  • the friction track 44c is produced in the form of a metal blade which extends in an arc of circle in a transverse plane of the switch 12.
  • the friction track 44c extends over an angle at least equal to the angular difference between the two fixed contacts 44a, 44b.
  • the rotor 28 is intended to pivot around its axis between two contact positions in which it is established contact between the friction track 44c linked to the terminal commune 34c and, respectively, the first contact 44a or the second fixed contact 44b linked respectively to terminals 34a, 34b.
  • the rotor 28 is electrically connected uninterruptedly to the friction track 44c throughout its angular travel between its two contact positions.
  • the rotor 28 comprises a rotor body 46 which is made of insulating material, of substantially shaped circular, and which carries a connection piece 48 of material conductor of electricity produced for example by cutting and folding of a metal sheet.
  • connection piece 48 has a central part annular 50 which is received in a groove 52 of shape complementary arranged in a transverse face of the body rotor 46.
  • Two transverse arms 54, 56 extend radially outwards from the annular central part 50 and respectively carry a wiper 58 intended to cooperate with the friction track 44c and a contact grain 60 intended to cooperate with either of the first or the second fixed contact 44a, 44b depending on the position rotor 28.
  • the wiper 58 has three elastic tabs 62, of which, as we can see more particularly in figure 6, two are intended to cooperate with a transverse face of track 44c while the other tab 62 cooperates with the face opposite runway 44c.
  • the wiper 58 makes electrical contact with the runway friction 44c by allowing a certain imprecision as to the relative axial position of the rotor 28 and the track friction 44C.
  • the free ends of the legs 62 of the wiper 58, which bear axially against the friction track 44c, are shaped so as to ensure contact good quality electric.
  • the annular central part 50 of the part connection 48 is received with radial clearance in the groove 52 of the rotor body 46. Furthermore, a compression spring 64, which is guided in a semi-cylindrical housing 66 radial orientation arranged below the transverse arm 56, stresses the grain 60 radially outwards, in contact of the button of the fixed contact 44a, 44b.
  • connection piece 48 includes means which limit its travel relative to to the rotor body 46 at a simple sliding according to the diametrical direction of the two transverse arms 54, 56.
  • the parallelepipedic blocks 72 extend radially, below each of the transverse arms 54, 56, and have two opposite parallel faces with which cooperate with the flaps 70.
  • the housing 66 for guiding the spring 64 is fitted in the parallelepiped block 72 arranged in below the transverse arm 56 which carries the contact grain 60.
  • the contact grain 60 moves in look of an internal cylindrical face 68 of the main body 22 the housing 14 which is provided with axially oriented ridges at least reducing the duration of the arcs electric likely to appear.
  • the principle here illustrated consists in using the possibility of radial clearance of the connection piece 48 relative to the rotor body 40. It is therefore, at the moment when the rotor 28 is moved away from one of its angular contact positions, cause the contact grain 60 to move radially inward so that the contact is cut very quickly electric between the grain 60 and the pad 44a, 44b.
  • the switch 12 first comprises a flange 118 which extends axially in the center of the annular portion 50 of the workpiece connection 48 and which is for example integral with the cover 26 of the housing 14.
  • the fixed flange 118 has two bosses 120 which extend radially outward to form cam fingers intended to cooperate with the internal edge 122 of the annular part 50 of the connection piece 48.
  • the internal edge 122 has two ramp elements 124 which form a cam path in radially inward relief relative to the contour general circular of the internal edge 122.
  • both ramp elements 124 are capable of coming to bear against one of the bosses 120 of the flange 118, under the effect return spring 64.
  • the wall transverse bottom 24 of the main body 22 of the housing 14 comprises, on an internal face, two flanges 94, 96 concentric which delimit an annular groove 98 in which is received a corresponding annular flange 100 of the rotor 28. Furthermore, the link arm 42b which joins the terminal 34b at the second fixed contact 44b extends partly at the bottom of the annular groove 98.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Claims (17)

  1. Modulare Vorrichtung zur elektrischen Kommutierung des Typs, bestehend aus einer Reihe von rotativen Kommutatoren (12), axial nebeneinander angeordnet, des Typs, bei dem jeder Kommutator (12) einen Rotor (28) umfasst, der zur Rotation um seine Achse (A1) in einem Gehäuse (14) des Kommutators (12) montiert ist, und der in der Lage ist, zwei Winkelkontaktpositionen einzunehmen, in denen er elektrisch mit einer gemeinsamen festen Klemme (34c) des Kommutators (12) verbunden ist, jeweils mit einer ersten (34a, 44a) oder einer zweiten (34b, 44b) festen Kontaktklemme des Kommutators (12), und des Typs, bei dem Einrichtungen vorgesehen sind, durch die die Rotoren (28) eines jeden Kommutators (12) simultan in Rotation versetzt werden, mit Hilfe eines einzigen Steuerorgans, in die eine oder andere der zwei Kontaktpositionen, in denen in jedem Kommutator (12) ein Kontaktkorn (60), das von dem Rotor (28) getragen wird, mit der einen oder anderen der zwei Kontaktflächen (44a, 44b) zusammenwirkt, von denen jede elektrisch mit einer der festen Kontaktklemmen (34a, 34b) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Rotor (28) sich zwischen seinen zwei Kontaktpositionen bewegt, das Kontaktkorn (60) sich gegenüber einer Innenseite (68) in Kreisbogenform des Gehäuses (14) des Kommutators (12) bewegt, und dadurch, dass die Innenseite (68) mit Orientierungsrillen versehen ist, die im Wesentlichen parallel zur Achse (A1) des Rotors (28) ausgerichtet sind.
  2. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (44a, 44b) in einer Tangentialebene zum Rotor (28) ausgebildet sind, und dadurch, dass das Kontaktkorn (60) an einem peripheren Rand des Rotors (28) angeordnet ist.
  3. Kommutationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Klemme (34c) eines jeden Kommutators (12) mit einer Reibfläche (44c) verbunden ist, mit der der Rotor (28) des Kommutators (12) zusammenwirkt, und dadurch, dass die Reibfläche (44c) sich in einem Kreisbogen zumindest entsprechend der Winkelstrecke des Rotors (28) zwischen seinen zwei Kontaktpositionen erstreckt, und dadurch, dass der Rotor (28) in ununterbrochener Art und Weise mit der Reibfläche (44c) über die gesamte Winkelstrecke zusammenwirkt.
  4. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (44c) in der Form eines metallischen Blattes ausgebildet ist, das sich in einer Ebene rechtwinklig zur Rotationsachse (A1) des Rotors (28) erstreckt, an der Peripherie desselben, und dadurch, dass der Rotor (28) ein Reibelement (58) umfasst, das zumindest zwei gegenüberliegende elastische Füße (62) umfasst, die jeweils in axialer Richtung gegen eine der gegenüberliegenden Seiten der Reibfläche (44c) drücken.
  5. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) einen Körper aus isolierendem Material (46) umfasst, der in Rotation in dem Gehäuse (14) geführt ist, und an dem ein leitendes Verbindungsteil (48) angeordnet ist, dass das Reibelement (58) und das Kontaktkorn (60) trägt und verbindet.
  6. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (48) geeignet ist, bezüglich des Rotors (28) auf einem Strahl des Rotors (28) zu gleiten, der durch das Kontaktkorn (60) geht, und dadurch, dass das Verbindungsteil (48) durch Einrichtungen zum elastischen Vorspannen (64) befestigt ist, um ein Hervorstehen des Kontaktkornes (60) radial nach außen zu provozieren.
  7. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (48) einen zentralen kreisförmigen Teil (50) umfasst, der mit einem radialen Spiel in einem kreisförmigen Hals (52) des Rotorkörpers (46) aufgenommen ist, und zwei radiale Arme (54, 56) die jeweils das Reibelement (58) und das Kontaktkorn (60) tragen.
  8. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Arme (54, 56) des Verbindungsteiles (48) im Wesentlichen diametral gegenüberliegend vorgesehen sind, und dadurch, dass sie Führungseinrichtungen (70) des Verbindungsteiles (48) in Gleitrichtung umfassen.
  9. Kommutationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Rotor (28) von einem seiner Winkelkontaktpositionen winkelig entfernt ist, das Verbindungsteil (48) radial gegen die elastischen Vorspanneinrichtungen (64) durch Exzentereinrichtungen (120, 124) versetzt ist, bis in eine radiale Position zur Unterbrechung des Kontakts zwischen dem Kontaktkorn (60) und der korrespondierenden Kontaktfläche (44a, 44b).
  10. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentereinrichtungen zumindest einen Nockenvorsprung (120) und ein Nockenprofil (124) umfassen, wobei das eine von dem Gehäuse (14) und das andere von dem Verbindungsteil (48) getragen wird, und die zum Versatz des Verbindungsteiles (48) in seine Unterbrechungsposition zusammenwirken, wenn der Rotor (28) von einer seiner Winkelkontaktposition entfernt ist.
  11. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) und das Gehäuse (14) Einrichtungen (102, 104) umfassen, die zur Begrenzung der Winkelstrecke des Rotors (28) zusammenwirken.
  12. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) eines jeden Kommutators (12) zu der Vorrichtung (10) einen axialen Schaft (74) umfasst, der an einem ersten axialen Ende mit einem Antriebsvorsprung (76) zu versehen ist, und an seinem gegenüberliegenden axialen Ende mit einer Ausnehmung (78) mit komplementärer Form, und dadurch, dass wenn zwei Kommutatoren (12) nebeneinander angeordnet sind, der Vorsprung (76) des einen axial in die Ausnehmung (78) des anderen eingreift, um die Rotoren (28) der zwei Kommutatoren (12) rotativ zu verbinden.
  13. Kommtutationsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsvorsprung (76) und die Ausnehmung (78) des Rotors (28) eines jeden Kommutators (12) Winkelindexierungseinrichtungen (84, 86) umfassen, die eine bestimmte relative Winkelausrichtung der Rotoren (28) der zwei nebeneinander angeordneten Kommutatoren (12) sicherstellen.
  14. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) eines jeden Kommutators (12) an einer ersten transversalen Außenseite (18) Positioniernocken (88) umfasst und auf einer transversalen gegenüberliegenden Außenseite (16), Öffnungen (90) mit komplementärer Form, so dass, wenn zwei Kommutatoren (12) nebeneinander angeordnet sind, die Nocken (88) des einen axial in den Öffnungen (90) des anderen aufgenommen sind, um die Relativposition der Gehäuse (14) der zwei Kommutatoren (12) zu bestimmen.
  15. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) des Kommutators (12) einen Hauptkörper (22) umfasst, in dem insbesondere der Rotor (28) angeordnet ist, und dadurch, dass der Hauptkörper (22) durch eine transversale Abdeckung (26) geschlossen ist, deren eine Außenseite eine transversale Außenseite (18) des Gehäuses (14) bildet.
  16. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Reihe von rotativen Kommutatoren (12) umfasst, die axial nebeneinander angeordnet sind, und die durch Stege (108) gegeneinander gedrückt sind, umfassend einen Zweig (110) zur axialen Orientierung, wobei die zwei Enden (111) radial gebogen sind, um durch elastisches Einfügen in die Ausnehmungen (112, 114) aufgenommen zu werden, die in den lateralen Außenseiten (16, 18) der Kommutatoren (12) ausgebildet sind.
  17. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) zumindest eines der Kommutatoren (12) eine Fixieröse (116) umfasst, die sich transversal erstreckt, und die vorgesehen ist, um durch eine Fixiereinrichtung an einem Sockel fixiert zu werden.
EP98905472A 1997-01-31 1998-01-30 Modulare elektrische schalteranordung Expired - Lifetime EP0891627B1 (de)

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