EP0948013B1 - Elektromagnetisches Schaltgerät mit Schaltwippe - Google Patents

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EP0948013B1
EP0948013B1 EP19990105934 EP99105934A EP0948013B1 EP 0948013 B1 EP0948013 B1 EP 0948013B1 EP 19990105934 EP19990105934 EP 19990105934 EP 99105934 A EP99105934 A EP 99105934A EP 0948013 B1 EP0948013 B1 EP 0948013B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
bearing seat
switching
bearing
rocker
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP19990105934
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0948013A2 (de
EP0948013A3 (de
Inventor
Klaus Lankuttis
Konrad Binka
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.)
Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Moeller 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 Moeller GmbH filed Critical Moeller GmbH
Publication of EP0948013A2 publication Critical patent/EP0948013A2/de
Publication of EP0948013A3 publication Critical patent/EP0948013A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0948013B1 publication Critical patent/EP0948013B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H2033/6665—Details concerning the mounting or supporting of the individual vacuum bottles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/022—Details particular to three-phase circuit breakers

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic switching device in a multi-part Housing arranged movable switch contacts and a magnetic drive with an anchor, the movement of which by means of an actuating mechanism via a swiveling lever, such as a rocker switch, which in the Housing is rotatably mounted by means of two bearings for moving the switch contacts transferable between an open position and a closed position is and wherein the bearing seats receiving the rocker bearing are divided.
  • a swiveling lever such as a rocker switch
  • the invention has for its object an improved introduction of force as complete as possible of the forces occurring at the rocker pivot bearing only in the to enable immediately adjacent housings in order to ensure a flawless To ensure a permanent seat.
  • this object is achieved with a generic switching device solved in that a bearing seat part with a U-shaped cross section of a semicircle with two legs of different lengths is formed and the insertion axis for the rocker bearing at right angles in the U-shaped bearing seat part for the load direction of those occurring when the switch contacts open and close load forces acting on the rocker bearing is formed.
  • the arrangement and the bearing axles of the bearing seat, the the rocker pivot bearing no longer independent of the occurring Load or their load direction arranged in the housing.
  • camp seat with its bearing axis and the load forces in the adjacent housing introductory areas so that the load direction is perpendicular or essentially perpendicular to the insertion axis of the rocker bearing receiving bearing seat runs. This enables the occurring during the switch-on and switch-off movement by the rocker Forces that are transferred to the rocker bearing directly into one of the housing surrounding the bearing seat can be initiated.
  • FIG. 4 a known pivot bearing for a rocker according to DE 34 43 556 C2 shows, and with reference 5 in an embodiment according to the invention.
  • the known Bearing seat is divided and in a housing part G1 according to FIG. 4 and the second End cover G2, which is attached to G1 by means of screws.
  • the bearing seat LS1 is U-shaped in the housing part G1 Semicircle and two legs of equal length and symmetrical to its insertion axis Y.
  • the switching axis and movement axis of the switching contacts for opening and closing is denoted by X and perpendicular to the insertion axis Y of bearing seat LS1.
  • the operating lever or the rocker switch which are stored in the bearing LS1, however, do not lead to a linear movement in the switching axis X, but a slight swivel movement, see above that the load forces transmitted by you in the axis W, at an angle ⁇ inclined to the switching axis X and corresponding to this load axis W must be taken up by the bearing LS1.
  • the load forces for one and off are labeled F-On and F-Off. As from the illustration 4 can be seen, the load forces when switching off F-Aus completely be introduced into the adjacent housing G1 via the bearing seat LS1.
  • load forces F-On when switching on cannot go directly into the are not initiated at their point of attack, but are divided into the two components X and Y, so that only a part of these Load forces can be introduced into the housing G1, another share however acts on the housing G2 and thus the tension and that Bearing loaded.
  • the bearing seat is again divided and with its U-shaped Area housed in the housing 20, while the second the Concluding bearing seat part formed by the adjacent housing 10 is and also has a storage trough.
  • the U-shaped bearing seat part is included a semicircle and two legs S1, S2, which are of different lengths, are formed.
  • the switching axis X of the contacts is also shown, it is preferred parallel to the parting line t between the two adjacent housing parts, which also accommodate the shared bearing seat. Due to the The design of the bearing seat according to the invention is the insertion axis Y 'in the U-shaped bearing seat part for receiving the rocker bearing Shift paddle no longer identical to the vertical axis Y, the vertical to the switching axis X is.
  • the load axis of the opening and closing movement of the switch contacts to be transferred to the rocker bearing and the bearing seat Load forces F are again designated W. It is around the angle ⁇ inclined to the switching axis X, as also shown in FIG. 4.
  • the insertion axis Y ' is now perpendicular to the load axis W, i.e. from the vertical axis Y or the switching axis X by the angle ⁇ deflected.
  • This ensures that the load forces both when switching on F-On as well as when switching off F-Off directly into the adjacent housing 20, essentially completely, can be introduced.
  • the resulting load forces F-On and F-Off thus act directly on the housing accommodating the rocker bearing WL.
  • the training according to the invention of the U-shaped bearing seat part that receives the rocker bearing in each case the direct introduction of the load forces into the respective Attack points on the bearing seat part housing.
  • the force share of the now still on the parting line on the second bearing seat part or the subsequent one Housing is transferable, is very small and goes to zero. This depends on the tolerances.
  • An advantageous embodiment of the split bearing seat according to the invention provides that the two bearing seat parts on two abutting housing parts are formed running over the parting line. So it's not an additional one Component more necessary to use the bearing seat in a split bearing a separate lid.
  • the two bearing seat parts, the According to the invention on both sides of the parting line in the adjacent housing parts are formed when the two housing parts are screwed together connected.
  • the U-shaped Bearing seat part housing part on which the switch contacts and rail compartments containing switch rooms and connections is.
  • the second bearing seat part is on the rail support housing adjoining the anchor with the anchor receptacle as an anchor housing designated housing part is formed.
  • Both bearing seat parts have a bearing surface, whereby due to the unequal Division of the bearing seat the one bearing seat part, namely the U-shaped one has larger storage space and accommodates the rocker bearing, while the second bearing seat part only a small storage trough for support and closure the insertion opening in the larger bearing seat part for the rocker bearing forms.
  • the parting line between the housing parts having the bearing seats is preferred aligned parallel to the switching movement axis of the switching contacts. This makes it easier to insert the insertion axis Y ' of the U-shaped bearing seat part with respect to the parting line, where this insertion axis Y 'then runs obliquely to the parting line, which also the U-shaped legs of unequal length with respect to the insertion axis Y ' Bearing seat part are formed.
  • the inclination or the angle ⁇ , under which the insertion axis Y 'is inclined with respect to the vertical results from the arrangement and movement of the rocker switch when switching on and off of the switch contacts.
  • the housing wall is formed from the rail support housing or anchor housing, so that the rocker switch with its rocker bearing in the U-shaped recess is easy to use on the rail support and then during assembly the two housing parts and screwing them together the bearing seat is closed.
  • the second bearing seat part forming the termination for the U-shaped bearing seat part which is formed on the armature housing, has a support surface in shape of a circular arc section.
  • This support surface is preferably on one Side transferred into a support cam, which is adjacent to the other bearing seat part engages the longer U-leg.
  • the other side of the support surface is preferably tapered parallel to the parting line.
  • the rocker switch according to the invention can be factory-made without additional fastening means be inserted into the rail support housing and needs not to be backed up separately.
  • the rocker switch is on their bearings Grooved ball bearings provided and is with these in the U-shaped bearing seat part used and can occur during switchgear operation Introduce load forces directly into the adjacent rail support housing. In the switch position On and in the switch position Off the adjacent takes Housing part, the armature housing, only small amounts of force. Thereby a separate bearing attachment, i.e. Attachment of the second bearing seat part separately by means of screws, since the bearing seat parts over the anyway existing fastening screws between the rail support housing and anchor housing can be braced with.
  • switching contacts are exchanged or vacuum interrupters can include the rail support housing used rocker switch can be handled separately without an additional rocker protection would have to take place.
  • the invention can be used in switching devices with a rocker switch, also with vacuum switching devices in general with rocker switch and at Protect with vacuum interrupters.
  • FIG. 1 shows a vacuum switching device 1 as an application example, with a magnetic drive M with a movable armature 2, which is in an armature holder 3 is attached and the anchor receptacle 3 by means of bolts 4 on one End region of the rocker switch 5 is attached.
  • the anchor with anchor holder is in the anchor housing 10 housed.
  • the vacuum interrupters 6 are housed, wherein the fixed contact carrier 62 carrying the fixed contact 61 with the terminal lug 21 is attached to the rail support housing 2 and the movable Contact-carrying movable contact carrier 63 with a lifting rod 7 is firmly connected at its other end in an axle guide bearing 11 is mounted, which in turn is connected to the rail support housing 20.
  • a strand 14 leads from the connections 22 to the movable contact carrier 63 and the lifting rod 7.
  • the switching movement of the armature 2, arrow direction P, is connected to the rocker switch 5 connected to the armature holder movable contact carrier 63 transmitted, for which purpose the rocker switch on her the other end on a contact spring arranged coaxially to the lifting rod 7 8 acts with their fork ends 51.
  • the rocker switch 5 is in a rocker bearing WL, whose fulcrum is shown in Fig. 1, stored so that the movement P of the switch armature 2 in a pivoting movement, see arrow PS, for switching on and off the switching contacts of the vacuum tube is transferable to the lifting rod 7.
  • the linear switching movement axis of the Switch contacts which is defined by the axis of the lifting rod, is designated by X.
  • the parting line between the rail support housing 20 and the Armature housing 10 is denoted by t. It runs preferably parallel to Switching movement axis X of the switch contacts.
  • the actuation attack of the Switch rocker on the contact pressure spring 8 takes place in the area 9 and is due to the Swivel movement not parallel and linear to switching movement X.
  • rocker switch when switched on and off Load forces F-Aus and F-Ein are corresponding to the swivel movement the seesaw, see arrow direction PS, on the seesaw bearing, from here the two pins on the rocker switch 5 are drawn in the load direction W transferred and then in this load direction W from the rocker over the Bearing seat introduced into the surrounding housing.
  • the rocker switch according to Fig. 3, see FIGS. 2a, 2b, has actuating pins 51a, 51b for actuating Auxiliary switches in the area of the anchor receptacle by means of the pins 50a, 50b trained pivot bearing along its axis, which the rocker bearing WL forms.
  • a two-part bearing seat (210, 211; 102, 103), one of the bearing seat parts 210, 211 for receiving of the rocker bearing on the side of the rail support housing adjacent to the parting line 20, see Fig. 6a, 6b and 6c, is formed on the inside and its second part 102, 103 near the upper edge of the parting line of the anchor housing is formed on the inside.
  • the larger bearing seat shell 210 or 211 following the parting line t i.e. the lower edge of the rail support housing 20 molded on the inside of the housing trough-shaped with an insertion opening facing the parting line.
  • the bearing seat part is U-shaped formed with a semicircle and two legs of different lengths S1, S2, so that the bearing axis Y ', which also forms the insertion axis in the direction of the arrow to insert the rocker bearing at an angle to the parting line t runs for example at an angle ⁇ of 35 °.
  • the center of the The insertion opening is opposite the center of the bearing surface Considered semicircle offset in the vertical.
  • the bearing pad of the rocker switch is by means of a deep groove ball bearing, which is not shown, in the Bearing seat part 210 or 211 used.
  • the two legs S1, S2 of the bearing seat part 210 are slightly tapered outwards to make it easier To allow insertion of the rocker bearing.
  • the load axis W der Load forces during operation of the switching device now run essentially vertically to the insertion axis Y 'and the bearing seat part, whereby the direct Introduction of the load forces into the surrounding rail support housing in the area of the load seat part 210 is ensured, see FIG. 5.
  • the rail support housing 20 points accordingly the three vacuum interrupters to be accommodated, switch rooms 203 and receiving openings 202 for the storage of the fixed contact carriers and recesses 201 for the storage of the axle guide bearings of the lifting rods to each other opposite sides.
  • the two bearing seat parts 210, 211 with angled insertion formed are according to the configuration the rocker switch, the two bearing seat parts 210, 211 with angled insertion formed.
  • the second seat bearing part 102 or 103 that completes the bearing seat is like 7a and 7b, on the one adjacent to the rail support housing Top of the armature housing 10 formed on the inner wall.
  • the second bearing seat part has a bearing surface in the form of a circular arc section a on one side into a protruding cam b merges and on the other side parallel to the division joint t and the upper edge of the armature housing 10 runs out.

Landscapes

  • Seats For Vehicles (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät mit in einem mehrteiligen Gehäuse angeordneten beweglichen Schaltkontakten und einem Magnetantrieb mit einem Anker, dessen Bewegung mittels eines Betätigungsmechanismus über einen schwenkbaren Hebel, wie einer Schaltwippe, die in dem Gehäuse mittels zweier Lager drehbar gelagert ist, zum Bewegen der Schaltkontakte zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung übertragbar ist und wobei die das Wippenlager aufnehmenden Lagersitze geteilt sind.
Die bei der Schaltbewegung der Schaltkontakte beim Öffnen und Schließen auftretenden Lastkräfte müssen von der die Öffnungs- und Schließbewegung von dem Anker übertragenden Bewegungshebeln, insbesondere der Schaltwippe in ihrem Drehlager aufgefangen werden. Aus der DE 34 43 556 C2 ist eine Lagerung einer drehbeweglichen Kuppelstange zum Übertragen der Schaltbewegung bekannt, bei der der Lagersitz in einem Gehäuseteil mit im Querschnitt betrachtet U-förmiger Gestalt ausgebildet ist und wobei der Lagersitz mit einem Deckel, der an dem Gehäuse festgeschraubt wird, verschlossen wird. Die Drehlagerung des Hebels ist damit gewährleistet, jedoch ist der Lagersitz unabhängig von der auftretenden von dem Lager aufzunehmenden Lastkräften bzw. deren Richtung im Gehäuse angeordnet, wie später noch näher erläutert wird. Durch diese Anordnung des Lagersitzes gemäß DE 34 43 556 C2 ist es nicht möglich, sämtliche beim Öffnen oder Schließen auftretenden Lastkräfte von dem Lagersitz in das umgebende Gehäuse einzuleiten, vielmehr wird die resultierende Kraftwirkung in zwei Anteile zerlegt, von denen ein Kraftanteil in das anliegende Gehäuse übertragen wird, der zweite Kraftanteil jedoch auf den angeschraubten das Lager abdeckenden Deckel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Krafteinleitung möglichst vollständig der am Wippendrehlager auftretenden Kräfte nur in das unmittelbar anliegende Gehäuse zu ermöglichen, um dadurch einen einwandfreien Sitz auf Dauer zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Schaltgerät dadurch gelöst, daß ein Lagersitzteil mit einem U-förmigen Querschnitt von einem Halbkreis mit zwei ungleich langen Schenkeln gebildet ist und die Einführungsachse für das Wippenlager in den U-förmigen Lagersitzteil rechtwinklig zur Lastrichtung der beim Öffnen und Schließen der Schaltkontakte auftretenden auf das Wippenlager einwirkenden Lastkräfte ausgebildet ist. Erfindungsgemäß sind die Anordnung und die Lagerachsen des Lagersitzes, das das Wippendrehlager aufnimmt, nicht mehr unabhängig von der auftretenden Last bzw. deren Lastrichtung im Gehäuse angeordnet. Vielmehr ist der Lagersitz mit seiner Lagerachse und den die Lastkräfte in das anliegende Gehäuse einleitenden Bereichen so angeordnet, daß die Lastrichtung rechtwinklig bzw. im wesentlichen rechtwinklig zu der Einführungsachse des das Wippenlager aufnehmenden Lagersitzes verläuft. Auf diese Weise wird ermöglicht, daß die bei der Einschalt- und Ausschaltbewegung durch die Wippe auftretenden Kräfte, die auf das Wippenlager übertragen werden, unmittelbar in eines der den Lagersitz umgebenden Gehäuse eingeleitet werden können.
Zum erleichterten Verständnis der Erfindung werden nachfolgend die Lastkräfte und deren Aufnahme durch das Lager anhand der Fig. 4, welche ein bekanntes Drehlager für eine Wippe gemäß DE 34 43 556 C2 zeigt, und anhand der Fig. 5 in erfindungsgemäßer Ausführung erläutert. Der bekannte Lagersitz ist geteilt und in einem Gehäuseteil G1 nach Fig. 4 und dem zweiten Abschlußdeckel G2, der mittels Schrauben an G1 befestigt ist, ausgebildet. Hierbei ist in dem Gehäuseteil G1 der Lagersitz LS1 U-förmig ausgebildet mit Halbkreis und zwei gleich langen Schenkeln und symmetrisch zu seiner Einführungsachse Y. Die Schaltachse und Bewegungsachse der Schaltkontakte zum Öffnen und Schließen ist mit X bezeichnet und senkrecht zur Einführungsachse Y des Lagersitzes LS1. Der Betätigungshebel oder die Schaltwippe, die in dem Lager LS1 gelagert sind, führen jedoch keine lineare Bewegung in der Schaltachse X aus, sondern eine leichte Schwenkbewegung, so daß die von Ihnen übertragenen Lastkräfte in der Achse W, unter einem Winkel α geneigt zur Schaltachse X verlaufen und entsprechend dieser Lastachse W von dem Lager LS1 aufgenommen werden müssen. Die Lastkräfte für Ein und Aus sind mit F-Ein und F-Aus bezeichnet. Wie aus der Darstellung nach Fig. 4 ersichtlich, können die Lastkräfte beim Ausschalten F-Aus vollständig über den Lagersitz LS1 in das anliegende Gehäuse G1 eingeleitet werden. Die Lastkräfte F-Ein beim Einschalten hingegen können so nicht unmittelbar in das nicht an ihrem Angriffspunkt anliegende Gehäuse eingeleitet werden, sondern werden in die beiden Komponenten X und Y aufgeteilt, so daß nur ein Teil dieser Lastkräfte in das Gehäuse G1 eingeleitet werden kann, ein weiterer Anteil jedoch auf das Gehäuse G2 einwirkt und damit die Verspannung und das Lager belastet. Für die erfindungsgemäße Ausführung ist das Kräfteverhältnis in der Fig. 5 dargestellt. Der Lagersitz ist wiederum geteilt und mit seinem U-förmigen Bereich in dem Gehäuse 20 untergebracht, während das zweite den Abschluß bildende Lagersitzteil von dem angrenzenden Gehäuse 10 gebildet ist und ebenfalls eine Lagermulde aufweist. Der U-förmige Lagersitzteil ist mit einem Halbkreis und zwei Schenkeln S1, S2, die ungleich lang sind, ausgebildet. Die Schaltachse X der Kontakte ist ebenfalls eingezeichnet, sie ist bevorzugt parallel zur Trennfuge t zwischen den beiden aneinandergrenzenden Gehäuseteilen, die zugleich den geteilten Lagersitz aufnehmen. Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Lagersitzes ist die Einführungsachse Y' in den U-förmigen Lagersitzteil zur Aufnahme des Wippenlagers der Schaltwippe nicht mehr identisch mit der senkrechten Achse Y, die senkrecht zur Schaltachse X ist. Die Lastachse der bei der Öffnungs- und Schließbewegung der Schaltkontakte auf das Wippenlager und den Lagersitz zu übertragenden Lastkräfte F ist wiederum mit W bezeichnet. Sie ist um den Winkel α zur Schaltachse X geneigt, wie auch bei Fig. 4 dargestellt. Erfindungsgemäß ist nun jedoch die Einführungsachse Y' senkrecht zur Lastachse W angeordnet, d.h. aus der vertikalen Achse Y bzw. der Schaltachse X um den Winkel α ausgelenkt. Damit wird erfindungsgemäß erreicht, daß die Lastkräfte sowohl beim Einschalten F-Ein als auch beim Ausschalten F-Aus unmittelbar in das anliegende Gehäuse 20, und zwar im wesentlichen vollständig, einleitbar sind. Die resultierenden Lastkräfte F-Ein und F-Aus wirken somit unmittelbar auf das das Wippenlager WL aufnehmende Gehäuse. Die erfindungsgemäße Ausbildung des U-förmigen Lagersitzteiles, das das Wippenlager aufnimmt, ermöglicht jeweils die unmittelbare Einleitung der Lastkräfte in das an den jeweiligen Angriffspunkten an dem Lagersitzteil anliegenden Gehäuse. Der Kraftanteil der nun noch über die Trennfuge auf den zweiten Lagersitzteil bzw. das anschließende Gehäuse übertragbar ist, ist sehr klein und geht gegen Null. Dies hängt von den Toleranzen ab.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lagerung und Lagerausbildung der Schaltwippe sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen geteilten Lagersitzes sieht vor, daß die beiden Lagersitzteile an zwei aneinanderstoßenden Gehäuseteilen über die Trennfuge verlaufend ausgebildet sind. Es ist also kein zusätzliches Bauteil mehr nötig, um bei einem geteilten Lager den Lagersitz mittels eines separaten Deckels zu verschließen. Die beiden Lagersitzteile, die erfindungsgemäß beidseitig der Trennfuge in den angrenzenden Gehäuseteilen ausgebildet sind, werden beim Verschrauben der beiden Gehäuseteile miteinander verbunden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das den U-förmigen Lagersitzteil aufweisende Gehäuseteil an dem die Schaltkontakte und Schalträume und Anschlüsse enthaltenden Schienenträgergehäuse ausgebildet ist. Der zweite Lagersitzteil ist an dem an das Schienenträgergehäuse angrenzenden den Anker mit Ankeraufnahme aufnehmenden als Ankergehäuse bezeichneten Gehäuseteil ausgebildet.
Beide Lagersitzteile weisen eine Lagerfläche auf, wobei durch die ungleiche Teilung des Lagersitzes das eine Lagersitzteil, nämlich das U-förmige, die größere Lagerfläche aufweist und das Wippenlager aufnimmt, während das zweite Lagersitzteil nur noch eine kleine Lagermulde zum Abstützen und Abschluß der Einführöffnung in dem größeren Lagersitzteil für das Wippenlager bildet.
Bevorzugt ist die Trennfuge zwischen den die Lagersitze aufweisenden Gehäuseteilen parallel zur Schaltbewegungsachse der Schaltkontakte ausgerichtet. Auf diese Weise wird es einfacher möglich, die Einführungsachse Y' des U-förmigen Lagersitzteiles in bezug auf die Trennfuge festzulegen, wobei diese Einführungsachse Y' dann schräg zur Trennfuge verläuft, wodurch auch die in bezug auf die Einführungsachse Y' ungleich langen Schenkel des U-förmigen Lagersitzteiles gebildet sind. Die Neigung bzw. der Winkel α, unter dem die Einführungsachse Y' in bezug auf die Vertikale geneigt ist, ergibt sich aus der Anordnung und Bewegung der Schaltwippe beim Ein- und Ausschalten der Schaltkontakte.
Bevorzugt sind die beiden Lagersitzteile für das Wippenlager an der Innenseite der Gehäusewandung von Schienenträgergehäuse bzw. Ankergehäuse ausgeformt, so daß die Schaltwippe mit ihrem Wippenlager in die U-förmige Ausnehmung am Schienenträger einfach einsetzbar ist und dann bei der Montage der beiden Gehäuseteile und Verschrauben derselben miteinander der Lagersitz geschlossen wird.
Das den Abschluß für das U-förmige Lagersitzteil bildende zweite Lagersitzteil, das an dem Ankergehäuse ausgebildet ist, weist eine Abstützfläche in Form eines Kreisbogenabschnittes auf. Diese Abstützfläche ist bevorzugt auf einer Seite in einen Abstütznocken übergeführt, der in das andere Lagersitzteil benachbart dem längeren U-Schenkel eingreift. Die andere Seite der Abstützfläche ist bevorzugt parallel zur Trennfuge auslaufend ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Schaltwippe kann werksseitig ohne zusätzliche Befestigungsmittel in das Schienenträgergehäuse eingesetzt werden und braucht nicht separat gesichert zu werden. Die Schaltwippe ist an ihren Lagern mit Rillenkugellagem versehen und wird mit diesen in das U-förmige Lagersitzteil eingesetzt und kann die während des Schaltgerätebetriebes auftretenden Lastkräfte unmittelbar in das angrenzende Schienenträgergehäuse einleiten. In der Schaltstellung Ein und in der Schaltstellung Aus nimmt das angrenzende Gehäuseteil, das Ankergehäuse, nur kleine Kraftbeträge auf. Dadurch kann eine separate Lagerbefestigung, d.h. Befestigung des zweiten Lagersitzteiles separat mittels Schrauben entfallen, da die Lagersitzteile über die sowieso vorhandenen Befestigungsschrauben zwischen Schienenträgergehäuse und Ankergehäuse mit verspannt werden. Bei Austausch von Schaltkontakten oder Vakuumschaltröhren kann das Schienenträgergehäuse einschließlich eingesetzter Schaltwippe separat gehandhabt werden, ohne daß eine zusätzliche Wippensicherung erfolgen müßte.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1:
einen Querschnitt durch ein Vakuumschaltgerät
Fig. 2a, b:
zwei perspektivische Ansichten der Schaltwippe gemäß Fig. 1
Fig. 3:
eine perspektivische Ansicht der Schaltwippe mit Vakuumschaltröhren
Fig. 4:
die Kräfteverhältnisse des Lagersitzes gemäß Stand der Technik
Fig. 5:
die Kräfteverteilung bei dem Lagersitz gemäß der Erfindung
Fig. 6a, b:
zwei perspektivische Ansichten des Schienenträgergehäuses mit U-förmigem Lagersitzteil
Fig. 6c:
den Schnitt DD nach Fig. 6a
Fig. 7a:
eine perspektivische Ansicht des Ankergehäuses mit Abschlußlagersitzteil
Fig. 7b:
den Schnitt EE nach Fig. 7a.
Die Erfindung kann bei Schaltgeräten mit Schaltwippe eingesetzt werden, ebenso bei Vakuumschaltgeräten im allgemeinen mit Schaltwippe und bei Schützen mit Vakuumschaltröhren.
In der Fig. 1 ist als Anwendungsbeispiel ein Vakuumschaltgerät 1 dargestellt, mit einem Magnetantrieb M mit beweglichem Anker 2, der in einer Ankeraufnahme 3 befestigt ist und die Ankeraufnahme 3 mittels Bolzen 4 an dem einen Endbereich der Schaltwippe 5 befestigt ist. Der Anker mit Ankeraufnahme ist in dem Ankergehäuse 10 untergebracht. Auf dem Ankergehäuse 10 ist das Schienenträgergehäuse 20 aufgesetzt und mit diesem verschraubt. In dem Schienenträgergehäuse 20 sind die Vakuumschaltröhren 6 untergebracht, wobei der den festen Kontakt 61 tragende Festkontaktträger 62 mit der Anschlußfahne 21 am Schienenträgergehäuse 2 befestigt ist und der den beweglichen Kontakt tragende bewegliche Kontaktträger 63 mit einer Hubstange 7 fest verbunden ist, die an ihrem anderen Ende in einem Achsführungslager 11 gelagert ist, das wiederum mit dem Schienenträgergehäuse 20 verbunden ist. Von den Anschlüssen 22 führt eine Litze 14 zu dem beweglichen Kontaktträger 63 und der Hubstange 7. Die Schaltbewegung des Ankers 2, Pfeilrichtung P, wird von der mit der Ankeraufnahme verbundenen Schaltwippe 5 auf den beweglichen Kontaktträger 63 übertragen, wozu die Schaltwippe an ihrem anderen Ende auf eine koaxial zur Hubstange 7 angeordnete Kontaktdruckfeder 8 mit ihren Gabelenden 51 einwirkt. Die Schaltwippe 5 ist in einem Wippenlager WL, dessen Drehpunkt in der Fig. 1 dargestellt ist, gelagert, so daß die Bewegung P des Schaltankers 2 in eine Schwenkbewegung, siehe Pfeil PS, zum Einschalten und Ausschalten der Schaltkontakte der Vakuumröhre auf die Hubstange 7 übertragbar ist. Die lineare Schaltbewegungsachse der Schaltkontakte, die durch die Achse der Hubstange festgelegt ist, ist mit X bezeichnet. Die Trennfuge zwischen dem Schienenträgergehäuse 20 und dem Ankergehäuse 10 ist mit t bezeichnet. Sie verläuft bevorzugt parallel zur Schaltbewegungsachse X der Schaltkontakte. Der Betätigungsangriff der Schaltwippe an der Kontaktdruckfeder 8 erfolgt im Bereich 9 und ist infolge der Schwenkbewegung nicht parallel und linear zur Schaltbewegung X. Entsprechend sind die auf das Wippenlager einwirkenden Lastkräfte in ihrer Lastrichtung nicht parallel zur Schaltbewegungsachse X, wie in der Fig. 3 dargestellt. Die im eingeschalteten und ausgeschalteten Zustand auf die Schaltwippe einwirkenden Lastkräfte F-Aus und F-Ein werden entsprechend der Schwenkbewegung der Wippe, siehe Pfeilrichtung PS, auf das Wippenlager, von dem hier die beiden Zapfen an der Schaltwippe 5 eingezeichnet sind, in der Lastrichtung W übertragen und dann in dieser Lastrichtung W von der Wippe über den Lagersitz in das umgebende Gehäuse eingeleitet. Die Schaltwippe gemäß Fig. 3, siehe Fig. 2a, 2b, weist Betätigungszapfen 51a, 51b zur Betätigung von Hilfsschaltern im Bereich der Ankeraufnahme auf und das mittels der Zapfen 50a, 50b ausgebildete Drehlager längs ihrer Achse, die das Wippenlager WL bildet. Als Aufnahme für das Wippenlager ist ein zweiteiliger Lagersitz (210, 211; 102, 103) ausgebildet, dessen einer Lagersitzteil 210, 211 zur Aufnahme des Wippenlagers an der der Trennfuge benachbarten Seite des Schienenträgergehäuses 20, siehe Fig. 6a, 6b und 6c, innenseitig ausgebildet ist und dessen zweiter Teil 102, 103 nahe der Oberkante der Trennfuge des Ankergehäuses innenseitig ausgebildet ist.
Beim Zusammenfügen von Schienenträgergehäuse und Ankergehäuse wird der geteilte Lagersitz geschlossen. Wie aus den Ansichten des Schienenträgergehäuses 6a und 6b und 6c ersichtlich, ist die größere Lagersitzschale 210 bzw. 211 anschließend an die Trennfuge t, d.h. die Unterkante des Schienenträgergehäuses 20 auf der Innenseite des Gehäuses muldenförmig angeformt mit einer zur Trennfuge weisenden Einführöffnung. Der Lagersitzteil ist U-förmig gebildet mit einem Halbkreis und zwei ungleich langen Schenkeln S1, S2, so daß die Lagerachse Y', die zugleich die Einführungsachse bildet in Pfeilrichtung zum Einsetzen des Wippenlagers in bezug auf die Trennfuge t schräg verläuft beispielsweise unter einem Winkel α von 35°. Der Mittelpunkt der Einführöffnung ist gegenüber dem Mittelpunkt des die Lagerfläche bildenden Halbkreises in der Vertikalen betrachtet versetzt. Der Lagerzapfen der Schaltwippe wird mittels eines Rillenkugellagers, das nicht dargestellt ist, in den Lagersitzteil 210 bzw. 211 eingesetzt. Die beiden Schenkel S1, S2 des Lagersitzteiles 210 sind leicht nach außen kegelig erweitert, um das erleichterte Einführen des Wippenlagers zu ermöglichen. Die Belastungsachse W der Lastkräfte bei Betrieb des Schaltgerätes verlaufen nun im wesentlichen senkrecht zu der Einführungsachse Y' und des Lagersitzteiles, wodurch die direkte Einleitung der Lastkräfte in das umgebende Schienenträgergehäuse im Bereich des Lastsitzteiles 210 sichergestellt ist, siehe Fig. 5.
Das Schienenträgergehäuse 20 gemäß Fig. 6a und 6b weist entsprechend den drei aufzunehmenden Vakuumschaltröhren Schalträume 203 sowie Aufnahmeöffnungen 202 für die Lagerung der Festkontaktträger sowie Ausnehmungen 201 für die Lagerung der Achsführungslager der Hubstangen an einander gegenüberliegenden Seiten auf. An den hierzu quer verlaufenden Seitenwänden des Schienenträgergehäuses 20 sind entsprechend der Konfiguration der Schaltwippe die beiden Lagersitzteile 210, 211 mit schräger Einführung angeformt.
Das den Lagersitz vervollständigende zweite Sitzlagerteil 102 bzw. 103 ist, wie aus der Fig. 7a und 7b ersichtlich, an der dem Schienenträgergehäuse benachbarten Oberseite des Ankergehäuses 10 an deren Innenwandung ausgebildet. Das zweite Lagersitzteil weist eine Lagerfläche in Gestalt eines Kreisbogenabschnittes a auf, der nach einer Seite in einen vorstehenden Nocken b übergeht und auf der anderen Seite parallel zur Teilungsfuge t und der Oberkante des Ankergehäuses 10 ausläuft. Beim Schließen der beiden Gehäuseteile ragt der Nocken b benachbart dem längeren Schenkel S1 des U-förmigen Lagersitzteiles in diesen hinein, so daß der vollständige Einschluß und gute Sitz und Befestigung des Wippenlager und Lagersitzes beim Verschrauben der beiden Gehäuse 10, 20 mittels durch die in den Eckbereichen vorgesehenen Schraublöcher 206 bzw. 104 erfolgt.

Claims (12)

  1. Elektromagnetisches Schaltgerät mit in einem mehrteiligen Gehäuse (10, 20) angeordneten beweglichen Schaltkontakten (60, 61) und einem Magnetantrieb (M) mit einem Anker (2), dessen Bewegung mittels eines Betätigungsmechanismus über einen schwenkbaren Hebel, wie einer Schaltwippe (5), die in dem Gehäuse mittels zweier Lager (210, 211, 102, 103) drehbar gelagert ist, zum Bewegen der Schaltkontakte (60, 61) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung übertragbar ist und wobei die das Wippenlager (WL) aufnehmenden Lagersitze geteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagersitzteil mit einem U-förmigen Querschnitt von einem Halbkreis mit zwei ungleich langen Schenkeln (S1, S2) gebildet ist und die Einführungsachse (Y') für das Wippenlager in den U-förmigen Lagersitzteil (210, 211) rechtwinklig zur Lastrichtung (W) der beim Öffnen und Schließen der Schaltkontakte auftretenden, auf das Wippenlager einwirkenden Lastkräfte ausgebildet ist.
  2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geteilte Lagersitz an zwei aneinanderstoßenden Gehäuseteilen (10, 20) über deren Trennfuge (t) verlaufend ausgebildet ist.
  3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden beidseitig der Trennfuge (t) ausgebildeten Lagersitzteile (210, 211; 102, 103) durch Verschrauben der beiden Gehäuseteile (20, 10) miteinander verbunden sind.
  4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Öffnen und Schließen der Schaltkontakte an der Schaltwippe (5) auftretenden Lastkräfte von dem Wippenlager in das die U-förmigen Lagersitzteile (210, 211) aufweisende Gehäuseteil (20) eingeleitet werden.
  5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die U-förmigen Lagersitzteile (210, 211) aufweisende Gehäuseteil (20) an dem die Schaltkontakte mit Schalträumen und Anschlüssen enthaltenden Schienenträgergehäuse (20) ausgebildet ist.
  6. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lagersitzteil (102, 103) an dem an das Schienenträgergehäuse (20) angrenzenden den Anker (2) mit Ankeraufnahme (3) aufnehmenden als Ankergehäuse (10) bezeichneten Gehäuseteil ausgebildet ist.
  7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge (t) zwischen den die Lagersitzteile aufnehmenden Gehäuseteilen (10, 20) parallel zur Schaltbewegungsachse (X) der Schaltkontakte in dem Schienenträgergehäuse (20) verläuft.
  8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsachse (Y') des U-förmigen Lagersitzteiles (210, 211) zur Trennfuge (t) und der hierzu parallelen Schaltbewegungsachsen (X) der Schaltkontakte zwischen Schienenträgergehäuse (20) und Ankergehäuse (10) schräg verläuft und unter einem Winkel α aus der zur Trennfuge (t) vertikalen Achse (Y) geneigt ist.
  9. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagersitzteile (210, 211; 102, 103) an der Innenseite der Gehäusewandungen des Schienenträgergehäuses (20) bzw. Ankergehäuses (10) angeformt sind.
  10. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das den Abschluß für den U-förmigen Lagersitzteil (210, 211) bildende Lagersitzteil (102, 103) eine von einem Kreisbogenabschnitt gebildete Abstützfläche (a) aufweist
  11. Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (a) auf einer Seite in einen Abstütznocken (b) endet, der in dem Lagersitzteil (210, 211) benachbart dem längeren U-Schenkel (S1) eingreift.
  12. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (a) auf der dem Nocken abgewandten Seite parallel zur Trennfuge (t) ausläuft.
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