EP1010187B1 - Niederspannungs-leistungsschalter mit einer schaltwelle - Google Patents

Niederspannungs-leistungsschalter mit einer schaltwelle Download PDF

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EP1010187B1 EP98954164A EP98954164A EP1010187B1 EP 1010187 B1 EP1010187 B1 EP 1010187B1 EP 98954164 A EP98954164 A EP 98954164A EP 98954164 A EP98954164 A EP 98954164A EP 1010187 B1 EP1010187 B1 EP 1010187B1
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Marc Liebetruth
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • 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
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    • H01H71/504—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release provided with anti-rebound means
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    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H2003/326—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using bearings

Definitions

  • the invention relates to a low-voltage circuit breaker with a contact arrangement, one Drive device for actuating the contact arrangement and with a control shaft for the transmission of a driving force of the drive device on the contact arrangement and one the shift shaft receiving bearing assembly.
  • Low voltage circuit breakers consist of several, the Assemblies adapted to different subtasks the manufacture of the circuit breakers become.
  • the largest assemblies, or units, form the switching poles, that is, those of fixed and movable switching contacts with existing contact systems their support insulation and components for connection to a for several such switching poles common drive device.
  • the drive device provided motion sequences via a stationary mounted control shaft on all existing contact systems transfer. So far, the shift shaft has been designed as Treated part of the drive device.
  • DE-PS 44 16 090 shows a bearing arrangement for a Switching shaft of a multi-pole electrical switching device with a structure formed from parallel walls. This points Shaft bearings with half shells.
  • DE-OS 42 27 352 is one for the pole units formed from the interrupters common, selector shaft shown, consisting of shaft sections is composed according to the pole units. The pole units rest on a carrier which corresponds to the largest width of the pole units is dimensioned.
  • Further Representations of power transmission systems for the Actuation of switching contacts are in DE-PS 28 35 879 and DE-OS 27 26 489 described. All of these described Construction methods have been used to manufacture the individual Modules have proven their worth, but they have the disadvantage on that a functional test only in the fully assembled State of the switch is possible.
  • the invention is therefore based on the object, the test to make it easier and more time to fix Reduce errors.
  • it should be checked whether the path provided by the drive is the correct one Closing the contact arrangements with the required Contact force causes
  • this object is achieved in that the bearing arrangement for the selector shaft with at least one a pole assembly receiving the contact arrangement connected bearing body.
  • the "switching pole" module becomes full functional and can therefore be checked easily before the switch is fully assembled.
  • the integration of the selector shaft in the "selector pole” module through the use of at least three bearing bodies, from which the central or middle main bearing body itself has known additional elements, in particular springs to provide a restraining force, end stops, a Bounce barrier and elements for the consumption of residual energy.
  • This middle main bearing body is advantageous with a Wall of the pole assembly through a combination of form and non-positive elements connected. That can be useful two or more plug-in feet in connection with corresponding Pockets in the wall of the pole assembly and Centering pin with internal thread, the middle Main bearing body opposite the wall of the pole assembly and align with the drive device.
  • the selector shaft ends with two auxiliary bearing bodies based on the expedient in the same or similar manner are attached, but none or only a part of the have additional functions mentioned.
  • the production and the assembly of the selector shaft can be done by a subdivision the control shaft into two symmetrical sections be relieved.
  • the synchronous drive of the sections is secured by a coupling bolt on both Parts of the shift shaft seated lever penetrated.
  • the advantage of the split control shaft is that the Parts are supported in two storage locations. The Art the storage is therefore statically determined and thus Can be carried out with little play. A possible misalignment will without influencing the friction conditions through the clutch balanced.
  • the main bearing body is with an abutment for retaining springs provided, preferably in one piece on the main bearing body is molded.
  • the retaining springs can already move forward the assembly of the bearing assembly attached to the main bearing body his.
  • the retention springs are housed in a space-saving manner and engage advantageously in the manner of a dead center or Dead center system on the gearshift lever. The reduces the impact on the main energy storage of the Switch drive.
  • Figure 1 shows schematically the arrangement of the selector shaft in the assembly "switching pole", in the side view, at closed contact arrangement.
  • FIG. 2 shows schematically the arrangement according to FIG. 1, with the contact arrangement open.
  • FIG. 3 schematically shows a front view of the Arrangement according to FIG. 1.
  • FIG. 1 and 2 the arrangement of the central or middle main bearing body 1 with the selector shaft 2 shown.
  • This middle main bearing body 1 is with a Wall 3 of the pole assembly 4 through two plug-in feet 5 in Connection with corresponding receiving pockets 6 in the wall 3 the pole assembly 4 and centering pin 7 with internal thread, the main bearing body 1 against the wall 3 of the pole assembly 4 and compared to that indicated in FIG. 1 Align drive device 20, connected.
  • the shift shaft 2 near its ends supported by two auxiliary bearing bodies 8 and 9, which also are attached by means of plug-in feet 10 and 11.
  • the selector shaft 2 is in Form of two symmetrical sections 2a and 2b, those on their domes with levers 13 and 14 are provided, which are interconnected by a coupling bolt 12 are connected, these on the two sections 2a and 2b of the control shaft 2 seated levers 13 and 14 penetrated.
  • the main bearing body 1 is with an abutment 15 for the Retaining springs 16 provided in one piece on the main bearing body 1 is molded.
  • the coupling bolt 12 is arranged pivotable catch hook 17, which behind catch elements 18 during the switch-off process hook and so bouncing the contact assembly 19th prevent.
  • control shaft 2 The arrangement of a control shaft 2 described is suitable especially for multi-pole circuit breakers. With these are the pole assemblies 4 as shown in FIGS. 1 and 2 are shown side by side and are common actuated by the control shaft 2. Instead of single-pole pole assemblies can also be a coherent three, four or Multipole pole assembly may be provided.
  • the advantages of the invention are that an examination the interaction between drive, selector shaft and Switch pole before final assembly of the switch is made possible. If an error is found, it is not required, the finally assembled assemblies disconnect again to replace the faulty assembly. The time it takes to troubleshoot will thus significantly reduced. This is particularly the case with multipole circuit breakers advantageous.

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Abstract

Ein Niederspannungs-Leistungsschalter enthält eine Kontaktanordnung (19), eine Antriebsvorrichtung (20) zur Betätigung der Kontaktanordnung (19) sowie eine Schaltwelle (2), die zur Übertragung einer Antriebskraft von der Antriebsvorrichtung (20) auf die Kontaktanordnung (19) dient. Eine Lageranordnung für die Schaltwelle (2) weist wenigstens einen Lagerkörper (1) auf, der mit einer die Kontaktanordnung (19) aufnehmenden Pol-Baugruppe (4) verbunden ist. Hierdurch wird eine Einheit gebildet, die unabhängig von den anderen Baugruppen des Leistungsschalters geprüft werden kann. Bei mehrpoligen Leistungsschaltern wird eine gemeinsame Schaltwelle (2) für alle Kontaktanordnungen (19) bzw. Pol-Baugruppen (4) verwendet, die etwa mittig in einem Haupt-Lagerkörper (1) und nahe den Enden in Hilfs-Lagerkörpern (8, 9) gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Kontaktanordnung, einer Antriebsvorrichtung zur Betätigung der Koncaktanordnung sowie mit einer Schaltwelle zur Übertragung einer Antriebskraft von der Antriebsvorrichtung auf die Kontaktanordnung und einer die Schaltwelle aufnehmenden Lageranordnung.
Niederspannungs-Leistungsschalter bestehen aus mehreren, den unterschiedlichen Teilaufgaben angepaßten Baugruppen, die bei der Fertigung der Leistungsschalter miteinander verbunden werden. Die größten Baugruppen, beziehungsweise Einheiten, bilden dabei die Schaltpole, das heißt, die aus feststehenden und bewegbaren Schaltkontakten bestehenden Kontaktsysteme mit ihrer Tragisolation und Bauteilen zur Verbindung mit einer für mehrere solcher Schaltpole gemeinsamen Antriebsvorrichtung. Dabei werden die von der Antriebsvorrichtung bereitgestellten Bewegungsabläufe über eine ortsfest gelagerte Schaltwelle auf alle vorhandenen Kontaktsysteme übertragen. Bisher wird die Schaltwelle konstruktiv als Bestandteil der Antriebsvorrichtung behandelt.
Ein Beispiel hierfür ist in der DE-PS 44 16 088 gezeigt, die eine Hebelanordnung zur Übertragung einer Antriebskraft mit herkömmlichem Aufbau zeigt. Diese weist parallele Tragplatten und an diesen befestigte Begrenzungsteile auf, durch die der Abstand der Tragplatten örtlich auf einen geeigneten Abstand zur Führung gelenkig verbundener Hebel vermindert wird. Die Gelenkbolzen der Hebel sind an den Begrenzungsteilen gleitend geführt.
Die DE-PS 44 16 090 zeigt eine Lageranordnung für eine Schaltwelle eines mehrpoligen elektrischen Schaltgerätes mit einem aus parallelen Wänden gebildeten Tragwerk. Dieses weist Wellenlager mit Halbschalen auf. In der DE-OS 42 27 352 ist eine, für die aus den Schaltkammern gebildeten Poleinheiten gemeinsame, Schaltwelle dargestellt, die aus Wellenabschnitten entsprechend den Poleinheiten zusammengesetzt ist. Die Poleinheiten ruhen auf einem Träger, der entsprechend der größten Breite der Poleinheiten bemessen ist. Weitere Darstellungen von Kraftübertragungssystemen für die Betätigung von Schaltkontakten sind in der DE-PS 28 35 879 und der DE-OS 27 26 489 beschrieben. Alle diese beschriebenen Bauweisen haben sich für die Fertigung der einzelnen Baugruppen durchaus bewährt, sie weisen aber den Nachteil auf, daß eine Funktionsprüfung erst im völlig zusammengebauten Zustand des Schalters möglich ist.
Das bedeutet, daß in mechanischer Hinsicht ein vollständig montierter Schalter vorliegt. Wird dann ein Fehler festgestellt, so ist nicht sogleich erkennbar, welche Baugruppe fehlerhaft ist. Letztlich müssen die bereits endgültig montierten Baugruppen wieder getrennt werden, um die fehlerhafte Baugruppe auszutauschen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Prüfung zu erleichtern und den Zeitaufwand für die Behebung von Fehlern zu verringern. Insbesondere soll geprüft werden, ob der vom Antrieb zur Verfügung gestellte Weg das ordnungsgemäße Schließen der Kontaktanordnungen mit der benötigten Kontaktkraft bewirkt
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lageranordnung für die Schaltwelle wenigstens einen mit einer die Kontaktanordnung aufnehmenden Pol-Baugruppe verbundenen Lagerkörper aufweist.
Die Baugruppe "Schaltpol" wird dadurch in sich voll funktionsfähig und kann somit auf einfache Weise geprüft werden, bevor der Schalter vollkommen montiert ist. Andererseits entstehen keinerlei Nachteile für die eigenständige Prüfbarkeit der Antriebsvorrichtung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Integration der Schaltwelle in die Baugruppe "Schaltpol" durch die Verwendung von wenigstens drei Lagerkörpern, von denen der zentrale oder mittlere Hauptlagerkörper an sich bekannte zusätzliche Elemente aufweist, insbesondere Federn zur Bereitstellung einer Rückhaltekraft, Endanschläge, eine Prellsperre, und Elemente zur Aufzehrung von Restenergie. Dieser mittlere Hauptlagerkörper ist vorteilhaft mit einer Wand der Pol-Baugruppe durch eine Kombination form- und kraftschlüssiger Elemente verbunden. Das können zweckmäßig zwei oder mehr Steckfüße in Verbindung mit entsprechenden Aufnahmetaschen in der Wand der Pol-Baugruppe sein und Zentrierzapfen mit Innengewinde, die den mittleren Hauptlagerkörper gegenüber der Wand der Pol-Baugruppe und gegenüber der Antriebsvorrichtung ausrichten. Nahe ihren Enden wird die Schaltwelle durch zwei Hilfslagerkörper gestützt, die zweckmäßig in gleicher oder ähnlicher Weise befestigt sind, die jedoch keine oder nur einen Teil der erwähnten zusätzlichen Funktionen besitzen. Die Herstellung und die Montage der Schaltwelle können durch eine Unter-teilung der Schaltwelle in zwei symmetrische Teilstücke erleichtert werden. Der synchrone Antrieb der Teilstücke ist durch einen Kupplungsbolzen sichergestellt, der auf beiden Teilstücken der Schaltwelle sitzende Hebel durchsetzt. Der Vorteil der geteilten Schaltwelle besteht darin, daß die Teilstücke in je zwei Lagerstellen gestützt werden. Die Art der Lagerung ist folglich statisch bestimmt und somit spielarm ausführbar. Ein eventueller Fluchtungsfehler wird ohne Einfluß auf die Reibungsverhältnisse durch die Kupplung ausgeglichen.
Der Hauptlagerkörper ist mit einem Widerlager für Rückhaltefedern versehen, das vorzugsweise einstückig am Hauptlagerkörper angeformt ist. Die Rückhaltefedern können schon vor der Montage der Lageranordnung am Hauptlagerkörper angebracht sein. Die Rückhaltefedern sind dadurch platzsparend untergebracht und greifen vorteilhaft nach Art eines Totpunkt-oder Übertotpunktsystems am Schaltwellenhebel an. Das vermindert die Rückwirkung auf den Hauptenergiespeicher des Schalterantriebs.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt schematisch die Anordnung der Schaltwelle in der Baugruppe "Schaltpol", in der Seitenansicht, bei geschlossener Kontaktanordnung.
Die Figur 2 zeigt schematisch die Anordnung gemäß der Fig.1, bei geöffneter Kontaktanordnung.
Die Figur 3 zeigt schematisch eine Vorderansicht der Anordnung gemäß der Figur 1.
In den Figuren 1 und 2 ist die Anordnung des zentralen oder mittleren Hauptlagerkörpers 1 mit der Schaltwelle 2 dargestellt. Dieser mittlere Hauptlagerkörper 1 ist mit einer Wand 3 der Pol-Baugruppe 4 durch zwei Steckfüße 5 in Verbindung mit entsprechenden Aufnahmetaschen 6 in der Wand 3 der Pol-Baugruppe 4 und Zentrierzapfen 7 mit Innengewinde, die den Hauptlagerkörper 1 gegenüber der Wand 3 der Pol-Baugruppe 4 und gegenüber der in der Figur 1 angedeuteten Antriebsvorrichtung 20 ausrichten, verbunden. Wie in der Fig.3 gezeigt ist, wird die Schaltwelle 2 nahe ihren Enden durch zwei Hilfslagerkörper 8 und 9 gestützt, die ebenfalls mittels Steckfüßen 10 und 11 befestigt sind.
Wie näher die Figur 3 zeigt, ist die Schaltwelle 2 ist in Form von zwei symmetrischen Teilstücken 2a und 2b ausgebildet, die an ihren Kuppel- seiten mit Hebeln 13 und 14 versehen sind, die durch einen Kupplungsbolzen 12 miteinander verbunden sind, der diese auf den beiden Teilstücken 2a und 2b der Schaltwelle 2 sitzenden Hebel 13 und 14 durchsetzt. Der Hauptlagerkörper 1 ist mit einem Widerlager 15 für die Rückhaltefedern 16 versehen, das einstückig am Hauptlagerkörper 1 angeformt ist. An den Hebeln 13 und 14 sind mittels des Kupplungsbolzens 12 schwenkbare Fanghaken 17 angeordnet, die sich beim Ausschaltvorgang hinter Fangelementen 18 verhaken und so ein Prellen der Kontaktanordnung 19 verhindern.
Die beschriebene Anordnung einer Schaltwelle 2 eignet sich insbesondere für mehrpolige Leistungsschalter. Bei diesen sind die Pol-Baugruppen 4, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind, nebeneinander angeordnet und werden gemeinsam durch die Schaltwelle 2 betätigt. Anstelle einpoliger Pol-Baugruppen kann auch eine zusammenhängende drei-, vier- oder mehrpolige Pol-Baugruppe vorgesehen sein.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine Prüfung des Zusammenspiels zwischen Antrieb, Schaltwelle und Schalterpol vor der endgültigen Montage des Schalters ermöglicht wird. Wird ein Fehler festgestellt, so ist nicht erforderlich, die bereits endgültig montierten Baugruppen wieder zu trennen, um die fehlerhafte Baugruppe auszutauschen. Der Zeitaufwand für die Behebung von Fehlern wird somit wesentlich verringert. Dies ist insbesondere bei mehrpoligen Leistungsschaltern vorteilhaft.

Claims (12)

  1. Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Kontaktanordnung (19), einer Antriebsvorrichtung (20) zur Betätigung der Kontaktanordnung (19) sowie mit einer Schaltwelle (2) zur Übertragung einer Antriebskraft von der Antriebsvorrichtung (20) auf die Kontaktanordnung (19) und einer die Schaltwelle (2) aufnehmenden Lageranordnung.
    dadurch gekennzeichnet , , daß die Lageranordnung für die Schaltwelle (2) wenigstens einen mit einer die Kontaktanordnung (19) aufnehmenden Pol-Baugruppe (4) verbundenen Lagerkörper (1) aufweist.
  2. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß die Lageranordnung wenigstens drei form- und Kraftschlüssig mit einer Wand (3) der Pol-Baugruppe (4) verbundene Lagerkörper umfaßt, davon einen zentral angeordneten Hauptlagerkörper (1), der zusätzliche Elemente (16; 17; 18) aufweist, und zwei Hilfslagerkörper (8; 9) nahe den Enden der Schaltwelle (2), die keine oder nicht alle zusätzlichen Elemente des Hauptlagerkörpers (1) aufweisen.
  3. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptlagerkörper (1) zwei oder mehr Steckfüße (5) zur Verbindung mit entsprechenden Aufnahmetaschen (6) in der Wand (3) der Pol-Baugruppe (4) und Zentrierzapfen (7) zur Ausrichtung des Hauptlagerkörpers (1) aufweist.
  4. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfslagerkörper (8; 9) jeder einen oder mehr Steckfüße (10; 11) zur Verbindung mit entsprechenden Aufnahmetaschen (6) in der Wand (3) der Pol-Baugruppe (4) und Zentrierzapfen (7) zur Ausrichtung der Hilfslagerkörper (8; 9) aufweisen.
  5. Niederspannungs-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierzapfen (7) mit Innengewinde versehen sind.
  6. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Elemente (16; 17 ;18) Endanschläge, eine Prellsperre (17; 18), Vorrichtungen zur Aufzehrung von Restenergie und Rückhaltefedern (16) sind.
  7. Niederspannungs-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichet, daß der zentral angeordnete Hauptlagerkörper (1) ein Widerlager (15) für die nach Art eines Totpunktes oder Übertotpunktes wirkenden Rückhaltefedern (16) aufweist.
  8. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (15) einstückig am Hauptlagerkörper (1) angeformt ist.
  9. Niederspannungs-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (2) aus zwei Teilen (2a; 2b) besteht, die an ihren Kuppelseiten mit Hebeln (13; 14) versehen sind.
  10. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2a; 2b) der Schaltwelle (2) symmetrisch ausgebildet sind.
  11. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 9 und 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2a; 2b) der Schaltwelle (2) zur Sicherung der synchronen Betätigung miteinander verbunden sind.
  12. Niederspannungs-Leistungsschalter nach den Ansprüchen 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Teile (2a; 2b) der Schaltwelle (2) ein Kupplungsbolzen (12) vorgesehen ist, der die an den Teilen (2a; 2b) der Welle (2) vorhandenen Hebel (13; 14) durchsetzt.
EP98954164A 1997-09-04 1998-09-04 Niederspannungs-leistungsschalter mit einer schaltwelle Expired - Lifetime EP1010187B1 (de)

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