EP1110230B1

EP1110230B1 - Schalter

Info

Publication number: EP1110230B1
Application number: EP99944361A
Authority: EP
Inventors: Christian Thamm
Original assignee: AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2019-08-09
Also published as: JP4321965B2; CN1319241A; CN1208799C; EP1110230A1; HUP0103736A2; TW493190B; WO2000016358A1; DE19841685A1; JP2002525796A; DE19841685C2; AU5732599A; HU223108B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie z.B. aus der DE-A-2508220 bekannt. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Niederspannungsschalter mit einem Sperrelement, das die Überführung eines Betätigungshandgriffes in die Ausschaltstellung verhindert, wenn die Kontakte des Schalters blockiert sind.

Aus der Druckschrift DE 38 02 184 C2 ist ein Niederspannungsschalter mit einem als Sperrlasche ausgebildeten Sperrelement bekannt. Dieser Niederspannungsschalter hat im einzelnen einen durch einen Betätigungshandgriff bewegbaren Antriebshebel, der mittels einer Antriebsfeder auf ein Kniegelenk einwirkt, das an einem Ende mit einer Kontaktträgerwelle verbunden ist und am anderen Ende sich an einem Klinkenhebel abstützt, mit dem die Überstromauslösung des Niderspannungsschalters gesteuert wird. Das Kniegelenk hat eine Kniegelenklasche, die in gleicher Ebene wie die Sperrlasche angeordnet ist, derart, daß ein Ende der Sperrlasche ortsfest drehbar am Schloßgehäuse gelagert und das andere Ende mit dem Antriebshebel gekoppelt ist. Dabei kann der Antriebshebel mit der gekoppelten Sperrlasche bei verschweißten Kontakten nur so weit nachgeführt werden, bis die Sperrlasche an der Kniegelenklasche zur Anlage kommt. Bei einer weiteren Bewegung des Betätigungshandgriffs in Ausschaltrichtung erzeugt die Sperrlasche ein Moment auf die Kniegelenklasche in Ausschaltrichtung, so daß der Betätigungshandgriff sich nur dann in Ausschaltrichtung bewegen läßt, wenn dabei die Kontaktverschweißung aufbricht. Somit wird durch diese Konstruktion die Verschiebung des Betätigungshandgriffs in die Betriebsstellung AUS bei verschweißten Kontakten mechanisch verhindert, so daß eine den Niderspannungsschalter kontrollierende Person diesen Zustand leicht erkennen kann, um entsprechende Reparaturmaßnahmen vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Niederspannungsschalter zur Verfügung zu stellen, bei dem für den Fall einer Verschweißung der Kontakte die Überführung des Betätigungshebels in die Ausschaltstellung noch sicherer verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im Patentanspruch 1 definierten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: eine Schnittansicht eines Niederspannungsschalters gemäß dem Ausführungsbeispiel im eingeschalteten Zustand, in dem der Betätigungshebel sich in der Betriebsstellung EIN befindet;

Fig. 2: eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer inneren Baugruppe des in Fig. 1 dargestellten Niederspannungsschalters, bei der zwischen einer am Betätigungshebel befestigten Achse und einer Kniegelenkachse Feder gespannt sind, um zugleich die Kniegelenklaschen und einen Klinkenhebel zu betätigen;

Fig. 3: eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Baugruppe, die zusätzlich die Montage der Seitenplatten des Antriebsgehäuses und der mit dem Klinkenhebel zusammenwirkenden Auslöseeinrichtung zeigt;

Fig. 4: eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Niederspannungsschalters;

Fig. 5: eine Schnittansicht des Niederspannungsschalters im ausgeschalteten Zustand, in dem der Betätigungshebel eine Betriebsstellung einnimmt;

Fig. 6: eine Schnittansicht des Niederspannungsschalters in seiner Übergangsbetriebsstellung, in der wegen Kontaktverschweißung noch ein eingeschalteter Zustand gegeben und eine Verschiebung des Betätigungshebels in die Betriebsstellung AUS verhindert ist;

Fig. 7: eine Schnittansicht des Niederspannungsschalters im ausgeschalteten Zustand, in dem der Betätigungshebel die Betriebsstellung AUS ungehindert einnehmen kann.

Wie die Figur 1 zeigt, ist ein beweglicher Kontakt 1 des Niederspannungsschalters drehbar auf der Achse 2 einer Schaltwelle 3 gelagert. Die Schaltwelle 3 ist selbst in einem nicht dargestellten Polbahngehäuse gelagert. Die Schaltwelle 3 hat zwei diametral gegenüberliegende Satellit-Achsen 4 und 5, die bei einer Drehung der Schaltwelle 3 um die Achse 2 mitgedreht werden. Die Achse 4 ist Angriffspunkt einer Kniegelenklasche 6, die mit ihrem anderen Ende mittels einer Kniegelenkachse 7 mit einer zweiten, in Form eines Dreieckselements 8 ausgebildeten Kniegelenklasche gelenkig verbunden ist. Das Dreieckselement 8 ist an einer zweiten Ecke mittels einer Achse 9 mit einem Klinkenhebel 10, der zur Überströmauslösung des Schaltschlosses dient und drehbar auf einer fest positionierten Achse 11 gelagert ist, gelenkig verbunden.

Wie den Figuren 2 und 3 im einzelnen zu entnehmen ist, besteht das Dreieckelement 8 aus zwei sich zueinander parallel erstreckenden spiegelgleichen Platten, zwischen denen der Klinkenhebel 10 aufgenommen und auf der Gelenkachse 9, die die Platten fest miteinander verbindet, gelagert ist. Im Bereich der dritten Ecke des Dreieckelements 8 sind die Platten mittels eines Stiftes 12 verbunden, der mit dem Klinkenhebel 10 in Anlage bringbar ist, um die Bewegung des Dreieckelements 8 zu begrenzen.

Wie bereits oben erwähnt, sind die Kniegelenklaschen 6 aus Symmetriegründen jeweils beidseitig vom Dreieckelement 8 und dem dazwischen angeordneten Klinkenhebel 10 vorgesehen und mittels der Achse 7 miteinander verbunden. Ein in Fig. 2 ausschnittweise räumlich dargestellter Antriebshebel 13 besteht aus zwei Platten, die sich in den jeweiligen Ebenen von zwei Seitenplatten 15 des Antriebsgehäuses erstrecken und mit ihren in Fig. 4 gezeigten unteren Abschnitten 13a auf entsprechenden Lagerabschnitten 14 der Seitenplatten 15 des Antriebsgehäuses gelenkig abgestützt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Antriebshebel 13 aus einer einzigen U-förmig gebogenen Platte, an deren Verbindungsabschnitt ein Bolzen 16 und ein aus dem Antriebsgehäuse herausgeführten Betätigungshandgriff 17 angebracht sind. Zwischen dem als Achse 7 funktionierenden Kniegelenkbolzen und dem Bolzen 16 des Antriebshebels 13 sind beidseitig von dem Dreieckelement 8 je eine Antriebsfeder 18 angeordnet. Die Gehäuse-Seitenplatten 15 und die unteren Abschnitten 13a des Antriebshebels 13 sind ebenfalls beidseitig des Dreieckselements 8 angeordnet.

Eine Auslöseeinrichtung ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 19 gekennzeichnet. Mit dieser Auslöseeinrichtung wird die Auslösung des Klinkenhebels 10 in einer an sich bekannten Weise gesteuert.

In der in den Figuren 1 und 4 gezeigten Betriebsstellung EIN befindet sich der Betätigungshandgriff 17 in einer nach links gekippten Stellung, so daß die Kraftwirklinie der Feder 18 links von der Achse 9 verläuft. Da in der Betriebsstellung EIN der Klinkenhebel 10 infolge eines Eingriffs mit der Auslöseeinrichtung 19 eine entgegen des Uhrzeigersinns nach oben gerichtete Bewegung infolge der über das Dreieckelement 8 und der Achse 9 einwirkenden Federkraft nicht ausführen kann, verlagert sich die Federkraft zu einer im Uhrzeigersinn gerichteten Drehbewegung des Dreieckelements 8 um die Achse 9. Dabei wird die Achse 7 dazu gezwungen, die die Achsen 9 und 4 verbindende Linie zu überqueren, welches bei einem - wie oben erläutert - blockierten Klinkenhebel 10 dazu führt, daß die Kniegelenklasche 6 auf die Schaltwelle 3 in Schließrichtung des beweglichen Kontakts 1 einwirkt.

Die Fig. 5 zeigt die Betriebsstellung AUSGELÖST. Der Niederspannungsschalter gelangt in diese Betriebsstellung, nachdem der Klinkenhebel 10 von der Auslöseeinrichtung 19 freigegeben worden ist. In dieser Betriebsstellung nimmt der Betätigungshandgriff 17 die in Fig. 5 gezeigte Position ein. Infolge der in dieser Stellung auf die Achse 7 ausgeübten Federkraft wird das Dreieckelement 8 zusammen mit dem daran angelenkten Klinkenhebel 10 und der Kniegelenklasche 6 nach oben gezogen, welches zu einer Drehung der Schaltwelle 3 und somit zu einer Trennung des beweglichen Kontakts 1 führt.

Die während des Betriebes möglichen Verschweißungen können dazu führen, daß eine Trennung des Kontakts 1 unter alleiniger Einwirkung der von der Feder 18 ausgeübten Spannkraft nicht möglich ist. Ein solcher Zustand bei einer geöffneten Auslöseeinrichtung 19 ist in der Fig. 6 gezeigt. Es ist also in diesem Zustand anhand der Position des Betätigungshandgriffs 17 nicht erkennbar, ob der Kontakt gelöst ist oder nicht. Um den tatsächlichen Betriebszustand des Kontaktes 1 allein anhand der Position des Betätigungshandgriffs 17 feststellen zu können, weist die Schalterkonstruktion einige Besonderheiten, die im folgenden erläutert werden.

Wie bereits der Darstellung der Figuren 1 und 4 zu entnehmen ist, ist auf der Außenseite einer oder beider Seitenplatten 15 des Antriebsgehäuses ein Sperrhebel 20 angeordnet, der mit seinem einen Ende an der Satelliten-Achse 5 der Schaltwelle 3 und mit seinem anderen Ende an einem positionsfesten Stift 21 angelenkt ist. Der Stift 21 ist an der Seitenplatte 15 befestigt und in einem in dem Sperrhebel 20 ausgebildeten Langloch 22 geführt. Am langlochseitigen Ende des Sperrhebels 20 ist ein Vorsprung 23 ausgebildet, der mit einem am Antriebshebel 13 ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 24 in Eingriff bringbar ist. Dank dieser Konstruktion wird die in Fig. 7 gezeigte eine sichere Trennung des Kontaktes 1 indizierende Endbetriebsstellung AUS des Betätigungshandgriffs 17 auf folgender Weise verhindert:

Der Betätigungshandgriff 17 wird zunächst soweit in den Uhrzeigersinn verschoben, bis die Abschnitte 24 und 23 in Eingriff gelangen. Beim Versuch den Betätigungshandgriff 17 weiter in diese Richtung zu verschieben, wird demzufolge eine Druckkraft direkt vom Betätigungshandgriff 17 über den Antriebshebel 13 auf den Sperrhebel 20 ausgeübt und somit über die Achse 5 ein auf die Schaltwelle 3 im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment erzeugt. Weil dieses Drehmoment wegen der relativ kurzen Distanz zwischen den Achsen 2 und 5 sehr gering ist, ist der durch Mikroverschweißungen bedingte Trennwiderstand am Kontakt 1 am Betätigungshandgriff 17 deutlich spürbar. Dementsprechend ist eine Person, die versucht, den Schalter auszuschalten, sofort in der Lage zu erkennen, daß der Betätigungshandgriff 17 nicht in die Endbetriebsposition AUS bringbar ist.

Liegt eine Verschweißung des Kontakts 1 nicht vor, so nimmt der Sperrhebel 20 die in der Figur 5 gezeigte Position ein, so daß der Betätigungshandgriff 17 zusammen mit dem Antriebshebel 13 ungehindert in die in Figur 7 gezeigte Endbetriebsposition AUS übergehen kann. Auf diesen Weg gelangt ein am Antriebshebel 13 angebrachter Stift 25 mit dem Klinkenhebel 10 in Eingriff und drückt den letzteren soweit im Uhrzeigersinn nach unten durch, bis der Klinkenhebel 10 eine Sperrposition in der Auslöseeinrichtung 19 einnimmt.

Ein Schalter ist mit einem durch einen Betätigungshandgriff 17 betätigbaren Antriebshebel 13 ausgestattet, der mittels einer Antriebsfeder 18 auf ein Kniegelenk 6, 7, 8 einwirkt, das eine Wirkverbindung zwischen einer Schaltwelle 3 zur Betätigung eines Kontakts 1 und einem Klinkenhebel 10 zur Steuerung der Überstromauslösung herstellt. Der Schalter hat auch einen mit dem Antriebshebel 13 zusammenwirkende Sperrhebel 20, der die Überführung des Betätigungshandgriffes 17 in die Ausschaltstellung bei blockiertem Kontakt 1 verhindert, wobei der Sperrhebel 20 durch eine Drehung der Schaltwelle 3 beim Schließen des Kontakts 1 automatisch in seiner Sperrposition in bezug auf den Antriebshebel bringbar ist.

Claims

Schalter mit einem durch einen Betätigungshandgriff (17) betätigbaren Antriebshebel (13), der mittels einer Antriebsfeder (18) auf ein Kniegelenk (6, 7, 8) einwirkt, das eine Wirkverbindung zwischen einer Schaltwelle (3) zur Betätigung eines Kontakts (1) und einem Klinkenhebel zur Steuerung der Überstromauslösung herstellt, und mit einem mit dem Antriebshebel (13) zusammenwirkenden Sperrhebel (20), der durch eine das Schließen des Kontakts (1) bewirkende Bewegung der Schaltwelle (3) automatisch in Sperrposition in Bezug auf den Antriebshebel bringbar ist, um die Überführung des Betätigungshandgriffes (17) in die Ausschaltstellung bei blockiertem Kontakt (1) zu verhindern,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (20) an seinem einen Ende mit der Schaltwelle (3) gelenkig verbunden ist. EF
Schalter nach Anspruch 1, 21
dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (20) mit seinem anderen, mit einem Führungselement (22) versehenen Ende auf einem ortsfest angeordneten Lager (21) gleitend abgestützt ist.
Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (21) als Führungsstift ausgebildet und an einer Gehäuseseitenplatte (15) befestigt ist.
Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniegelenk zwei mittels einer Kniegelenkachse (7) miteinander verbundenen Kniegelenklaschen (6, 8) aufweist, von denen die erste Kniegelenklasche (8) mit dem Klinkenhebel (10) gelenkig verbunden und die zweite Kniegelenklasche (6) an einer diametral entgegengesetzt zu der ersten Exzenterachse (5) an der Schaltwelle (3) angeordneten zweiten Exzenterachse (4) angelenkt ist.
Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kniegelenklasche (8) aus zwei sich parallel zueinander erstreckenden, formgleichen dreieckigen Platten gebildet ist, die zumindest im Bereich einer der Ecken mittels eines Stiftes verbunden sind, der als Gelenkachse (9) für den zwischen den Platten angeordneten Klinkenhebel (10) dient.
Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (13) durch eine sich in gleicher Ebene mit einer Gehäuseseitenplatte (15) erstreckende Platte gebildet ist, die einen offenen Ausschnitt (24) zur Aufnahme eines Vorsprungs (23) des Sperrhebels (20) aufweist und mit einem vom Betätigungshandgriff (17) abgewandten Lagerabschnitt (13a) in einem offenen Ausschnitt (14) der Gehäuseseitenplatte (15) gelagert ist.
Schalter nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu dem Betätigungshandgriff (17) benachbarten Abschnitt der Gehäuseseitenplatte (15) einen Vorsprung (15a) aufweist, an dem der Antriebshebel (13) im eingeschalteten Zustand stützbar ist.