EP1218900B1 - Anordnung zur lagerung der schaltwelle eines niederspannungs-leistungsschalters und mehrpoliger niederspannungs-leistungsschalter mit einer anordnung zur lagerung der schaltwelle - Google Patents

Anordnung zur lagerung der schaltwelle eines niederspannungs-leistungsschalters und mehrpoliger niederspannungs-leistungsschalter mit einer anordnung zur lagerung der schaltwelle Download PDF

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EP1218900B1 EP00967594A EP00967594A EP1218900B1 EP 1218900 B1 EP1218900 B1 EP 1218900B1 EP 00967594 A EP00967594 A EP 00967594A EP 00967594 A EP00967594 A EP 00967594A EP 1218900 B1 EP1218900 B1 EP 1218900B1
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bearing
coupling levers
bearing body
voltage circuit
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Günther SEIDLER-STAHL
Detlev Schmidt
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H2009/0088—Details of rotatable shafts common to more than one pole or switch unit

Definitions

  • the invention is in the field of constructive design of a circuit breaker used in low voltage networks and is in one piece in the design of the storage trained switching shaft to apply such a switch.
  • Low voltage circuit breakers have one or more Switching poles on.
  • the fixed and movable switch contacts existing switching contact systems of these switching poles are usually mechanically connected to coupling levers arranged on a switching shaft common to all switching poles are.
  • the one piece trained shift shaft equipped with all coupling levers regardless of the bearing assembly in its installed position be prepositioned.
  • the selector shaft is in the edge open recesses perpendicular to the longitudinal axis of the Switch shaft arranged walls positioned.
  • a shaft bearing which consists of two half shells, in used in the axial direction in each of the recesses.
  • the selector shaft is outside the points of application of the switching forces are mounted radially.
  • the location of the axial bearing is not mentioned (DE 44 16 090 C1).
  • this object is achieved in that the bearing body comprising the selector shaft half-shell is attached to the front wall of the switching pole and that a first section of the bearing body between the coupling levers is arranged and lateral guide surfaces for the forms coupling lever connected to the selector shaft.
  • This configuration allows the bearing assembly and the Switch shaft can be replaced independently at any time.
  • the bearing assembly is simple and can therefore be manufactured inexpensively. It is still compact and can therefore be easily and space-savingly installed.
  • the bearing of the selector shaft is largely as far as possible independent of tolerance, since the selector shaft is both radial and is also axially supported by the same bearing body.
  • Stops for the on and off position of the switch contacts are therefore simple according to a development of the invention realizable that a second portion of the bearing body Coupling lever protrudes axially and stop surfaces for the coupling lever forms.
  • the switching shaft is used in multi-pole low-voltage circuit breakers appropriately used in such a way that a bearing assembly at both ends of the selector shaft is assigned to the axially outer movable switching contacts. As a result, the bearing of the selector shaft is determined statically.
  • FIG. 1 shows a bearing assembly with a bearing body designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a one-piece shift shaft with two bearing assemblies according to FIG. 1 arranged at its ends in a perspective view
  • Figures 3 and 4 are sectional views of a bearing assembly arranged according to Figure 2
  • a bearing assembly 1 has a bearing body 2 and a catching device 3.
  • the bearing body 2 is in divided several sub-areas 4,5,6,7,71 and 72, which the Bearing of a control shaft 8 shown in Figure 2, the Stop of coupling levers 9 and 10 when switching on and off, the inclusion of the safety gear 3 and the attachment the bearing assembly 1 on a housing front wall 25 of the Switch poles serve.
  • the shift shaft 8 is near its ends stored by two bearing assemblies 1 according to Figure 1.
  • the mechanical connection of one, one outer switching pole associated, movable switching contact 11th serve and are arranged firmly on the control shaft 8, and at the same time for the axial mounting of the control shaft 8 be used.
  • Each bearing assembly 1 has a first one Subarea 4, the axial width of which is the distance between the coupling levers 9 and 10 is adjusted.
  • This first section 4 of the bearing body 2 thus protrudes with little axial play between the coupling lever 9 and 10 and includes the shift shaft 8 half-shell-shaped in a direction that the when switching on occurring forces is opposite.
  • lateral guide surfaces 13 see FIG. 1 for those with the Shift shaft 8 fixed coupling lever 9 and 10.
  • a second section 5 projects above the coupling levers 9 and 10 axially and forms stop surfaces 14 (see FIG. 1) and 15 for the coupling lever 9 and 10 to limit the movement of the Switching shaft 8.
  • the safety gear 3 of each bearing assembly 1 has a catch hook 16, which during the switch-off process the two coupling levers 9 and 10 passing through bolts 17 (see also FIG. 4).
  • a third area 6 of the bearing body 2 is in a window-like recess 18 of the catch hook 16 arranged on a bearing pin 19 and pivotable against the force of a wire spring 20 stored.
  • the catch hook 16 and the wire bending spring 20 can thus be easy even before assembly of the bearing assembly 1 and can be integrated into the bearing assembly to save space.
  • Figure 3 shows a section through the first and third Section 4 and 6 of the bearing body 2.
  • the window-like Recess 18 for the catch hook 16 has a narrow upper Area 21 (see FIG. 1) and a wider lower one Area 22 (see FIG. 1).
  • the narrow, upper area 21 is adapted to the width of the catch hook 16 and sets this up axially tight for a slight play.
  • the wider, lower one Area 22 serves to additionally accommodate the wire bending spring 20.
  • the coupling levers 9 and 10 are here in the on position.
  • the two bearing assemblies 1 have further sub-areas 7, 71 and 72 (see also FIG. 1) bores 23 and by means of screw connections 24 with a positive and positive fit Housing front wall 25 of the switching poles connected.
  • FIG. 4 shows a section through the second partial area 5 of the bearing body 2, which is axially outside the coupling lever 9 and 10 extends.
  • the coupling levers 9 and 10 are located but here in the off position. At least one of the two coupling levers 9 and 10 is designed so that when switching off a portion 27 of the peripheral edge of this coupling lever on a first surface 14 of the Bearing body 2 bumps.
  • At least one of the two coupling levers 9 and 10 can be one have hook-nose-like arm 28, which during the switch-on process onto a second surface 15 serving as a one-stop of the bearing body bumps.
  • a one-stop is for example in current-limiting low-voltage circuit breakers needed.

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

Um die bereits vorpositionierte, mit Koppelhebeln (9) und (10) bestückte Schaltwelle (8) eines Niederspannungs-Leistungsschalters im Bereich der Krafteinwirkung der Schaltkräfte zu lagern, weist die hierfür vorgesehene Lagerbaugruppe (1) einen Lagerkörper (2) auf, der die Schaltwelle (8) halbschalenförmig umfassend an der Gehäusevorderwand (25) des Schaltpols befestigt ist und der mit einem Teilbereich (4) zwischen zwei zueinander beabstandete, mit einem bewegbaren Schaltkontakt (11) verbundene Koppelhebel (9) und (10) ragt und dadurch seitliche Führungsflächen (13) für die Koppelhebel (9) und (10) bildet. Eine solche Lagerbaugruppe (1) kann bei mehrpoligen Leistungsschaltern in den beiden Endbereichen der Schaltwelle (8) angeordnet sein.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der konstruktiven Gestaltung eines in Niederspannungsnetzen eingesetzten Leistungsschalters und ist bei der Ausgestaltung der Lagerung der einstückig ausgebildeten Schaltwelle eines solchen Schalters anzuwenden.
Niederspannungs-Leistungsschalter weisen einen oder mehrere Schaltpole auf. Die aus feststehenden und bewegbaren Schaltkontakten bestehenden Schaltkontaktsysteme dieser Schaltpole sind üblicherweise mechanisch mit Koppelhebeln verbunden, die auf einer allen Schaltpolen gemeinsamen Schaltwelle angeordnet sind.
Für eine ordnungsgemäße Funktion eines solchen Leistungsschalters ist es wesentlich, daß die Schaltwelle radial präzise und mit geringem axialen Spiel gelagert ist. Eine hierfür geeignete, bekannte Lageranordnung weist im Bereich der Koppelhebel eine Lagerbaugruppe auf, die mit einer Gehäusevorderwand des Schaltpols verbunden ist und einen Lagerkörper mit einer zylindrischen Lagerfläche enthält. Die Herstellung der Schaltwelle und ihre Montage wird durch die Unterteilung in zwei symmetrische Teilstücke erleichtert. Jedes Teilstück ist durch den Hauptlagerkörper radial und einseitig axial gelagert. Zur vollständigen axialen Lagerung sind zwei weitere Hilfslagerkörper notwendig.
Im Falle einer einstückigen Schaltwelle wäre diese durch die beidseitig des Hauptlagerkörpers fest angeordneten Koppelhebel unlösbar mit dem Hauptlagerkörper verbunden. Ist der Hauptlagerkörper fehlerhaft, muß mit ihm zusammen die gesamte Schaltwelle ausgewechselt werden (DE 197 39 702 C1).
Bei einer anderen bekannten Lageranordnung kann die einstükkig ausgebildete, mit allen Koppelhebeln bestückte Schaltwelle unabhängig von der Lagerbaugruppe in ihrer Einbaulage vorpositioniert werden. Dabei wird die Schaltwelle in randseitig offene Ausnehmungen von senkrecht zur Längsachse der Schaltwelle angeordneten Wänden positioniert. Anschließend wird je ein Wellenlager, das aus zwei Halbschalen besteht, in axialer Richtung in je eine der Ausnehmungen eingesetzt. Durch ein derartiges Wellenlager wird die Schaltwelle außerhalb der Angriffspunkte der Schaltkräfte radial gelagert. Der Ort der axialen Lagerung ist nicht erwähnt (DE 44 16 090 C1).
Ausgehend von einer Anordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 (DE 197 39 702 C1) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Lagerbaugruppe so auszugestalten, daß die in ihrer Einbaulage bereits vorpositionierte, mit den Koppelhebeln versehene Schaltwelle toleranzunempfindlich und montagefreundlich im Angriffspunkt der Schaltkräfte gelagert ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Lagerkörper die Schaltwelle halbschalenförmig umfassend an der Gehäusevorderwand des Schaltpols befestigt ist und daß ein erster Teilbereich des Lagerkörpers zwischen den Koppelhebeln angeordnet ist und seitliche Führungsflächen für die mit der Schaltwelle verbundenen Koppelhebel bildet.
Diese Ausgestaltung gestattet es, die Lagerbaugruppe und die Schaltwelle unabhängig voneinander jederzeit auszutauschen.
Dabei ist die Lagerbaugruppe einfach aufgebaut und kann somit preisgünstig gefertigt werden. Sie ist weiterhin kompakt gestaltet und kann daher platzsparend und einfach montiert werden. Die Lagerung der Schaltwelle ist im übrigen weitestgehend toleranzunabhängig, da die Schaltwelle sowohl radial als auch axial durch denselben Lagerkörper gelagert ist.
Anschläge für die Ein- und Aus-Position der Schaltkontakte sind nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch einfach realisierbar, daß ein zweiter Teilbereich des Lagerkörper die Koppelhebel axial überragt und Anschlagflächen für die Koppelhebel bildet.
Wenn man den bei einer solchen Anordnung üblicherweise verwendeten Fanghaken in einer fensterartigen Ausnehmung des Lagerkörpers schwenkbar lagert und das Gegenstück als einen die Koppelhebel durchsetzenden Bolzen ausbildet, ist dieses zusätzliche Element platzsparend in die Lagerbaugruppe integriert.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Anordnung zur Lagerung der Schaltwelle wird bei mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschaltern zweckmäßig in der Weise eingesetzt, daß jeweils eine Lagerbaugruppe an den beiden Enden der Schaltwelle den axial äußeren bewegbaren Schaltkontakten zugeordnet wird. Dadurch ist die Lagerung der Schaltwelle statisch bestimmt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 1-4 der Zeichnung dargestellt.
Dabei zeigen
Figur 1 eine Lagerbaugruppe mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Lagerkörper,
Figur 2 eine einstückig ausgebildete Schaltwelle mit zwei an ihren Enden angeordnenten Lagerbaugruppen gemäß Figur 1 in perspektivischer Ansicht,
Figuren 3 und 4 Schnittdarstellungen einer gemäß Figur 2 angeordneten Lagerbaugruppe
Gemäß Figur 1 weist eine Lagerbaugruppe 1 einen Lagerkörper 2 und eine Fangeinrichtung 3 auf. Der Lagerkörper 2 ist in mehrere Teilbereiche 4,5,6,7,71 und 72 gegliedert, die der Lagerung einer in Figur 2 dargestellten Schaltwelle 8, dem Anschlag von Koppelhebeln 9 und 10 beim Ein- und Auschaltvorgang, der Aufnahme der Fangeinrichtung 3 und der Befestigung der Lagerbaugruppe 1 an einer einer Gehäusevorderwand 25 der Schaltpole dienen.
Wie in Figur 2 gezeigt, ist die Schaltwelle 8 nahe ihren Enden durch zwei Lagerbaugruppen 1 gemäß Figur 1 gelagert. In jedem Endbereich der Schaltwelle 8 sind zwei Koppelhebel 9 und 10 angeordnet, die dem mechanischen Anschluß eines, einem äußeren Schaltpol zugehörigen, bewegbaren Schaltkontaktes 11 dienen und hierzu fest auf der Schaltwelle 8 angeordnet sind, und die gleichzeitig zur axialen Lagerung der Schaltwelle 8 verwendet werden. Jede Lagerbaugruppe 1 weist je einen ersten Teilbereich 4 auf, dessen axiale Breite dem Abstand der Koppelhebel 9 und 10 angepaßt ist. Dieser erste Teilbereich 4 des Lagerkörpers 2 ragt demnach mit geringem axialen Spiel zwischen die Koppelhebel 9 und 10 und umfaßt die Schaltwelle 8 halbschalenförmig in einer Richtung , die den beim Anschaltvorgang auftretenden Kräften entgegengesetzt ist. Damit bildet dieser erste Teilbereich 4 des Lagerkörpers 2 seitliche Führungsflächen 13 (vgl. Figur 1) für die mit der Schaltwelle 8 fest verbundenen Koppelhebel 9 und 10.
Ein zweiter Teilbereich 5 überragt die Koppelhebel 9 und 10 axial und bildet Anschlagfläcben 14 (vgl. Figur 1) und 15 für die Koppelhebel 9 und 10 zur Begrenzung der Bewegung der Schaltwelle 8. Die Fangeinrichtung 3 jeder Lagerbaugruppe 1 weist einen Fanghaken 16 auf, der beim Ausschaltvorgang einen die beiden Koppelhebel 9 und 10 durchsetzenden Bolzen 17 (vgl. auch Figur 4) hintergreift. In einem dritten Teilbereich 6 des Lagerkörpers 2 ist in einer fensterartigen Ausnehmung 18 der Fanghaken 16 auf einen Lagerbolzen 19 angeordnet und gegen die Kraft einer Drahtbiegefeder 20 schwenkbar gelagert. Der Fanghaken 16 und die Drahtbiegefeder 20 können somit schon vor der Montage der Lagerbaugruppe 1 einfach und platzsparend in die Lagerbaugruppe integriert werden.
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den ersten und dritten Teilbereich 4 und 6 des Lagerkörpers 2. Die fensterartige Ausnehmung 18 für den Fanghaken 16 weist einen schmalen oberen Bereich 21 (vgl. Figur 1) und einen breiteren unteren Bereich 22 (vgl. Figur 1) auf. Der schmale, obere Bereich 21 ist der Breite des Fanghakens 16 angepaßt und legt diesen bis auf ein geringes Spiel axial fest. Der breitere, untere Bereich 22 dient der zusätzlichen Aufnahme der Drahtbiegefeder 20. Die Koppelhebel 9 und 10 befinden sich hier in Ein-Position.
Die beiden Lagerbaugruppen 1 weisen in weiteren Teilbereichen 7,71 und 72 (vgl. auch Figur 1) Bohrungen 23 auf und sind durch Schraubverbindungen 24 kraft- und formschlüssig mit der Gehäusevorderwand 25 der Schaltpole verbunden. Diese kann eine in Figur 2 dargestellte halbschalenförmige Vertiefung 26 aufweisen, um die Einbaulage der Schaltwelle 8 vorzugeben und damit die Montage der Schaltwelle zu erleichtern.
Je nach Länge der Schaltwelle können in bekannter Weise Hilfslagerkörper zur zusätzlichen Lagerung der Schaltwelle angeordnet sein. Man kann aber auch allen Schaltpolen eines mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters eine Lagerbaugruppe gemäß Figur 1 zuordnen.
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch den zweiten Teilbereich 5 des Lagerkörpers 2, der sich axial außerhalb der Koppelhebel 9 und 10 erstreckt. Die Koppelhebel 9 und 10 befinden sich hier jedoch in Aus-Position. Zumindest einer der beiden Koppelhebel 9 und 10 ist so ausgebildet, daß beim Ausschaltvorgang ein Abschnitt 27 der umlaufenden Kante dieses Koppelhebels auf eine als Aus-Anschlag dienende erste Fläche 14 des Lagerkörpers 2 stößt.
Zumindest einer der beiden Koppelhebel 9 und 10 kann einen hakennasenartigen Ausleger 28 aufweisen, der beim Einschaltvorgang auf eine als Ein-Anschlag dienende zweite Fläche 15 des Lagerkörpers stößt. Solch ein Ein-Anschlag wird beispielsweise in strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschaltern benötigt.

Claims (4)

  1. Anordnung zur Lagerung der Schaltwelle (8) eines Niederspannungs-Leistungsschalters,
    bei der auf der einstückig ausgebildeten Schaltwelle (8) zwei Koppelhebel (9,10) zum mechanischen Anschluß eines, einem Schaltpol zugehörigen, bewegbaren Schaltkontaktes (11) mit Abstand zueinander angeordnet sind und bei der im Bereich der Koppelhebel (9,10) eine mit einer Gehäusevorderwand (25) des Schaltpols verbundene, einen Lagerkörper (2) aufweisende Lagerbaugruppe (1) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Lagerkörper (2) die Schaltwelle (8) halbschalenförmig umfassend an der Gehäusevorderwand (25) des Schaltpols befestigt ist und
    ein erster Teilbereich (4) des Lagerkörpers (2) zwischen den Koppelhebeln (9,10) angeordnet ist und seitliche Führungsflächen (13) für die mit der Schaltwelle (8) verbundenen Koppelhebel (9,10) bildet.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein zweiter Teilbereich (5) des Lagerkörpers (2) die Koppelhebel (9,10) axial überragt und Anschlagflächen (14,15) für die Koppelhebel (9,10) bildet.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Lagerbaugruppe (1) einen Fanghaken (16) aufweist, dessen Gegenstück ein die Koppelhebel (9,10) durchsetzender Bolzen (17) bildet, wobei der Fanghaken (16) in einer fensterartigen Ausnehmung (18) des Lagerkörpers (2) schwenkbar gelagert ist.
  4. Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Anordnung zur Lagerung der Schaltwelle (8), bei dem zum mechanischen Anschluß jedes, einem Schaltpol zugehörigen, bewegbaren Schaltkontaktes (11) jeweils zwei Koppelhebel (9,10) auf der Schaltwelle (8) angeordnet sind und den beiden Koppelhebeln (9,10) der beiden axial äußeren bewegbaren Schaltkontakte (11) jeweils eine Lagerbaugruppe (1) mit einem gemäß einer der Ansprüche 1 bis 3 ausgebildeten Lagerkörper (2) zugeordnet ist.
EP00967594A 1999-09-30 2000-09-15 Anordnung zur lagerung der schaltwelle eines niederspannungs-leistungsschalters und mehrpoliger niederspannungs-leistungsschalter mit einer anordnung zur lagerung der schaltwelle Expired - Lifetime EP1218900B1 (de)

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