EP2597669A2 - Switching mechanism for an electric switching device and electrical switching apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere für einen Niederspannungs-Leistungsschalter, sowie ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Niederspannungs-Leistungsschalter, mit einem Schaltmechanismus.The invention relates to a switching mechanism for an electrical switching device, in particular for a low-voltage circuit breaker, and an electrical switching device, in particular a low-voltage circuit breaker, with a switching mechanism.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schaltgeräte, insbesondere auf Leistungsschalter im Niederspannungsbereich. Mit "Niederspannung" sind typischerweise Spannungen von bis ca. 1000 Volt gemeint. Unter entsprechender konstruktiver Auslegung der Schalttrennstrecken können derartige Schaltgeräte auch für Schaltspannungen über 1000 Volt ausgelegt sein, wie z.B. bis 6,3 kV. Insbesondere sind derartige elektrische Schaltgeräte, wie Niederspannungs-Leistungsschalter, zur Unterbrechung von Strombahnen in einem Überstromfall oder in einem Kurzschlussfall ausgebildet. Sie können einpolig oder mehrpolig, insbesondere dreipolig, ausgeführt sein.The invention relates to electrical switching devices, in particular to circuit breakers in the low voltage range. By "low voltage" is meant typically voltages of up to about 1000 volts. With appropriate structural design of the switching separation sections, such switching devices can also be designed for switching voltages over 1000 volts, such as. up to 6.3 kV. In particular, such electrical switching devices, such as low-voltage circuit breaker, designed for interrupting current paths in an overcurrent case or in a short circuit case. They can be single-pole or multi-pole, in particular three-pole.
Aus der europäischen Patentanmeldung
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es einen Schaltmechanismus für ein elektrisches Schaltgerät zu schaffen, bei dem ein Spannhebel und ein Verklinkungselement des Schaltmechanismus in einer Gespanntstellung sicher gehalten werden können, wenn der Schalthebel des elektrischen Schaltgerätes sich in einer Aus-Stellung befindet. Die Gespanntstellung soll insbesondere dann gehalten werden, wenn, beispielsweise durch äußere Einflüsse, der Auslösemechanismus des elektrischen Schaltgerätes zumindest teilweise betätigt wird.The object of the invention is to provide a switching mechanism for an electrical switching device in which a clamping lever and a Verklinkungselement of the switching mechanism can be securely held in a Gespanntstellung when the lever of the electrical switching device is in an off position located. The Gespanntstellung should be kept especially if, for example, by external influences, the triggering mechanism of the electrical switching device is at least partially actuated.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schaltmechanismus für ein elektrisches Schaltgerät mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein elektrisches Schaltgerät mit den Merkmalen gemäß Anspruch 17 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale, die in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltmechanismus beschrieben sind, selbstverständlich auch in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Schaltgerät und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.This object is achieved by a switching mechanism for an electrical switching device having the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Schaltmechanismus für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere für einen Niederspannungs-Leistungsschalter, aufweisend einen Gelenkmechanismus zum Bewegen eines Bewegkontaktes, einen Schalthebel zum manuellen Aus- und Einschalten des Bewegkontaktes über den Gelenkmechanismus, wobei der Schalthebel eine Handhabe und einen um einen ortsfesten Lagerpunkt kippbaren Schaltbügel aufweist, einen um eine ortsfeste Spannhebelachse drehbar gelagerten und eine Spannkurve aufweisenden Spannhebel, welcher ein mit einem Verklinkungselement des Schaltmechanismus zusammenwirkendes Ende zum Ver- und Entklinken des Spannhebels an dem Verklinkungselement aufweist, wobei der Spannhebel zur Bewegung des Bewegkontaktes über den Gelenkmechanismus mit diesem in Wirkkontakt steht, eine Spannrolle, die über den Schalthebel derart angetrieben werden kann, dass bei einer Bewegung des Schalthebels diese durch ein Abrollen entlang der Spannkurve des Spannhebels mit dem Spannhebel in Wirkkontakt steht, ein Spannelement zum Spannen des Schalthebels, einen Auslösemechanismus, der zur Bewegung des Verklinkungselementes mit diesem in Wirkkontakt bringbar ist, sowie ein Kraftelement das zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus angeordnet ist und diese auseinander drückt, wobei das Kraftelement das Verklinkungselement mit einer Kraft in Richtung des Endes des Spannhebels beaufschlagt, gelöst. Der Schaltmechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass der Spannhebel eine Lagerstelle und eine Kulissenführung aufweist, dass ein Drehelement an der Lagerstelle gelagert und entlang der Kulissenführung geführt ist, wobei die Drehbewegung des Drehelementes durch die Kulissenführung begrenzt ist, dass das Drehelement derart ausgebildet ist, dass es zum einen mit der Spannrolle und zum anderen mit dem Verklinkungselement in Wirkkontakt bringbar ist und dass es nach Abschluss eines Spannvorganges des Schalthebels den Spannhebel und das Verklinkungselement in einer Gespanntstellung hält. Ferner sind der Spannhebel, das Drehelement und das Verklinkungselement derart ausgebildet, dass während des Spannvorganges des Schalthebels das Verklinkungselement in eine Aussparung des Verklinkungselementes eintaucht, so dass das Verklinkungselement sich in Richtung des Endes des Spannhebels und von dem Auslösemechanismus weg bewegen kann, so dass in der Gespanntstellung ein Spalt zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus vorliegt.According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a switching mechanism for an electrical switching device, in particular for a low-voltage circuit breaker, comprising a hinge mechanism for moving a moving contact, a shift lever for manually switching off and on the moving contact via the hinge mechanism, wherein the shift lever a Handle and a tiltable about a fixed bearing point switching bracket, a rotatably mounted about a fixed clamping lever axis and a tension curve having clamping lever, which cooperates with a Verklinkungselement the switching mechanism end for locking and unlocking the clamping lever on the Verklinkungselement, wherein the clamping lever for movement the Bewegkontaktes via the hinge mechanism is in operative contact with this, a tension roller which can be driven via the shift lever such that upon movement of the shift lever, this by rolling along the S Pannkurve the clamping lever is in operative contact with the clamping lever, a clamping element for tensioning the shift lever, a trigger mechanism, which is used to move the Verklinkungselementes with this can be brought into operative contact, as well as a force element which is arranged between the Verklinkungselement and the trigger mechanism and this presses apart, wherein the force element acts on the Verklinkungselement with a force in the direction of the end of the clamping lever solved. The switching mechanism is characterized in that the clamping lever has a bearing point and a slotted guide that a rotary member is mounted on the bearing and guided along the slotted guide, wherein the rotational movement of the rotary member is limited by the slotted guide that the rotary member is designed such that it on the one hand with the tensioning roller and on the other with the Verklinkungselement in operative contact can be brought and that it holds the clamping lever and the Verklinkungselement in a Gespanntstellung after completion of a clamping operation of the shift lever. Furthermore, the clamping lever, the rotary member and the Verklinkungselement are formed such that during the clamping operation of the shift lever, the Verklinkungselement immersed in a recess of the Verklinkungselementes, so that the Verklinkungselement can move towards the end of the clamping lever and the trigger mechanism, so that in the Gespanntstellung a gap between the Verklinkungselement and the triggering mechanism is present.
Ein derart ausgebildeter Schaltmechanismus für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere für einen Niederspannungs-Leistungsschalter ermöglicht es, dass der Spannhebel und das Verklinkungselement bei einer ungewollten Auslösung in der Gespanntstellung verharren, wenn der Schalthebel sich in der Aus-Stellung befindet. In der Gespanntstellung des Spannhebels und des Verklinkungselementes liegt ein Spalt zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus vor, so dass bei einem ungewollten Auslösevorgang der Auslösemechanismus das Verklinkungselement nicht berühren kann und der Spannhebel und das Verklinkungselement in der Gespanntstellung verbleiben. Durch diese spezielle Ausgestaltung des Schaltmechanismus wird die Gespanntstellung des Spannhebels und des Verklinkungselementes zu einer stabilen Stellung, in der ein ungewolltes Auslösen, beispielsweise durch einen Schlag auf das elektrische Schaltgerät, verhindert werden kann. Das heißt, eine Auslösehandlung, bei der Auslösemechanismus bewegt wird, kann zwar nicht verhindert werden, bleibt jedoch ohne Wirkung, da aufgrund des Spaltes zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus der Auslösemechanismus das Verklinkungselement nicht berührt. Hierdurch kann die Gefahr einer Beschädigung des Schaltmechanismus des elektrischen Schaltgerätes verhindert werden.Such a trained switching mechanism for an electrical switching device, in particular for a low-voltage circuit breaker allows the clamping lever and the Verklinkungselement remain in an unwanted release in the cocked position when the lever is in the off position. In the tensioned position of the clamping lever and the Verklinkungselementes there is a gap between the Verklinkungselement and the trigger mechanism, so that in an unwanted triggering operation of the trigger mechanism can not touch the Verklinkungselement and the clamping lever and the Verklinkungselement remain in the tensioned position. Due to this special design of the switching mechanism, the tensioned position of the clamping lever and the Verklinkungselementes to a stable position, in the unwanted triggering, for example, by a blow to the electrical switching device can be prevented. That is, a triggering operation in which the triggering mechanism is moved can not be prevented but remains ineffective because, due to the gap between the latching member and the triggering mechanism, the triggering mechanism does not contact the latching member. As a result, the risk of damage to the switching mechanism of the electrical switching device can be prevented.
Ein derart ausgebildeter Schaltmechanismus für ein elektrisches Schaltgerät ermöglicht es, den Spannhebel und das Verklinkungselement in der Gespanntstellung zu halten, wenn der Schalthebel des Schaltmechanismus in der Aus-Stellung steht. Eine derartige Positionierung des Schaltmechanismus ist insbesondere dann wünschenswert, wenn elektrische Schaltgeräte vom Hersteller an einen Kunden ausgeliefert werden. Der Kunde kann durch manuelle Überführung des Schalthebels von der Ausin eine Ein-Stellung den Auslösemechanismus wieder in Wirkkontakt mit dem Verklinkungselement bringen, so dass das elektrische Schaltgerät im angeschlossenen Zustand an ein Versorgungsspannungsnetz einen Verbraucher im Fehlerfall sicher schützen kann.Such a trained switching mechanism for an electric switching device makes it possible to keep the clamping lever and the Verklinkungselement in the tensioned position when the shift lever of the switching mechanism is in the off position. Such a positioning of the switching mechanism is particularly desirable when electrical switching devices are supplied by the manufacturer to a customer. The customer can bring the release mechanism back into operative contact with the latching element by manually transferring the shift lever from the lockout to enable the electrical switchgear in the connected state to reliably protect a consumer in the event of a fault.
Über den Gelenkmechanismus kann zumindest ein Bewegkontakt des Schaltmechanismus bewegt werden. Dieser zumindest eine Bewegkontakt kann mit zumindest einem Festkontakt des elektrischen Schaltgerätes in Kontakt gebracht werden, so dass ein Stromfluss durch das elektrische Schaltgerät ermöglicht ist. Zum Unterbrechen des Stromflusses kann der Bewegkontakt mittels des Gelenkmechanismus vom Festkontakt getrennt werden. Mit dem Gelenkmechanismus steht der Schalthebel des Schaltmechanismus in Wirkkontakt. Der Schalthebel weist einen um einen ortsfesten Lagerpunkt kippbaren Schaltbügel sowie eine Handhabe auf. Die Handhabe kann von einem Nutzer des elektrischen Schaltgerätes gegriffen werden, um den Schalthebel manuell zwischen einer Aus- und einer Ein-Stellung zu schalten. Der Spannhebel des Schaltmechanismus steht zur Bewegung des Bewegkontaktes über dem Gelenkmechanismus mit dem Bewegkontakt in Wirkverbindung. Der Spannhebel ist um eine ortsfeste Spannhebelachse drehbar gelagert. Dabei kann die Spannhebelachse an einem Ende des Spannhebels oder aber auch in der Mitte bzw. annähernd der Mitte des Spannhebels angeordnet sein. Der Spannhebel weist ein mit dem Verklinkungselement des Schaltmechanismus zusammenwirkendes Ende auf. Über dieses Ende ist der Spannhebel mit dem Verklinkungselement verklinkbar. Das heißt, im verklinkten Zustand, der so genannten Gespanntstellung, liegt das Ende des Spannhebels an dem Verklinkungselement an und wird von diesem festgehalten. Im entklinkten Zustand gibt das Verklinkungselement die Bewegung des Spannhebels frei, so dass dieser aufgrund der auf ihn wirkenden Kräfte um die ortsfeste Spannhebelachse gedreht wird. Der Spannhebel weist ferner eine Spannkurve auf. Die Spannkurve wird durch die Kontur des Spannhebels an einer Seite selbst gebildet. An dieser Spannkurve des Spannhebels liegt eine Spannrolle an, die über den Schalthebel derart angetrieben werden kann, dass bei einer Bewegung des Schalthebels die Spannrolle an der Spannkurve des Spannhebels entlang rollt und diesen dadurch verschwenkt. Vorteilhafterweis ist die Spannrolle drehbeweglich an dem Schalthebel, insbesondere dem kippbaren Schaltbügel des Schalthebels, angeordnet. Bei einer Bewegung des Spannhebels aufgrund des Abrollens der Spannrolle an der Spannkurve des Spannhebels wird das Spannelement des Schaltmechanismus gespannt oder entspannt. Das heißt, je nachdem in welche Richtung die Spannrolle entlang der Spannkurve des Spannhebels rollt, wird das Spannelement gespannt oder entspannt. In der Gespanntstellung des Spannhebels und des Verklinkungselementes ist das Spannelement gespannt, so dass es bei einer Entklinkung des Spannhebels von dem Verklinkungselement den Spannhebel in seine Entspanntposition zurück bewegt. Das Spannelement ist daher in Wirkkontakt mit dem Spannhebel. Der Auslösemechanismus des Schaltmechanismus kann zur Bewegung des Verklinkungselementes mit diesem in Wirkkontakt gebracht werden. Dabei wird der Auslösemechanismus mechanisch bewegt. Zwischen dem Auslösemechanismus und dem Verklinkungselement ist ein Kraftelement angeordnet, das beide Elemente voneinander wegdrückt. Das heißt, das Kraftelement beaufschlagt das Verklinkungselement mit einer Kraft in Richtung des Endes des Spannhebels.At least one moving contact of the switching mechanism can be moved via the joint mechanism. This at least one moving contact can be brought into contact with at least one fixed contact of the electrical switching device, so that a current flow through the electrical switching device is made possible. To interrupt the flow of current, the moving contact can be separated from the fixed contact by means of the hinge mechanism. With the hinge mechanism, the shift lever of the switching mechanism is in operative contact. The shift lever has a tiltable about a fixed bearing point switch bracket and a handle. The handle can be gripped by a user of the electrical switching device to manually switch the shift lever between an off and an on position. The clamping lever of the switching mechanism is responsible for the movement of the Moving contact on the hinge mechanism with the moving contact in operative connection. The clamping lever is rotatably mounted about a fixed clamping lever axis. In this case, the clamping lever axis may be arranged at one end of the clamping lever or else in the middle or approximately the middle of the clamping lever. The tensioning lever has an end cooperating with the latching element of the switching mechanism. About this end of the clamping lever with the Verklinkungselement is latched. That is, in the latched state, the so-called tensioned position, the end of the clamping lever is located on the Verklinkungselement and is held by this. In the unlatched state, the Verklinkungselement releases the movement of the clamping lever so that it is rotated due to the forces acting on it around the fixed clamping lever axis. The tensioning lever also has a tensioning curve. The tension curve is formed by the contour of the tension lever on one side itself. At this clamping curve of the clamping lever is located on a tension pulley, which can be driven via the shift lever such that during a movement of the shift lever, the tension roller rolls along the clamping curve of the clamping lever and this pivots. Advantageously, the tension roller is rotatably mounted on the shift lever, in particular the tiltable shift bar of the shift lever arranged. Upon movement of the clamping lever due to the unwinding of the tensioning roller on the tensioning curve of the tensioning lever, the tensioning element of the switching mechanism is tensioned or relaxed. That is, depending on the direction in which the tension roller rolls along the tensioning curve of the tensioning lever, the tensioning element is tensioned or relaxed. In the Gespanntstellung of the clamping lever and Verklinkungselementes the clamping element is stretched, so that it moves the clamping lever back to its relaxed position at a unlatching of the clamping lever of the Verklinkungselement. The clamping element is therefore in operative contact with the clamping lever. The triggering mechanism of the switching mechanism can be brought into operative contact with it for movement of the Verklinkungselementes. The triggering mechanism is moved mechanically. Between the trigger mechanism and the Verklinkungselement a force element is arranged, which pushes both elements away from each other. That is, the force element acts on the Verklinkungselement with a force in the direction of the end of the clamping lever.
Vorteilhafterweise ist bei dem Schaltmechanismus ein Drehelement vorgesehen, das an einer Lagerstelle des Spannhebels gelagert ist und zusätzlich entlang einer Kulissenführung des Spannhebels geführt ist. Durch die Lagerung und die Führung des Drehelementes an der Lagerstelle bzw. innerhalb der Kulissenführung ist die Drehbewegung des Drehelementes relativ zum Spannhebel begrenzt beziehungsweise vorgegeben. Dabei ist das Drehelement derart ausgebildet, dass es zum einen mit der Spannrolle und zum anderen mit dem Verklinkungselement in Wirkkontakt bringbar ist. Das heißt, bei einem Abrollvorgang der Spannrolle entlang der Spannkurve des Spannhebels gelangt die Spannrolle in Kontakt mit dem Drehelement und verdreht dieses relativ zum Spannhebel. Durch die Schwenkbewegung des Spannhebels und die Form des Drehelementes kann das Drehelement ferner in Wirkkontakt mit dem Verklinkungselement gelangen. Nach Abschluss des Spannvorganges des Schalthebels hält das Drehelement den Spannhebel und das Verklinkungselement in einer Gespanntstellung. Dabei sind der Spannhebel, das Drehelement und das Verklinkungselement derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt, dass während des Spannvorganges des Schalthebels das Drehelement in eine Aussparung des Verklinkungselementes eintaucht, so dass das Verklinkungselement sich in Richtung des Endes des Spannhebels und von dem Auslösemechanismus weg bewegen kann, so dass in der Gespanntstellung ein Spalt zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus entsteht. In anderen Worten ausgedrückt, wird das Drehelement während des Spannvorganges des Spannhebels zunächst an dem Verklinkungselement entlang geführt. Sobald das Drehelement die Aussparung des Verklinkungselementes erreicht, bewegt sich das Verklinkungselement aufgrund der Vorspannung, die das Kraftelement auf das Verklinkungselement ausübt, in Richtung des Endes des Spannhebels, wodurch sich das Verklinkungselement von dem Auslösemechanismus des Schaltmechanismus entfernt und der Spalt entsteht. Eintauchen des Drehelementes bedeutet dabei im Sinne der Erfindung, dass nicht das Drehelement aktiv durch eine eigene Bewegung in Richtung des Verklinkungselementes in die Aussparung des Verklinkungselementes eintaucht, sondern passiv, nämlich durch einer Bewegung des Verklinkungselementes in Richtung des Drehelementes beziehungsweise des Endes des Spannhebels. Dabei gleitet das Verklinkungselement aufgrund der aus es wirkenden Kraft an dem Drehelement beziehungsweise an der Kontur des Drehelementes entlang.Advantageously, a rotary element is provided in the switching mechanism, which is mounted on a bearing point of the clamping lever and is additionally guided along a slotted guide of the clamping lever. Due to the bearing and the guidance of the rotary element at the bearing point or within the slotted guide, the rotational movement of the rotary element is limited or predetermined relative to the clamping lever. In this case, the rotary element is designed such that it can be brought into operative contact with the tensioning roller and with the latching element on the one hand. That is, in a rolling operation of the tension roller along the tensioning curve of the tensioning lever, the tensioning roller comes into contact with the rotating element and rotates this relative to the tensioning lever. Due to the pivotal movement of the clamping lever and the shape of the rotary element, the rotary element can also come into operative contact with the Verklinkungselement. After completion of the clamping operation of the shift lever, the rotary member holds the cocking lever and the Verklinkungselement in a tensioned position. In this case, the clamping lever, the rotary member and the Verklinkungselement are designed and matched such that during the clamping operation of the shift lever, the rotary member is immersed in a recess of the Verklinkungselementes, so that the Verklinkungselement can move towards the end of the clamping lever and the trigger mechanism, so that in the Gespanntstellung a gap between the Verklinkungselement and the trigger mechanism is formed. In other words, during the clamping operation of the clamping lever, the rotary element is first guided along the latching element. As soon as the rotary element reaches the recess of the latching element, the latching element moves in the direction of the end of the clamping lever due to the prestress which the force element exerts on the latching element, whereby the latching element is removed from the triggering mechanism of the switching mechanism and the gap is created. immersion of the rotary member means in the context of the invention that not the rotary member is actively immersed by its own movement in the direction of Verklinkungselementes in the recess of the Verklinkungselementes, but passively, namely by a movement of the Verklinkungselementes in the direction of the rotary member or the end of the clamping lever. In this case, the Verklinkungselement slides due to the force acting on it on the rotary member or along the contour of the rotary member along.
Während des Spannvorganges des elektrischen Schaltgerätes, das heißt der Bewegung des Schalthebels von "TRIP" nach "RESET", drückt die Spannrolle das Drehelement hinweg bzw. dreht das Drehelement. Dabei ist das Drehelement derart ausgebildet, dass beim Erreichen der Gespanntstellung die Spannrolle das Drehelement freigibt, so dass dieses unter Krafteinwirkung des Verklinkungselementes zurück in seine Ursprungslage springt. In der Ursprungslage des Drehelementes überlappt das Drehelement die Spannkurve des Spannhebels. In der Gespanntstellung des Spannhebels wird das Drehmoment aufgrund der Kraft, die auf das Verklinkungselement wirkt, in der Ursprungslage gehalten. Dabei sind das Drehelement, der Spannhebel und das Verklinkungselement derart aufeinander abgestimmt, dass nach dem Loslassen des Schalthebels bzw. der Handhabe des Schalthebels das Drehelement die Spannrolle und damit den Spannhebel in der Gespanntstellung festhält. Das heißt, wird die Handhabe des Schalthebels losgelassen, bleibt die Spannrolle unter Druck auf dem Drehelement beziehungsweise einer Sperrfläche des Drehelementes stehen. Dabei befindet sich das Drehelement in seiner Ursprungslage, in der es die Spannkurve des Spannhebels überlappt. Das Drehelement bzw. die Sperrfläche am Drehelement, ist so ausgelegt, dass die Kräfte, die im gesamten Schaltmechanismus wirken, im Gleichgewicht sind, wenn die Spannrolle an dem Drehelement anliegt, wodurch die Handhabe bzw. der Schalthebel zwangsläufig in dieser Stellung stehen bleibt. In dieser Gespanntstellung kann der Auslösemechanismus bestätigt werden, ohne dass ein Auslösevorgang aufgrund einer Bewegung des Spannhebels vollzogen wird. Aufgrund des in der Gespanntstellung vorliegenden Spaltes zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus kann kein Druck von dem Auslösemechanismus auf das Verklinkungselement ausgeübt werden. In der Gespanntstellung hält das Drehelement den Schalthebel in seiner Aus-Stellung. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Schaltmechanismus des elektrischen Schaltgerätes, insbesondere die Kontakte des elektrischen Schaltgerätes, beispielsweise während eines Transportes des elektrischen Schaltgerätes, nicht beschädigt wird.During the tensioning operation of the electrical switching device, that is, the movement of the shift lever from "TRIP" to "RESET", the tension roller pushes away the rotary element or rotates the rotary element. In this case, the rotating element is designed such that upon reaching the tensioned position, the tensioning roller releases the rotary element, so that it springs back under the force of Verklinkungselementes in its original position. In the original position of the rotary element, the rotary element overlaps the clamping curve of the clamping lever. In the tensioned position of the tensioning lever, the torque due to the force acting on the Verklinkungselement, held in the original position. In this case, the rotary member, the clamping lever and the Verklinkungselement are coordinated such that after releasing the shift lever or the handle of the shift lever, the rotating element holds the tension roller and thus the tensioning lever in the tensioned position. That is, when the handle of the shift lever is released, the tension roller remains under pressure on the rotary member or a blocking surface of the rotary member. In this case, the rotary member is in its original position in which it overlaps the clamping curve of the clamping lever. The rotary element or the locking surface on the rotary member is designed so that the forces acting in the entire switching mechanism are in equilibrium when the tension roller is applied to the rotary member, whereby the handle or the lever inevitably stops in this position. In this tensioned position, the triggering mechanism can be confirmed without a triggering operation due to a movement of the clamping lever completed becomes. Due to the present in the tensioned gap between the Verklinkungselement and the trigger mechanism no pressure from the triggering mechanism can be exerted on the Verklinkungselement. In the tensioned position, the rotary element holds the shift lever in its off position. This ensures that the switching mechanism of the electrical switching device, in particular the contacts of the electrical switching device, for example, during transport of the electrical switching device is not damaged.
Dabei ist der Schaltmechanismus des elektrischen Schaltgerätes derart ausgebildet, dass bei einer Bewegung des Schalthebels von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung, ausgelöst durch eine manuelle Betätigung der Handhabe des Schalthebels durch einen Benutzer, die Spannrolle von dem Drehelement getrennt wird, wodurch der Spannhebel unter der Wirkung des Spannelementes verschwenkt werden kann. Diese Schwenkbewegung des Spannhebels wird jedoch durch die Berührung des Spannhebels mit dem Verklinkungselement begrenzt. Das heißt, nach der Überführung des Schalthebels von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung, dem so genannten Einschaltvorgang des elektrischen Schaltgerätes, steht das Verklinkungselement sowohl mit dem Ende des Spannhebels, als auch mit dem Auslösemechanismus in Wirkkontakt. In der Ein-Stellung des Schalthebels liegt das Verklinkungselement direkt an dem Auslösemechanismus an, so dass dieser bei einer Bewegung des Auslösemechanismus die Verklinkung zwischen dem Verklinkungselement und dem Spannhebel freigeben kann, so dass das elektrische Schaltgerät einen Auslösevorgang durchführen kann, bei dem aufgrund einer Bewegung des Spannhebels der Bewegkontakt sich von dem Festkontakt des elektrischen Schaltgerätes trennt und damit der Stromfluss zu einen Verbrauchen durch das elektrische Schaltgerät unterbrochen wird.In this case, the switching mechanism of the electrical switching device is designed such that upon movement of the shift lever from the off position to the on position triggered by a manual operation of the handle of the shift lever by a user, the tension roller is separated from the rotary member, whereby the Tension lever can be pivoted under the action of the clamping element. However, this pivotal movement of the clamping lever is limited by the contact of the clamping lever with the Verklinkungselement. That is, after the transfer of the shift lever from the off position to the on position, the so-called switch-on of the electrical switching device, the Verklinkungselement is in operative contact both with the end of the clamping lever, as well as with the trigger mechanism. In the on position of the shift lever the Verklinkungselement is applied directly to the trigger mechanism, so that it can release the latch between the Verklinkungselement and the clamping lever in a movement of the trigger mechanism, so that the electrical switching device can perform a tripping operation in which due to a movement the clamping lever of the moving contact separates from the fixed contact of the electrical switching device and thus the current flow is interrupted by a consumption by the electrical switching device.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Schaltmechanismus vorgesehen sein, dass das Drehelement eine Sperrfläche aufweist und dass in der Gespanntstellung des Spannhebels und des Verklinkungselementes die Spannrolle an der Sperrfläche anliegt. Das Drehelement kann verschiedenartig ausgebildet sein. Dabei ist das Drehelement vorteilhafterweise derart an der Lagerstelle und der Kulissenführung des Spannhebels angeordnet, dass dieses parallel zu dem Spannhebel an diesem entlang geführt werden kann. Die Sperrfläche des Drehelementes wird durch den Teil des Drehelementes gebildet, der die Spannkurve des Spannhebels in der Ursprungslage des Drehelementes überlappt. Die Sperrfläche des Drehelementes ist dabei so ausgelegt, dass die Kräfte, das heißt Reibungskräfte zwischen der Spannrolle und der Sperrfläche sowie Kräfte die das Spannelement auf den Spannhebel ausübt, im Gleichgewicht gehalten werden, wenn die Spannrolle unter Druck an der Sperrfläche anliegt. Durch Anlage der Spannrolle an der Sperrfläche des Drehelementes bleibt der Schalthebel stehen. In dieser Position, das heißt der Gespanntstellung des Spannhebels und der Aus-Stellung des Schalthebels, verharrt der Schaltmechanismus. Die Sperrfläche des Drehelementes ist insbesondere derart ausgebildet, dass diese ein Abrollen der Spannrolle entlang der Spannkurve des Spannhebels, entgegen der Kraft des Spannelementes, die auf den Spannhebel wirkt, verhindert. Vorteilhafterweise ist das Drehelement derart ausgebildet und derart an der Lagerstelle und der Kulissenführung gehalten, dass nach Abschluss des Spannvorganges des Schalthebels zumindest die Sperrfläche des Drehelementes die Spannkurve des Spannhebels zur Anlage der Spannrolle an der Sperrfläche überlappt. Die Sperrfläche des Drehelementes weist vorteilhafterweise einen ebenen beziehungsweise annähernd ebenen Verlauf auf. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine ausreichend große Reibung zwischen der Spannrolle und der Sperrfläche des Drehelementes in der Gespanntstellung des Spannhebels vorliegt.According to a preferred development of the invention may be provided in a switching mechanism that the rotating element has a blocking surface and that in the tensioned position of the clamping lever and the Verklinkungselementes the tension roller rests against the locking surface. The rotary member may be formed variously. In this case, the rotary member is advantageously arranged on the bearing point and the sliding guide of the clamping lever, that this can be performed parallel to the clamping lever along this. The blocking surface of the rotary element is formed by the part of the rotary element which overlaps the clamping curve of the clamping lever in the original position of the rotary element. The blocking surface of the rotary element is designed so that the forces, that is frictional forces between the tension roller and the locking surface and forces exerted by the clamping element on the clamping lever, are kept in equilibrium when the tension roller bears against the locking surface under pressure. By applying the tension roller to the locking surface of the rotary element, the shift lever stops. In this position, that is, the Gespanntstellung of the clamping lever and the off position of the shift lever, the switching mechanism remains. The blocking surface of the rotary element is in particular designed such that it prevents unwinding of the tensioning roller along the clamping curve of the clamping lever, against the force of the clamping element, which acts on the clamping lever. Advantageously, the rotary member is formed and held at the bearing point and the slotted guide, that after completion of the clamping operation of the shift lever at least the locking surface of the rotary element overlaps the clamping curve of the clamping lever to rest the tensioning roller on the blocking surface. The blocking surface of the rotary element advantageously has a flat or approximately planar course. This ensures that there is a sufficiently large friction between the tension roller and the locking surface of the rotary element in the tensioned position of the clamping lever.
Insbesondere vorteilhaft ist ein Schaltmechanismus, bei dem das Drehelement derart in Wirkkontakt zu dem Verklinkungselement steht, dass nach Abschluss des Spannvorganges des Schalthebels, das heißt einer Bewegung des Spannhebels aufgrund einer manuellen Bewegung des Schalthebels, das Verklinkungselement das Drehelement in eine Ursprungslage drückt, in der zumindest die Sperrfläche des Drehelementes die Spannkurve des Spannhebels zur Anlage der Spannrolle überlappt. Das heißt, sobald während des Spannvorganges des Schalthebels und damit des Spannhebels die Spannrolle, die zunächst das Drehelement aus seiner Ursprungslage verschwenkt hat, den Kontakt zum Drehelement verliert, springt das Drehelement unter der Krafteinwirkung des Verklinkungselementes wieder zurück in seine Ursprungslage, so dass bei einer umgekehrten Bewegung der Spannrolle entlang der Spannkurve des Spannhebels die Spannrolle an dem Drehelement bzw. an der Sperrfläche aufgrund des Gleichgewichts der vorherrschenden Kräfte zum Stillstand kommt. Das heißt, nach dem Loslassen der Handhabe des Schalthebels bewegt sich die Spannrolle auf der Spannkurve des Spannhebels, unter der Einwirkung des Spannelementes, wieder zurück und bleibt auf der Sperrfläche des Drehelementes unter Druck stehen.Particularly advantageous is a switching mechanism in which the rotary member is in operative contact with the Verklinkungselement that after completion of the clamping operation of the shift lever, that is, a movement of the clamping lever due to a manual movement of the shift lever, the Verklinkungselement the rotary member presses in an original position, in which at least the blocking surface of the rotary element overlaps the clamping curve of the clamping lever for conditioning the tensioning roller. That is, as soon as during the tensioning operation of the shift lever and thus the tensioning lever, the tensioning roller, which initially pivoted the rotary member from its original position, loses contact with the rotary member, the rotary member jumps back under the force of Verklinkungselementes back to its original position, so that at a reverse movement of the tension roller along the clamping curve of the clamping lever, the tensioning roller on the rotating element or on the blocking surface comes to a standstill due to the balance of the prevailing forces. That is, after releasing the handle of the shift lever, the tension roller moves on the clamping curve of the clamping lever, under the action of the clamping element, back and remains on the locking surface of the rotary element under pressure.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Schaltmechanismus vorgesehen sein, dass der Schalthebel derart mit einer Kraft des Spannelementes beaufschlagt ist, dass nach Abschluss des Spannvorganges des Schalthebels und einem abschließenden Loslassen des Schalthebels die Spannrolle unter Einwirkung des Spannelementes entlang der Spannkurve des Spannhebels abrollen kann, bis sie an der Sperrfläche des Drehelementes in Gleichgewicht der wirkenden Kräfte im Schaltmechanismus zur Anlage kommt. Das heißt, die an der Sperrfläche entstehenden Reibungskräfte zwischen der Spannrolle und dem Drehelement wirken der Kraft des Spannelementes, die auf den Spannhebel ausgeübt wird, entgegen, so dass bei einer Kontaktierung der Spannrolle an der Sperrfläche des Drehelementes das Drehelement die Handhabe bzw. den Schalthebel in der Aus-Stellung hält und der Spannhebel und das Verklinkungselement gespannt sind.According to a further preferred development of the invention may be provided in a switching mechanism that the shift lever is acted upon by a force of the clamping element, that after completion of the clamping operation of the shift lever and a final release of the shift lever, the tensioning roller under the action of the clamping element along the clamping curve of the clamping lever can roll until it comes to the locking surface of the rotary element in balance of the forces acting in the switching mechanism to the plant. That is, the frictional forces between the tensioning roller and the rotating element produced on the blocking surface counteract the force of the tensioning element that is exerted on the tensioning lever so that upon contacting the tensioning roller on the blocking surface of the rotating element, the rotating element engages the handle or the shifting lever holds in the off position and the clamping lever and the Verklinkungselement are tensioned.
Der Spannhebel weist sowohl eine Lagerstelle, als auch eine Kulissenführung für das Drehelement auf, um dieses relativ zum Spannhebel zu führen. Dabei kann die Lagerstelle an oder in dem dem Verklinkungselement zugewandten Ende des Spannhebels angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Lagerstelle durch eine Abwinklung oder einen Hinterschnitt am Ende des Spannhebels ausgebildet. Die Kulissenführung in der das Drehelement zusätzlich gelagert ist, erlaubt nur eine bestimmte relative Bewegung des Drehelementes zu dem Spannhebel. Dabei sind die Kulissenführung, die Lagerstelle und das Drehelement derart ausgebildet, dass das Drehelement in seiner Ursprungslage zumindest mit seiner Sperrfläche die Spannkurve des Spannhebels überlappt. In dieser Ursprungslage des Drehelementes schlägt das Drehelement bzw. ein Bolzen des Drehelementes an ein Ende der Kulissenführung an. Die Kulissenführung kann verschiedenartig ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Kulissenführung als gebogener Schlitz in dem dem Verklinkungselement zugewandten Ende des Spannhebels ausgebildet.The clamping lever has both a bearing point, as well as a slotted guide for the rotary member in order to guide this relative to the clamping lever. The depository can be attached to or be arranged in the Verklinkungselement facing the end of the clamping lever. Preferably, the bearing is formed by an angled portion or an undercut at the end of the clamping lever. The slide guide in which the rotary member is additionally mounted, only allows a certain relative movement of the rotary member to the clamping lever. In this case, the slotted guide, the bearing point and the rotary element are designed such that the rotary element overlaps in its original position, at least with its locking surface, the clamping curve of the clamping lever. In this original position of the rotary element, the rotary element or a bolt of the rotary element abuts against one end of the slotted guide. The slotted guide can be designed in various ways. Preferably, the slide guide is formed as a curved slot in the Verklinkungselement facing the end of the clamping lever.
Das Drehelement weist vorteilhafterweise um seine Drehachse eine konzentrische Kontur auf, die in einer Funktion als Rolle beim Auslösevorgang wirkt. Zum Ende des Spannvorgangs gleitet das Verklinkungselement bzw. eine Kante an der Aussparung des Verklinkungselementes an der konzentrischen Kontur des Drehelementes entlang. Durch diese Verklinkung beziehungsweise Verklinkungsart ist eine gute Loslaufsicherheit bei geringen Auslösekräften möglich.The rotary member advantageously has around its axis of rotation a concentric contour, which acts in a function as a role in the tripping process. At the end of the clamping operation, the latching element or an edge slides along the recess of the latching element along the concentric contour of the rotary element. By this Verklinkungs or Verklinkungsart a good release safety at low release forces is possible.
Das Drehelement selbst kann verschiedenartig ausgebildet sein. So kann das Drehelement an einer Seite des Spannhebels, parallel bzw. annähernd parallel zu dem Spannhebel bewegbar geführt sein. Vorteilhafterweise weist das Drehelement einen ebenen Grundkörper auf, der über einen Bolzen an der Lagerstelle des Spannhebels und über einen weiteren Bolzen in der Kulissenführung des Spannhebels führbar gehalten ist. Die beiden Bolzen stehen vorteilhafterweise senkrecht zu dem Grundkörper des Drehelementes aus diesem hervor. Alternativ kann das Drehelement eine Schneidenlagerung aufweisen.The rotary element itself can be designed in various ways. Thus, the rotary member may be movably guided on one side of the clamping lever, parallel or approximately parallel to the clamping lever. Advantageously, the rotary member has a planar base body, which is held by a bolt on the bearing point of the clamping lever and a further bolt in the slotted guide of the clamping lever feasible. The two bolts are advantageously perpendicular to the main body of the rotary element out of this. Alternatively, the rotary element may have a knife-edge bearing.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Schaltmechanismus vorgesehen sein, dass ein Drehelement mit zwei Grundkörpern vorgesehen ist, wobei ein erster Grundkörper auf einer ersten Seite des Spannhebels und der zweite Grundkörper auf der anderen Seite des Spannhebels beweglich angeordnet sind. Die zwei Grundkörper des Drehelementes sind durch zwei Bolzen, die in der Kulissenführung und an der Lagerstelle des Spannhebels gelagert sind, geführt. Es ist auch denkbar bei einem Schaltmechanismus, dass zwei komplett getrennt Drehelemente vorgesehen sind. Vorteilhafterweise ist der Spannhebel zwischen den beiden Drehelementen angeordnet.According to an alternative preferred development of the invention may be provided in a switching mechanism, that a rotary element is provided with two basic bodies, wherein a first base body on a first side of the clamping lever and the second base body on the other side of the clamping lever are arranged to be movable. The two main body of the rotary member are guided by two bolts which are mounted in the slotted guide and at the bearing point of the clamping lever. It is also conceivable for a switching mechanism that two completely separate rotary elements are provided. Advantageously, the tensioning lever is arranged between the two rotary elements.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem alternativen Schaltmechanismus vorgesehen sein, dass zwei Spannhebel vorgesehen sind, zwischen denen ein Drehelement beweglich angeordnet ist.According to a further preferred development of the invention may be provided in an alternative switching mechanism that two clamping levers are provided, between which a rotary member is movably arranged.
Das Spannelement zum Spannen des Schalthebels des Schaltmechanismus kann verschiedenartig ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist das Spannelement als Federelement, insbesondere als Zug- oder Druckfeder, ausgebildet. Auch andere Arten von Federelementen, wie beispielsweise eine Schenkelfeder, sind als Spannelement denkbar. Ferner ist bei einem Schaltmechanismus vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Kraftelement, welches zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus des Schaltmechanismus angeordnet ist, als Federelement ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist dieses Federelement als Schenkelfeder ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Kraftelement als Spiralfeder, insbesondere als Zug- oder Druckfeder, ausgebildet ist.The tensioning member for tensioning the shift lever of the shift mechanism may be variously formed. Advantageously, the clamping element is designed as a spring element, in particular as a tension or compression spring. Other types of spring elements, such as a leg spring, are conceivable as a clamping element. Furthermore, it is advantageously provided in a switching mechanism that the force element, which is arranged between the Verklinkungselement and the triggering mechanism of the switching mechanism, is designed as a spring element. Advantageously, this spring element is designed as a leg spring. But it is also conceivable that the force element is designed as a spiral spring, in particular as a tension or compression spring.
Das Drehelement des Schaltmechanismus kann als Stanzteil oder als Blechbiegeteil ausgebildet sein. Dabei kann das Drehelement aus Metall oder aus Kunststoff ausgebildet sein.The rotary element of the switching mechanism may be formed as a stamped part or as a sheet metal bent part. In this case, the rotary member may be formed of metal or plastic.
Der Gelenkmechanismus der zwischen dem Bewegkontakt und dem Spannhebel angeordnet ist, um bei einer Bewegung des Spannhebels den Bewegkontakt derart zu bewegen, dass dieser mit einem Festkontakt des elektrischen Schaltgerätes in Verbindung gebracht werden kann bzw. von diesem gelöst werden kann, kann als Kniehebelgelenk ausgebildet sein.The hinge mechanism is arranged between the moving contact and the clamping lever in order to move the moving contact during a movement of the clamping lever in such a way that it is in contact with a fixed contact of the electrical switching device can be brought or can be solved by this, can be designed as toggle joint.
Das Verklinkungselement ist bevorzugt derart ausgebildet, dass dieses eine Fläche aufweist, entlang derer das dem Verklinkungselement zugewandte Ende des Spannhebels sowie das Drehelement, insbesondere die konzentrische Kontur des Drehelementes, während eines Spannvorganges des Schaltmechanismus entlanglaufen können, und eine Aussparung aufweist, in die das Drehelement am Ende des Spannvorganges eintauchen kann. Bevorzugt weist das Verklinkungselement eine Platte mit einer u-förmigen Form auf.The Verklinkungselement is preferably formed such that it has a surface along which the Verklinkungselement facing the end of the clamping lever and the rotary member, in particular the concentric contour of the rotary element, during a clamping operation of the switching mechanism can run along, and has a recess into which the rotary member can dip at the end of the clamping process. The latching element preferably has a plate with a U-shaped form.
Der Auslösemechanismus des Schaltmechanismus kann verschiedenartig ausgebildet sein. Bevorzugt ist ein Schaltmechanismus, bei dem der Auslösemechanismus eine Auslösewelle aufweist. Durch Bewegung des Auslösemechanismus bzw. der Auslösewelle kann ein Auslösevorgang des elektrischen Schaltgerätes aufgelöst werden, so dass der Bewegkontakt von dem Festkontakt des elektrischen Schaltgerätes getrennt wird. Befinden sich der Spannhebel und das Verklinkungselement in der Gespanntstellung und der Schalthebel in der Aus-Stellung, so ist die Auslösewelle um einen Spalt von dem Verklinkungselement beabstandet. Hierdurch kann eine Bewegung der Auslösewelle nicht zu einem Auslösevorgang des elektrischen Schaltgerätes führen, da über die Auslösewelle kein Druck auf das Verklinkungselement ausgeübt werden kann. Befindet sich der Spannhebel und das Verklinkungselement in der Gespanntstellung und der Schalthebel in einer Ein-Stellung, so liegt die Auslösewelle direkt an dem Verklinkungselement an, so dass bei einer Bewegung der Auslösewelle, die Auslösewelle das Verklinkungselement bewegt, wodurch das Verklinkungselement die Verklinkung des Spannhebels freigibt und ein Auslösevorgang ausgelöst wird. Anstelle einer Auslösewelle kann auch eine Auslöseklinke, etc. vorgesehen sein.The trigger mechanism of the switching mechanism may be formed variously. Preferred is a switching mechanism in which the triggering mechanism has a triggering shaft. By movement of the trigger mechanism or the tripping shaft, a tripping operation of the electrical switching device can be resolved, so that the moving contact is separated from the fixed contact of the electrical switching device. Are the clamping lever and the Verklinkungselement in the tensioned position and the shift lever in the off position, the trip shaft is spaced by a gap from the Verklinkungselement. As a result, a movement of the triggering shaft does not lead to a tripping operation of the electrical switching device, since no pressure can be exerted on the latching element via the tripping shaft. The clamping lever and the Verklinkungselement in the tensioned position and the shift lever in an on position, the tripping shaft is directly against the Verklinkungselement so that upon movement of the trip shaft, the release shaft moves the Verklinkungselement, whereby the Verklinkungselement the latching of the clamping lever releases and a triggering process is triggered. Instead of a triggering shaft, a triggering pawl, etc. may be provided.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Niederspannungs-Leistungsschalter, aufweisend zumindest einen Bewegkontakt und zumindest einen Festkontakt sowie einen Schaltmechanismus zum Verbinden und Trennen des zumindest einen Bewegkontaktes und des zumindest einen Festkontaktes, gelöst, wobei der Schaltmechanismus gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Ein derartiges elektrisches Schaltgerät, wie ein Niederspannungs-Leistungsschalter, weist entsprechend die gleichen Vorteile auf, wie sie ausführlich gemäß dem ersten Aspekt zu dem Schaltmechanismus erläutert worden sind.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by an electrical switching device, in particular a low-voltage circuit breaker, comprising at least one moving contact and at least one fixed contact and a switching mechanism for connecting and disconnecting the at least one moving contact and the at least one fixed contact, wherein the switching mechanism according to the first aspect of the invention is formed. Such an electrical switching device, such as a low-voltage circuit breaker, has correspondingly the same advantages as have been explained in detail according to the first aspect of the switching mechanism.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigen schematisch:
Figur 1- einen Schaltmechanismus eines elektrischen Schaltgerätes, der gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, wobei sich der Schalthebel des Schaltgerätes in eine Ein-Stellung befindet,
Figur 2- den Schaltmechanismus gemäß
Fig. 1 mit Darstellung des Kraftelementes zwischen dem Verklinkungselement und dem Auslösemechanismus des Schaltmechanismus, - Figur 3
- den Schaltmechanismus gemäß
Fig. 1 während des Spannvorganges, Figur 4- den Schaltmechanismus gemäß
Fig. 1 am Ende des Spannvorganges, - Figur 5
- die Kontaktierung der Spannrolle an dem Drehelement des Schaltmechanismus während des Spannvorganges,
Figur 6- eine vergrößerte Darstellung der Spannrolle sowie der Spannkurve des Spannhebels und des Drehelementes,
Figur 7- den Schaltmechanismus gemäß
Fig. 1 in der Gespanntstellung, wobei der Schalthebel in der Aus-Stellung gehalten wird, - Figur 8
- eine vergrößerte Darstellung des Drehelementes, des Verklinkungselementes und des Auslösemechanismus in der Gespanntstellung des Schaltmechanismus,
- Figur 9
- den Schaltmechanismus gemäß
Fig. 1 während des Einschaltvorganges des Schalthebels, Figur 10- eine perspektivische Darstellung auf einen Teil eines Schaltmechanismus, der gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, und
Figur 11- eine weitere perspektive Darstellung des Schaltmechanismus gemäß
Fig. 10 mit Darstellung des Schalthebels.
- FIG. 1
- a switching mechanism of an electrical switching device, which is designed according to the construction principle according to the invention, wherein the switching lever of the switching device is in an on position,
- FIG. 2
- the switching mechanism according to
Fig. 1 showing the force element between the latching element and the triggering mechanism of the switching mechanism, - FIG. 3
- the switching mechanism according to
Fig. 1 during the clamping process, - FIG. 4
- the switching mechanism according to
Fig. 1 at the end of the clamping process, - FIG. 5
- the contacting of the tensioning roller on the rotary element of the switching mechanism during the clamping operation,
- FIG. 6
- an enlarged view of the tension roller and the tension curve of the clamping lever and the rotary element,
- FIG. 7
- the switching mechanism according to
Fig. 1 in the cocked position, with the shift lever held in the off position, - FIG. 8
- an enlarged view of the rotary member, the Verklinkungselementes and the trigger mechanism in the Gespanntstellung the switching mechanism,
- FIG. 9
- the switching mechanism according to
Fig. 1 during the switch-on process of the shift lever, - FIG. 10
- a perspective view of a part of a switching mechanism, which is designed according to the inventive design principle, and
- FIG. 11
- a further perspective view of the switching mechanism according to
Fig. 10 with representation of the shift lever.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
In den
Der Spannhebel 1 ist um eine ortsfeste Spannhebelachse 24 drehbar gelagert. Dabei kann die Spannhebelachse 24 an einem Ende des Spannhebels 1 angeordnet sein, wie in den
Der Spannhebel 1 weist ein mit einem Verklinkungselement 7 des Schaltmechanismus 30 zusammenwirkendes Ende 25 auf, welches zum Ver- und Entklinken des Spannhebels 1 an dem Verklinkungselement 7 dient. Dabei kann der Spannhebel 1 beziehungsweise das Ende 25 des Spannhebels 1 an dem Verklinkungselement 7 verrasten.The
Ferner weist der Schaltmechanismus 30 einen Auslösemechanismus 18, insbesondere in Form einer Auslösewelle, auf, der zur Bewegung des Verklinkungselementes 7 mit diesem in Wirkkontakt bringbar ist. Zwischen dem Verklinkungselement 7 und dem Auslösemechanismus 18 ist ein Kraftelement 8, insbesondere in Form einer Schenkelfeder, angeordnet. Das Kraftelement drückt den Auslösemechanismus 18 und das Verklinkungselement 7 auseinander, wobei das Kraftelement 8 das Verklinkungselement 7 mit einer Kraft in Richtung des Endes 25 des Spannhebels 1 beaufschlagt.Furthermore, the
Ferner weist der Schaltmechanismus 30 ein Drehelement 4 auf, das an einer Lagerstelle 2 und an einer Kulissenführung 3 des Spannhebels 1 beweglich gehalten ist. Dabei kann das Drehelement 4 an der Lagerstelle 2 um eine Drehachse gedreht werden. Während der Drehbewegung ist das Drehelement 4 in der Kulissenführung 3 geführt. Die Kulissenführung 3 innerhalb des Spannhebels 1 bzw. innerhalb des Endes 25 des Spannhebels 1 begrenzt dabei die Drehbewegung des Drehelementes 4. Das Drehelement 4 ist derart ausgebildet, dass es zum einen mit der Spannrolle 10 und zum anderen mit dem Verklinkungselement 7 in Wirkkontakt bringbar ist.Further, the
Der Spannhebel 1 bzw. das Ende 25 des Spannhebels 1, das Drehelement 4, das Verklinkungselement 7 sowie die Spannrolle 10 wirken während eines Spannvorganges des Spannhebels 1 zusammen.The clamping
In
In den in den
Bei einer Bewegung des Schalthebels 21 von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung, wobei die Bewegung manuell durch einen Nutzer des elektrischen Schaltgerätes ausgelöst wird, hebt sich die Spannrolle 10, die vorteilhafterweise an dem Schaltbügel 23 des Schalthebels 21 drehbeweglich angeordnet ist, von der Sperrfläche 13 des Drehelementes 4 ab, wodurch der Spannhebel 1, unter der Wirkung des Spannelementes 12, nach oben bewegt wird. Diese Bewegung wird durch die Berührung des Endes 25 des Spannhebels 1 an dem Verklinkungselement 7 begrenzt. Das heißt nach dem Einschaltvorgang des Schaltmechanismus 30 bzw. des Schalthebels 21 wirken auf das Verklinkungselement 7 Kräfte von zumindest einer Poleinheit des elektrischen Schaltgerätes und von dem Spannelement 12. Diese Kräfte 17 erzeugen ein Drehmoment 16 in der Lagerstelle des Verklinkungselementes 7, wodurch eine definierte Kraft 19 auf den Auslösemechanismus 18 erzeugt werden kann, wobei anschließend ein Auslösevorgang ermöglicht ist. Das heißt, nachdem die Spannrolle 10 von dem Drehelement 4 wegbewegt worden ist, verklinkt der Spannhebel 1 bzw. das Ende 25 des Spannhebels 1 an dem Verklinkungselement 7, so dass der Spannhebel 1 weiter in einer Gespanntstellung GS verharrt. Wird nun der Auslösemechanismus 18 durch einen nicht dargestellten Auslöser des elektrischen Schaltgerätes betätigt, kann der Auslösemechanismus 18 aufgrund des direkten Kontaktes zu dem Verklinkungselement 7 dieses derart bewegen, dass die Verklinkung des Spannhebels 1 an dem Verklinkungselement 7 freigegeben wird, so dass das elektrische Schaltgerät auslösen kann und der Bewegkontakt durch den Schaltmechanismus 30 von dem Festkontakt des elektrischen Schaltgerätes getrennt wird.Upon movement of the
In
In der
- 11
- Spannhebelclamping lever
- 22
- Lagerstelledepository
- 33
- Kulissenführunglink guide
- 44
- Drehelementrotating member
- 55
- Überlappungoverlap
- 66
- Spannkurvecocking cam
- 77
- VerklinkungselementVerklinkungselement
- 88th
- Kraftelementforce member
- 99
- Spannvorgangclamping process
- 1010
- Spannrolleidler
- 1111
- Ursprungslageoriginal position
- 1212
- Spannelementclamping element
- 1313
- Sperrflächeblocking surface
- 1414
- Handhabehandle
- 1515
- Spaltgap
- 1616
- Drehmomenttorque
- 1717
- Kraft von Poleinheit bzw. SpannelementForce of pole unit or clamping element
- 1818
- Auslösemechanismustrigger mechanism
- 1919
- Kraft auf AuslösemechanismusForce on trigger mechanism
- 2020
- Gelenkmechanismusjoint mechanism
- 2121
- Schalthebelselector
- 2222
- Aussparungrecess
- 2323
- Schaltbügelswitch bracket
- 2424
- SpannhebelachseClamping lever axis
- 2525
- Ende des SpannhebelsEnd of the clamping lever
- 2626
- Auslösewelletripping shaft
- 2727
- konzentrische Kontur am Drehelementconcentric contour on the rotating element
- 3030
- Schaltmechanismusswitching mechanism
- GSGS
- Gespanntstellung des Spannhebels/VerklinkungselementesClamped position of the clamping lever / Verklinkungselementes
- EINONE
- EIN-Stellung des SchalthebelsON position of the shift lever
- AUSOUT
- AUS-Stellung des SchalthebelsOFF position of the shift lever
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