EP2629315A1 - Actuation mechanisms for circuit breakers - Google Patents
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- EP2629315A1 EP2629315A1 EP12155289.7A EP12155289A EP2629315A1 EP 2629315 A1 EP2629315 A1 EP 2629315A1 EP 12155289 A EP12155289 A EP 12155289A EP 2629315 A1 EP2629315 A1 EP 2629315A1
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- shaft
- toggle
- actuating mechanism
- toggle lever
- switching
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
- H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
- H01H71/522—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism
- H01H71/525—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism comprising a toggle between cradle and contact arm and mechanism spring acting between handle and toggle knee
Definitions
- the invention relates to an actuating mechanism for power switching devices according to the preamble of claim 1.
- the invention described below finds application for electric power switching devices for switching and protecting low-voltage switchgear or motors, for example for circuit breakers and switch-disconnectors.
- the publication EP 0584503 A1 describes a generic actuating mechanism.
- This actuating mechanism for a circuit breaker consists of a transverse switching shaft, are mounted on the according to the number of poles of the circuit breaker of contact force springs acted upon contact arms pivotally, and a switching mechanism for manual or automatic transfer of the shift shaft in the ON, OFF or TRIPPED position serves.
- In the ON position fixed contacts attached to the contact arms communicate with stationary contacts attached to contact carriers defined in the mold housing.
- the OFF and TRIPPED positions the movable contacts are separated from the stationary contacts.
- the switching mechanism is inserted between two side plates supported in the molded housing in which a shift gate connected to an actuating element is pivotally mounted.
- a toggle lever is connected via a spaced engaging in cam slots of the shift shaft toggle shaft.
- a toggle spring attacks on train between shift gate and toggle shaft.
- One of the shift gate entappeler support lever is supported in the side plates and the toggle lever are frictionally supported in the support lever under the action of the toggle spring.
- a Verklinkungsmechanismus consists of a lockable with the support lever lever, a pawl and arranged between a support lever and pawl pawl spring. The pawl lever and holding this in locking position pawl are non-positively by means of the pawl spring Recesses of the side plates pivotally mounted.
- the latch is acted upon by release members of the circuit breaker, whereby at abnormal current conditions in the circuit controlled by the circuit breaker of the latch lever is released from its locking position with the support lever, as a result, the switching mechanism triggers and transferred the shift shaft to the TRIPPED position.
- pamphlet DE 3105774 A1 describes an actuating mechanism for a circuit breaker with a greater separation distance between the movable and stationary contacts for the TRIPPED position, whereas the separation distance is limited in the OFF position.
- pamphlet EP 2161732 A2 describes a provided for a motor protection switch actuating mechanism which is equipped to reduce the actuating forces with a connection pressure member having a cam curve frontally. This actuating mechanism is not suitable for power switching devices of the type mentioned.
- the invention is therefore based on the task of increasing the separation distance in the OFF position with improved starting torque.
- the at least one cam slot having a Einschalt penetratekurve and a similar Ausschalt dealtkurve and rotatably connected to the at least one toggle lever with a Einschalt capitanocken and a Ausschalt capitanocken provided, wherein the Einschalt facednocken the transition of the actuating mechanism from the OFF to the ON position with the Turn-on control curve and the Ausschalt dealtnocken cooperates in the transition of the actuating mechanism from the ON to the OFF position with the Ausschalt interviewedkurve.
- the shift shaft is first high rotational speed over a much larger closing angle in the direction of Turned ON position to slow it but with high torque to increase the contact pressure of the movable contact on the stationary contact.
- the shift shaft is first relieved of its torque and then pivoted at high rotational speed over an enlarged, corresponding to the closing angle opening angle in the direction of the OFF position.
- the rapid pivoting of the shift shaft over the enlarged opening angle in the direction of the ON position is achieved in that the toggle shaft acted upon with its Einschalt capitanocken the shift shaft in the range of their seen from the pivot point of the shift shaft concave first Einschalt capitaabiteses at high incidence.
- the structure of the increased contact pressure is achieved by the toggle shaft applied to the end of the transition of the toggle lever from the OFF position to the ON position with the ON control cam, the switching shaft in the region of its substantially rectilinear third ON control at a small angle of attack.
- the means according to the invention improves the path-torque curve of the contact arms, resulting firstly in the increased separation distance in the OFF position between the at least one movable and stationary contact and secondly in ensuring a high contact pressure between these contacts. This leads to significantly improved switching characteristics of the associated power switching device, which predestines this power switching device for use in DC systems. To achieve the stated advantages, the actuating mechanism requires no additional components.
- An advantageous embodiment of the invention is that connect to a round profile part of the toggle lever shaft on both sides of the control cam.
- the round profile part is followed by an edge-rounded, rectangular-shaped cam profile part. This easy-to-produce control profile interacts with good torque transmission and little friction with the cams.
- An extension of the control profile over the entire length is both advantageous in the production of the toggle lever shaft and for a reliable connection with the at least one toggle lever.
- a pair of spaced knee lever favors the torque transfer to the shift shaft.
- An expedient embodiment consists in the transition of Ausschalt capitakurve in the turn-on control curve at a closed end of the cam slot.
- two identical cam slots are advantageous for the torque transmission and the assembly of the actuating mechanism, if these are formed in a pair of mutually axially spaced fork-like projections of the switching shaft.
- actuating mechanism for power switching devices with tripping function of at least one toggle lever is mounted in a stationary support, entrained by the shift gate and lockable by means of a Verklinkungsmechanismus support lever.
- FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the actuating mechanism 1 according to the invention for a power switching device.
- a power switching device a single-pole circuit breaker is provided in the example.
- the actuating mechanism 1 and other components of the circuit breaker are mounted in a mold housing, not shown.
- the actuating mechanism 1 consists of a transverse switching shaft 3 and a switching mechanism 5.
- the switching mechanism 5 is used for manual or automatic transfer of the switching shaft 3 in the ON, OFF or TRIPPED position.
- a movable contact 9 attached to the contact arm 7 contacts a stationary contact 11 which is fixed to a contact carrier (not shown) fixed in the molded housing.
- the movable contact 9 is separated from the stationary contact 11.
- the switching mechanism 5 is inserted between two side plates 13 held in the mold housing, of which only one is shown.
- U-shaped shift gate 17 is pivotally mounted.
- a pair of toggle levers 19 are connected via a toggle shaft 21 at a distance.
- the toggle shaft 21 engages in two mutually spaced cam slots 23 of the switching shaft 3 a.
- a helical toggle spring 25 acts on train between shift gate 17 and toggle shaft 21 at.
- a Verklinkungsmechanismus 30 consists of a lockable with the support lever 27 pawl lever 29, a pawl 31 and arranged between the support lever 27 and pawl 31 pawl spring (not visible).
- the latch lever 29 and the pawl 31 holding it in the locking position are pivotally mounted by means of the pawl spring in recesses of the side plates 13.
- the pawl 31 is acted upon by tripping members of the circuit breaker, whereby at abnormal current conditions in the circuit controlled by the circuit breaker the latch lever 29 is released from its locking position with the support lever 27, as a result, the switching mechanism 5 triggers and the shift shaft 3 in the TRIPPED position passes.
- the shift gate 17 and the toggle 19 together with the toggle spring 25 form a tilting system.
- the toggle lever 19 and thus the shift shaft 3 and the contact arm 7 abruptly in the ON or OFF position.
- Fig. 4 In detail, the switching shaft 3, the contact arm 7, one of the toggle lever 19 and the toggle shaft 21.
- the switching shaft 3 pivots upon actuation of the switching mechanism 5 about its axis of rotation 32.
- the cam slot 23 trained between two projecting from the switching shaft 3 fork-shaped projections 33, 35.
- This is limited in its responsible for the transfer of the switching shaft 3 in the ON or OFF position section by a complex formed Einschalt Kunststoffve 37 and a relation to this substantially geometrically similar Ausschalt Tavernkurve 39.
- the Ausschaltberichtkurve 39 is offset from the Einschaltberichtkurve 37 in the Ausschalttraum 41 of the shift shaft 3 or located in the example further away from the movable contact 9.
- the turn-on control curve 37 and the turn-off control curve 39 converge.
- the turn-on control curve 37 is subsequently composed of a first, second and third turn-on control section 45, 47 and 49, respectively.
- the first turn-on control section 45 runs concavely or curving toward the rotation axis 32.
- the second turn-on control portion 47 that is shorter in comparison with the first turn-on control portion 45 convexly curves away from the rotation axis 32.
- the third power-on control section 49 is substantially rectilinear.
- the non-rotatably connected to the two knee levers 19 toggle shaft 21 is equipped with a control profile, as closer Fig. 11 can be seen.
- This control profile consists of a circular section-like round profile part 51, a Einschalt dealtnocken 53 and a Ausschalt capitanocken 55.
- the Einschalt capitanocken 53 closes on one side, ie in the direction of the on movement of the toggle shaft 21 and the knee lever 19 (see Fig. 4 to Fig. 7 ), to the round profile part 51.
- the Ausschalt capitanocken 55 closes to the other side, ie in the direction of the turn-off movement of the toggle shaft 21 and the knee lever 19 (see FIGS. 7 to 10 ), to the round profile part 51.
- the round profile part 51 is in an edge-rounded, the turn-on control cam 53 and the Ausschalt capitanocken 55 forming rectangular cam profile part 57 via. How out Fig. 2 It can be seen, the control profile extends over the entire length of the toggle shaft 21.
- the Einschalt capitanocken 53 acts with the turn-on control cam 37 and the Ausschaltmatinocken 55 cooperates with the Ausschalt capitakurve 41, as described below with reference to Fig. 4 to Fig. 10 is described.
- Fig. 4 shows the OFF position of toggle lever 19, shift shaft 3 and contact arm 7.
- the contact arm 7 has a significantly increased opening angle to the ON position on the Einschalt capitanocken 53 touched without noticeable force that portion of the first Einschalt capitaabiteses 45, the inner end 43 of the cam slot 23 goes out.
- a first connecting line 59 between the tilting axis 63 of the rocker arm 19 and the toggle lever shaft 21 and a second connecting line 61 between the rotational axis 32 of the switching shaft 3 and the pivot axis 65 of the contact arm 7 on the shift shaft 3 located.
- Fig. 5 shows a first phase during the switch-on process.
- the knee lever 19 are opposite to the OFF position in Fig. 4 pivoted about an angle of about 17 ° clockwise (see first connecting line 59).
- the toggle shaft 21 slides with its Einschalt capitanocken 53 along the first Einschalt Kunststoffabites 45 along. Due to the concave design of the first switch-on control section 45, the switching shaft 3 was pivoted at a high rotational speed with respect to the OFF position by a relatively large angle of rotation of approximately 29 ° in the counterclockwise direction (compare second connecting line 61). This rapid pivoting of the switching shaft 3 and thus of the contact arm 7 mounted thereon takes place as a result of the relatively large angle of attack of the contacting surfaces of the switch-on control cam 53 and the first switch-on control section 45 with a relatively low torque.
- Fig. 6 shows a second phase at power-up.
- the knee lever 19 are opposite to the position in Fig. 5 further pivoted clockwise at an angle of about 5 ° (compare first connecting line 59).
- first connecting line 59 the movable contact 9 is hit on the stationary contact 11, but it is still not exercised sufficient contact pressure.
- the toggle shaft 21 slides with its turn-on control cam 53 along the second turn-on control section 47. So far, the shift shaft 3 has been compared to the position in Fig. 5 pivoted by a further angle of about 13 ° in the counterclockwise direction (see second connecting line 61).
- Fig. 7 shows the ON position at the end of the switch-on process.
- the toggle shaft 21 slides with its Einschalt capitanocken 53 on the rectilinear third Einschalt Kunststoffabites 49.
- the knee lever 19 are opposite to the position in Fig. 6 about a further angle of about 8 ° clockwise pivoted (compare first connecting line 59).
- the switching shaft 3, however, is pivoted only by a further angle of about 2.5 ° in the counterclockwise direction (see second connecting line 61). This results from the small intersecting angle 67 between a radiating outgoing from the axis of rotation 32 of the shift shaft 3 and the level 69 of the third Einschalt Kunststoffabiteses 49.
- Fig. 8 shows a first phase when switching off.
- the knee lever 19 are opposite to the ON position in Fig. 7 pivoted by an angle of about 8 ° in the counterclockwise direction (compare first connecting line 59).
- the toggle shaft 21 slides with its Ausschalt capitanocken 55 on a second Einschalt Kunststoffabêt 47 opposite first Ausschalt Kunststoffabêt 73 of the Ausschalt Kunststoffve 39 along.
- the first switch-off control section 73 is analogous to the opposite second switch-on control section 47 viewed from the rotational axis 32 of the switching shaft 3 from convex.
- the shift shaft 3 was opposite to the position in Fig. 7 pivoted by an angle of about 6 ° clockwise (see second connecting line 61).
- the movable contact 9 has lifted slightly with progressive degradation of the contact pressure of the stationary contact 11.
- Fig. 9 shows a second phase when switching off.
- the knee lever 19 are opposite to their position in Fig. 8 pivoted by a further angle of about 5 ° in the counterclockwise direction (compare first connecting line 59).
- Toggle shaft 21 begins to slide with its Ausschalt capitanocken 55 on a first Einschalt Kunststoffabites 45 opposite second Ausschalt Kunststoffabêt 75 of the Ausschalt Kunststoffve 39 along.
- the second turn-off control section 75 is analogous to the opposite first turn-on control section 45 viewed from the rotational axis 32 of the switching shaft 3 from concave.
- the shift shaft 3 was opposite to the position in Fig. 8 pivoted by a further angle of about 13 ° clockwise (see second connecting line 61).
- Fig. 10 finally shows a third phase of the switch-off, just before taking the OFF position according to Fig. 4 ,
- the knee lever 19 are opposite to their position in Fig. 9 pivoted by a further angle of about 5 ° in the counterclockwise direction (compare first connecting line 59).
- the toggle shaft 21 comes with its Ausschalt capitanocken 55 on the second Ausschalt Kunststoffabêt 75 along sliding at the inner end 43 of the cam slot 23 and the Ausschalt Kunststoffve 39.
- the shift shaft 3 is opposite to its position in Fig. 9 about a relatively large angle of about 14 ° clockwise pivoted (see second connecting line 61).
- actuating mechanism 1 on the one hand a large separation distance between the movable contact 9 and stationary contact 11 is achieved in the OFF position and on the other hand ensures a high contact pressure between the contacts 9 and 11.
- a rotational movement about an angle of about 37 ° on the shift shaft 3 (see second connecting line 61).
- the knee lever 19 tilt at an angle of about 30 ° (see first connecting line 59).
- the present invention is not limited to the embodiment described above, but also includes all the same in the context of the invention embodiments.
- the invention also includes actuating mechanisms on the switching shaft a plurality of contact arms are mounted.
- the invention also includes actuating mechanisms, the switching mechanism is executed without support lever and Verklinkungsmechanismus, wherein the toggle or the stationary, for example in the side plates, are stored.
- Such actuating mechanisms are used in power switching devices that are designed as a circuit breaker and do not require a tripping function.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Betätigungsmechanismus für Leistungsschaltgeräte nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die nachstehend beschriebene Erfindung findet Anwendung für elektrische Leistungsschaltgeräte zum Schalten und Schützen von Niederspannungsschaltanlagen oder von Motoren, beispielsweise für Leistungsschalter und für Lasttrennschalter.The invention relates to an actuating mechanism for power switching devices according to the preamble of
Die Druckschrift
Zur Verwendung des vorstehend beschriebenen Betätigungsmechanismus für gewisse Lasttrennschalter können Stützhebel und Verklinkungsmechanismus entfallen. Damit entfällt die Funktion des Auslösens.For use of the above-described actuating mechanism for certain switch-disconnector support lever and Verklinkungsmechanismus can be omitted. This eliminates the function of triggering.
Bei dem vorstehend beschriebenen Betätigungsmechanismus ist von Nachteil, dass die Trennstrecke zwischen den Kontaktarmen bzw. den beweglichen Kontakten und den zugeordneten Kontaktträgern bzw. den stationären Kontakten im AUS-Zustand für bestimmte Anwendungsfälle, insbesondere bei Verwendung des Leistungsschaltgerätes in Gleichstromkreisen, nicht ausreichend ist.In the above-described actuating mechanism is disadvantageous that the separation distance between the contact arms or the movable contacts and the associated contact carriers or the stationary contacts in the OFF state for certain applications, especially when using the power switching device in DC circuits, is not sufficient.
Druckschrift
Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Vergrößerung der Trennstrecke in der AUS-Stellung bei verbessertem Einschaltmoment zugrunde.The invention is therefore based on the task of increasing the separation distance in the OFF position with improved starting torque.
Ausgehend von einem Betätigungsmechanismus der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte bzw. zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.Based on an actuating mechanism of the type mentioned, the object is achieved by the features of the independent claim, while the dependent claims advantageous or expedient developments of the invention can be found.
Erfindungsgemäß sind der mindestens eine Nockenschlitz mit einer Einschaltsteuerkurve sowie einer dazu ähnlichen Ausschaltsteuerkurve und die drehfest mit dem mindestens einen Kniehebel verbundene Kniehebelwelle mit einem Einschaltsteuernocken sowie einem Ausschaltsteuernocken versehen, wobei der Einschaltsteuernocken beim Übergang des Betätigungsmechanismus von der AUS- in die EIN-Stellung mit der Einschaltsteuerkurve und der Ausschaltsteuernocken beim Übergang des Betätigungsmechanismus von der EIN- in die AUS-Stellung mit der Ausschaltsteuerkurve zusammenwirkt.According to the invention, the at least one cam slot having a Einschaltsteuerkurve and a similar Ausschaltsteuerkurve and rotatably connected to the at least one toggle lever with a Einschaltsteuernocken and a Ausschaltsteuernocken provided, wherein the Einschaltsteuernocken the transition of the actuating mechanism from the OFF to the ON position with the Turn-on control curve and the Ausschaltsteuernocken cooperates in the transition of the actuating mechanism from the ON to the OFF position with the Ausschaltsteuerkurve.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Steuernocken und Ausbildung der Steuerkurven hinsichtlich unterschiedlich gekrümmter, d.h. ineinander übergehender konkaver, konvexer und im Wesentlichen geradliniger Steuerabschnitte, werden gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik folgende Wirkungen erzielt: Zum einen wird beim Übergang von der AUS- in die EIN-Stellung die Schaltwelle zuerst mit hoher Drehgeschwindigkeit über einen wesentlich vergrößerten Schließwinkel in Richtung zur EIN-Stellung geschwenkt, um darauf verlangsamt aber mit hohem Drehmoment eine Vergrößerung des Kontaktdrucks des beweglichen Kontaktes auf den stationären Kontakt zu bewirken. Zum anderen wird beim Übergang von der EIN- in die AUS-Stellung die Schaltwelle zuerst hinsichtlich ihres Drehmomentes entlastet und darauf mit hoher Drehgeschwindigkeit über einen vergrößerten, betragsmäßig dem Schließwinkel entsprechenden Öffnungswinkel in Richtung zur AUS-Stellung geschwenkt.Due to the inventive arrangement of the control cam and formation of the cams with respect to different curved, i. On the one hand, the transition from the OFF to the ON position, the shift shaft is first high rotational speed over a much larger closing angle in the direction of Turned ON position to slow it but with high torque to increase the contact pressure of the movable contact on the stationary contact. On the other hand, in the transition from the ON to the OFF position, the shift shaft is first relieved of its torque and then pivoted at high rotational speed over an enlarged, corresponding to the closing angle opening angle in the direction of the OFF position.
Das schnelle Verschwenken der Schaltwelle über den vergrößerten Öffnungswinkel in Richtung zur EIN-Stellung wird dadurch erreicht, dass die Kniehebelwelle mit ihrem Einschaltsteuernocken die Schaltwelle im Bereich ihres vom Drehpunkt der Schaltwelle gesehenen konkav gekrümmten ersten Einschaltsteuerabschnittes unter großem Anstellwinkel beaufschlagt. Der Aufbau des vergrößerte Kontaktdruck wird dadurch erreicht, dass die Kniehebelwelle zum Ende des Übergangs des Kniehebels von der AUS-Stellung in die Ein-Stellung mit dem Einschaltsteuernocken die Schaltwelle im Bereich ihres im Wesentlichen geradlinigen dritten Einschaltsteuerabschnittes unter kleinem Anstellwinkel beaufschlagt. Ein optimaler Übertritt der Schaltwelle von der Phase mit großem Drehwinkel bei schneller Drehbewegung in die Phase mit steigendem Drehmoment bei langsamer Drehbewegung wird dadurch erreicht, dass im Verlaufe des Übergangs von der AUSin die EIN-Stellung die Kniehebelwelle mit ihrem Einschaltsteuernocken die Schaltwelle im Bereich ihres vom Drehpunkt der Schaltwelle gesehenen konvex gekrümmten zweiten Einschaltsteuerabschnittes beaufschlagt.The rapid pivoting of the shift shaft over the enlarged opening angle in the direction of the ON position is achieved in that the toggle shaft acted upon with its Einschaltsteuernocken the shift shaft in the range of their seen from the pivot point of the shift shaft concave first Einschaltsteuerabschnittes at high incidence. The structure of the increased contact pressure is achieved by the toggle shaft applied to the end of the transition of the toggle lever from the OFF position to the ON position with the ON control cam, the switching shaft in the region of its substantially rectilinear third ON control at a small angle of attack. An optimal one Passing the shift shaft from the phase with a large angle of rotation with rapid rotation in the phase with increasing torque at slow rotational movement is achieved in that in the course of the transition from the OFF in the ON position, the toggle shaft with its Einschaltsteuernocken the shift shaft in the area of their from the fulcrum of the Actuated switching shaft seen convexly curved second power-on control section.
Zu Beginn des Übergangs des Kniehebels von der EIN-Stellung in die AUS-Stellung erfolgt der Abbau des Kontaktdruckes durch Lösen des Einschaltsteuernockens vom dritten Einschaltsteuerabschnitt. Ein optimaler Übertritt der Schaltwelle von der Phase mit abnehmendem Drehmoment bei langsamer Drehbewegung in die Phase mit großem Drehwinkel bei schneller Drehbewegung und das anschließende schnelle Verschwenken der Schaltwelle über den vergrößerten Öffnungswinkel in Richtung zur AUS-Stellung wird dadurch erreicht, dass im Verlaufe des Übergangs von der EIN- in die AUS-Stellung die Kniehebelwelle mit ihrem Ausschaltsteuernocken die Schaltwelle über die zur Einschaltsteuerkurve im Wesentlichen konforme Ausschaltsteuerkurve führt.At the beginning of the transition of the toggle lever from the ON position to the OFF position, the reduction of the contact pressure by releasing the Einschaltsteuernockens from the third power-on control section takes place. An optimal transition of the switching shaft from the phase with decreasing torque at slow rotational movement in the phase with a large angle of rotation with rapid rotation and the subsequent rapid pivoting of the switching shaft on the increased opening angle towards the OFF position is achieved in that in the course of the transition from the ON- in the OFF position, the toggle shaft with its Ausschaltsteuernocken the shift shaft on the turn-on control curve substantially conforming turn-off control curve leads.
Mit den erfindungsgemäßen Mitteln wird der Weg-Drehmoment-Verlauf der Kontaktarme verbessert, was zum einen in der vergrößerten Trennstrecke in AUS-Stellung zwischen dem mindestens einen beweglichen und stationären Kontakt und zum anderen in der Gewährleistung eines großen Kontaktdrucks zwischen diesen Kontakten resultiert. Dies führt zu erheblich verbesserten Schalteigenschaften des damit verbundenen Leistungsschaltgerätes, was dieses Leistungsschaltgerät zur Verwendung in Gleichstromanlagen prädestiniert. Zum Erzielen der genannten Vorteile benötigt der Betätigungsmechanismus keine zusätzlichen Bauteile.The means according to the invention improves the path-torque curve of the contact arms, resulting firstly in the increased separation distance in the OFF position between the at least one movable and stationary contact and secondly in ensuring a high contact pressure between these contacts. This leads to significantly improved switching characteristics of the associated power switching device, which predestines this power switching device for use in DC systems. To achieve the stated advantages, the actuating mechanism requires no additional components.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass an ein Rundprofilteil der Kniehebelwelle sich beiderseits die Steuernocken anschließen. Insbesondere schließt sich dem Rundprofilteil ein kantenseitig abgerundeter, rechteckartiger Nockenprofilteil an. Dieses einfach herstellbare Steuerprofil wirkt mit guter Momentübertragung und wenig Reibung mit den Steuerkurven zusammen.An advantageous embodiment of the invention is that connect to a round profile part of the toggle lever shaft on both sides of the control cam. In particular, the round profile part is followed by an edge-rounded, rectangular-shaped cam profile part. This easy-to-produce control profile interacts with good torque transmission and little friction with the cams.
Eine Erstreckung des Steuerprofils über die gesamte Länge ist sowohl von Vorteil bei der Herstellung der Kniehebelwelle als auch für eine zuverlässige Verbindung mit dem mindestens einen Kniehebel.An extension of the control profile over the entire length is both advantageous in the production of the toggle lever shaft and for a reliable connection with the at least one toggle lever.
Ein Paar beabstandet angeordneter Kniehebel begünstigt die Momentübertragung auf die Schaltwelle.A pair of spaced knee lever favors the torque transfer to the shift shaft.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung besteht in dem Übergang der Ausschaltsteuerkurve in die Einschaltsteuerkurve an einem geschlossenen Ende des Nockenschlitzes.An expedient embodiment consists in the transition of Ausschaltsteuerkurve in the turn-on control curve at a closed end of the cam slot.
Weiterhin sind für die Momentübertragung und den Zusammenbau des Betätigungsmechanismus zwei gleiche Nockenschlitze von Vorteil, wenn diese in einem Paar zueinander axial beabstandeter gabelartiger Anformungen der Schaltwelle ausgebildet sind.Furthermore, two identical cam slots are advantageous for the torque transmission and the assembly of the actuating mechanism, if these are formed in a pair of mutually axially spaced fork-like projections of the switching shaft.
Weiterhin ist es zweckmäßig, den Schaltmechanismus zwischen zwei Seitenplatten zu lagern.Furthermore, it is expedient to store the switching mechanism between two side plates.
Zur Verwendung des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus für Leistungsschaltgeräte mit Auslösefunktion ist der mindestens eine Kniehebel in einem sich stationär abstützenden, von der Schaltkulisse mitnehmbaren und mittels eines Verklinkungsmechanismus verriegelbaren Stützhebel gelagert.To use the actuating mechanism according to the invention for power switching devices with tripping function of at least one toggle lever is mounted in a stationary support, entrained by the shift gate and lockable by means of a Verklinkungsmechanismus support lever.
Zur Verwendung des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus für Leistungsschaltgeräte ohne Auslösefunktion ist der mindestens eine Kniehebel stationär gelagert.To use the actuating mechanism according to the invention for power switching devices without tripping function of at least one toggle lever is mounted stationary.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
- Fig. 1 und 2:
- räumliche Darstellungen des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus aus unterschiedlichen Blickwinkeln;
- Fig. 3:
- eine Seitenansicht des Betätigungsmechanismus in EIN-Stellung;
- Fig. 4:
- Einzelheiten aus
Fig. 3 in AUS-Stellung des Betätigungsmechanismus; - Fig. 5 bis 10:
- Einzelheiten aus
Fig. 4 in unterschiedlichen Stellungen des Betätigungsmechanismus; - Fig. 11:
- als Einzelheit die Kniehebelwelle in vergrößerter axialer Ansicht.
- 1 and 2:
- spatial representations of the actuating mechanism according to the invention from different angles;
- 3:
- a side view of the actuating mechanism in the ON position;
- 4:
- Details from
Fig. 3 in the OFF position of the operating mechanism; - 5 to 10:
- Details from
Fig. 4 in different positions of the actuating mechanism; - Fig. 11:
- as a detail, the toggle shaft in an enlarged axial view.
Die
Die Schaltkulisse 17 und die Kniehebel 19 bilden zusammen mit der Kniehebelfeder 25 ein Kippsystem. Beim Verbringen der Schaltkulisse 17 von der AUS- in die EIN-Stellung bzw. umgekehrt kippen nach Überwinden des Totpunktes des Kippsystems die Kniehebel 19 und damit die Schaltwelle 3 und der Kontaktarm 7 schlagartig in die EIN- bzw. AUS-Stellung. Weitere Einzelheiten und Funktionsdetails des insoweit beschriebene Betätigungsmechanismus 1 können der Druckschrift
Ausgehend vom Ende 43 des Nockenschlitzes 23 und mit zunehmendem Abstand von der Drehachse 32 setzt sich die Einschaltsteuerkurve 37 einander anschließend aus einem ersten, zweiten und dritten Einschaltsteuerabschnitt 45, 47 bzw. 49 zusammen. Betrachtet von der Drehachse 32 verläuft der ersten Einschaltsteuerabschnitt 45 konkav bzw. sich zur Drehachse 32 hin krümmend. Ebenfalls betrachtet von der Drehachse 32 verläuft der im Vergleich zum ersten Einschaltsteuerabschnitt 45 kürzere zweite Einschaltsteuerabschnitt 47 konvex bzw. sich zur Drehachse 32 weg krümmend. Der dritte Einschaltsteuerabschnitt 49 verläuft im Wesentlichen geradlinig.Starting from the
Die drehfest mit den beiden Kniehebeln 19 verbundene Kniehebelwelle 21 ist mit einem Steuerprofil ausgestattet, wie näher aus
Kniehebelwelle 21 beginnt, mit ihrem Ausschaltsteuernocken 55 an einem dem ersten Einschaltsteuerabschnitt 45 gegenüber liegendem zweiten Ausschaltsteuerabschnitt 75 der Ausschaltsteuerkurve 39 entlang zu gleiten. Der zweite Ausschaltsteuerabschnitt 75 verläuft analog zum gegenüber liegenden ersten Einschaltsteuerabschnitt 45 von der Drehachse 32 der Schaltwelle 3 aus betrachtet konkav. Die Schaltwelle 3 wurde gegenüber der Stellung in
Durch den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus 1 wird zum einen eine große Trennstrecke zwischen beweglichem Kontakt 9 und stationärem Kontakt 11 in der AUS-Stellung erreicht und zum anderen ein hoher Kontaktdruck zwischen den Kontakten 9 und 11 gewährleistet. Beim Übergang von der EIN-Stellung gemäß
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. So umfasst die Erfindung beispielsweise auch Betätigungsmechanismen, auf dessen Schaltwelle mehrere Kontaktarme gelagert sind. Die Erfindung umfasst auch Betätigungsmechanismen, deren Schaltmechanismus ohne Stützhebel und Verklinkungsmechanismus ausgeführt ist, wobei der oder die Kniehebel stationär, beispielsweise in den Seitenplatten, gelagert sind. Derartige Betätigungsmechanismen finden Anwendung in Leistungsschaltgeräten, die als Lasttrennschalter ausgeführt sind und keine Auslösefunktion benötigen.The present invention is not limited to the embodiment described above, but also includes all the same in the context of the invention embodiments. For example, the invention also includes actuating mechanisms on the switching shaft a plurality of contact arms are mounted. The invention also includes actuating mechanisms, the switching mechanism is executed without support lever and Verklinkungsmechanismus, wherein the toggle or the stationary, for example in the side plates, are stored. Such actuating mechanisms are used in power switching devices that are designed as a circuit breaker and do not require a tripping function.
- 11
- Betätigungsmechanismusactuating mechanism
- 33
- Schaltwelleshift shaft
- 55
- Schaltmechanismusswitching mechanism
- 77
- Kontaktarmcontact
- 9; 119; 11
- Kontaktecontacts
- 1313
- Seitenplattenside plates
- 1515
- Betätigungselementactuator
- 1717
- Schaltkulisseshift gate
- 1919
- Kniehebeltoggle
- 2121
- KniehebelwelleToggle wave
- 2323
- Nockenschlitzcam slot
- 2525
- KniehebelfederToggle spring
- 2727
- Stützhebelsupport lever
- 2929
- Klinkenhebelratchet lever
- 3030
- Verklinkungsmechanismuslatching mechanism
- 3131
- Klinkepawl
- 3232
- Drehachseaxis of rotation
- 33; 3533; 35
- Anformungenprojections
- 3737
- EinschaltsteuerkurveEinschaltsteuerkurve
- 3939
- AusschaltsteuerkurveAusschaltsteuerkurve
- 4141
- Ausschaltrichtungthe disconnection
- 4343
- EndeThe End
- 45; 47; 4945; 47; 49
- EinschaltsteuerabschnitteEinschaltsteuerabschnitte
- 5151
- RundprofilteilRound profile part
- 5353
- EinschaltsteuernockenEinschaltsteuernocken
- 5555
- AusschaltsteuernockenAusschaltsteuernocken
- 5757
- NockenprofilteilCam profile part
- 59; 6159; 61
- Verbindungslinienconnecting lines
- 6363
- Kippachsetilt axis
- 6565
- Schwenkachseswivel axis
- 6767
- Schnittwinkelcutting angle
- 6969
- Radiusradius
- 7171
- Verlaufsebenegradient layer
- 73; 7573; 75
- AusschaltsteuerabschnittAusschaltsteuerabschnitt
Claims (10)
gekennzeichnet durch ein Paar beabstandet angeordneter Kniehebel (19).Actuating mechanism according to one of the preceding claims,
characterized by a pair of spaced-apart toggle lever (19).
gekennzeichnet durch zwei axial beabstandete gleichförmige Nockenschlitze (23), die jeweils in einem Paar gabelartiger Anformungen (33; 35) der Schaltwelle (3) ausgebildet sind.Actuating mechanism according to one of the preceding claims,
are formed of the switching shaft (3), characterized by two axially spaced uniform cam slots (23) each fork-like in a pair of projections (35 33).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12155289.7A EP2629315A1 (en) | 2012-02-14 | 2012-02-14 | Actuation mechanisms for circuit breakers |
DE201310101430 DE102013101430A1 (en) | 2012-02-14 | 2013-02-13 | Actuation mechanism for power switching devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12155289.7A EP2629315A1 (en) | 2012-02-14 | 2012-02-14 | Actuation mechanisms for circuit breakers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP2629315A1 true EP2629315A1 (en) | 2013-08-21 |
Family
ID=45655694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP12155289.7A Withdrawn EP2629315A1 (en) | 2012-02-14 | 2012-02-14 | Actuation mechanisms for circuit breakers |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2629315A1 (en) |
DE (1) | DE102013101430A1 (en) |
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-
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- 2012-02-14 EP EP12155289.7A patent/EP2629315A1/en not_active Withdrawn
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2013
- 2013-02-13 DE DE201310101430 patent/DE102013101430A1/en not_active Withdrawn
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DE102013101430A1 (en) | 2013-08-14 |
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