EP3776620B1 - Vorrichtung zum betätigen eines unterbrechers - Google Patents

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EP3776620B1
EP3776620B1 EP18716229.2A EP18716229A EP3776620B1 EP 3776620 B1 EP3776620 B1 EP 3776620B1 EP 18716229 A EP18716229 A EP 18716229A EP 3776620 B1 EP3776620 B1 EP 3776620B1
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EP
European Patent Office
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module
lever
deflection
output module
movement
Prior art date
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Active
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EP18716229.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3776620A1 (de
Inventor
Sebastian Breisch
Thomas Stahl
Markus KESBERGER
Hans-Jürgen Schmitt
Klaus Kraft
Ivan CIROVIC
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3776620A1 publication Critical patent/EP3776620A1/de
Application granted granted Critical
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Active legal-status Critical Current
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/56—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by rotatable knob or wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/14—Operating parts, e.g. turn knob
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22—Operating parts, e.g. handle
    • H01H21/24—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force
    • H01H21/28—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift
    • H01H21/285—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift having an operating arm actuated by the movement of the body and mounted on an axis converting its rotating movement into a rectilinear switch activating movement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/04—Levers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/04—Levers
    • H01H3/06—Means for securing to shaft of driving mechanism

Definitions

  • the invention relates to a device for actuating a circuit breaker, comprising a handle input module for initiating an input movement according to the preamble of patent claim 1.
  • the EP 0 564 173 A1 shows a device of the type mentioned with a rail connection which makes it possible to fix rails in different positions relative to one another in order to variably space movement transmission devices relative to one another.
  • interrupters can be implemented in a standardized low-voltage switchgear, for example circuit breakers or load-break switches, with the implementation depending on the intended applications and the resulting electrical requirements.
  • circuit breakers differ from each other in electrical and mechanical properties.
  • the circuit breakers can be divided into two classes of operation, namely those with lever operation or those with rotary operation or rotary operation.
  • the breakers differ from each other in terms of the required operating stroke, operating angle, operating force, operating torque, mechanical external dimensions and mechanical interface.
  • the invention is therefore based on the object of operating an interrupter as individually as possible depending on its installation situation and its operating mode.
  • the above object is achieved by a device having the features of patent claim 1. Accordingly, the device mentioned at the outset is characterized in that a deflection module for deflecting the input movement and an output module for transmitting the input movement to an interrupter are provided.
  • a required manual rotary movement is adapted to the relevant requirements of the respective individual interrupter at its specified work location within the switchgear by means of the concept described here.
  • the platform concept allows a mechanical transformation of a standardized manual movement input, in particular a 90° rotation, into other rotating or tilting lever output movements.
  • the transformation makes it possible to use the same principle at a given work location of the manually operated input handle, but with flexible localization of the circuit breaker.
  • the concept comprises three types of sub-modules: a handle entry module, a deflection module and an exit module.
  • the output module advantageously transmits a linear operating stroke or a rotation.
  • a lever operation and a rotary operation or rotation operation on an interrupter are thus made possible.
  • the handle input module is rotatable about a first axis, whereby the deflection module is rotatable about a second axis oriented orthogonally to the first axis, and a linear operating stroke or a rotation of the output module can be performed by rotating the deflection module.
  • the handle input module can transform an operator's rotational input into a linear operating stroke that acts on and rotates the redirection module.
  • the deflection module deflects the incoming linear operating stroke, preferably by 90°.
  • the ratio of input stroke and output stroke is one to one.
  • either a rotation output module is required or a lever output module. With a lever output module, the incoming linear operating stroke is converted directly to linear motion, especially for lever operation.
  • At least one push and/or push rod is arranged between the handle input module and the deflection module, which is connected to the handle input module and/or the deflection module via at least one ball joint.
  • a ball joint allows both linear movements and pivoting movements to be reliably transmitted.
  • At least one push and/or push rod is advantageously arranged between the output module and the deflection module, which is connected to the output module and/or the deflection module via at least one ball joint.
  • the output module is formed by the push and/or push rod.
  • Conventional rods with ball joints for example in the manner of a throttle valve linkage, or push rods and push rods with ball joints transmit movement between the sub-modules.
  • At least one lever is provided, the kinematic lever length of which can be variably adjusted. As a result, an effectively effective lever arm can be variably selected.
  • a kinematically significant variable is the length of the handle of the handle input module. Since maximum values for the operating forces are specified for a given standard design, the length of a pistol grip, for example, can set the operating torque.
  • At least one particular adjustable lever, particularly a universal lever, described herein may be used to modify operating torque.
  • One option is the use of a universally usable (“one fits all") and adjustable lever, which allows the described adjustment of movements to be carried out.
  • the kinematic lever length of the lever is advantageously defined as the distance between the center of a main shaft, in particular multi-toothed or polygonal, for example square or hexagonal or octagonal, and the center of a ball joint.
  • the lever is variably adjustable in terms of this distance or in terms of its length to the interface of the ball joint.
  • a slider and/or ball joint interface element is housed within the lever and is discretely or continuously fixable in a plurality of operative positions.
  • the kinematic lever length can be fixed or adjusted with a screw.
  • the sliding piece and/or the interface element can be fixed in three working positions. Different working positions are provided for specific interrupter uses. This also makes it possible to display a working position directly on the handle input module. Furthermore, it is possible to place breakers at optimized work locations within modules, especially in shear modules. This leads to smaller module sizes and improved thermal performance of the breakers within a switchgear. Overall, costs can be saved and a more compact switchgear can be implemented.
  • the handle input module is advantageously connected directly or indirectly via the lever to the deflection module for the transmission of movement.
  • the deflection module transmits movement directly or indirectly to a further lever, with the further lever being connected to the output module.
  • the further lever is designed in one piece with the output module or is designed integrally with it.
  • a low-voltage switchgear includes a device of the type described here and an interrupter on which the output module acts for actuation.
  • the device described herein can also be used in or together with circuit breakers, circuit breakers, both AC and DC, transfer switches and transfer switches.
  • FIG. 1 shows a device for actuating the interrupter 1 using a schematically illustrated low-voltage switchgear assembly, which comprises an interrupter 1.
  • the device comprises a handle input module 2 for initiating an input movement.
  • a deflection module 3 for deflecting the input movement and an output module 4 for transmitting the input movement to the interrupter 1 are provided.
  • the output module 4 here transmits a rotation to actuate the interrupter 1.
  • the handle entry module 2 is rotatable about a first axis, whereby the deflection module 3 is rotatable about a second axis oriented orthogonally to the first axis.
  • a linear input stroke is generated, which pushes the rod-shaped deflection module 3 and rotates it.
  • the linear input stroke is deflected by 90° and can thus act on the output module 4 as a linear output stroke.
  • the output module 4 is here connected to a lever 8
  • the output linear stroke is converted into a rotation which actuates the breaker 1.
  • a linear operating stroke is converted into a rotation of the output module 4 by the rotation of the deflection module 3 .
  • a push and push rod 5 is arranged between the handle input module 2 and the deflection module 3 and is connected to the handle input module via two ball joints 19 2 and the deflection module 3 is connected.
  • a further push and push rod 6 is arranged between the output module 4 and the deflection module 3 and is connected to the deflection module 3 via a ball joint 19 .
  • the output module 4 is formed by the push and push rod 6 .
  • push and push rods 5, 6 with ball joints 19 transmit movements around a rotation input by the operator, preferably 90°, in different operating strokes and rotations and both at different work locations and in different operating forces and operating torques to transform. This is made possible by adjustable levers 7,8.
  • the handle input module 2 is connected to the deflection module 3 via the first lever 7 to transmit movement.
  • the handle input module 2 is connected to the first lever 7 , the first lever 7 being connected to the first push and push rod 5 via a ball joint 19 at one end.
  • the pressure and push rod 5 is connected to the deflection module 3 at its other end. There it rests against a kind of flange.
  • the deflection module 3 transmits movement indirectly to a further lever 8 , the further lever 8 being connected to the output module 4 .
  • the deflection module 3 is connected to a further push and push rod 6 at one end. A kind of flange is used for this purpose.
  • the other end of the push and push rod 6 is connected to the other lever 8 .
  • the other lever 8 is non-rotatably connected to a shaft 20 of the interrupter 1 . By rotating the lever 8, the shaft 20 is rotated and the breaker 1 is actuated.
  • a lever 7, 8 the kinematic lever length 9 is variably adjustable.
  • the slider 12 and the interface element 10 can be fixed in three working positions.
  • two levers 7, 8 are provided, the kinematic lever length 9 of which is variably adjustable.
  • Figures 1 to 3 show that a significant quantity or variable is the length of the handle 11. Since maximum values for operating forces are given for a certain standard design, the length of the handle 11, which is designed here as a pistol grip, can adjust the operating torque. A specific adjustable lever 7, 8, in particular a universal lever, can be used for this.
  • the kinematic lever length 9 of the lever 7, 8 is defined as the distance between the center of the square main shank 17 or shank 20 and the center 18 of the interface element 10 for the ball joint 19 .
  • the lever 7, 8 is variably adjustable in terms of its effectively effective length to the ball joint 19. It can be adjusted manually using a screw 13 .
  • a slider 12 is arranged inside the lever 7,8.
  • Fig. 1 shows the grip input module 2, which has a pistol grip and is connected to an adjustable lever 7.
  • FIG. 4 shows a detailed representation of the adjustable lever 7, 8 according to 2 , showing the slider 12 housed within the lever 7, 8, and showing a screw 13 for adjustment.
  • figure 5 shows a further detailed representation of the adjustable lever 7, 8 according to 2 , Means for the defined setting of working positions are shown, which are designed as rounded latching surfaces 14.
  • the interface element 10 can be fixed in three working positions.
  • figure 5 shows that different working positions are provided for specific breaker uses. Specifically, three working positions are provided.
  • 6 shows a schematic representation of the dependence of the linear operating strokes on the kinematic lever length 9 during a rotation of 90°. 6 shows that different linear operating strokes "s1 to s3" can be achieved by adjusting the kinematic lever length "x1 to x3".
  • the hollow arrow represents the operating force. The rotation takes place around the center 21 of the main shaft 17.
  • the handle input module 2 converts an operator's rotational input 15 into a linear operating stroke 16 .
  • the deflection module 3 deflects the linear operating stroke 16 by 90°. As a result, the ratio of input stroke and output stroke is one to one.
  • a rotation output module 4 or a lever output module is required.
  • a lever output module the incoming linear operating stroke is converted directly to linear motion, especially for lever operation.
  • Figure 1 shows a schematic view of sub-modules 2, 3, 4, which interact in the device. It is shown schematically that a movement transmitted from the deflection module 3 to the output module 4 can be transformed into two movements, namely a rotary movement or rotational movement and a lever movement or linear movement.
  • a rotation input 15 is transformed into different operating strokes, different operating forces and different torques, which are represented by rectangles from top to bottom.
  • the transmission rate of the operating forces and torques is one to one. They are output as a lever movement or rotary movement, preferably by 90°.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines Unterbrechers, umfassend ein Griff-Eingangsmodul zum Einleiten einer Eingangsbewegung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die EP 0 564 173 A1 zeigt eine Vorrichtung der genannten Art mit einer Schienenverbindung, welche es ermöglicht Schienen in verschiedenen Positionen relativ zueinander zu fixieren, um Bewegungsübertragungseinrichtungen relativ zueinander variabel zu beabstanden.
  • In einer standardisierten Niederspannungsschaltanlage können verschiedene Arten von Unterbrechern implementiert sein, beispielsweise Leistungsschalter oder Lasttrennschalter, wobei die Implementierung von den vorgesehenen Anwendungen und den hieraus resultierenden elektrischen Anforderungen abhängt.
  • Diese Unterbrecher unterscheiden sich durch elektrische und mechanische Eigenschaften voneinander. Bezüglich der mechanischen Eigenschaften können die Unterbrecher in zwei Betriebsklassen aufgeteilt werden, nämlich in solche mit Hebelbetrieb oder solche mit Rotationsbetrieb bzw. Drehungsbetrieb.
  • In Abhängigkeit vom Betriebsmodus unterscheiden sich die Unterbrecher hinsichtlich des erforderlichen Betriebshubs, des Betriebswinkels, der Betriebskraft, des Betriebsdrehmoments, hinsichtlich der mechanischen äußeren Dimensionen und hinsichtlich ihrer mechanischen Schnittstelle voneinander.
  • Bei einer Niederspannungsschaltanlage wird üblicherweise vorausgesetzt, dass der Betrieb stets auf gleiche Weise erfolgt, dass nämlich eine händische Drehbewegung um 90° durch Betätigung eines Pistolengriffs vorgenommen wird.
  • Hierbei ist aber problematisch, dass eine definierte 90°-Eingangsbewegung in unterschiedliche Betriebshübe und Drehungen und sowohl an verschiedene Arbeitsorte als auch in verschiedene Betriebskräfte und Betriebsdrehmomente transformiert werden muss.
  • In der Praxis können viele Bewegungen notwendig sein, um einen Unterbrecher betriebstauglich zu bedienen. Insoweit besteht ein Bedarf nach einem Plattformkonzept für eine händische und vom Unterbrecher beabstandet mögliche Betätigung des Unterbrechers, wobei Bewegungen, deren Richtungen, Stärken und Reichweiten optional anpassbar sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Unterbrecher möglichst individuell in Abhängigkeit von seiner Einbausituation und seinem Betriebsmodus zu bedienen.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die eingangs genannte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass ein Umlenkungsmodul zum Umlenken der Eingangsbewegung und ein Ausgangsmodul zum Übertragen der Eingangsbewegung auf einen Unterbrecher vorgesehen sind.
  • Erfindungsgemäß wird durch das hier beschriebene Konzept eine erforderliche händische Drehbewegung an die diesbezüglichen Anforderungen des jeweils individuellen Unterbrechers an seinem vorgegebenen Arbeitsort innerhalb der Schaltanlage angepasst.
  • Das Plattformkonzept erlaubt eine mechanische Transformation eines standardisierten händischen Bewegungseingangs, insbesondere einer 90°-Drehung, in andere Dreh- oder Kipphebelausgangsbewegungen. Die Transformation erlaubt es, ein gleiches Prinzip an einem vorgegebenen Arbeitsort des händisch zu bedienenden Eingangsgriffs, jedoch bei einer flexiblen Lokalisierung des Unterbrechers anzuwenden.
  • Hierdurch können Betriebshübe und Betriebskräfte für unterschiedliche Unterbrecher an den jeweiligen individuellen Arbeitsort eines Unterbrechers einfach durch Verwendung verschiedener individueller Komponenten angepasst werden. Die auszuführenden Bewegungen können an jeweils gegebene Anforderungen angepasst werden. Das Konzept umfasst erfindungsgemäß drei Arten von Untermodulen: Ein Griff-Eingangsmodul, ein Umlenkungsmodul und ein Ausgangsmodul.
  • Vorteilhaft überträgt das Ausgangsmodul einen linearen Betriebshub oder eine Drehung. So sind wahlweise ein Hebelbetrieb und ein Rotationsbetrieb bzw. Drehungsbetrieb an einem Unterbrecher ermöglicht.
  • Weiter vorteilhaft ist das Griff-Eingangsmodul um eine erste Achse drehbar, wodurch das Umlenkungsmodul um eine zweite Achse drehbar ist, die orthogonal zur ersten Achse orientiert ist, und ist durch die Drehung des Umlenkungsmoduls ein linearer Betriebshub oder eine Drehung des Ausgangsmoduls ausführbar. Das Griff-Eingangsmodul kann beispielsweise einen Drehungseingang des Bedieners in einen linearen Betriebshub transformieren, der auf das Umlenkungsmodul wirkt und dieses dreht. Das Umlenkungsmodul lenkt durch seine Drehung den eingehenden linearen Betriebshub bevorzugt um 90° um. Hierdurch ist das Verhältnis aus Eingangshub und Ausgangshub eins zu eins. In Abhängigkeit vom implementierten Unterbrecher ist entweder ein Drehungs-Ausgangsmodul erforderlich oder ein Hebel-Ausgangsmodul. Bei einem Hebel-Ausgangsmodul wird der eingehende lineare Betriebshub direkt in eine Linearbewegung umgewandelt, insbesondere für einen Hebelbetrieb.
  • Weiter vorteilhaft ist zwischen dem Griff-Eingangsmodul und dem Umlenkungsmodul mindestens eine Schub- und/ oder Druckstange angeordnet, welche über mindestens ein Kugelgelenk mit dem Griff-Eingangsmodul und/ oder dem Umlenkungsmodul verbunden ist. Durch ein Kugelgelenk können sowohl lineare Bewegungen als auch Schwenkbewegungen zuverlässig übertragen werden.
  • Vor diesem Hintergrund ist vorteilhaft zwischen dem Ausgangsmodul und dem Umlenkungsmodul mindestens eine Schub- und/ oder Druckstange angeordnet, welche über mindestens ein Kugelgelenk mit dem Ausgangsmodul und/ oder dem Umlenkungsmodul verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Ausgangsmodul durch die Schub- und/ oder Druckstange gebildet. Zwischen den Untermodulen übertragen übliche Stangen mit Kugelgelenken, beispielsweise nach Art eines Drosselklappengestänges, oder Schubstangen und Druckstangen mit Kugelgelenken eine Bewegung.
  • Es ist mindestens ein Hebel vorgesehen, dessen kinematische Hebellänge variabel einstellbar ist. Hierdurch ist ein effektiv wirksamer Hebelarm variabel wählbar. Eine kinematisch wesentliche Variable stellt die Länge des Griffs des Griff-Eingangsmoduls dar. Da maximale Werte für die Betriebskräfte bei einer bestimmten Standardausführung vorgegeben sind, kann die Länge beispielsweise eines Pistolengriffs das Betriebsdrehmoment einstellen. Zur Modifizierung des Betriebsdrehmoments kann mindestens ein bestimmter einstellbarer Hebel, insbesondere ein universeller Hebel, verwendet werden, der hier beschrieben wird. Eine Option stellt die Verwendung eines universell verwendbaren ("one fits all") und anpassbaren Hebels dar, welcher erlaubt, die beschriebene Anpassung von Bewegungen vorzunehmen.
  • Eine mechanische Eigenschaft, die es anzupassen gilt, ist die kinematische Hebellänge des Hebels. Die kinematische Hebellänge ist vorteilhaft als die Entfernung zwischen dem Zentrum eines, insbesondere mehrzahnigen oder mehreckigen, beispielsweise quadratischen oder sechseckigen oder achteckigen, Hauptschafts und dem Zentrum eines Kugelgelenks definiert. Der Hebel ist hinsichtlich dieser Entfernung oder hinsichtlich seiner Länge zur Schnittstelle des Kugelgelenks variabel einstellbar.
  • Es ist bzw. sind innerhalb des Hebels ein Gleitstück und/ oder ein Schnittstellenelement für ein Kugelgelenk aufgenommen, welches bzw. welche in mehreren Arbeitsstellungen diskret oder kontinuierlich fixierbar ist bzw. sind. Das Fixieren oder Einstellen der kinematischen Hebellänge ist durch eine Schraube möglich.
  • Weiter vorteilhaft ist bzw. sind das Gleitstück und/ oder das Schnittstellenelement in drei Arbeitsstellungen fixierbar. So sind verschiedene Arbeitsstellungen für bestimmte Unterbrecherverwendungen vorgesehen. Hierdurch ist es auch möglich, eine Arbeitsstellung direkt auf dem Griff-Eingangsmodul anzuzeigen. Des Weiteren ist es möglich, Unterbrecher an optimierten Arbeitsorten innerhalb von Modulen, insbesondere von Schubmodulen, zu platzieren. Dies führt zu geringeren Größen der Module und zu verbesserter thermischer Leistungsfähigkeit der Unterbrecher innerhalb einer Schaltanlage. Insgesamt können Kosten gespart und kann eine kompaktere Schaltanlage realisiert werden.
  • Vorteilhaft ist das Griff-Eingangsmodul über den Hebel mittelbar oder unmittelbar mit dem Umlenkungsmodul zur Übertragung von Bewegung verbunden. Alternativ oder zusätzlich überträgt das Umlenkungsmodul mittelbar oder unmittelbar auf einen weiteren Hebel Bewegung, wobei der weitere Hebel mit dem Ausgangsmodul verbunden ist. So können mehrere Hebelarme an verschiedenen Arbeitsorten geeignet eingestellt werden, um Bewegungen geeignet zu übertragen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass der weitere Hebel einstückig mit dem Ausgangsmodul ausgebildet oder integral mit diesem ausgebildet ist.
  • Weiter vorteilhaft umfasst eine Niederspannungsschaltanlage eine Vorrichtung der hier beschriebenen Art und einen Unterbrecher, auf den das Ausgangsmodul zur Betätigung einwirkt.
  • Die hier beschriebene Vorrichtung kann auch in oder gemeinsam mit Sicherungsschaltern, Lasttrennschaltern, sowohl im Wechselstrombetrieb als auch um Gleichstrombetrieb, Übertragungsschaltern und Übergangsschaltern verwendet werden.
  • Die Verwendung eines universellen Hebels oder anderer ähnlicher universeller Teile kann zu einer weiteren Vereinfachung im Hinblick auf Fertigung und Lagerhaltung führen.
  • In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, welche ein Griff-Eingangsmodul, ein Umlenkungsmodul, ein Drehungs-Ausgangsmodul und Schub- und Druckstangen mit Kugelgelenken umfasst, wobei mindes-tens ein einstellbarer Hebel mit dem Griff-Eingangsmodul und einer ersten Schub- und Druckstange verbunden ist,
    Fig. 2
    eine detaillierte Darstellung des einstellbaren Hebels mit einem Schnitt-stellenelement für ein Kugelgelenk einer Schub- und Druckstange, wobei dargestellt ist, dass eine kinematische Hebellänge als die Entfernung zwi-schen dem Zentrum einer Aufnahme eines quadratischen Hauptschafts des Griff-Eingangsmoduls und dem Zentrum des Schnittstellenelements definiert ist,
    Fig. 3
    zeigt das Griff-Eingangsmodul, welches einen Pistolengriff aufweist und mit dem einstellbaren Hebel gemäß Fig. 2 verbunden ist, wobei der quad-ratische Hauptschaft des Griff-Eingangsmoduls in seiner Aufnahme im Hebel aufgenommen ist,
    Fig. 4
    eine detaillierte Darstellung des einstellbaren Hebels gemäß Fig. 2, wobei ein Gleitstück dargestellt ist, das innerhalb des Hebels aufgenommen ist, und wobei eine Schraube zur Einstellung dargestellt ist,
    Fig. 5
    eine weitere detaillierte Darstellung des einstellbaren Hebels gemäß Fig. 2, wobei Mittel zur definierten Einstellung von Arbeitsstellungen dargestellt sind, die als gerundete Rastflächen ausgebildet sind,
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung der Abhängigkeit der linearen Betriebshü-be von der kinematischen Hebellänge während einer Drehung um 90°,
    Fig. 7
    eine schematische Darstellung eines Hebelbetriebs, mit welchem ein line-arer Betriebshub einhergeht, und
    Fig. 8
    eine schematische Ansicht von Untermodulen, die in der Vorrichtung zu-sammenwirken.
  • Fig. 1 zeigt anhand einer schematisch dargestellten Niederspannungsschaltanlage, die einen Unterbrecher 1 umfasst, schematisch eine Vorrichtung zum Betätigen des Unterbrechers 1.
  • Die Vorrichtung umfasst ein Griff-Eingangsmodul 2 zum Einleiten einer Eingangsbewegung. Es ist ein Umlenkungsmodul 3 zum Umlenken der Eingangsbewegung und ein Ausgangsmodul 4 zum Übertragen der Eingangsbewegung auf den Unterbrecher 1 vorgesehen. Das Ausgangsmodul 4 überträgt hier eine Drehung zur Betätigung des Unterbrechers 1.
  • Das Griff-Eingangsmodul 2 ist um eine erste Achse drehbar, wodurch das Umlenkungsmodul 3 um eine zweite Achse drehbar ist, die orthogonal zur ersten Achse orientiert ist. Durch Drehung des Griff-Eingangsmoduls 2 wird ein linearer Eingangshub erzeugt, der das stabförmige Umlenkungsmodul 3 anschiebt und dabei dreht.
  • Durch die Drehung wird der lineare Eingangshub um 90° umgelenkt und kann so als linearer Ausgangshub auf das Ausgangsmodul 4 wirken. Da das Ausgangsmodul 4 hier mit einem Hebel 8 verbunden ist, wird der lineare Ausgangshub in eine Drehung umgewandelt, welche den Unterbrecher 1 betätigt. Durch die Drehung des Umlenkungsmoduls 3 wird ein linearer Betriebshub in eine Drehung des Ausgangsmoduls 4 umgewandelt.
  • Zwischen dem Griff-Eingangsmodul 2 und dem Umlenkungsmodul 3 ist eine Schub-und Druckstange 5 angeordnet, welche über zwei Kugelgelenke 19 mit dem Griff-Eingangsmodul 2 und dem Umlenkungsmodul 3 verbunden ist.
  • Zwischen dem Ausgangsmodul 4 und dem Umlenkungsmodul 3 ist eine weitere Schub- und Druckstange 6 angeordnet, welche über ein Kugelgelenk 19 mit dem Umlenkungsmodul 3 verbunden ist. Das Ausgangsmodul 4 ist durch die Schub- und Druckstange 6 gebildet.
  • Zwischen den Untermodulen 2, 3, 4 übertragen insoweit Schub- und Druckstangen 5, 6 mit Kugelgelenken 19 Bewegungen, um einen Drehungseingang des Bedieners, bevorzugt um 90°, in unterschiedliche Betriebshübe und Drehungen und sowohl an verschiedene Arbeitsorte als auch in verschiedene Betriebskräfte und Betriebsdrehmomente zu transformieren. Dies wird durch einstellbare Hebel 7, 8 ermöglicht.
  • Das Griff-Eingangsmodul 2 ist über den ersten Hebel 7 mit dem Umlenkungsmodul 3 zur Übertragung von Bewegung verbunden. Das Griff-Eingangsmodul 2 ist hierzu mit dem ersten Hebel 7 verbunden, wobei der erste Hebel 7 über ein Kugelgelenk 19 mit der ersten Druck- und Schubstange 5 an einem Ende verbunden ist. Die Druck- und Schubstange 5 ist an ihrem anderen Ende mit dem Umlenkungsmodul 3 verbunden. Dort liegt sie an einer Art Flansch an.
  • Das Umlenkungsmodul 3 überträgt mittelbar auf einen weiteren Hebel 8 Bewegung, wobei der weitere Hebel 8 mit dem Ausgangsmodul 4 verbunden ist. Das Umlenkungsmodul 3 ist mit einer weiteren Druck- und Schubstange 6 an deren einem Ende verbunden. Hierzu dient eine Art Flansch. Das andere Ende der Druck- und Schubstange 6 ist mit dem weiteren Hebel 8 verbunden. Der weitere Hebel 8 ist drehfest mit einem Schaft 20 des Unterbrechers 1 verbunden. Durch Drehung des Hebels 8 wird der Schaft 20 gedreht und der Unterbrecher 1 betätigt.
  • Fig. 2 zeigt einen solchen Hebel 7, 8, dessen kinematische Hebellänge 9 variabel einstellbar ist. Innerhalb des Hebels 8 sind ein Gleitstück 12 und ein Schnittstellenelement 10 für ein Kugelgelenk 19 aufgenommen, welche in mehreren Arbeitsstellungen diskret oder kontinuierlich fixierbar ist bzw. sind. Das Gleitstück 12 und das Schnittstellenelement 10 sind in drei Arbeitsstellungen fixierbar. Es sind konkret zwei Hebel 7, 8 vorgesehen, deren kinematische Hebellänge 9 variabel einstellbar ist.
  • Fig. 1 zeigt, dass der weitere Hebel 8 an einem Ende der Schub- und Druckstange 6 angeordnet ist und gemeinsam mit diesem Ende das Ausgangsmodul 4 bilden kann, wobei der Hebel 8 mit seinem anderen Ende am Unterbrecher 1 angelenkt ist. Der Abstand zweier angelenkter Zentren des zweiten Hebels 8 bildet die kinematische Hebellänge 9.
  • Fig. 1 bis 3 zeigen, dass eine wesentliche Größe oder Variable die Länge des Griffs 11 darstellt. Da maximale Werte für Betriebskräfte bei einer bestimmten Standardausführung gegeben sind, kann die Länge des Griffs 11, der hier als Pistolengriff ausgestaltet ist, das Betriebsdrehmoment einstellen. Hierfür kann ein bestimmter einstellbarer Hebel 7, 8, insbesondere ein universeller Hebel, verwendet werden.
  • Fig. 2 und 3 zeigen, dass die mechanische Eigenschaft, die es anzupassen gilt, die kinematische Hebellänge 9 des Hebels 7, 8 ist. Die kinematische Hebellänge 9 ist als die Entfernung zwischen dem Zentrum des quadratischen Hauptschafts 17 oder Schafts 20 und dem Zentrum 18 des Schnittstellenelements 10 für das Kugelgelenk 19 definiert. Der Hebel 7, 8 ist hinsichtlich seiner effektiv wirksamen Länge zum Kugelgelenk 19 variabel einstellbar. Das Einstellen ist durch eine Schraube 13 händisch möglich. Ein Gleitstück 12 ist innerhalb des Hebels 7, 8 angeordnet.
  • Fig. 3 zeigt das Griff-Eingangsmodul 2, welches einen Pistolengriff aufweist und mit einem einstellbaren Hebel 7 verbunden ist.
  • Fig. 4 zeigt eine detaillierte Darstellung des einstellbaren Hebels 7, 8 gemäß Fig. 2, wobei das Gleitstück 12 dargestellt ist, das innerhalb des Hebels 7, 8 aufgenommen ist, und wobei eine Schraube 13 zur Einstellung dargestellt ist. Innerhalb des Hebels 7, 8 ist das Gleitstück 12 für ein Kugelgelenk 19, nämlich das Schnittstellenelement 10, aufgenommen, welches an mehreren Arbeitsstellungen diskret kontinuierlich fixierbar ist.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere detaillierte Darstellung des einstellbaren Hebels 7, 8 gemäß Fig. 2, wobei Mittel zur definierten Einstellung von Arbeitsstellungen dargestellt sind, die als gerundete Rastflächen 14 ausgebildet sind. Das Schnittstellenelement 10 ist in drei Arbeitsstellungen fixierbar. Fig. 5 zeigt, dass verschiedene Arbeitsstellungen für bestimmte Unterbrecherverwendungen vorgesehen. Konkret sind drei Arbeitsstellungen vorgesehen.
  • Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Abhängigkeit der linearen Betriebshübe von der kinematischen Hebellänge 9 während einer Drehung um 90°. Fig. 6 zeigt, dass durch Anpassung der kinematischen Hebellänge "x1 bis x3" verschiedene lineare Betriebshübe "s1 bis s3" erreicht werden können. Der hohle Pfeil repräsentiert die Betriebskraft. Die Drehung erfolgt um das Zentrum 21 des Hauptschafts 17.
  • Fig. 7 zeigt schematisch, dass das Griff-Eingangsmodul 2 einen Drehungseingang 15 des Bedieners in einen linearen Betriebshub 16 umwandelt. Das Umlenkungsmodul 3 lenkt den linearen Betriebshub 16 um 90° um. Hierdurch ist das Verhältnis aus Eingangshub und Ausgangshub eins zu eins.
  • In Abhängigkeit vom implementierten Unterbrecher 1 ist entweder ein Drehungs-Ausgangsmodul 4 erforderlich oder ein Hebel-Ausgangsmodul. Bei einem Hebel-Ausgangsmodul wird der eingehende lineare Betriebshub direkt in eine Linearbewegung umgewandelt, insbesondere für einen Hebelbetrieb.
  • Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht von Untermodulen 2, 3, 4, die in der Vorrichtung zusammenwirken. Es ist schematisch dargestellt, dass eine vom Umlenkungsmodul 3 zum Ausgangsmodul 4 übertragene Bewegung in zwei Bewegungen transformiert werden kann, nämlich in eine Drehbewegung oder Rotationsbewegung und in eine Hebelbewegung oder Linearbewegung.
  • In der unteren Ansicht der Fig. 8 ist schematisch dargestellt, dass ein Drehungseingang 15 in verschiedene Betriebshübe, verschiedene Betriebskräfte und verschiedene Drehmomente transformiert wird, welche von oben nach unten durch Rechtecke dargestellt sind. Die Übertragungsrate der Betriebskräfte und Drehmomente ist eins zu eins. Sie werden am Ende als Hebelbewegung oder Drehbewegung, bevorzugt um 90°, ausgegeben. Bezugszeichenliste
    1 Unterbrecher
    2 Griff-Eingangsmodul
    3 Umlenkungsmodul
    4 Ausgangsmodul
    5 Schub- und Druckstange
    6 Schub- und Druckstange
    7 Hebel
    8 Hebel
    9 Kinematische Länge
    10 Schnittstellenelement
    11 Griff von 2
    12 Gleitstück
    13 Schraube
    14 Rastflächen
    15 Drehungseingang
    16 Betriebshub
    17 Hauptschaft
    18 Zentrum des Schnittstellenelements
    19 Kugelgelenk
    20 Schaft von 1
    21 Zentrum von 17

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Betätigen eines Unterbrechers (1), umfassend ein Griff-Eingangsmodul (2) zum Einleiten einer Eingangsbewegung,
    wobei ein Umlenkungsmodul (3) zum Umlenken der Eingangsbewegung und ein Ausgangsmodul (4) zum Übertragen der Eingangsbewegung auf einen Unterbrecher (1) vorgesehen sind und wobei mindestens ein Hebel (7, 8) vorgesehen ist, dessen kinematische Hebellänge (9) variabel einstellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Hebels (7, 8) ein Gleitstück (12) und/ oder ein Schnittstellenelement (10) für ein Kugelgelenk (19) aufgenommen ist bzw. sind, welches bzw. welche in mehreren Arbeitsstellungen diskret oder kontinuierlich fixierbar ist bzw. sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmodul (4) einen linearen Betriebshub (16) oder eine Drehung überträgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Griff-Eingangsmodul (2) um eine erste Achse drehbar ist, wodurch das Umlenkungsmodul (3) um eine zweite Achse drehbar ist, die orthogonal zur ersten Achse orientiert ist, und dass durch die Drehung des Umlenkungsmoduls (3) ein linearer Betriebshub oder eine Drehung des Ausgangsmoduls (4) ausführbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Griff-Eingangsmodul (2) und dem Umlenkungsmodul (3) mindestens eine Schub- und/ oder Druckstange (5) angeordnet ist, welche über mindestens ein Kugelgelenk mit dem Griff-Eingangsmodul (2) und/ oder dem Umlenkungsmodul (3) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgangsmodul (4) und dem Umlenkungsmodul (3) mindestens eine Schub- und/ oder Druckstange (6) angeordnet ist, welche über mindestens ein Kugelgelenk mit dem Ausgangsmodul (4) und/ oder dem Umlenkungsmodul (3) verbunden ist, und/ oder dass das Ausgangsmodul (4) durch die Schub- und/ oder Druckstange (6) gebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitstück (12) und/ oder das Schnittstellenelement (10) in drei Arbeitsstellungen fixierbar ist bzw. sind.
  7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Griff-Eingangsmodul (2) über den Hebel (7) mittelbar oder unmittelbar mit dem Umlenkungsmodul (3) zur Übertragung von Bewegung verbunden ist und/ oder dass das Umlenkungsmodul (3) mittelbar oder unmittelbar auf einen weiteren Hebel (8) Bewegung überträgt, wobei der weitere Hebel (8) mit dem Ausgangsmodul (4) verbunden ist.
  8. Niederspannungsschaltanlage, umfassend eine Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche und einen Unterbrecher (1), auf den das Ausgangsmodul (4) zur Betätigung einwirkt.
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