NO305495B1 - Elektrisk bryter, sµrlig lastbryter eller elektrisk effektbryter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en elektrisk bryter, særlig en lastbryter eller effektbryter til lavspent anvendelse omfattende et hus, minst et kontaktpar som består av en fast kontakt og en bevegelig kontakt som kan innta en første og andre stilling i forhold til den faste kontakt, et fjærsystem med en stiv arm og en bladfjær, hvilken bladfjær er hengslet ved en ende til armen på en slik måte at det dannes en arm-bladfjæranordning i form av en omkastermekanisme med en første og en andre ende der den første enden er hengslet til et bevegelig understøt-tet element som bærer den bevegelige kontakten, og der den andre enden er anordnet hengslet understøttet i en avstand fra og motsatt den faste kontakten, styreanordninger som virker på arm-bladfjæranordningen for å bringe kontaktene i den første og/eller den andre stilling, der bladfjæren blir avlastet eller spent, og låseanordninger for låsing av kontaktene i den første og/eller andre stilling.

En bryter av denne type der den bevegelige kontakt er anordnet på en lineært glidbar måte ved hjelp av den bevegelige bæredel er kjent fra europeisk patentansøkning 0 322 986 Al.

Bryterkomponenter for lavspent anvendelse må tilfredsstille en rekke krav blant annet når det gjelder kontaktavstand, dvs. avstanden mellom kontaktene når bryterne er i brutt (ikke-ledende) tilstand; kontaktkraften, dvs. den kraft hvorved kontaktene holdes mot hverandre med bryteren i sluttet (ledende) tilstand; kontaktens åpningshastighet; kortslutningskapasiteten, dvs. den maksimalt tillatte kortslutningsstrøm som kan virke på kontaktene uten at disse åpner av seg selv; kontaktslitasje, også kalt kontakterosjon; og, om ønskes, må kontaktene ha muligheter til å bli skilt fra hverandre hvis de er brent sammen.

De ovennevnte krav eller lavspent anvendelse, dvs. likestrøm eller vekselstrøm, i området fra omtrent 42 - 750 V, avhengig av nominelle strømstyrkeverdi for brytere, dvs. den maksimale strømstyrke som bryteren må være i stand til å lede sammen-hengende .

Standardiserte strømstyrkeverdier i ampére blir angitt i praksis.

På samme måte som når det gjelder elektroniske komponenter legges det for tiden vekt på å komme frem til de minst mulige dimensjoner også når det gjelder elektriske komponenter til lavspent bruk. Årsaken til dette er å kunne anbringe så mange komponenter som mulig i installasjonsskap eller koblingsskap med standard dimensjoner for derved å utnytte plassen best mulig eller for å bli i stand til å utnytte installasjons-bokser eller apparathus med reduserte dimensjoner for det samme antall komponenter.

En nærliggende løsning når det gjelder å redusere bryterens lengde ved å redusere lengden av arm-bladfjærsystemet i utstrukket tilstand er her til liten eller ingen nytte.

Forkortelse av bladfjærene er mulig bare i en meget begrenset utstrekning på grunn av den utillatelige økning av mekaniske påkjenninger i bladfjærens materiale når lengden reduseres. Valg av svakere fjærmateriale er begrenset blant annet på grunn av kravene som gjelder kontaktkraften og kontaktens åpningshastighet.

Forkortelse av armen i arm-bladfjæranordningen er, hvis armen er understøttet med en ende dreibart i huset og bladfjæren er forbundet med det bevegelige element, dessuten mulig bare i en begrenset utstrekning på grunn av kravet som gjelder avstanden mellom kontaktene. For å oppnå en ønsket kontaktavstand når det gjelder en arm med reduserte dimensjoner må denne kortere arm svinges fra utstrukket tilstand av arm-bladf jæranordningen over en større vinkel enn en lenger arm. Denne større vinkelrotasjon har, særlig når det gjelder den tid som kreves for denne, en uheldig innvirkning på åpningshastigheten for kontakten i bryteren.

I det motsatte tilfelle, dvs. når bladfjærene er fastspent og armen er forbundet med det bevegelige element og fortkortelse av armen ikke har noen direkte innvirkning på kontaktens åpningshastighet, vil den større vinkelrotasjon av armen som også oppstår i dette tilfelle resultere i en uønsket større friksjonskraft ved styringen av det bevegelige element. Bortsett fra ulempene ved større slitasje og mekanisk snevrede toleranser når det gjelder styringen av det glidbare element har den større friksjonskraft også en uheldig innvirkning på bevegelseshastigheten for den glidbare del.

En ønsket, effektiv reduksjon av brytelengden kan, som en følge av dette ikke oppnås bare ved ganske enkelt å endre dimensjonene på arm-bladfjæranordningen.

Fransk patentansøkning 2061682 beskriver en elektrisk bryter med en omkastermekanisme, fjæranordning, låsemekanisme og styreanordning. Omkastermekanismen er bygget opp med sammenhengslede armer mens fjæranordningen omfatter vanlige trykk- og strekkfjærer. Låsemekanismen er konstruert for å få til en liten kraft som utøves av omkastermekanismen på styreanordningen når mekanismen er i utstrukket eller nesten utstrukket stilling. Når det gjelder å komme frem til en effektiv reduksjon av bryterlengden med bibehold av kravene til en ønsket nominell strømstyrke, brytehastighet, kontaktkraft, kontaktavstand og tilfredsstillende mekanisk be-lastning byr denne bryterkonstruksjon ikke på noen alterna-tiver. Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til en elektrisk bryter, særlig en lastbryter eller effektbryter for lavspent anvendelse der bryteren tilfredsstiller de ovennevnte krav til en ønsket nominell strømstyrke med en ønsket pålitelighet og har reduserte dimensjoner, særlig når det gjelder forbindelseslengden, sammenlignet med kjente brytere for det anvendelsesområde det her gjelder. Forbindelses lengden betyr i dette tilfelle avstanden mellom endeflatene på et tilnærmet rektangulært bryterhus. Dette formål er oppnådd i henhold til oppfinnelsen ved at den dreibart anordnede andre ende av arm-bladfjæranordningen, den faste kontakt og den bevegelige del er plassert på en slik måte i forhold til hverandre at arm-bladfjæranordningen både i den første og i den andre stilling av kontaktene inntar en i alt vesentlig avbøyet stilling sammenlignet med situasjonen der arm og bladfjæren ligger så godt som på linje med hverandre .

Oppfinnelsen bygger på det syn at kravene kan tilfredsstilles når det gjelder kontaktavstand, kontaktkraft og åpningshastighet for kontakten ved bruk av den kjente arm-bladfjæranordning ved å velge et annet arbeidsområde for omkastermekanismen som dannes av armen og bladfjæren. Hvis arm-bladfjæranordningen holdes i avbøyet eller spent stilling oppnås en effektiv lengdereduksjon sammenlignet med den kjente bryter der arm og bladfjær egentlig er stilt på linje med hverandre.

I arbeidsområdet i henhold til oppfinnelsen vil en forholdsvis liten vinkelrotasjon av f.eks. armen føre til en forholdsvis stor forskyvning av det bevegelige element, i dette tilfelle den bevegelige kontakt. I bryteren i henhold til oppfinnelsen oppnås med andre ord en ønsket kontaktavstand på en forholdsvis kort tid ved forholdsvis liten vinkelrotasjon av arm-bladfjæranordningen, noe som betyr en forholdsvis høy åpningshastighet for kontaktene. Videre blir denne virkning positivt påvirket ved det faktum at i arbeidsområdet for arm-bladfjæranordningen i henhold til oppfinnelsen virker en større kraft på det bevegelige element i åpningsretningen for kontaktene enn i den utskjøvne tilstand av arm-bladfjæranordningen. På grunn av det faktum at dimensjonene og materialet i bladfjæren ikke behøver å tilpasses, kan en ønsket kontaktkraft lett oppnås, svarende til den kjente bryter.

En ytterligere fordel ved oppfinnelsen ligger i det faktum at i arbeidsområdet for arm-bladfjæranordningen i bryteren i henhold til oppfinnelsen har en forkortning av armen innen vide grenser en betydelig virkning på åpningshastigheten for kontaktene i motsetning til den kjente bryter som beskrevet ovenfor.

I en ytterligere utførelsesform for bryteren ifølge oppfinnelsen er det som følge av dette for ytterligere å redusere lengden av brytere truffet foranstaltning for en arm-bladfjæranordning der lengden av armen, målt mellom den andre ende av arm-bladfjæranordningen og anleggspunktet for bladfjæren, er mindre enn lengden av bladfjæren, dvs. bladfjærens lengde i uttrukket stilling. I den foretrukne utførelse av bryteren i henhold til oppfinnelsen er den nevnte lengde av armen mindre enn halvparten av lengden av bladfjæren.

Den kraft som utøves av arm-bladfjæranordningen på styreanordningen må i alminnelighet være så liten som mulig for å gjøre slitasjen i hengselpunkter og festepunkter for styreanordningen i huset minst mulig slik at styreanordningen og festepunktene som er av en så lett utførelse som mulig vil være tilstrekkelig og vil være i stand til å utløse brytere med den lettest mulige utførelse av anordningen. Et eksempel på denne siste anvendelse kan være en effektbryter i form av en automatisk bryter som må være i stand til å bryte automatisk når det oppstår overbelastning, kortslutning og/eller jordfeilstrømmer.

For å redusere den kraft som utøves av arm-bladfjæranordningen på styreanordningen med bladfjæren spent er i ennå en annen utførelsesform armen i arm-bladfjæranordningen forlenget fra anleggspunktet med bladfjæren og styreanordningen virker på den frie ende av den utstikkende del av armen (vektarmprinsipp). I kombinasjon med en forholdsvis kort arm vil den vektarmvirkning som fremkom ikke føre til noen uønsket økning av bryterens dimensjoner.

En ytterligere reduksjon av den kraft som utøves på styreanordningen oppnås i en utførelse av bryteren i henhold til oppfinnelsen ved at armen i arm-bladfjæranordningen er tilnærmet V-formet og ved at bladfjæren er hengslet til bøyningen av armen. Med bladfjæren i spent tilstand der denne danner en vinkel av størrelsesordenen 30° med en tenkt forbindelseslinje mellom den dreibart anordnede andre ende av arm-bladfjæranordningen og den faste kontakt ved hjelp av en egnet utformning blir det ved denne utførelse utøvet en kraft på styreanordningen med størrelsesordenen ved den forholdsvis lille kraft som virker på tvers av arm-bladfjæranordningen i den situasjon der armen og bladfjæren ligger så godt som på linje med hverandre på samme måte som i den kjente bryter.

I en foretrukket utførelse av bryteren i henhold til oppfinnelsen er det bevegelige bæreelement dreibart anordnet i huset. Et dreibart bæreelement har i motsetning til et glidbart element som i den kjente bryter ikke bare den fordel at den innbyrdes innstilling av arm-bladfjæranordningen, den faste kontakt og det bevegelige element lettes i henhold til oppfinnelsen, men har også fordelen ved en bedre definert slutning og brytning av kontaktene som er mindre følsomme overfor toleranser fordi det ikke er noen mistilpasning, med andre ord skraping, i den glidbart monterte element i styringen. Dette problem ville kreve ekstra oppmerksomhet i arbeidsområdet for brytermekanismen i henhold til oppfinnelsen som et resultat av den relativt høyere normale kraft (friksjonskraft) på det glidbare element.

En ytterligere fordel ved en dreibart lagret del er knyttet til den elektriske forbindelse til den bryterkontakt som sitter på den del det gjelder. På grunn av forskyvningen av den tilhørende kontakt må denne forbindelse være fleksibel, og i praksis blir vanligvis en flettet lisse benyttet for dette. For nominelle strømstyrker, dvs. strømmer av størrel-sesordenen 40 eller 63 ampere, vil denne lisse være forholdsvis stiv på grunn av det tverrsnitt som er nødvendig på 2 mm<2>eller 5,5 mm2 , og frembringe en bremsevirkning på det bevegelige element når denne er glidbar.

Hvis nå, i henhold til en ytterligere utførelse av bryteren ifølge oppfinnelsen, lissen anordnes på en slik måte at den strekker seg langs en tenkt linje som løper fra kontakten på det dreibart lagrede element gjennom dettes hengselpunkt vil det neppe være noen som helst forskyvning av lissen, og denne vil dermed få en helt ubetydelig innvirkning på kontaktens åpningshastighet selv når den nominelle strøm er på 63A.

I en rommessig fordelaktig og kompakt anordning av bryteren ifølge oppfinnelsen, særlig forsynt med et element som er dreibart understøttet i huset, har styreanordningen en manuelt betjent styreknapp som kan ha en første og en andre stilling og som er anbrakt i huset i en avstand fra og motsatt arm-bladfjæranordningen i dennes avbøyningsretning og som er tilgjengelig fra utsiden på en styrearm hvorav en ende er hengslet til styreknappen og hvorav en annen krokformet ende i den første stilling av styreknappen virker under en ytterligere fjærkraft på den frie ende av armen i arm-bladf jæranordningen, mens ved bevegelse av styreknappen til en annen stilling bladfjæren kan spennes og arm-bladfjæranordningen låses i spent stilling ved hjelp av den krokformede ende av styrearmen som virker på denne og med en utløsende del anbrakt i huset i form av en utløsningsarm som er hengslet ved en ende og som med arm-bladfjæranordningen i spent tilstand virker på styrearmen på en slik måte at ved dreining av utløsningsarmen kan låsevirkningen med styrearmen og arm-bladfjæranordningen frigjøres, mens styrearmen ved å bringe styreknappen til den første stilling kan bringes til på nytt å gripe sammen med arm-bladfjæranordningen.

I en utførelse av bryteren ifølge oppfinnelsen til bevegelse av delen med f.eks. en på forhånd bestemt hastighet, og f.eks. til slutning av kontaktene med en bestemt hastighet eller faset betjening av flere par kontakter, f.eks. en fasekontakt og en nøytral kontakt der f.eks. den nøytrale forbindelse må opprettes først er det anordnet et holdeelement i form av en tilnærmet L-formet holdearm som er anordnet svingbart på en slik måte om sitt ombøyningspunkt at under påvirkning av en ytterligere fjærkraft virker den med en ende på det bevegelige element for å holde elementet med kontaktene i den annen stilling mot fjærkraften fra den minst ene bladfjær, mens styrearmen er forsynt med en stoppanordning som i den spente tilstand for bladfjæren virker på en annen ende av holdearmen der denne under påvirkning av fjæren svinges på en slik måte at virkningen av den ene ende av det bevegelige element oppheves og dette element kan forskyves med en på forhånd bestemt hastighet under påvirkning av den spente bladfjær for å bringe kontaktene til den første stilling og stoppanordningen er anbrakt på en slik måte at når styrearmen beveges ved hjelp av frigjøringsarmen blir holdearmen holdt i sin dreiede stilling på en slik måte at det bevegelige element kan beveges forbi enden av holdearmen som virker på denne til den annen stilling av kontaktene.

I en utførelse av bryteren ifølge oppfinnelsen , særlig til bruk som en effektbryter for fjernstyrt eller automatisk styring av bryterkontaktene under påvirkning av en overlast, kortslutning og/eller jordfeilstrøm, finnes det en anordning som ligger an mot den frie ende av f rigjøringsarmen for betjening av denne ved elektrisk, hydraulisk og/eller pneumatisk styring.

Bryteren ifølge oppfinnelsen kan med fordel monteres på en effektiv måte på en side av en hovedsakelig flat monteringsramme slik at den sammensatte ramme kan anbringes som en enhet i huset. Om det ønskes kan en selvstendig betjent, ytterligere brytermekanisme monteres på den annen side av rammen, og styreanordningen kan kombineres eller utføres som en enhet. På denne måte er det mulig å bygge opp f.eks. en firepolet bryter der hver brytermekanisme betjener to kontaktpar til brytning av den nøytrale krets og fasene for et trefaset vekselstrømnett. En slik monteringsramme er kjent fra europeisk patentansøkning 0 405 688 Al.

Oppfinnelsen blir nærmere beskrevet i det følgende under henvisning til figurene som viser en foretrukket utførelses-form og der: Fig. 1 skjematisk og i snitt viser en utførelse av en

tidligere kjent bryter,

fig. 2 og 3 viser skjematisk de forskjellige arbeidsområder

for bryteren ifølge fig. 1 resp. ifølge oppfinnelsen,

fig. 4 og 5 viser skjematisk og i snitt en foretrukket utførelse av bryteren ifølge oppfinnelsen med brytermekanismen i forskjellige stillinger,

fig. 6 og 7 viser de krefter som utøves på styreanordningen i henholdsvis bryteren ifølge oppfinnelsen og ifølge teknikkens stand, og

fig. 8 og 9 viser skjematisk en monter ingsramme til bruk

sammen med bryteren ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser skjematisk et snitt gjennom en bryter som er kjent fra europeisk patentansøkning 0 322 986 Al med et hus 1 laget av plast. Bryteren har et kontaktpar med en fast kontakt 2 og en bevegelig kontakt 3 som sitter på et bevegelig opplagret element 4 og er bevegelig i forhold til den faste kontakt 2. Den faste kontakt 2 er forbundet på en elektrisk ledende måte med en første klemme 5, mens den bevegelige kontakt 3 ved hjelp av en fleksibel elektrisk forbindelse i form av en lisse 6 er forbundet med bryterens andre klemme 7. Det bevegelige element 4 er montert slik at den glir på en styreramme 9.

Brytermekanismen omfatter også en arm-bladfjæranordning bygget opp med en stiv arm 10 og en bladfjær 11 der armen 10 og bladfjæren 11 er sammenhengslet ved en ende angitt med henvisningstallet 12, mens en første ende 13 av arm-bladfjæranordningen er hengslet til det bevegelige elementet 4 hvis første ende i den viste utførelse er en ende av armen 10, mens en andre ende 14 av arm-bladf jæranordningen er innpasset slik at den er opphenglset i en avstand fra og motsatt den faste kontakt 2, i dette tilfelle den annen ende av bladfjæren 11.

Det finnes også en styreanordning i form av en manuell betjent styreknapp 15, en arm 16 som er hengslet til denne og en styring 17 som er forsynt med spor 18 hvori en kam (ikke vist) som sitter på armen 16 blir holdt på en slik måte at den kan beveges. Armen 16 har en krokformet fri ende 19 som kan virke på forbindelsespunktet 12 mellom armen 10 og bladfjæren 11.

Dreining av styreknappen 15 til venstre på tegningen bringer armen 16 til med sin frie ende 19 å virke på koblingspunktet 12 i arm-bladfjæranordningen, og resultatet av dette er at det bevegelige elementet 4 bringes til å gli i retning mot den faste kontakt 2. Med kontaktene 2, 3 i sluttet stilling ligger armen 10 og bladfjæren 11 så godt som på linje med hverandre, eller med andre ord, i en likevektsstilling eller i dødpunktet for omkastningsmekanismen som dannes av armen 10 og bladfjæren 11 som vist med strekpunkterte linjer. Kontaktkraften som holder kontaktene 2, 3 i sluttet stilling tilføres i dette tilfelle av den nå svakt buede bladfjær 11 som er låst i stilling med armen 16.

Kontaktene 2, 3 kan "bryte igjen ved dreining av knappen 15 til høyre sett i tegningens plan. Resultatet av dette er at armen 16 sett i tegningens plan beveger seg oppad og låsingen av arm-bladfjæranordningen blir opphevet, slik at anordningen under påvirkningen av fjærkraften fra bladfjæren 11 inntar den avbøyde stilling som er vist med heltrukne linjer der kontaktene 2, 3 står i en på forhånd bestemt avstand fra hverandre, nemlig kontaktavstanden.

Fig. 2 viser skjematisk virkningen av en forkortelse av arm-bladf jæranordningen i en bryter av den type som er vist på fig. 1. I motsetning til fig. 1 antas det på fig. 2 at armen er anordnet dreibart ved en ende i huset, mens bladfjæren er forbundet med den del som er bevegelig langs X-aksen. To situasjoner er skissert på figuren, og for enkelthets skyld antas det at arm-bladfjæranordningen må beveges fullstendig ut av utstrukket stilling langs X-aksen inn til den avbøyde stilling i Y-retningen. Den parameter som er valgt er kontaktavstanden d mellom åpnede kontakter.

Den stiplede linje representerer en arm-bladfjæranordning med en utstrukket lengde 1^, der armen og bladfjæren har lik lengde. For å bevege den bevegelige kontakt ut av sluttet stilling, angitt med I, til åpen stilling, angitt med II, må armen dreies gjennom en vinkel a^.

Den situasjonen der arm-bladfjæranordningen har en kortere utstrukket lengde lg som et resultat av forkortelse av armen er vist med heltrukne linjer. For bevegelse av den bevegelige kontakt ut av sluttet stilling, angitt med III, til den brutte stilling som er angitt med IV, må armen dreies over en større vinkel otg under forutsetning av de samme kontakt-avstander d.

Det ses klart fra denne figur at forkortelse av armen betyr at en større vinkeldreining er nødvendig for å oppnå en ønsket kontaktavstand, mens det skulle være klart med samme fjærkraft fra bladfjæren at dreiningen av den kortere arm vil ta forholdsvis lenger tid, noe som betyr en lavere brytningshastighet for kontakten. Selv om kontaktens åpnings- eller brytehastighet kunne økes ved å velge en sterkere bladfjær ville dette resultere i en uønsket økning i kraften på styreanordningen og hengselpunktene i arm-bladfjæranordningen, dvs. monteringsrammen.

Fig. 3 viser skjematisk det prinsipp oppfinnelsen bygger på der arm-bladfjæranordningen ikke lenger bringes i utstrukket stilling, dvs. langs X-aksen, men med kontaktene både i brutt og i sluttet stilling inntar en forholdsvis avbøyet stilling i Y-retningen.

Ifølge fig. 2 viser stiplede linjer en arm-bladfjæranordning der armen og bladfjærene har samme lengde. For å bevege den bevegelige kontakt ut av den sluttede stilling I til den brutte stilling II må armen dreies over en vinkel g<->^. Sammenligning av figurene 2 og 3 viser straks at ved å endre arbeidsområdet for arm-bladfjæranordningen, ifølge oppfinnelsen, blir ikke bare forbindelseslengden I3kortere enn forbindelseslengden 1^i den kjente bryter, men vinkelrotasjonen for bevegelse av den bevegelige kontakt over kontaktavstanden d i bryteren i henhold til oppfinnelsen er også mindre enn vinkelrotasjonen i den kjente bryter. Bortsett fra en effektiv lengdereduksjon betyr dette også en høyere åpningshastighet for kontakten med en bladfjær med like dimensjoner og styrke.

Heltrukne linjer på fig. 3 viser situasjonen der forbindelseslengden for brytere er ytterligere redusert til en lengde I4ved forkortelse av armen i arm-bladfjæranordningen. For å føre den bevegelige kontakt ut av den sluttede stilling III til den brutte stilling IV over kontaktavstanden d må armen dreies over en vinkel<p>g- Sammenligning av figurene 2 og 3 viser at selv om vinkelen 3g er tilnærmet lik vinkelen er forbindelseslengden I4redusert til omtrent 2/3 av forbindelseslengden 1^.

Det skulle være klart at et annet valg av arbeidsområdet og om det ønskes en reduksjon av dimensjonene på arm-bladfjæranordningen ifølge oppfinnelsen fører til en effektiv reduksjon av forbindelseslengden sammenlignet med teknikkens stand samtidig med at kravene som gjelder kontakt avstand, kontakt kraft og brytningshastighet for kontaktene bibe-holdes .

Fig. 4 viser den foretrukne utførelse av en bryter ifølge oppfinnelsen der bare de deler som er nødvendige for å forstå oppfinnelsen er vist.

Brytemekanismen sitter i et hus 21 av plast hvori det er anordnet en monteringsramme 22. Den faste kontakt er angitt med henvisningstallet 23 og den bevegelige kontakt i bryteren med henvisningstallet 24. Den bevegelige kontakt 24 sitter på et armformet element 25 som er anordnet på en slik måte at den svinger om et hengselpunkt 26. En lisseformet leder 27 som ligger langs en tenkt linje fra den bevegelige kontakt 24 gjennom hengselpunktet 26 strekker seg fra den bevegelige kontakt 24. Lissen 27 er forbundet med et trykt kretskort 28 hvorpå det befinner seg ytterligere elektriske og/eller elektroniske komponenter. Istedenfor å være forbundet direkte med det trykte kretskort 28 kan lissen 27 også være direkte forbundet med en klemme (ikke vist) i bryteren, svarende til fig. 1. Den faste kontakt 23 er koblet på en elektrisk ledende måte til en ytterligere klemme (ikke vist) i bryteren, f.eks. på den måte som er vist på fig. 1.

Arm-bladfjæranordningen er dannet av en bladfjær 30 som ved hjelp av et hengselpunkt 31 er forbundet med delen 25 og ved hjelp av et hengselpunkt 32 forbundet med en arm 33 som er dreibar om et hengselpunkt 34 i en avstand fra og motsatt den faste kontakt 23. En skruefjær 36 virker på hengselpunktet 32 for armen 33 og bladfjæren 30 1 den retning som holder armen 33 i den viste stilling. Dette er gjort for å hindre kontaktavstanden mellom kontaktene 23 og 24 i å variere uønsket på grunn av slag og/eller støt. Fra hengselpunktet 32 strekker armen 33 seg som angitt med henvisningstallet 35 i retning mot en manuelt betjent styreknapp 37. Styreknappen 37 er anbrakt slik at den svinger om et hengselpunkt 38 og er ved hjelp av et hengselpunkt 39 forbundet med en styrearm 40 som har en krokformet ende 41. Den krokformede ende 41 på styrearmen 40 virker på en kam 42 nær enden av den utstikkende del 35 av armen 33. Styrearmen 40 holdes i inngrep med kammen 42 ved hjelp av en ytterligere skruefjær 43 som er plassert rundt hengselpunktet 38 for styreknappen og som ligger an mot en stoppanordning 44 på styrearmen som vist.

En utløsningsarm 45 er også anbrakt på monteringsrammen 22, og denne arm kan svinge med sin ene ende om et hengselpunkt 46. Utløsningsarmen 45 har et krokformet midtparti 47 og en fri ende 48. En anordning 49 med en drevet del 50 som kan virke på den frie ende 48 av utløsningsarmen 45 er anbrakt motsatt den frie ende 48 med det formål å dreie utløsnings-armen 45 til venstre sett i tegningens plan.

I den foretrukne viste utførelse av bryteren i henhold til oppfinnelsen finnes det også en tilnærmet L-formet holdearm 51 som er lagret i rammen 22 slik at den roterer om et hengselpunkt 52. Med en krokformet ende 53 virker holdearmen 51 på en stoppanordning 54 på det bevegelige elementet 25, mens den annen ende 55 strekker seg i retning mot styreknappen 47. For å bringe holdearmen 51 i den stilling som er vist finnes det en ytterligere skruefjær 56 som kan virke med en ende på enden 55 av holdearmen 51.

Virkemåten for bryterne i henhold til oppfinnelsen vil fremgå av det følgende med henvisning til figurene 4 og 5. Bevegelse av styreknappen 37 for hånd ut av den første stilling som er vist på figur 4 til den annen stilling som er vist på fig. 5 får styrearmen 40 til å bevege seg nedad sett i tegningens plan, og dermed vil den krokformede ende 41 ved hjelp av kammen 42 frembringe en dreining av armen 33 til høyre sett i tegningens plan. Ved denne dreining blir bladfjæren 30 spent fordi det bevegelige elementet 25 er låst i den viste stilling ved hjelp av holdearmen 51. I det øyeblikk da stoppanordningen 44 på styrearmen 40 kommer i anlegg mot enden 55 av holdearmen 51 vil holdearmen 51 bli dreiet mot høyre sett i tegningens plan med det resultat at inngrepet mellom enden 53 av holdearmen 51 på den bevegelige del 25 oppheves og under påvirkning av strammekraften som er bygget opp i bladfjæren 30 vil den dreie seg til høyre sett i tegningens plan på en slik måte at kontaktene 23 og 24 kommer i anlegg mot hverandre som vist på fig. 5. Utløsningsarmen 45 er anordnet på en slik måte at i denne stilling vil stoppanordningen 44 på styrearmen 40 virke på den krokformede del 47 av utløsningsarmen 45. Arm-bladfjæranordningen blir som en følge av dette låst med bladfjæren 30 i spent tilstand ved hjelp av den krokformede ende 41 på styrearmen 40 og kammen 42 på den utstikkende del 35 av armen 33.

Det vises tydelig på fig. 5 at armen 33 og bladfjæren 30 med bryteren i sluttet tilstand inntar en forholdsvis avbøyet stilling sammenlignet med den stilling der armen 33 og bladfjæren 30 ligger på linje med hverandre som i den tidligere kjente bryter. I denne avbøyde stilling utøver arm-bladf jæranordningen en kraft på det bevegelige elementet 25 i en retning som bringer kontaktene 23 og 24 fra hverandre. I tillegg til den mindre vinkelbevegelse som er beskrevet ovenfor for å føre den bevegelige kontakt 24 over en viss avstand har denne kraft en heldig virkning på brytehastig-heten og for adskillelse av kontakter som er blitt brent sammen, noe som vil bli forklart mer i detalj under henvisning til fig. 6.

Svingning av utløsningsarmen 45 ved dens frie ende 48 mot venstre sett i tegningens plan ved hjelp av den drevne del 50 i anordningen 29 når bryteren er i sluttet tilstand som vist på fig. 6 fører til at styrearmen 40 beveges mot venstre sett i tegningens plan ved hjelp av sin stoppanordning 44 med det resultat at det låsende inngrep mellom den krokformede ende 41 og kammen 42 på den utstikkende del 35 av armen 33 oppheves og arm-bladfjæranordningen kan gå tilbake til den stilling som er vist på fig. 4 der kontaktene 23 og 24 er skilt fra hverandre under påvirkning fra fjærkraften som er lagret i bladfjæren 30. Stoppanordningen 44 og enden 55 av holdearmen 51 er plassert og dimensjonert slik at holdearmen 51 ved dreining av styrearmen 40 holdes i sin dreide stilling som er vist på fig. 5 slik at det bevegelige elementet 25 kan bevege seg med sin stoppanordning 54 forbi den krokformede ende 53 av holdearmen 51.

Hvis styreknappen 37 så føres tilbake til sin første stilling bringes styrearmen 40 på nytt i inngrep med arm-bladfjæranordningen, og holdearmen 51 svinges tilbake til den stilling som er vist på fig. 4 under påvirkning av skrue-fjæren 56.

I en praktisk utførelse av bryteren i henhold til oppfinnelsen som er egnet for å føre en nominell strøm på 63A danner armen 33 i sluttet (ledende) stilling en vinkel på omtrent 30° med en tenkt forbindelseslinje mellom hengselpunktet 34 og den faste kontakt 23. Lengden av armen 33 målt mellom hengselpunktene 32 og 34 er omtrent 1/4 av lengden av bladfjæren 30 målt mellom hengselpunktene 31 og 32. Som vist på fig. 4 og 5 er armen 33 med sin utstikkende del 35 omtrent V-formet, der de to deler har omtrent samme lengde og står i en vinkel på omtrent 160°.

Fig. 6 viser kraftdiagrammet for denne utførelse med bryteren i sluttet tilstand der en kontaktkraft F på 23 N er antatt. Man ser av diagrammet at i hengselpunktet 32, dvs. for bindelsespunktet mellom armen 33 og "bladfjæren 30 virker en kraft Fc av en størrelsesorden på 15,5 N. Med den utstikkende del 35 fører dette til en reaksjonskraft R på rundt 7,5 N i styrearmen 40.

Fig. 7 viser for sammenligning reaksjonskraften i styrearmen i en bryter som er konstruert ifølge teknikkens stand der armen og bladfjæren har samme lengde og der armen med bryteren i sluttet tilstand danner en vinkel på omtrent 3,5° med den ovennevnte forbindelseslinje mellom den faste kontakt og det hengselpunkt armen kan dreie seg om. Når det gjelder en kontaktkraft F som også er 23 N vil en reaksjonskraft på rundt 4 N virke i styrearmen.

Det ses av dette at kreftene i styrearmen både i bryteren ifølge teknikkens stand og i bryteren ifølge oppfinnelsen er av samme størrelsesorden, men når det gjelder den sistnevnte er omtrent fire ganger den opprinnelige kraft i virksomhet for å skille kontaktene.

I den ovennevnte praktiske utførelse av bryteren i henhold til oppfinnelsen, sammenlignet med kjente brytere av den type, som vist f.eks. på fig. 1, oppnås en reduksjon på omtrent 20 mm i forbindelseslengde. Omrissene av kjente brytere er antydet med stiplede linjer 57 på fig. 4 og 5 for sammenligningens skyld.

Sluttelig viser figurene 8 og 9 skjematisk et mulig opplegg for bryteren i henhold til oppfinnelsen der en ramme 22 er montert i huset 21, der det på en side av rammen som angitt med henvisningstallet 60 og/eller på den annen side av rammen som antydet med henvisningstallet 61 selvstendig betjente brytere kan være konstruert på en slik måte at akseler, kammer og lignende som er nødvendig for å lagre delene i brytermekanismen og også selve bryterdelene kan anbringes på en effektiv måte på en side av den i det vesentlige flate monteringsramme 22.

Anordningen 49 som er vist på figurene 4 og 5 til betjening av utløsningsarmen 45 kan være elektrisk, hydraulisk og/eller pneumatisk drevet. Når det gjelder elektrisk drevne anord-ninger kan de forsynes med midler til automatisk brytning av kontaktene elektromagnetisk, elektrotermisk og/eller under påvirkning fra jordfeilstrømmer, f.eks. som beskrevet i europeisk patentansøkning 0 377 479 Al.

Selv om det ikke er vist ovenfor, kan bryteren ifølge oppfinnelsen utstyres med mer enn ett kontaktpar eller mer enn en arm-bladfjæranordning der disse er koblet sammen til betjening ved hjelp av en enkel styreknapp. Ved f.eks. å kombinere to brytermekanismer, hver med to par kontakter på den måte som er vist på fig. 9 kan det frembringes en firepolet bryter til bruk i lavspente vekselstrømnett.

Selv om oppfinnelsen er vist med henvisning til en effektbryter, dvs. en bryter som er egnet til å bryte en strømkrets ved kortslutning og/eller overlast er det mulig, ved å utelate låsearmen 45, styreanordningen 49 og om nødvendig holdearmen 51 for å skape en utførelse som en lastbryter, dvs. en bryter som bare skal bryte den nominelle strøm i en strømkrets, eller en strøm som er prosentmessig høyere ifølge fig. 1. På samme måte som på fig. 1 kan brytemekanismen modifiseres på en slik måte at f.eks. armen 33 virker på den bevegelige del 25 og bladfjæren 30 som har en ende fast er hengslet til rammen 22.

Claims (11)

1. Elektrisk bryter omfattende et hus, minst et kontaktpar bestående av: en fast (23) og en bevegelig (24) kontakt som kan innta en første og en andre stilling i forhold til den faste kontakt (23) , et fjærsystem med en stiv arm (33) og en bladfjær (30), der bladfjæren (30) er hengslet med en ende (32) til armen (33) på en slik måte at det dannes en arm-bladfjæranordning i form av en omkastermekanisme med en første (31) og andre ende (34), der den første ende (31) er hengslet til et bevegelig understøttet element (25) som bærer den bevegelige kontakt (24) , og der den andre enden (34) er anordnet hengslet understøttet i en avstand fra og motsatt den faste kontakten (23), styreanordninger (37,40,35) som virker på arm-bladfjæranordningen for å bringe kontaktene (23,24) i den første og/eller andre stilling der bladfjæren (30) blir avlastet eller spent, og låseanordning (45,44) for låsing av kontaktene (23,24) i den første og/eller den andre stilling,karakterisert vedat den dreibart anordnede andre enden (34) av arm-bladfjæranordningen, den faste kontakten (23) og det bevegelige elementet (25) er anbrakt på en slik måte i forhold til hverandre at arm-bladfjæranordningen både i den første og den andre stilling av kontaktene inntar en i alt vesentlig avbøyet stilling sammenlignet med situasjonen der armen (33) og bladfjæren (30) ligger så godt som på linje med hverandre.

2. Bryter som angitt i krav 1,karakterisertved at lengden av armen (33), målt mellom den andre enden (34) av arm-bladfjæranordningen og bladfjærens anleggspunkt (32) er mindre enn lengden av bladfjæren.

3. Bryter som angitt i krav 2,karakterisertved at armen (33) i arm-bladfjæranordningen er forlenget fra anleggspunktet med bladfjæren, og at styreanordningene virker på den frie ende av armens (33) utstikkende del (35).

4 . Bryter som angitt i krav 3,karakterisertved at armen (33) i arm-bladfjæranordningen er tilnærmet V-formet, og at bladfjæren (30) er hengslet til armens bøyningspunkt.

5 . Bryter som angitt i krav 1, 2, 3 eller 4,karakterisert vedat armen (33) danner, i bladfjærens spente tilstand, en vinkel på omtrent 30° med en tenkt forbindelseslinje mellom den dreibart anordnede andre ende (34) av arm-bladf jæranordningen og den faste kontakten ( 2. 3).

6. Bryter som angitt i ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat det bevegelig understøttede element (25) er dreibart anbrakt i huset.

7. Bryter som angitt i krav 6,karakterisertved at en lisseleder (27) er forbundet med den bevegelige kontakten (25) på en elektrisk ledende måte, hvilken lisseleder (27) er anordnet slik at den strekker seg langs en tenkt linje som løper fra kontakten (25) gjennom hengselpunktet (26) for det bevegelige element.

8. Bryter som angitt i krav 6 eller 7,karakterisert vedat styreanordningen (37,40) har en manuelt betjent styreknapp (37) som kan innta en første og en andre stilling, og som er anordnet i huset (21) i avstand fra og motsatt arm-bladfjæranordningen (30,33) i dennes avbøynings-retning og er tilgjengelig fra utsiden, og en styrearm (40) hvis ene ende (39) er hengslet til styreknappen (37) og hvis andre krokformede ende (41) i styreknappens første stilling virker under ytterligere fjærkraft på den frie ende av armen (35,33) i arm-bladfjæranordningen, mens bladfjæren ved bevegelse om styreknappen (37) til den andre stilling kan spennes, og arm-bladfjæranordningen blir låst i spent stilling ved hjelp av styrearmens (40) krokformede ende (41) som virker på anordningen, og med et utløsende element anbrakt i huset i form av en utløsningsarm (45) som er opphengslet ved en ende (46), og som med arm-bladfjæranordningen i spent tilstand virker på styrearmen (40) på en slik måte at ved dreining av utløsningsarmen (45) kan låsevirkningen fra styrearmen (40) på arm-bladfjæranordningen oppheves, mens styrearmen ved å bringe styreknappen (37) til den første stilling på nytt kan føres i inngrep med arm-bladf jæranordningen .

9. Bryter som angitt i krav 8,karakterisertved at den omfatter et holdeelement i form av en tilnærmet L-formet holdearm (51) som er anordnet dreibart på en slik måte om sitt bøyningspunkt (52) at den under påvirkning av en ytterligere fjærkraft virker med en ende (53) på det bevegelige element (25) for å holde elementet i kontaktenes andre stilling mot fjærkraften fra den minst ene bladfjær, mens styrearmen (40) er forsynt med en stoppanordning (44) som i den så godt som spente tilstand av bladfjæren (30) virker på en annen ende (55) av holdearmen som under denne påvirkning dreies på en slik måte at virkningen av den ene enden (53) på det bevegelige element oppheves, og dette element (25) kan forskyves med en på forhånd bestemt hastighet under påvirkning fra den spente bladfjæren (30) for å bringe kontaktene (23,24) til den første stilling og med stoppanordningen (44) plassert slik at når styrearmen (40) beveges ved hjelp av utløsningsarmen (45) holdes holdearmen (51) i sin dreide stilling på en slik måte at det bevegelige elementet (25) kan føres forbi enden av holdearmen (51) som virker på denne til kontaktenes andre stilling.

10. Bryter som angitt i krav 8 eller 9,karakterisert vedat den har en anordning (49,50) som virker på den frie ende av utløsningsarmen (45) til betjening av utløsningsarmen (45) ved elektrisk, hydraulisk og/eller pneumatisk styring.

11. Bryter som angitt i ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat den omfatter en hovedsakelig flat monteringsramme (22) som på en eller begge sider (60,61) kan ha bæreanordninger til understøttelse av arm-bladfjæranordningen, det bevegelige elementet og styreanordningen, og der selvstendig arbeidende brytermekanismer på en effektiv måte kan monteres på en eller begge sider.