WO2001065580A1 - Hilfsbaugruppe für ein elektromechanisches schaltgerät und hiermit korrespondierendes elektromechanisches schaltgerät - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an auxiliary module for an electromechanical switching device, in particular a protection, with a housing which can be connected to the switching device and at least one auxiliary contact mounted in the housing and which can be actuated by a switching device actuator, for example a switching device contact carrier, in the connected state.
- a switching device actuator for example a switching device contact carrier
- An intermediate element can be deflected from the rest position m into an actuation position by the switching device actuator
- the intermediate element in the housing is held in the rest position by a basic spring force exerted by a basic spring element, the intermediate element can be deflected by the switching device actuator against the basic spring force and a corresponding electromechanical switching device
- Electromechanical switching devices i.e. relays, contactors or disconnectors, often have an auxiliary module with an auxiliary contact.
- the switching contact of the electromechanical switching device can be detected and monitored, if necessary.
- the detected switching status can then be evaluated in another way, e.g. for Circuit of the electromechanical switching device from tightening to holding current, for function monitoring or as part of a control, for. B. a mutual locking of two contactors.
- the intermediate element is rigidly coupled to the switching device actuator, be it directly, or be it via a mechanical transmission.
- the switching path of the auxiliary contact is therefore determined by the actuation path of the switching device actuator.
- the actuation path of the switchgear actuator - depending on the voltages and currents to be switched - differs significantly from switchgear to switchgear.
- Different auxiliary switches and therefore also different auxiliary assemblies must therefore be used for different switching devices or the mounting of an auxiliary switch from a certain size of the electromechanical switching device has to be avoided. This also applies within different switching devices of a series from a switching device manufacturer.
- the object of the present invention is to provide an auxiliary assembly for an electromechanical switching device which can be used in the entire series of a switching device manufacturer, regardless of the actuation path of the switching device actuator.
- the object is achieved in that the return of the intermediate element into the rest position is only effected by the basic spring force.
- the auxiliary module can therefore be used with any electromechanical switching device.
- the switching device only deflects the intermediate element into the actuating position on the intermediate element Exerts longitudinal force, the auxiliary assembly works particularly reliably and with little wear
- the actuation position is defined by a path limitation against which the intermediate element is moved, the maximum switching path of the auxiliary contact is limited in the actuating direction. Any path differences between the switching path of the auxiliary contact and the actuation path of the switching device actuator must be compensated in this case by elastic elements. If the intermediate element consists of two parts that are movable relative to each other and are preloaded against each other by an intermediate spring element, the path differences can be captured particularly easily
- the switching device is displaceable in one direction of displacement and the intermediate element is seen in the direction of displacement in front of or behind the switching device, the design of the auxiliary assembly and the electromechanical switching device is particularly simple
- FIG. 1 shows an electromechanical switching device with a
- FIGS. 2-4 an enlarged section of FIG. 1 according to a first embodiment
- FIGS. 5-7 an enlarged section of FIG. 1 according to a second embodiment
- an electromechanical switching device has a control circuit 1 for a coil 2.
- the control circuit 1 is supplied with electrical energy via supply connections 3.
- the control circuit 1 can be connected to a controller 4 m.
- the controller 4 transmits the control circuit 1 in particular control commands, on the basis of which the control circuit 1 applies a current I to the coil 2 or not.
- the electromechanical switching device can be designed both as a disconnect switch and as a relay or protection. Most of the time, the electromechanical switching device is designed as a contactor.
- a housing 10 of an auxiliary assembly is connected to the electromechanical switching device.
- the housing 10 can be fixed to the electromechanical switching device or, as indicated by an arrow A in FIG. 1, releasably connected.
- An auxiliary contact 11 is mounted in the housing 10.
- the auxiliary contact 11 is actuated by the switching device contact carrier 6 together with the load contacts 7.
- the switching state of the auxiliary contact 11 - and thus indirectly the switching state of the electromechanical switching device - is determined by Cables 12 are detected by the control circuit 1 and / or the controller 4 or generally a feedback of the switching state take place. This allows, for example, the function of the electromechanical switching device to be monitored or the current I to be switched from a high starting current to a low holding current
- the auxiliary contact 11 is actuated by the switchgear contact carrier 6, as explained above.
- the switchgear contact carrier 6 is therefore used according to the exemplary embodiment as a switchgear actuator 6 in the sense of the present invention.
- another element that is deflected by the coil 2 could be used as the switchgear actuator with the current I is applied
- FIGS. 2 to 4 now show an enlarged representation of the section designated by X in FIG. 1.
- FIG. 2 shows the state in which the electromechanical switching device is switched on, the load contacts 7 are therefore closed.
- FIG. 4 shows the state in which the electromechanical switching device is switched off, the load contacts 7 are thus open.
- FIG 3 shows a transition state
- an intermediate element 13 is mounted in the housing 10. If no external forces act on it, the intermediate element 13 is held in a rest position by a basic spring force exerted by a basic spring element 14. This rest position can be seen in FIG. 2 auxiliary contact 11 closed In principle, the auxiliary contact 11m could also be open in the rest position
- the intermediate element 13 is arranged in front of the switching device contact carrier 6, as seen from the switching device 6.
- the switching device contact carrier 6 therefore only exerts an actuating position on the intermediate element 13 when the intermediate element 13 is deflected, as a alternative to a longitudinal force however, another arrangement would also be possible, particularly behind the switching device contact carrier 6. With this arrangement too, the switching device contact carrier 6 would only exert a longitudinal force on the intermediate element 13 when the intermediate element 13 was deflected into the actuating position
- the switching device contact carrier 6 first moves towards the intermediate element 13.
- the intermediate element 13, however, is not yet spared. The displacement of the intermediate element 13 takes place only after the switching device contact carrier 6 has been placed on the intermediate element 13 3 shown
- the switchgear contact carrier 6 After placing the switchgear contact carrier 6 on the intermediate element 13, the switchgear contact carrier 6 is shifted even further. It deflects the intermediate element 13 against the basic spring force from the rest position m the actuating position. The auxiliary contact 11 is thus opened. The deflection of the intermediate element 13 thus causes the auxiliary contact to be actuated 11
- the switching device contact carrier 6 exerts a force on the intermediate element 13 only because it is placed on the intermediate element 13.
- the return of the intermediate element 13 m to the rest position is only effected by the basic spring force
- FIGS. 5 to 7 essentially correspond to FIGS. 2 to 4.
- the intermediate element 13 according to FIGS. 5 to 7 consists of two parts 15, 16 that are movable relative to one another , which are biased against each other by an intermediate spring element f 17.
- the actuation position is defined by a path limitation 18 against which the intermediate element 13 is moved.
- the switching time and the switching path of the auxiliary contact 11 are therefore particularly easy to adjust. In addition, there is a more compact design.
- the auxiliary module according to the invention can be used in all electromechanical switching devices without requiring a space-consuming translation mechanism. It only has to be ensured that the switching path of the auxiliary contact 11, that is to say the path between the rest position and the actuating position of the intermediate element 13, is at most as large as the actuating path of the switching device contact carrier 6.
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Abstract
Bei einer Hilfsbaugruppe für ein elektromechanisches Schaltgerät, ist in einem mit dem Schaltgerät verbindbaren Gehäuse (10) ein Hilfskontakt (11) gelagert, der im verbundenen Zustand von einem Schaltgerätaktor (6), z. B. einem Schaltgerätkontaktträger (6), betätigbar ist. Hierzu ist ein Zwischenelement (13) von dem Schaltgerätaktor (6) gegen eine von einem Grundfederelement (14) ausgeübte Grundfederkraft aus einer Ruhestellung in eine Betätigungsstellung auslenkbar. Das Rückführen des Zwischenelements (13) in die Ruhestellung hingegen wird nur durch die Grundfederkraft bewirkt.
Description
Beschreibung
Hilfsbaugruppe für ein elektromechanisches Schaltgerat und hiermit korrespondierendes elektromechanisches Schaltgerat
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hilfsbaugruppe für ein elektromechanisches Schaltgerat, insbesondere ein Schutz, mit einem mit dem Schaltgerat verbindbaren Gehäuse und mindestens einem im Gehäuse gelagerten im verbundenen Zustand von einem Schaltgerataktor, z B einem Schaltgeratkontakt- trager betatigbaren Hilfskontakt ,
- wobei ein Zwischenelement von dem Schaltgerataktor aus einer Ruhestellung m eine Betatigungsstellung auslenkbar
- wobei das Auslenken des Zwischenelements das Betatigen des Hilfskontakts bewirkt,
- wobei das Zwischenelement im Gehäuse durch eine von einem Grundfederelement ausgeübte Grundfederkraft in der Ruhestellung gehalten ist, - "ooe. das ZvVischenelement von dem Schaltgerataktor gegen die Grundfederkraft auslenkbar ist sowie ein hiermit korrespondierendes elektromechanisches Schaltgerat
Eine derartige Hilfsbaugruppe und das korresponierende elekt- romechanische Schaltgerat sind aus der US-A-4 471 178 bekannt Der DE-OS 1 615 903 ist ein ahnlicher Offenbarungsgehalt zu entnehmen Ein Grundfederelement ist m dieser Schrift aber nicht erwähnt In beiden Schriften finden sich keine Aussagen über die Verbindung des Zwischenelements mit dem Schaltgerataktor
Elektromechamsche Schaltgerate, also Relais, Schütze oder Trennschalter, weisen oft eine Hilfsbaugruppe mit einem Hilfskontakt auf Mittels des Hilfskontakts kann auf einfache Weise der Schaltzustand des elektromechanischen Schaltgerats erfaßt und ggf überwacht werden Der erfaßte Schaltzustand kann dann anderweitig ausgewertet werden, z B für die Um-
Schaltung des elektromechanischen Schaltgerats von Anzugsauf Haltestrom, zur Funktionsüberwachung oder im Rahmen einer Steuerung, z. B. einer gegenseitigen Verriegelung zweier Schütze .
Im Stand der Technik ist das Zwischenelement mit dem Schaltgerataktor starr gekuppelt, sei es direkt, sei es über eine mechanische Übersetzung. Der Schaltweg des Hilfskontakts ist daher durch den Betatigungsweg des Schaltgerataktors be- stimmt. Der Betatigungsweg des Schaltgerataktors ist - je nach zu schaltenden Spannungen und Strömen - von Schaltgerat zu Schaltgerat deutlich verschieden. Für verschiedene Schaltgerate müssen daher verschiedene Hilfsschalter und damit auch verschiedene Hilfsbaugruppen verwendet werden oder vom Anbau eines Hilfsschalters ab einer bestimmten Baugroße des elektromechanischen Schaltgerats abgesehen werden. Dies gilt auch innerhalb verschiedener Schaltgerate einer Baureihe eines Schaltgerateherstellers .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Hilfsbaugruppe für ein elektromechanisches Schaltgerat zu schaffen, die unabhängig vom Betatigungsweg des Schaltgerataktors bei der gesamten Baureihe eines Schaltgerateherstellers einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelost, dass das Ruckfuhren des Zwischenelements in die Ruhestellung nur durch die Grundfederkraft bewirkt wird.
Denn dadurch wird der Schaltweg des Hilfskontakts vom Betatigungsweg des Schaltgerataktors mechanisch entkoppelt. Die Hilfsbaugruppe kann also bei jedem elektromechanischen Schaltgerat eingesetzt werden.
Wenn der Schaltgerataktor beim Auslenken des Zwischenelements in die Betatigungsstellung auf das Zwischenelement nur eine
Longitudmalkraft ausübt, arbeitet die Hilfsbaugruppe besonders zuverlässig und verschleißarm
Wenn die Betatigungsstellung durch eine Wegbegrenzung defi- niert ist, gegen die das Zwischenelement gefahren wird, wird der maximale Schaltweg des Hilfskontakts m Betatigungsrich- tung begrenzt Etwaige Wegdifferenzen zwischen dem Schaltweg des Hilfskontakts und dem Betatigungsweg des Schaltgerataktors müssen in diesem Fall durch elastische Elemente aufge- fangen werden Wenn das Zwischenelement aus zwei relativ zueinander beweglichen Teilen besteht, die durch ein Zwischen- federeiement gegeneinander vorgespannt sind, ist das Auffangen der Wegdifferenzen besonders einfach realisierbar
Wenn der Schaltgerataktor m einer Verschieberichtung verschiebbar ist und das Zwischenelement m Verschieberichtung gesehen vor oder hinter dem Schaltgerataktor angeordnet ist, ist die konstruktive Ausbildung der Hilfsbaugruppe und des elektromechanischen Schaltgerats besonders einfach
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels Dabei zeigen in Prmzipdarstellung
FIG 1 ein elektromechanisches Schaltgerat mit einer
Hilfsoaugruppe, FIG 2 - 4 einen vergrößerten Ausschnitt von FIG 1 gemäß einer ersten Ausfuhrungsform und FIG 5 - 7 einen vergrößerten Ausschnitt von FIG 1 gemäß ei- ner zweiten Ausfuhrungs form
Gemäß der - sehr sche atischen - Darstellung von FIG 1 weist ein elektromechanisches Schaltgerat eine Ansteuerscnaltung 1 für eine Spule 2 auf Die Ansteuerscnaltung 1 wird über Ver- sorgungsanschlusse 3 mit elektrischer Energie versorgt Die Ansteuerschaltung 1 kann mit einer Steuerung 4 m Verbindung stehen Die Steuerung 4 übermittelt der Ansteuerschaltung 1
insbesondere Steuerbefehle, aufgrund derer die Ansteuerschal¬ tung 1 die Spule 2 mit einem Strom I beaufschlagt oder nicht.
Wenn die Spule 2 mit dem Strom I beaufschlagt wird, ver- schiebt sie einen Anker 5 in einer Verschieberichtung x. Mit dem Anker 5 ist ein Schaltgeratkontakttrager 6 verbunden. Dieser wird daher ebenfalls in die Verschieberichtung x verschoben Durch das Verschieben des Schaltgeratkontakttragers 6 werden drei Lastkontakte 7 betätigt. Dadurch werden Ein- gangsanschlusse 8 des elektromechanischen Schaltgerats mit Ausgangsanschlussen 9 des elektromechanischen Schaltgerats elektrisch leitend verbunden.
Wenn hingegen die Spule 2 nicht mit dem Strom I beaufschlagt wird, v/erden der Schaltgeratkontakttrager 6 und mit ihm der Anker 5 von einer nicht dargestellten Rückstellfeder wieder entgegen der Verschieberichtung x zurückgeschoben. Dadurch werden die Ξingangsanschlusse 8 von den Ausgangsanschlussen 9 elektrisch getrennt.
An die Eingangsanschlüsse 8 können prinzipiell sowohl Spannungen über 1000 V als auch Spannungen unter 1000 V angelegt werden. Dementsprechend kann das elektromechanische Schaltgerat sowohl als Trennschalter als auch als Relais oder Schutz ausgebildet sein. Meistens ist das elektromechanische Schait- gerat aber als Schütz ausgebildet.
Mit dem elektromechanischen Schaltgerät ist ein Gehäuse 10 einer Hilfsbaugruppe verbunden. Das Gehäuse 10 kann dabei mit dem elektromechanischen Schaltgerat fest oder, wie in FIG 1 durch einen Pfeil A angedeutet, lösbar verbunden sein. Im Gehäuse 10 ist ein Hilfskontakt 11 gelagert. Der Hilfskontakt 11 wird, wenn das Gehäuse 10 mit dem elektromechanischen Schaltgerat verbunden ist, vom Schaltgeratkontakttrager 6 zu- sa men mit den Lastkontakten 7 betätigt. Der Schaltzustanc des Hilfskontakts 11 - und damit indirekt der Schaltzustand des elektromechanischen Schaltgerats - wird über Erfassungs-
leitungen 12 von der Ansteuerschaltung 1 und/oder der Steuerung 4 erfaßt werden bzw allgemein eine Ruckmeldung des Schaltzustands erfolgen Dadurch kann beispielsweise die Funktion des elektromechanischen Schaltgerats überwacht wer- den oder der Strom I von einem hohem Anzugsstrom auf einen niedrigen Haltestrom umgeschaltet werden
Der Hilfskontakt 11 wird, wie obenstehend ausgeführt, vom Schaltgeratkontakttrager 6 betätigt Der Schaltgeratkontakt- trager 6 dient daher gemäß Ausfuhrungsbeispiel als Schaltgerataktor 6 im Sinne der vorliegenden Erfindung Als Schaltgerataktor konnte aber auch ein anderes Element genutzt werden das von der Spule 2 ausgelenkt wird, wenn diese mit dem Strom I beaufschlagt wird
Die FIG 2 bis 4 zeigen nun in vergrößerter Darstellung den m FIG 1 mit X bezeichneten Ausschnitt Dabei zeigt FIG 2 den Zustand, bei dem das elektromechanische Schaltgerat eingeschaltet ist, die Lastkontakte 7 also geschlossen sind FIG 4 zeigt den Zustand, bei dem das elektromechanische Schaltgerat ausgeschaltet ist, die Lastkontakte 7 also geöffnet sind FIG 3 zeigt einen Ubergangszustand
Gemäß den FIG 2 bis 4 ist im Gehäuse 10 ein Zwischenelement 13 gelagert Das Zwischenelement 13 wird, wenn nicht äußere Kräfte auf es wirken, durch eine von einem Grundfederelement 14 ausgeübte Grundfederkraft in einer Ruhestellung gehalten Diese Ruhestellung ist aus FIG 2 ersichtlich In der Ruhestellung ist der Hilfskontakt 11 geschlossen Prinzipiell konnte der Hilfskontakt 11 m der Ruhestellung aber aucn geöffnet sein
Ersichtlich ist das Zwischenelement 13 n Verscmebeπchtung x gesehen vor dem Schaltgeratkontakttrager 6 angeordnet Der Schaltgeratkontakttrager 6 übt daher beim Auslenken des Zwischenelements 13 m eine Betatigungsstellung auf das Zwischenelement 13 nur eine Longitudmalkraft aus Alternativ
wäre aber auch eine andere Anordnung möglich, msoesondere hinter dem Schaltgeratkontakttrager 6 Auch bei dieser Anordnung wurde der Schaltgeratkontakttrager 6 beim Auslenken des Zwischenelements 13 in die Betatigungsstellung auf das Zw - schenelement 13 nur eine Longitudmalkraft ausüben
Wenn nun das elektromechanische Schaltgerat ausgeschaltet wird, bewegt sich zunacnst der Schaltgeratkontakttrager 6 auf das Zwischenelement 13 zu Das Zwischenelement 13 hingegen wird noch nicht verschonen Das Verschieben des Zwischenelements 13 erfolgt erst nach dem Aufsetzen des Schaltgeratkon- takttragers 6 auf das Zwischenelement 13 Dieser Aufsetzzeitpunkt ist m FIG 3 dargestellt
Nach dem Aufsetzen des Schaltgeratkontakttragers 6 auf das Zwischenelement 13 wirα der Schaltgeratkontakttrager 6 noch weiter verschoben Er lenkt dabei das Zwischenelement 13 gegen die Grundfederkraft aus der Ruhestellung m die Betatigungsstellung aus Dadurch wird der Hilfskontakt 11 geöffnet Das Auslenken des Zwischenelements 13 bewirkt also das Betatigen des Hilfskontakts 11
Der Schaltgeratkontakttrager 6 übt nur aufgrund des Aufsetzens auf das Zwischenelement 13 eine Kraft auf das Zwischen- element 13 aus Das Ruckfuhren des Zwischenelements 13 m die Ruhestellung hingegen wird nur durch die Grundfederkraft bewirkt
Die FIG 5 bis 7 entsprechen im wesentlichen den FIG 2 bis 4 Gleiche Elemente sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen Im Unterschied zu den FIG 2 bis 4 besteht das Zwischenelement 13 gemäß den FIG 5 bis 7 aber aus zwei relativ zueinander beweglichen Teilen 15, 16, die durch ein Zwischen federelemer f 17 gegeneinander vorgespannt sind Ferner ist die Betatigungsstellung durch eine Wegbegrenzung 18 definiert gegen d e das Zwischenelement 13 gefahren wird Der Schaltzeitpunkt und der Schaltweg des Hilfskontakts 11 sind
dadurch besonders einfach einstellbar. Darüber hinaus ergibt sich eine kompaktere Bauweise.
Die erfindungsgemäße Hilfsbaugruppe ist bei allen elektrome- chanischen Schaltgeräten einsetzbar, ohne daß eine Bauraum in Anspruch nehmende Übersetzungsmechanik erforderlich wäre. Es muß lediglich sichergestellt sein, daß Schaltweg des Hilfskontakts 11, also der Weg zwischen Ruhestellung und Betätigungsstellung des Zwischenelements 13, maximal so groß ist wie der Betätigungsweg des Schaltgerätkontaktträgers 6.
Claims
Patentansprüche 1
1 Hilfsbaugruppe für ein elektromechanisches Schaltgerat insbesondere ein Schutz, mit einem mit dem Schaltgerat ver- bindbaren Geh use (10) und mindestens einem im Gehäuse (10) gelagerten, im verbundenen Zustand von einem Schaltgerataktor (6), z B einem Schaltgeratkontakttrager (6), betatigbaren Hilfskontakt (11) ,
- wobei ein Zwischenelement (13) von dem Schaltgerataktor (6) aus einer Ruhestellung m eine Betatigungsstellung auslenkbar ist,
- wobei das Auslenken des Zwischenelements (13) das Betatigen des Hilfskontakts (11) bewirkt
- wobei das Zwischenelement (13) im Gehäuse (10) durch eine von einem Grundfeαerelement (14) ausgeübte Grundfeαerkrart m der Ruhestellung gehalten ist,
- wobei das Zwischenelement (13) von dem Schaltgerataktor (6) gegen die Grundfederkraft auslenkbar ist und d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Ruckfuhren des Zwischenelements (13) m die Ruhe¬ stellung nur durch die Grundfederkraft bewirkt wird
2 hilf sbaugruppe nacn Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schaltgerataktor (6) beim Auslenken des Zwischenelements (13) m die Betatigungsstellung auf das Zwischenelement (13) nur eine Longitudmalkraft ausübt
3 Hilfsbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Betatigungsstellung durch eine Wegbegrenzung (18) definiert ist, gegen die das Zwischenelement (13) gefahren wird
4. Hilfsbaugruppe nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Zwischenelement (13) aus zwei relativ zueinander beweglichen Teilen (15, 16) besteht, die durch ein Zwischenfe- derelement (17) gegeneinander vorgespannt sind.
5. Elektromechanisches Schaltgerat, insbesondere Schutz, mit einer Hilfsbaugruppe nach einem der obigen Ansprüche.
6. Schaltgerat nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schaltgerataktor (6) in einer Verschieberichtung (x) verschiebbar ist und dass das Zwischenelement (13) in Verschieberichtung (x) gesehen vor oder hinter dem Schaltgerataktor (6) angeordnet ist.
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