WO2007016880A1

WO2007016880A1 - Leistungsschalter

Info

Publication number: WO2007016880A1
Application number: PCT/DE2005/001434
Authority: WO
Inventors: Karsten Freundt; Karl-Heinz Voss
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-15
Also published as: EP1913614A1; CN101283423A; MX2008001886A; EP1913614B1; US20100078300A1; JP2009505333A; DE502005008801D1; DE112005003722A5; CN101283423B; ATE453920T1; HK1120923A1

Abstract

Um einen Leistungsschalter mit mindestens einer Polanordnung, welche einen beweglichen Kontakt umfasst, einem drehbar gelagerten doppelarmigen Hebel zum Öffnen und Schließen des beweglichen Kontaktes, einem Einschaltenergiespeicher, sowie mit einer Kurvenscheibe, welche mit dem Einschaltenergiespeicher und über ein Betätigungsglied mit einem ersten Ende des Hebels gekoppelt ist, wobei das zweite Ende des Hebels mit dem beweglichen Kontaktstück der Polanordnung verbunden ist, und mindestens einem Ausschaltenergiespeicher, auszubilden, der einen einfachen und kompakten Aufbau aufweist, wird vorgeschlagen, dass das Betätigungsglied eine mit der Kurvenscheibe zusammenwirkende drehbar gelagerte Schaltwelle ist, die mit dem ersten Ende des doppelarmigen Hebels über den Ausschaltenergiespeichers verbunden ist.

Description

Beschreibung

Leistungsschalter

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit mindestens einer Polanordnung, welche einen beweglichen Kontakt umfasst, einem drehbar gelagerten doppelarmigen Hebel zum Öffnen und Schließen des beweglichen Kontaktes, einem Einschaltenergiespeicher, sowie mit einer Kurvenscheibe, welche mit dem Ein- schaltenergiespeicher und über ein Betätigungsglied mit einem ersten Ende des Hebels gekoppelt ist, wobei das zweite Ende des Hebels mit dem beweglichen Kontaktstück der Polanordnung verbunden ist, und mindestens einem Ausschaltenergiespeicher.

Ein Leistungsschalter dieser Art ist aus der DE 4 138 333 C2 bekannt. Bei diesem Schalter weist ein drehbar gelagerter doppelarmiger Hebel an einem dem Nockenelement/der Kurvenscheibe zugewandten ersten Ende ein Betätigungsglied in Form einer drehbar gelagerten Rolle auf, welche mit dem Nockenele- ment zusammenwirkt, wobei das Nockenelement durch die in einem Federelement als Einschaltenergiespeicher gespeicherte Energie in Drehung versetzt wird. Ein beweglicher Kontakt ist relativ zu einem festen Kontakt mittels des zweiten Endes des drehbar gelagerten doppelarmigen Hebels zwischen einem offe- nen Zustand und einem geschlossenen Zustand des Schalters beweglich angeordnet. Die Anordnung aus Federelement und Nockenelement ist dabei an einer beweglichen Stützeinrichtung schwenkbar angeordnet, wobei eine Verriegelungseinrichtung zum Einrasten und Lösen der beweglichen Stützeinrichtung vor- gesehen ist. Mit dem doppelarmigen Hebel an seinem ersten Ende verbunden sind Ausschaltenergiespeichermittel, die bei einem Einschaltvorgang Energie aufnehmen, welche zum Ausschalten des Schalters verwendet wird. Eine solche Anordnung hat einen komplizierten und aufwendigen Aufbau, da beispielsweise zum Öffnen des beweglichen Kontaktes die drehbar gelagerten Stützelemente mit den daran angeordnete Nockenelementen verschwenkt werden müssen, um das Trennen der Kontakte zu ermöglichen. Ein solcher Aufbau nimmt insbesondere ein großes Vo- lumen in Anspruch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leistungsschalter der eingangs erwähnten Art auszubilden, der einen einfachen und kompakten Aufbau aufweist.

Erfindungsgemäß gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass das Betätigungsglied eine durch die Kurvenscheibe steuerbare, drehbar gelagerte Schaltwelle ist, die mit dem ersten Ende des doppelarmigen Hebels über den Ausschaltenergiespeicher ver- bunden ist. Bei einer solchen Anordnung wird die Energie des Einschaltenergiespeichers über die Schaltwelle als Betätigungsglied und den Ausschaltenergiespeicher auf den Hebel zum Schließen des beweglichen Kontaktes übertragen, wodurch ein kompakter Aufbau ermöglicht ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich bei einer mehrpoligen Polanordnung die Schaltwelle über die gesamte Polanordnung und weist für jeden beweglichen Kontakt einen Mitnehmer auf, an dem ein erstes Ende des jeweiligen Aus- Schaltenergiespeichers gelenkig angeordnet ist. Vorteilhaft bei einer derartigen Schaltwelle ist, dass durch den jeweiligen Mitnehmer bei einer mehrpoligen Polanordnung, beispielsweise bei einem dreipoligen Leistungsschalter, die Energie des Einschaltenergiespeichers durch die Schaltwelle auf den jeweiligen beweglichen Kontakt übertragbar ist, so dass ein synchroner Antrieb der gesamten Polanordnung ohne eine aufwendige Halterung für eine Querstange gewährleistet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ausschalt- energiespeicher an einem zweiten Ende mit dem ersten Ende des doppelarmigen Hebels gelenkig verbunden. Die gelenkige Anordnung des Ausschaltenergiespeichers zwischen der Schaltwelle und dem doppelarmigen Hebel ermöglicht es, dass sich der Aus- Schaltenergiespeicher in seinem gespannten Zustand nahezu in einer Strecklage bezüglich einer Linie zwischen der Drehachse der Schaltwelle und dem zweitem Ende des Ausschaltenergiespeichers befindet. Dadurch wird nur ein geringes Drehmoment auf die Schaltwelle ausgeübt, so dass diese in einer einfa- chen Weise fixiert werden kann, wobei das vom Ausschaltenergiespeicher ausgeübte Drehmoment ausreichend groß ist, um bei gelöster Fixierung der Schaltwelle die Kontakte zu trennen.

In zweckmäßiger Weiterbildung umfasst der Ausschaltenergie- Speicher ein Federelement. Ein derartiger Ausschaltenergiespeicher ermöglicht bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein einfaches Spannen des Ausschaltenergiespeichers während des Einschaltvorganges .

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Einschaltenergiespeicher ein Federelement, welches an einem ersten Ende an einem Gehäuseteil gelagert ist und an einem zweiten Ende über eine Spannwelle mit der Kurvenscheibe gekoppelt ist. Eine solche Anordnung ermöglicht zum einen eine einfache Übertragung der Energie des Einschaltspeichers mittels der Kurvenscheibe auf den Hebel, zum anderen kann über eine mit der Spannwelle verbundene Antriebseinheit in einer einfachen Weise dem Einschaltenergiespeicher Energie zugeführt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einschaltenergiespeicher an einem ersten Ende gehalten und an einem zweiten Ende mit einem Exzenter einer Spannvorrichtung verbunden, mit der rückbewegungsbegrenzende Mittel zusammenwirken, und die Mittel weisen einen am ersten Ende des Einschaltenergie- Speichers angeordneten Klinkenmechanismus auf. Eine solche Anordnung ist in vorteilhafter Weise einfach, kostengünstig und gleichzeitig verschleißarm, weil eine Rücklaufbewegung des Einschaltenergiespeichers allein durch den am ersten Ende des Einschaltenergiespeichers angeordneten Klinkenmechanismus begrenzt bzw. verhindert wird.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung enthalten die Mittel ein den Klinkenmechanismus auslösendes Führungsteil, mit dem das erste Ende des Einschaltenergiespeichers an einer festen Achse mittels eines im Führungsteil ausgebildeten Langlochs beweglich gelagert und welches mit dem zweiten Ende des Einschaltenergiespeichers verbunden ist. Vorteilhaft bei einer solchen Anordnung ist, dass aufgrund des exzentrisch gelager- ten zweiten Endes des Einschaltenergiespeichers und des in einem Langloch gelagerten Führungsteils eine Bewegungsbahn des Führungsteils hinsichtlich seines freien Endes während eines Einschaltvorganges sich von einer Bewegungsbahn nach dem Einschaltvorgang unterscheidet, so dass mit dem Klinken- mechanismus einerseits ein Spannen des Einschaltenergiespeichers erfolgt und andererseits eine Rückbewegung begrenzt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Klinkenmecha- nismus eine um die feste Achse zwischen einer ersten und einer zweiten Position drehbar bewegliche Klinke auf, an welcher ein Federelement angreift. Mit einer solchen Klinke lässt sich der Klinkenmechanismus einfach aufbauen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die feste Achse und das Federelement an einem Befestigungselement gehalten. Bei einer solchen Anordnung kann die Klinke mittels des Federelements in einfacher Weise zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Position um die Achse verschwenkt werden. In zweckmäßiger Ausgestaltung ist am Führungsteil ein Anschlagelement vorgesehen, das mit einer Spannaussparung an der Klinke zusammenwirkt. Durch die Anordnung des Anschlag- elements am Führungsteil und das Zusammenwirken mit der

Spannaussparung wird eine einfache Möglichkeit zur Auslenkung der Klinke aus ihrer ersten in ihre zweite Position realisiert .

In weiterer Fortbildung weist die Klinke eine Arretieraussparung auf. Bei einer Rückbewegung des Einschaltenergiespeichers nach einem Einschaltvorgang greift das Anschlagelement in die Arretieraussparung ein, so dass eine Rückbewegungsbe- grenzung in einfacher und wirksamer Weise ausgebildet ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist bei der Spannvorrichtung für den Einschaltenergiespeicher die mittels eines Antriebsrades drehbare Spannwelle zum Spannen des Ein- Schaltenergiespeichers fest jeweils mit einem Exzenter und mit einer Kurvenscheibe verbunden und weist einen Auslöseanschlag auf, wobei das Antriebsrad über eine Kupplung mit der Spannwelle gekoppelt ist und die Kupplung eine Klinkenanordnung ist. Durch eine derartige Klinkenanordnung ist eine Spannvorrichtung geschaffen, die hinsichtlich ihrer Kupplung in vorteilhafter Weise einfach und gleichzeitig kostengünstig ausgeführt ist, weil die Klinkenanordnung mit vergleichsweise wenigen Bauteilen auskommt. Dabei ist allein durch die Klinkenanordnung verhindert, dass durch eine weitere Betätigung des Antriebsrades nach einem Spannvorgang eine unsachgemäße Belastung der Spannvorrichtung stattfindet.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Klinkenanordnung eine am Antriebsrad drehbar angeordnete Klinke auf, und ein festes Anschlageleinent ist zur Steuerung der Klinke vorgesehen. Vorteilhaft bei einer solchen Anordnung ist, dass allein durch die drehbare Anordnung der Klinke und das feste Anschlagelement ein Steuern der Klinke und dadurch eine Ent- kopplung des Antriebsrades von der Spannwelle ermöglicht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das feste Anschlagelement derart angeordnet, dass bei gespanntem Einschaltener- giespeicher die Klinke die Spannwelle freigibt. Eine solche Anordnung bietet eine einfache Möglichkeit zur Entkopplung der Spannwelle vom Antrieb nach einem Spannvorgang bei gespanntem Einschaltenergiespeicher .

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weist die Klinkenanordnung einen mit der Spannwelle fest verbundenen und mit der Klinke zusammenwirkenden Mitnehmer auf. Die Anordnung eines solchen Mitnehmers ist eine einfache und zweckmäßige Möglichkeit, das Antriebsrad und die Spannwelle mittels der Klinke miteinander zu koppeln, um einen Spannvorgang auszuführen.

Die Klinkenanordnung kann bezüglich ihres freien Endes in unterschiedlicher Weise geführt werden, beispielsweise durch eine ortsfeste Führungsbahn. In vorteilhafter Weiterbildung weist die Klinkenanordnung ein Federelement auf. Durch das Vorsehen eines Federelementes ist gewährleistet, dass die Klinke während eines Spannvorganges in einer mit dem Mitnehmer zusammenwirkenden Position gehalten ist.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist am Antriebsrad ein Positionsstift vorgesehen. Das Vorsehen eines derartigen Positionsstiftes begrenzt in vorteilhafter Weise die Drehung der drehbar gelagerten Klinke durch die von dem Federelement übertragene Kraft, wodurch ein Verschleiß der Klinke durch eine schleifende Bewegung auf der Spannwelle während einer Drehung zur Vorbereitung eines Spannvorganges des Leistungsschalters verhindert wird.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verriegelungsmechanismus zum Verhindern des Entladens des Einschaltenergiespeichers vorgesehen mit einem Drucktaster, der in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmechanis- mus mittels eines Kraftübertragungselementes mit einem Entladungsauslöser zum Entladen des Einschaltenergiespeichers über einen Formschluss gekoppelt ist, so dass eine auf den Drucktaster einwirkende Einschaltbewegung über das Kraftübertragungselement in den Entladungsauslöser zum Entspannen des Einschaltenergiespeichers einleitbar ist, wobei das Kraftübertragungselement mit Formschlussunterbrechungsmittel verbunden ist, die zum Überführen des Verriegelungsmechanismus in eine Verriegelungsstellung eingerichtet sind, in welcher der Formschluss aufgehoben ist, wobei der Drucktaster und das Kraftübertragungselement in der Entriegelungsstellung in einer gemeinsamen Längsrichtung beweglich geführt sind, so dass eine Schubbewegung des Drucktasters über eine Längsbewegung des Kraftübertragungselementes in den Einschaltauslöser einführbar ist, wobei das Kraftübertragungselement verschwenkbar gelagert ist, so dass in einer Verriegelungsstellung eine Bewegrichtung des Kraftübertragungselementes winklig zur Schubbewegung des Drucktasters ausgerichtet ist, wobei die Form- schlussunterbrechungsmittel mit der Schaltwelle des Schalters und/oder mit einem Nebenschalter gekoppelt sind. Vorteilhafterweise ist das Kraftübertragungselement nicht längsbeweglich geführt, sondern durch Einleiten einer Drehbewegung zuverlässig aus dem Formschluss zwischen Drucktaster und Entspannungsauslöser entfernbar. Darüber hinaus sind gro- ße Hubbewegungen vermieden, so dass der Verriegelungsmechanismus sowohl zuverlässig als auch kompakt ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Formschluss- Unterbrechungsmittel einen an einer ortsfesten Drehachse angelenkten Winkelhebel auf, der an einem Rückhollager mit einer Rückholfeder und an einem Verbindungslager mittels eines Schwenkhebels mit dem Kraftübertragungselement gekoppelt ist. Gemäß dieser zweckmäßigen Weiterentwicklung wird die Bewegung zum Verschwenken des Kraftübertragungselementes über ein Winkelhebel eingeleitet, wodurch ein multifunktionaler und gleichzeitig kompakter Verriegelungsmechanismus bereitgestellt.

Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist der Winkelhebel mittels Hebelkinematik mit einer Schaltwelle des Nebenschalters so gekoppelt, dass, wenn sich der Nebenschalter in einer Trennstellung befindet, der Winkelhebel entgegen der Federkraft einer Rückholfeder verschwenkt und das Kraftübertragungselement aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung überführt ist. Auf diese Weise ist der Nebenschalter mit dem Verriegelungsmechanismus koppelbar, so dass, wenn sich der Nebenschalter in einer Trennstellung befindet, ein Entladen des Einschaltenergiespeichers und so- mit ein Zuschalten des Schalters, der beispielsweise ein

Leistungsschalter ist, unmöglich gemacht wird. Die Kopplung zwischen Kraftübertragungselement und Nebenschalter erfolgt über eine zweckmäßige Hebelkinematik und über den bereits beschriebenen Winkelhebel. Dabei ist das Kraftübertragungsele- ment mechanisch mit der Antriebsachse des Nebenschalters gekoppelt. Ein ungewolltes Auslösen des Schalters wie zum Beispiel eines Leistungsschalters bei einem geöffneten, also sich in Trennstellung befindlichen Nebenschalter, der beispielsweise als Trennschalter ausgestaltet ist, wird auf die- se Weise vermieden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist der Winkelhebel mittels Hebelkinematik mit einer Einschubver- riegelung eines Einschubes so gekoppelt, dass, wenn der

Schalter auf dem Einschub aus einer Kontaktstellung verschoben ist, der Winkelhebel entgegen der Federkraft der Rückholfeder verschwenkt und das Kraftübertragungselement aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung überführt ist. Gemäß dieser Weiterentwicklung der Erfindung ist die Hebelkinematik mit einer Einschubsverriegelung gekoppelt. Das Verschieben eines Schalters auf einem Einschub hat jedoch insbesondere bei luftisolierten Schaltern die gleiche Wirkung wie ein separater Nebenschalter, so dass das Verschieben auf der Einschubführung hier mit dem Öffnen der Kontakte eines Nebenschalters und somit mit der Kopplung mit einem Nebenschalter gleichgesetzt wird. Beim Verschieben des Schalters werden beispielsweise fest mit dem Schalter verbundene Kontakte von Kontakten getrennt, die fest an einer Schaltanlage montiert sind. Dabei ist der Schalter mittels des Einschubs beweglich in der Schaltanlage gelagert.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Weiterentwicklung weist der Winkelhebel einen Mitnehmerstift auf, der sich in einem Lang- loch eines Antriebshebels erstreckt, wobei der Antriebshebel an seinem vom Langloch abgewandten Ende an einem Nockenelement der Schaltwelle des Leistungsschalters befestigt ist, so dass in einer Einschaltstellung der Schaltwelle der Winkelhebel unter Aufhebung des Formschlusses zwischen Drucktaster und Entladungsauslöser verschwenkt ist. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung kann der Winkelhebel und somit das Kraftübertragungselement mit der Stellung der Schaltwelle des Leistungsschalters gekoppelt sein, so dass eine Entladung des Einschaltenergiespeichers unmöglich gemacht ist, wenn die Kontakte des Schalters sich bereits in einer Kontaktstellung befinden. In einem solchen Falle würden Leerschaltungen ausgelöst, wobei die Energie des Einschaltenergiespeichers nicht mehr in kinetische Energie der Schaltmechanik überführt wird. Die Schaltmechanik wird durch diese Leerschaltungen jedoch stark beansprucht. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Winkelhebel sowohl über den Antriebshebel mit der Schaltwelle des Schalters oder Leistungsschalters, als auch über eine zweckmäßige Hebelkinematik mit dem Nebenschalter und/oder Trennschalter oder aber mit der Verriegelung eines Einschubes gekoppelt ist. Der Begriff Trennschalter unαfasst in einem solchen Fall auch mehrere in Reihe geschaltete Einzeltrennschalter. Das Langloch des Antriebshebels dient zur mechanischen Trennung der Verriegelung, die durch einen Ne- benschalter ausgelöst wird, und der Verriegelung, die durch die Schaltstellung der Schalterwelle hervorgerufen wird.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Verriegelungsmechanismus, der zwischen einer Verriegelungsstellung, in der das Auslösen eines Einschaltvorganges unter Kontaktieren der Kontakte des Leistungsschalters verhindert ist, und einer Entriegelungsstellung, in der das Auslösen des Einschaltvorganges ermöglicht ist, schaltbar ist, mit einer Einschaltbe- reitschaftsanzeige verknüpft und die Einschaltbereitschafts- anzeige an dem Leistungsschalter visuell wahrnehmbar angeordnet. Durch eine direkt am Leistungsschalter angeordnete Ein- schaltbereitschaftsanzeige kann ein Bediener den Zustand des Leistungsschalters direkt am Leistungsschalter ablesen. Bisher erfolgte eine solche Bereitschaftsanzeige an einem Leis- tungsschaltereinschub mit dem Nachteil, dass der Zustand des Leistungsschalters nur indirekt über den Leistungsschalter- einschub abgefragt wurde. Vorteilhaft ist ebenfalls, dass eine zusätzliche Mechanik für eine Anzeige am Leistungsschal- tereinschub entfällt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einschaltbereitschaftsanzeige mechanisch. Eine solche mechanische Einschalt- bereitschaftsanzeige ist in einfacher Weise mit dem Verriegelungsmechanismus verknüpfbar.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Einschaltbereitschaftsanzeige optisch realisiert. Eine optische Einschaltbereitschaftsanzeige ist eine vorteilhafte Möglichkeit zur visuellen Wahrnehmung des Zustands des Leistungsschalters .

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf Figuren der Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Leistungsschalters in einer ersten Stellung;

Figur 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Leistungsschalters in einer zweiten Stellung;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer Einschaltener- giespeichervorrichtung in einer ersten Position;

Figur 4 eine schematische Darstellung der Einschaltenergie- Speichervorrichtung in einer zweiten Position;

Figur 5 eine schematische Darstellung der Einschaltenergie- speichervorrichtung in einer dritten Position; Figur 6 eine schematische Darstellung der Einschaltenergie- speichervorrichtung in einer vierten Position;

Figur 7 eine schematische Darstellung der Einschaltenergie- Speichervorrichtung in einer fünften Position;

Figur 8 einen schematische Seitenansicht der Spannvorrichtung;

Figur 9 eine Vorderansicht der Spannvorrichtung aus Figur £ in einer ersten Position während des Spannvorganges;

Figur 10 eine Vorderansicht der Spannvorrichtung in einer zweiten Position;

Figur 11 eine schematische Darstellung eines

Ausführungsbeispiels des Verriegelungsmechanismus in einer Entriegelungsstellung;

Figur 12 den Verriegelungsmechanismus gemäß Figur 11 in einer Verriegelungsstellung; und

Figur 13 den Verriegelungsmechanismus gemäß Figur 11 in ei- ner weiteren Verriegelungsstellung.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters 1. Der Leistungsschalter 1 umfasst einen Einschaltenergiespeicher 2, der an einem Befestigungsteil 3 des Leistungsschalters 1 angeordnet ist. Der Einschaltenergiespeicher 2 ist mittels einer gelenkigen Verbindung an einem Exzenter 4 über eine Spannwelle 5 mit der Kurvenscheibe 6 verbunden. Die Kurvenscheibe 6 ist um eine Dreh- achse 7 drehbar gelagert und liegt mit ihrer Außenfläche 8 an einem Nockenelement 9 einer Schaltwelle 10 an. Die Schaltwelle 10 ist um eine Drehachse 11 drehbar gelagert und umfasst einen zweiten Mitnehmer 12, der gelenkig mit einem ersten En- de 13 eines Ausschaltenergiespeichers 14 verbunden ist. Ein zweites Ende 15 des Ausschaltenergiespeichers 14 ist mit einem doppelarmigen Hebel 17 verbunden, an dessen ersten Ende 18 der Ausschaltenergiespeicher 14 gelenkig angekoppelt ist, und der beweglich um eine Drehachse 19 gelagert ist. Ein zweites Ende 20 des doppelarmigen Hebels 17 wiederum ist gelenkig mit einer Polanordnung 21 gekoppelt. Die Polanordnung 21 umfasst einen ersten beweglichen Kontakt 22, welcher gelenkig mit dem zweiten Ende 20 des doppelarmigen Hebels 17 verbunden ist, sowie einen zweiten Kontakt 23, welcher fest angeordnet ist.

In Figur 1 ist der Leistungsschalter 1 in einer ausgeschalteten Stellung dargestellt. Der Einschaltenergiespeicher 2 befindet sich in einer Position, in der Energie zum Auslösen eines Schaltvorgangs gespeichert ist. In dieser Position des Einschaltenergiespeichers 2 liegt die Kurvenscheibe 6 am Nockenelement 9 der Schaltwelle 10 an, wobei der Ausschaltenergiespeicher 14 entspannt ist und sich der doppelarmige Hebel 17 in einer Stellung befindet, in der der erste Kontaktstück 22 vom zweiten Kontakt 23 getrennt ist.

Figur 2 zeigt den Leistungsschalter in einer geschlossenen Schaltstellung, in der der erste Kontakt 22 und der zweite Kontakt 23 miteinander in Verbindung stehen. Durch das Auslö- sen eines nicht dargestellten Auslösemechanismus überträgt der Einschaltenergiespeicher 2 die Energie mittels des Exzenters 4 und der Spannwelle 5 auf die Kurvenscheibe 6, die eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn um ihre Drehachse 7 ausführt. Bei der Drehung der Kurvenscheibe 6 wird über das Nockenele- ment 9 die Schaltwelle 10 zu einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn um ihre Drehachse 11 bewegt. Die Drehung der Schaltwelle 10 führt zu einer Bewegung des Mitnehmers 12 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch der gelenkig mit dem Ausschaltenergiespei- eher 14 verbundene doppelarmige Hebel 17 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn um seine Drehachse 19 gedreht wird. Dabei bewegt sich das erste Ende 18 des doppelarmigen Hebels 17 nach unten und das zweite Ende 20 nach oben. Durch diese Bewegung wird das erste Kontaktstück 22 gegen das zweite Kontaktstück 23 gedrückt, der Kontakt des Polmechanismus 21 ist geschlossen. Des Weiteren wird bei der Bewegung des Mitnehmers 12 der Ausschaltenergiespeicher 14 gespannt. Figur 2 zeigt die Stellung des eingeschalteten Leistungsschalters 1, bei der eine kinematische Kette aus Schalterwelle 10 und Ausschaltenergie- Speicher 14 nahezu in einer Strecklage fixiert sind, d. h. eine Achse von dem ersten Ende 13 des Ausschaltenergiespeichers 14 zum zweiten Ende 15 des Ausschaltenergiespeichers 14 steht in einem Winkel von nahezu 180 Grad zu einer Achse vom Mitnehmer 12 zur Drehachse 11 der Schaltwelle 10.

Durch die Anordnung der kinematischen Kette aus Schalterwelle 10 und Ausschaltenergiespeicher 14 nahezu in einer Strecklage wirkt nur ein geringes vom Ausschaltenergiespeicher 14 erzeugtes Drehmoment auf die Schaltwelle 10, so dass diese in der in Figur 2 dargestellten Position durch einen einfachen nicht dargestellten Klinkenmechanismus fixiert werden kann.

Bei fixierter Schaltwelle 10 kann mittels einer Antriebsvorrichtung, welche über ein Getriebe mit der Spannwelle 5 und damit mit der Kurvenscheibe 6 und dem Einschaltenergiespeicher 2 verbunden ist, ein erneuter Spannvorgang für den Einschaltenergiespeicher 2 erfolgen. Durch den Antrieb wird die Kurvenscheibe 6 zu einer weiteren Drehung im Gegenuhrzeigersinn veranlasst, wobei die Außenfläche 8 der Kurvenscheibe 6 nicht mehr in Berührung mit dem Nockenelement 9 der Schaltwelle 10 steht. Die Schaltwelle 10, welche durch den Klinkenmechanismus fixiert ist, verbleibt in der Position der Figur 2, so dass die Kontaktstücke 22 und 23 miteinander in Kontakt bleiben. Der Antrieb bewirkt über die Verbindung 5 gleichzeitig ein Spannen des Einschaltenergiespeichers 2.

Wird der Klinkenmechanismus zur Fixierung der Schaltwelle gelöst, so reicht das vom Ausschaltenergiespeicher 14 erzeugte Drehmoment aus, um die nicht mit der Kurvenscheibe β in Berührung befindliche Schaltwelle 10 im Uhrzeigersinn um ihre Drehachse 11 zu drehen, wobei durch die Federkraft des Ausschaltenergiespeichers eine Drehung des doppelarmigen Hebels 17 im Uhrzeigersinn bewirkt wird und das erste Kontaktstück 22 vom zweiten Kontaktstück 23 getrennt wird. Der Leistungsschalter 1 befindet sich wieder in einer Position, wie in Figur 1 dargestellt, mit gespanntem Einschaltenergiespeicher 2 und getrennten Kontakten 22, 23.

Figur 3 zeigt eine Einschaltenergiespeichervorrichtung mit einem Federelement 2 als Einschaltenergiespeicher 2, der an einem ersten Ende 24 mittels einer Klinkenanordnung 25 mit dem Befestigungsteil 3 und an einem zweiten Ende 27 gelenkig mit dem Exzenter 4 verbunden ist. Der Exzenter 4 sowie die Kurvenscheibe 6 sind fest an der Spannwelle 5 angeordnet.

Durch das erste Ende 24 des Einschaltenergiespeichers 2 hindurchgeführt ist ein Führungsteil 28 mit einem Langloch 29 und einem Anschlagelement 30. Das Führungsteil 28 ist mit dem zweiten Ende 27 starr verbunden und mittels einer Achse 31, die sich durch das Langloch 29 erstreckt, am Befestigungsteil 3 gelagert. Die Klinkenanordnung 25 umfasst eine ebenfalls an der Achse 31 drehbar gelagerte Klinke 32 sowie eine Feder 33, die an ihrem ersten Ende 34 an der Klinke 32 und an ihrem zweiten Ende 35 am Befestigungsteil 3 befestigt ist. Die ge- strichelt dargestellte Linie 38 entspricht der Bewegungsbahn des zweiten Endes 27 und die gestrichelt dargestellte Linie 39 der Bewegungsbahn des Anschlagelementes 30 bei einem Schalt- bzw. Spannvorgang des Einschaltenergiespeichers. Die Bewegungsbahn 39 zeichnet sich auf Grund der kinematischen Anordnung des Systems dadurch aus, dass bei der Bewegung des Anschlagelementes 30 von einem oberen zu einem unteren Totpunkt des Einschaltenergiespeichers eine andere Bahnkurve ü- berstrichen wird als in der ungekehrten Bewegung, wodurch die Verklinkung mit der Klinke 32 ermöglicht wird.

In Figur 3 befindet sich der Einschaltenergiespeicher in einem gespannten Zustand, wobei das Federelement unter Druck- Spannung ist. Das zweite Ende 27 ist am oberen Umkehrpunkt seiner Bewegungsbahnkurve 38, das Anschlagelement 30 befindet sich nahe dem oberen Kniepunkt seiner Bahnkurve 39, und die Achse 31 befindet sich am unteren Anschlag des Langlochs 29 des Führungsteils 28. Die Klinke 32 wird durch die Zugkraft der Feder 33 in einer ersten Position gehalten.

Wird ein Schaltvorgang ausgelöst, so wird die im Einschaltenergiespeicher 2gespeicherte Energie über der Exzenter 4 und die Spannwelle 5 auf die Kurvenscheibe 6 und dadurch auf die Schaltwelle 10 übertragen. Dabei bewegt sich das zweite Ende 27 entlang der Linie 38 im Gegenuhrzeigersinn und das Anschlagelement 30 auf der Linie 39 im Uhrzeigersinn.

Figur 4 zeigt den Einschaltenergiespeicher 2 mit dem Klinken- mechanismus in einer Position kurz nach dem Auslösen eines Schaltvorganges, wobei sich der Einschaltenergiespeicher 2 teilweise entspannt hat. Die Energie des Einschaltenergiespeichers 2 führt zur Drehung der Kurvenscheibe 6 über die Spannwelle 5 und damit zu einer Bewegung der Schalterwelle 10. Das zweite Ende 27 befindet sich in einer 9-Uhr-Position auf der Linie 38, während sich das Anschlagelement 30 auf der Linie 39 nach unten bewegt hat. Die Achse 31 befindet sich relativ zum Langloch 29 aufgrund der Bewegung des mit dem zweiten Ende 27 verbundenen Führungsteils 28 in einer Position nahe am zweiten Ende des Langlochs 29.

Figur 5 zeigt den Einschaltenergiespeicher 2 in einem völlig entspannten Zustand, in dem das zweite Ende 27 und das An- schlagelement 30 die unteren ümkehrpunkte der jeweiligen Linien 38 und 39 erreicht haben. In dieser Position befindet sich die Achse 31 am oberen Ende des Langlochs 29. Das Anschlagelement 30 liegt an der Klinke 32 in einer Spannaussparung 36 an. In dieser Position beginnt das Anschlagelement 30, die drehbar gelagerte Klinke 32 gegen die Federkraft der Feder 33 vom Befestigungsteil 3 weg zu bewegen, wobei die Feder 33 gespannt wird.

Figur 6 zeigt die Stellung des Einschaltenergiespeichers 2 und des Klinkenmechanismus direkt nach dem Schaltvorgang des Leistungsschalters. Die Kurvenscheibe 6 ist mit der Schaltwelle 10 nicht in Berührung, die Schaltwelle 10 und somit die Kontakte des Leistungsschalters sind in einer verriegelten und eingeschalteten Stellung. Durch die beim Schaltvorgang teilweise in Bewegungsenergie umgewandelte Energie des Einschaltenergiespeichers 2 drehen sich Kurvenscheibe 6 und Exzenter 4 über ihre Umkehrpunkte hinaus, wobei sich das Führungsteil 28 nach oben bewegt und das Anschlagelement 30 die Spannaussparung 36 der Klinke 32 verlässt. In diesem Moment wird die Klinke 32 durch die Zugkraft der Feder 33 in ihre erste Position zurückbewegt. Durch das Weiterdrehen des Exzenters 4 wird der Einschaltenergiespeicher 2 teilweise gespannt, wodurch der Einschaltenergiespeicher 2 eine Rücklaufbewegung ausführt. Diese Rücklaufbewegung wird durch die von der Feder 33 in ihre erste Position zurückbewegte Klinke 32 begrenzt, wie mit Bezug auf die Figur 7 erläutert.

Figur 7 zeigt die Stellung des Einschaltenergiespeichers 2 und des Klinkenmechanismus nach dem Schaltvorgang des Leistungsschalters mit eingerastetem Anschlagelement 30. Das Anschlagelement 30 greift in die Arretieraussparung 37 der Klinke 32 ein und ist verriegelt. Durch diese Verriegelung wird ein weiteres Rücklaufen des Einschaltenergiespeichers 2 sicher verhindert. Damit kann sofort der Leistungsschalter sofort wieder ausgeschaltet werden und ein neuer Spannvorgang für den Einschaltenergiespeicher stattfinden.

Figur 8 zeigt eine Spannvorrichtung für den Einschaltenergie- Speicher 2 in einer schematischen Seitenansicht. Die Vorrichtung umfasst eine Spannwelle 5, an deren erstem Ende 40 der Exzenter 4 angeordnet ist. Am zweiten Ende 41 der Spannwelle 5 ist die Kurvenscheibe β fest mit der Spannwelle 5 verbunden. An einem Gehäuseteil 42 der Spannvorrichtung, in welchem die Spannwelle 5 mittels Kugellagern 42a, 42b drehbar gelagert ist, ist ein Anschlagelement 43 fest angeordnet. Mit der Spannwelle 5 fest verbunden ist ein Mitnehmer 44, welcher über eine Klinke 45 mit einem Antriebsrad 46 zusammenwirkt. Die Klinke 45 ist dabei mittels eines Federelementes 47 am Antriebsrad 46 drehbar angeordnet. Das Antriebsrad 46 ist das letzte Antriebsrad eines nicht dargestellten Getriebes, beispielsweise eines Schneckengetriebes, welches mittels eines Handkurbel- oder eines Motor-Antriebes antreibbar ist. An dem Exzenter 4 ist der Einschaltenergiespeicher 2 gelenkig ange- ordnet. Ein Auslöseanschlag 49 ist als Anschlag für die

Spannvorrichtung nach einem Spannvorgang vorgesehen, wobei der Auslöseanschlag mittels eines mit Bezug auf die Figuren 11 bis 13 beschrieben Mechanismus ausgelöst werden kann, um bei gespanntem Einschaltenergiespeicher 2 einen Schaltvorgang des Leistungsschalters auszuführen.

Figur 9 zeigt eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Spann- Vorrichtung in einer Position während des Spannvorganges des Einschaltenergiespeichers. Die Klinke 45 steht an ihrem Ende 50 über die Kontaktfläche 51 mit dem Mitnehmer 44 in Kontakt. Am Ende 50 der Klinke 45 ist ein Anschlag 52 ausgebildet, der an einem Positionsstift 53 am Antriebsrad 46 anliegt. Durch eine über den Antrieb herbeigeführte Drehung des Antriebsrades 46 wird über die am Mitnehmer 44 anliegende Klinke 45 die Spannwelle 5 und damit der Exzenter 4 in eine Drehung im Uhrzeigersinn versetzt. Dadurch wird der an dem Exzenter 4 gelenkig angelagerte Einschaltenergiespeicher 2 gespannt. In der Stellung der Figur 9 befindet sich der Exzenter 4 in einer Position, in der der Einschaltenergiespeicher 2 sich unter seiner maximalen Druckfederspannung befindet. Um ein zum Auslösen eines Schaltvorganges nötiges Drehmoment zu erzeugen, muss der Exzenter 4 in eine um einige Grad von dieser maximalen Strecklage abweichende Position weiter gedreht werden.

In Figur 10 ist die Position der Klinke 45 nach einem vollständig ausgeführten Spannvorgang des Einschaltenergiespei- chers 2 dargestellt. Bei der Drehung des Antriebsrades 46 im Uhrzeigersinn gelangt die Klinke 45 in Kontakt mit dem Anschlagelement 43, wodurch eine Drehung der Klinke 45 um die Achse 48 im Gegenuhrzeigersinn ausgelöst wird, so dass die Kontaktfläche 51 nicht mehr am Mitnehmer 44 anliegt und die Klinke vom Mitnehmer 44 weggeschwenkt ist. Die Spannwelle 5 ist in dieser Position vom Antriebsrad 46 und damit vom Antrieb entkoppelt. Durch eine weitere Drehung des Antriebsrades 46 wird somit keine Kraft auf die Kurvenscheibe oder den Exzenter mehr ausgeübt. Bei einem Einschaltvorgang wird der Auslöseanschlag 49 gelöst, so dass die im Einschaltenergiespeicher 2 gespeicherte Energie zur Drehung der mit der Spannwelle 5 verbundenen Kur- venscheibe 6 und damit zum Schließen der beweglichen Kontakt des Leistungsschalters aufgewendet wird. Dabei dreht sich die Spannwelle 5 und die mit ihr verbundenen Teile in Richtung des Pfeils 54 der Figur 10, bis der Einschaltenergiespeicher 2 vollständig entspannt ist. Das Antriebsrad 46 mit der Klin- ke 45 verbleibt dabei in der Position der Figur 10. Dadurch wird beim Schaltvorgang keine Energie auf das Antriebsrad und den Antrieb übertragen. Wird nach dem Schaltvorgang ein neuer Spannvorgang ausgeführt, so wird über den Antrieb das Antriebsrad 46 ebenfalls in Richtung des Pfeils 54 bewegt. Die Klinke wird dabei am Anschlagelement 43 weiter ausgelenkt und bewegt sich an diesem entlang, bis durch die Drehung des Antriebsrades 46 die Klinke 45 nicht mehr mit dem Anschlagelement 46 in Kontakt ist und durch die vom Federelement 41 ausgeübte Kraft in Richtung der Spannwelle 5 gedreht wird, bis die Klinke 45 am Positionsstift 53 anliegt. Durch den Positionsstift 53 wird verhindert, dass die Klinke 45 während der weiteren Drehbewegung des Antriebsrades 46 auf der Spannwelle 5 aufliegt. Durch die weitere Drehbewegung gelangt die Klinke 45 in Kontakt mit dem Mitnehmer 44, so dass das Antriebsrad 46 und die Spannwelle 5 wieder gekoppelt sind und der Einschaltenergiespeicher 2 wieder gespannt wird.

Figur 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verriegelungsmechanismus 55 in einer schematischen Darstellung. Der Verrie- gelungsmechanismus 55 weist einen Drucktaster 56 auf, der mit seiner Stiftverlängerung 57 an einem Kraftübertragungselement 58 anliegt. Das Kraftübertragungselement 58 weist einen Führungsrahmen 59 auf, in dem ein Verschiebungselement 60 in einer linearen Bewegungsrichtung beweglich geführt ist. Der Führungsrahmen 59 ist um ein ortsfestes Schwenklager 61 beweglich gehalten und an einem Lager 62 mit einem Schwenkhebel 63 verbunden.

Das Kraftübertragungselement 58 liegt in der in Figur 11 gezeigten Entriegelungsstellung mit seinem längsbeweglichen Verschiebungselement an einem Entladungsauslöser 64 an, der bei Betätigung, also durch Einleiten einer Schubbewegung in der gezeigten Pfeilrichtung in den Entladungsauslöser 64, ei- ne Verriegelung des figürlich nicht dargestellten Einschaltenergiespeichers 2 freigibt, wodurch der mit Bezug auf die Fig. 8 beschriebe Auslöseanschlag 49 freigegeben wird, so dass sich der Einschaltenergiespeicher 2 entlädt.

Der Einschaltenergiespeicher 2 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mechanisch mit der Schaltwelle 10 des Leistungsschalters aus Figur 1 gekoppelt. Das Einleiten einer Drehbewegung in die Schaltwelle 10 überführt die Kontakte des Leistungsschalters von einer Kontaktstellung, in der die Schaltkontakte des Schalters aneinander anliegen, in eine

Trennstellung, in der die Kontakte des Schalters voneinander getrennt sind oder von der Trennstellung in die Kontaktstellung, wie bereits mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschrieben.

Die Schaltwelle 10 ist am Nockenelement 9 an einem Lager 66 gelenkig mit einem Antriebsschwenkhebel 67 verbunden ist. Der Antriebsschwenkhebel 67 weist an seinem vom Lager 66 abgewandten Ende ein Langloch 68 auf, in das hinein sich ein Mit- nehmerstift 69 eines Winkelhebels 70 erstreckt, der um ein ortsfestes Drehlager 71 herum beweglich ist. Der Winkelhebel 70 ist an seinem Lager 72 gelenkig mit dem Schwenkhebel 63 verbunden. An dem Rückholfederlager 73 ist der Winkelhebel 70 ferner mit einer Rückholfeder 74 gekoppelt, die in der ge- zeigten Stellung den Mitnehmer 69 des Winkelhebels 70 an dem oberen Ende des Langloches 68 hält. Die obere Begrenzung des Langloches 68 bildet somit eine Art Widerlager aus.

Figur 12 zeigt den Verriegelungsmechanismus gemäß Figur 11 in einer Verriegelungsstellung, in welcher der Leistungsschalter auf einem Einschub unter Trennung von Kontakten eines Trennschalters verschoben ist. Ausweichend hiervon ist der Winkelhebel 70 mit der Antriebswelle eines nicht gezeigten separa- ten Trenn- oder Nebenschalters gekoppelt. Selbstverständlich sind auch beide Varianten gemeinsam im Rahmen der Erfindung realisierbar.

Die beispielsweise zur Verschiebung des Schalters auf der Einschubführung notwendigerweise eingeführte Bewegung, wird über eine in Figur 12 nicht gezeigte Hebelmechanik in den Winkelhebel 70 eingeleitet, der sich dann in der gezeigten Pfeilrichtung 75 bewegt. Die Hebelmechanik ist beispielsweise mit einem Lager 76 des Winkelhebels 70 verknüpft. Aufgrund der Verbindung des Winkelhebels 70 mit dem Kraftübertragungselement 58 über den Schwenkhebel 63 kommt es zum Verschenken des Kraftübertragungselementes 58 in einer mit dem Pfeil 77 angedeuteten Richtung. Die Bewegungsrichtung des Verschiebungselementes 60 des Kraftübertragungselementes 58 ist somit winklig und zur Bewegungsrichtung des Drucktasters 56 ausgerichtet, in der sich die Stiftverlängerung 57 des Drucktasters 56 erstreckt. Auf diese Weise kann die Einschaltbewegung des Drucktasters 56 nicht mehr auf den Entladungsauslöser 64 übertragen werden, so dass ein Entladen des Einschaltenergie- Speichers 2 unmöglich gemacht ist.

Figur 13 zeigt den Verriegelungsmechanismus gemäß Figur 11 in einer weiteren Entriegelungsstellung, wobei die Entriegelungsstellung durch eine Bewegung der Schaltwelle 10 herbei- geführt wurde. Eine Rotation der Schaltwelle 10 bewirkt eine Rotation des Nockenelements 9 in die gezeigte Pfeilrichtung 78 und damit einen Versatz des Antriebschwenkhebels 67 nach unten. Der in das Langloch 68 des Antriebsschwenkhebels 67 hineinragende Mitnehmer 69 des Winkelhebels 70 wird auf diese Weise ebenfalls nach unten bewegt, so dass der Winkelhebel 70 in die gezeigte Pfeilrichtung 79 verschwenkt wird. Aufgrund der Hebelverbindung 63 zwischen dem Führungsrahmen 59 und dem Winkelhebel 70 wird das Kraftübertragungselement 58 ebenfalls in die Pfeilrichtung 77 verschwenkt ist. Durch das Verdrehen der Schaltwelle 10 sind somit nicht nur die Schaltkontakte der Schalterpole des Schalters, sondern darüber hinaus auch eine Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus herbeigeführt worden, in der ein Entspannen des nicht gezeigten Einschaltenergiespeichers 2 durch Betätigung des Drucktasters 56 verhindert ist.

Eine figürlich nicht dargestellte Einschaltbereitschaftsan- zeige kann am Verriegelungsmechanismus 55, beispielsweise am Führungsrahmen 58, angeordnet werden. Durch die Verbindung einer solchen Anzeigeeinheit mit dem Führungsrahmen 58, kann durch die unterschiedlichen Positionen des Führungsrahmens 58 der Zustand des Leistungsschalters direkt anzeigt werden.

Bezugszeichenliste

1 LeistungsSchalter

2 Einsehaltenergiespeicher

3 Befestigungsteil

4 Exzenter

5 Spannwelle

6 Kurvenscheibe

7 Drehachse

8 Außenfläche

9 Nockenelement

10 Schaltwelle

11 Drehachse

12 Mitnehmer

13 Erstes Ende

14 Ausschaltenergiespeicher

15 Zweites Ende

16 Betätigungsmechanismus

17 Doppelarmiger Hebel

18 Erstes Ende

19 Drehachse

20 Zweites Ende

21 Polmechanismus

22 Erster Kontakt

23 Zweiter Kontakt

24 Erstes Ende Einschaltenergiespeicher

25 Klinkenanordnung

27 Zweites Ende

28 Führungsteil

29 Langloch

30 Anschlagelement

31 Achse

32 Klinke

33 Feder 34 Erstes Ende Feder

35 Zweites Ende Feder

36 Spannaussparung

37 Arretieraussparung

38 Bewegungsbahn zweites Ende

39 Bewegungsbahn Anschlagelement

40 Erstes Ende

41 Zweites Ende

42 Gehäuseteil

43 Festes Anschlagelement

44 Mitnehmer

45 Klinke

46 Antriebsrad

47 Federelement

48 Achse

49 Auslöseanschlag

50 Ende Klinke

51 Kontaktfläche

52 Anschlag

53 Positionsstift

54 Pfeil

55 Verriegelungsmechanismus

56 Drucktaster 56

57 Stiftverlängerung

58 Kraftübertragungseiement

59 Führungsrahmen

60 Verschiebungseiement

61 Schwenklager

62 Lager

63 Schwenkhebel

64 Entladungsauslöser

66 Lager

67 AntriebsSchwenkhebel

68 Langloch Mitnehmerstift

Winkelhebel

Drehlager 71

Lager 72

Rückholfederlager

Rückholfeder

Pfeil

Lager

Pfeil

Claims

Patentansprüche

1. Leistungsschalter (1) mit mindestens einer Polanordnung

(21) , welche einen beweglichen Kontakt (22) umfasst, ei- nem drehbar gelagerten doppelarmigen Hebel (16) zum Öffnen und Schließen des beweglichen Kontaktes (22) , einem Einschaltenergiespeicher (2) , sowie mit einer Kurvenscheibe (6), welche mit dem Einschaltenergiespeicher (2) und über ein Betätigungsglied (10) mit einem ersten Ende (18) des Hebels (17) gekoppelt ist, wobei das zweite Ende (20) des Hebels (17) mit dem beweglichen Kontaktstück (22) der Polanordnung (21) verbunden ist, und mindestens einem Ausschaltenergiespeicher (14), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Betätigungsglied eine durch die Kurvenscheibe (6) steuerbare, drehbar gelagerte Schaltwelle (10) ist, die mit dem ersten Ende (18) des doppelarmigen Hebels (17) über den Ausschaltenergiespeichers (14) verbunden ist.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich bei einer mehrpoligen Polanordnung die Schaltwelle (10) über die gesamte Polanordnung erstreckt und für jeden beweglichen Kontakt einen Mitnehmer (12) aufweist, an dem ein erstes Ende (13) des jeweiligen Ausschaltenergiespeichers (14) gelenkig angeordnet ist.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ausschaltenergiespeicher (14) an einem zweiten Ende (15) mit dem ersten Ende (18) des doppelarmigen Hebels (17) gelenkig verbunden ist.

4. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ausschaltenergiespeicher (14) ein Federelement um- fasst .

5. Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Einschaltenergiespeicher (2) ein Federelement um- fasst, welches an einem ersten Ende an einem Gehäuseteil (3) gelagert ist und an einem zweiten Ende über eine

Spannwelle (5) mit der Kurvenscheibe (6) gekoppelt ist.

6. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Einschaltenergiespeicher (2) an einem ersten Ende (24) gehalten ist und an einem zweiten Ende mit dem Exzenter (4) einer Spannvorrichtung verbunden ist, mit der rückbe- wegungsbegrenzende Mittel zusammenwirken, und die Mittel (25,28,31,32,33) einen am ersten Ende (24) des Einschaltenergiespeichers (2) angeordneten Klinkenmechanismus (25) aufweisen.

7. Leistungsschalter nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel (25,28,31,32,33) ein den Klinkenmechanismus

(25) auslösendes Führungsteil (28) enthalten, mit dem das erste Ende (24) des Einschaltenergiespeichers (2) an einer festen Achse (31) mittels eines im Führungsteil (28) ausgebildeten Langlochs (29) beweglich gelagert und wel- ches mit dem zweiten Ende (27) des Einschaltenergiespeichers (2) verbunden ist.

8. Leistungsschalter nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Klinkenmechanismus (25) eine um die feste Achse (31) zwischen einer ersten und einer zweiten Position drehbar bewegliche Klinke (32) aufweist, an welcher ein Federelement (33) angreift.

9. Leistungsschalter nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die feste Achse (31) und das Federelement (33) an einem Befestigungselement (3) gehalten sind.

10. Leistungsschalter nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass, am Führungsteil (28) ein Anschlagelement (30) vorgesehen ist, das mit einer Spannaussparung (36) an der Klinke (32) zusammenwirkt.

11. Leistungsschalter nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Klinke (32) eine Arretieraussparung (37) aufweist.

12. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei der Spannvorrichtung für den Einschaltenergiespeicher (2) - eine mittels eines Antriebsrades (46) drehbare Spannwelle (5) zum Spannen des Einschaltenergiespeichers (2) fest jeweils mit einem Exzenter (4) und mit einer Kur venscheibe (6) verbunden ist,

- die einen Auslöseanschlag (49) aufweist, und - bei der das Antriebsrad (46) über eine Kupplung

(43,44,45,47,48,53) mit der Spannwelle (5) gekoppelt ist, und

- die Kupplung (43,44,45,47,48,53) eine Klinkenanordnung (43,44,45,47,48,49) ist.

13. Leistungsschalter nach Anspruch 12, d a d'u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass -die Klinkenanordnung (43,44,45,47,48,53) eine am Antriebsrad (46) drehbar angeordnete Klinke (45) auf weist, und - ein festes Anschlagelement (43) zur Steuerung der

Klinke (45) vorgesehen ist.

14. Leistungsschalter nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das feste Anschlagelement (43) derart angeordnet ist, dass bei gespanntem Einschaltenergiespeicher (2) die Klinke (45) die Spannwelle (5) freigibt.

15. Leistungsschalter nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Klinkenanordnung (43,44,45,47,48,53) einen mit der Spannwelle (5) fest verbundenen und mit der Klinke (45) zusammenwirkenden Mitnehmer (44) aufweist.

16. Leistungsschalter nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Klinkenanordnung (43,44,45,47,48,53) ein Federelement

(47) aufweist.

17. Leistungsschalter nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Antriebsrad (46) ein Positionsstift (53) vorgesehen ist.

18. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Verriegelungsmechanismus (55) zum Verhindern des Entladens des Einschaltenergiespeichers vorgesehen ist mit einem Drucktaster (56) , der in einer Entriegelungsstel- lung des Verriegelungsmechanismus (55) mittels eines

Kraftübertragungselementes (58) mit einem Entladungsauslöser (64) zum Entladen des Einschaltenergiespeichers (2) über einen Formschluss gekoppelt ist, so dass eine auf den Drucktaster (56) einwirkende Einschaltbewegung über das Kraftübertragungselement (58) in den Entladungsauslöser (64) zum Entspannen des Einschaltenergiespeichers (2) einleitbar ist, wobei das Kraftübertragungselement (58) mit Formschlussunterbrechungsmittel (63, 70) verbunden ist, die zum Überführen des Verriegelungsmechanismus (55) in eine Verriegelungsstellung eingerichtet sind, in welcher der Formschluss aufgehoben ist, wobei der Drucktaster (56) und das Kraftübertragungselement (58) in der Entriegelungsstellung in einer gemeinsamen Längsrichtung beweglich geführt sind, so dass eine Schubbewegung des Drucktasters (56) über eine Längsbewegung des Kraftübertragungselementes (58) in den Einschaltauslöser (64) einführbar ist, wobei das Kraftübertragungselement (58) verschwenkbar gelagert ist, so dass in einer Verriegelungsstellung eine Bewegrichtung des Kraftübertragungs- elementes (58) winklig zur Schubbewegung des Drucktasters (56) ausgerichtet ist, wobei die Formschlussunterbre- chungsmittel (63, 70) mit der Schaltwelle (10) des Leistungschalters und/oder mit einem Nebenschalter gekoppelt sind.

19. Leistungsschalter nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Formschlussunterbrechungsmittel ein an einer ortsfesten Drehachse angelenkten Winkelhebel (70) aufweisen, der an einem Rückhollager (73) mit einer Rückholfeder (74) und an einem Verbindungslager (72) mittels eines Schwenkhebels (63) mit dem Kraftübertragungselement gekoppelt ist.

20. Leistungsschalter nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Winkelhebel (70) mittels Hebelkinematik mit einer Schaltwelle des Nebenschalters so gekoppelt ist, dass, wenn sich der Nebenschalter in einer Trennstellung befindet, der Winkelhebel (70) entgegen der Federkraft der Rückholfeder (74) verschenkt und das Kraftübertragungselement (58) aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung überführt ist.

21. Leistungsschalter nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Winkelhebel (70) mittels Hebelkinematik mit einer Einschubverriegelung eines Einschubes so gekoppelt ist, dass, wenn der Schalter auf dem Einschub verschoben ist, der Winkelhebel entgegen der Federkraft der Rückholfeder (74) verschenkt und das Kraftübertragungselement (58) aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung überführt ist.

22. Leistungsschalter nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Winkelhebel (70) einen Mitnehmerstift (69) aufweist, der sich in einem Langloch (68) eines Antriebshebels (67) erstreckt, wobei der Antriebshebel (67) an seinem vom

Langloch (68) abgewandten Ende an einem Nockenelement (9) der Schaltwelle (10) befestigt ist, so dass in einer Einschaltstellung der Schaltwelle (10) der Winkelhebel (70) unter Aufhebung des Formschlusses zwischen Drucktaster (56) und Entladungsauslöser (64) verschwenkt ist.

23. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 18 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Verriegelungsmechanismus, der zwischen einer Verriegelungsstellung, in der das Auslösen eines Einschaltvorganges unter Kontaktieren der Kontakte des Leistungsschalters verhindert ist, und einer Entriegelungsstellung, in der das Auslösen des Einschaltvorganges ermög- licht ist, schaltbar ist, mit einer Einschaltbereit- schaftsanzeige verknüpft ist und dass die Einschaltbe- reitschaftsanzeige an dem Schalter visuell wahrnehmbar angeordnet ist.

24. Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einschaltbereitschaftsanzeige mechanisch ist.

25. Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einschaltbereitschaftsanzeige optisch realisiert ist,