WO2014044735A1 - Power switching device - Google Patents

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WO2014044735A1
WO2014044735A1 PCT/EP2013/069429 EP2013069429W WO2014044735A1 WO 2014044735 A1 WO2014044735 A1 WO 2014044735A1 EP 2013069429 W EP2013069429 W EP 2013069429W WO 2014044735 A1 WO2014044735 A1 WO 2014044735A1
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WO
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contact
contact arm
lever
switching device
power switching
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/069429
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German (de)
French (fr)
Inventor
Kurt Haendler
Original Assignee
Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg filed Critical Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/50Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/505Latching devices between operating and release mechanism
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/50Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/52Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/522Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism
    • H01H71/524Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism the contact arm being pivoted on handle and mechanism spring acting between cradle and contact arm

Definitions

  • the invention relates to a power switching device with a single or multi-pole contact system.
  • the invention finds application in circuit breakers, circuit breakers and disconnectors for switching and protecting low-voltage switchgear and electric drives.
  • the document DE 10 2006 059 307 B3 describes a power switching device whose contact system can be executed either as a double breaker or as an individual breaker.
  • the contact system includes a switch shaft mounted in a switch shaft and at least one pivotally mounted in the switching shaft contact arm.
  • the contact arm is connected in the ON position end with a fixed contact and separated in the OFF position of this. Contact arm and fixed contact act together via corresponding contact pads.
  • a contact between spring and contact arm contact pressure spring ensures in the ON position for the required contact force between the contact pads.
  • the contact arm is a one-armed in a designed as a single breaker contact system and executed in a running as a double break contact arm with two arms.
  • An actuating mechanism with a pivotable actuator, a lever mechanism and an over-center spring actuates the shift shaft.
  • the actuating mechanism may be equipped with a triggering mechanism having interfaces to various triggers. The actuating mechanism transferred in the event of tripping the contact system with contact separation in a TRIPPED position. By transferring the actuating element in a RE SET position beyond the OFF position, the actuating mechanism and so that the contact system are returned to the normal OFF position.
  • German utility model DE 1 532 288 U describes a vibration-proof switch high current levels, in which also one of a contact or switching shaft moving contact lever or contact arm is pressed by an engaging between the switching shaft and contact pressure contact spring against a fixed contact.
  • a switch-off spring is tensioned in this switch with a clamping lever via a power storage lever and this lever is held by a pawl.
  • the power switching devices and switches described above suffer from the disadvantage that the electrodynamic separation of the contact arm from the fixed contact must be made counter to the action of the contact pressure spring. As a result, under certain circumstances, a renewed contact between the contact arm and the fixed contact and a repetitive so-called pumping movement of the contact arm may occur. This leads to increased wear of the contact pads and sometimes to a welding of the same. The adjustment between contact forces and electrodynamic separation forces is associated with high design effort with limited success. Another disadvantage is that to ensure the required contact forces, the contact springs are relatively strongly dimensioned. This in turn leads to the formation of relatively high support forces in the bearings of contact arm, shift shaft and actuator mechanism, whereby the bearings must be sized sufficiently large to avoid premature wear and, if necessary, must be made of high quality materials.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a concept for a power switching device with safe electrodynamic separation and with reduced design and material complexity.
  • the object is achieved by the features of the independent claim, while the dependent claims advantageous developments of the invention can be found.
  • the contact arm is associated with a pivoting lever which is mounted so as to be axially parallel to the contact arm pivot axis in the control shaft, the contact pressure spring acting between the contact arm and the tension lever.
  • the contact is further associated with a mounted in the shift shaft latch lever, which is coupled on the one hand movable with the clamping lever and on the other hand verklinkbar with the contact.
  • the contact pressure spring and the latching lever act on the contact arm with opposing torques, but with a fixed contact directed toward resulting torque, the combination of clamping lever and latch lever is only limitedly movable by two arranged in the switching shaft limit stops. In a directed away from the fixed contact relative movement of the contact arm relative to the shift shaft of the contact arm is released from the latch lever and latched after re-taking the OFF position by the shift shaft with the latch lever.
  • the contact pressure spring acts on both ends of the contact arm and the clamping lever.
  • the mutual distance of the axes of the pivotal movements of the contact arm, clamping lever and rocker arm within the switching shaft and the relevant lengths of the cooperating levers of contact arm, clamping lever and latch can be matched to one another in a professional manner, that in the latched state on the contact a contact-closing resulting torque in Direction towards solid contact is exercised.
  • This resulting torque causes the required contact force between the contact pads in the ON position.
  • An advantage of this is that compared to conventional contact systems, the contact pressure spring can be designed with a significantly lower spring force.
  • the contact arm In the ON position, in the OFF position, in any transition position between the ON and OFF positions or between the OFF and ON positions, as well as in the TRIPPED position of the contact system, the contact arm remains latched to the latch lever and is thus under the action of the contact pressure spring. In all these positions, the contact arm with respect to the shift shaft remains in the same position, apart from the slight relative movement during placement of the movable contact pad on the fixed contact pad as a result of the so-called fürhubs to compensate for Maisab sectionen.
  • a renewed contact, ie falling back of the contact, during the short-circuit or overcurrent is effectively prevented by the means according to the invention.
  • the now essentially independent setting between contact force and electrodynamic separation force is only connected with little design effort.
  • the latching lever arranged between the clamping lever and the contact arm has no movement relative to the contact arm in the phase of the passage of the contact arm towards the end of the switch-on operation and in the phase of the lifting of the contact arm at the beginning of the switch-off operation. This avoids considerable wear and tear between the latch lever and contact arm.
  • the latching lever also ensures that the decoupling of the clamping lever and the contact arm, the influence of frictional forces and dirt particles within the contact system is noticeably reduced, so that the contact arm under the action of electrodynamic opening forces can be solved safely from the latch.
  • the latch of the latch lever is formed with a nose and the contact arm with a cooperating with the nose Verklinkungsfi kaue.
  • the contact arm is advantageously equipped with a directed away from the movable Kunststoffetziage boom beyond the Kunststoffarmschwenkachse having the Verklinkungsfikiee end.
  • the contact arm between the contact arm pivot axis and the movable contact support is provided with a recess formed for the passage of the latch lever, on the inner edge of which the latching surface adjoins.
  • An advantageous embodiment of the invention consists in a rotationally displaceable mounting of the ratchet lever and in a coupling between latch lever and clamping lever via a fork-shaped design, which is formed either on the latch lever or on the clamping lever.
  • An alternative advantageous embodiment to the above consists in the coupling between the latch lever and clamping lever via a rotary joint.
  • a contact pressure spring As a contact pressure spring, a conventional coil spring, coil spring or leaf spring can be used.
  • the clamping lever or the latch lever or both are arranged laterally offset in the direction of the Kunststoffarmschwenkachse to the contact.
  • An advantageous development of the invention also consists in that the latching lever can be acted upon by a trigger element actuated by a trigger with a torque directed away from the latching surface.
  • the contact system is opened directly from the trigger when faulty currents occur, whereby the delay of the actuating mechanism, which is mainly based on its inertia, is bypassed.
  • the power switching device can now be equipped with an unaufwuzeem actuating mechanism without triggering function, the only of a simple lever system with Mattertot Vietnamese consists.
  • Fig. 1 a partial, spatial representation of a preferred embodiment of the circuit breaker according to the invention in the ON position;
  • FIG. 2 shows a lateral longitudinal section of the circuit breaker according to FIG. 1 in the ON position
  • FIG. 3 as in FIG. 2, but at the beginning of an electrodynamic opening
  • FIG. 4 as in FIG. 2, but at the end of an electrodynamic opening
  • FIG. 5 as in FIG. 2, but in the RESET position
  • FIG. 6 as in FIG. 2, but in the OFF position
  • Fig. 7 the side view of a second embodiment
  • Fig. 8 the side view of a third embodiment
  • Fig. 9 the side view of a fourth embodiment
  • Fig. 10 the side view of a fifth embodiment
  • Fig. 11 the side view of a sixth embodiment.
  • the power switching device 1 is equipped with a contact system 3 for three switching poles.
  • the contact system 3 includes a mounted in a switch housing switch shaft 5, not shown, per Druckpol a pivotally mounted in the shift shaft contact arm 7 with a movable contact support 9 and a cooperating with the contact arm 7 fixed contact, of which only the fixed contact support 11 is shown.
  • a contact pressure spring 13 in the form of a helical tension spring.
  • a movement stop 15 is provided on the switch housing.
  • an actuating mechanism 19 is arranged between an actuating element 17 and the switching shaft 5, an actuating mechanism 19 is arranged.
  • the actuating mechanism 19 may have an ON position with movable contact pads 9 connected to the fixed contact pads 11, an OFF position with movable contact pads 9 separate from the fixed contact pads 11, a TRIPPED position caused by faulty currents with movable contact pads 9 also separated from the fixed contact pads 11 and a RESET position for the return of to the TRIPPED position to the OFF position.
  • To trigger the actuating mechanism 19 is equipped with a trigger mechanism 21 which is actuated by triggers, not shown. Further details and function of the actuating mechanism 19 are described in EP 0 584 503 AI.
  • Each movable contact pad 9 moves within an arc quenching chamber 23, of which in Fig. 1, only the one for the middle Heidelbergpol is shown.
  • each contact arm 7 is associated with a tension lever 27, which is mounted so as to be axially parallel to the contact arm pivot axis 25 via a tension lever axis 26 in the control shaft 5.
  • the contact pressure spring 13 engages between contact arm 7 and clamping lever 27.
  • Each contact arm 7 is further associated with a mounted in the switching shaft 5 latch lever 29, which is connected on the one hand via an axially parallel to Kunststoffarmschwenkachse 25 arranged pivot 31 with the clamping lever 27 and on the other hand verklinkbar with the contact arm 7.
  • Contact pressure spring 13 and latch lever 29 act on the contact arm 7 with opposing torques, but with a solid contact pad 11 directed toward resulting torque, so in the ON position shown in FIGS.
  • clamping lever 27 and latch lever 29 is limited by two arranged in the switching shaft 5 limit stops 33 and 35 in their movement, which allows that at a fixed contact pad 11 directed away pivotal movement of the contact arm relative to the switching shaft 3 (FIG Contact arm 7 is released from the latch lever 29 and, after taking the RESET position by the switching shaft 5 (Fig. 5) with the latch lever 29 is latched again.
  • the latch lever 29 has a nose 37 which cooperates with a latching surface 39 formed on the contact arm 7 both in the ON position (FIG. 2), in the OFF position (FIG. 6) and in any intermediate position. Contrary to the movable contact support 9, the contact arm 7 continues beyond the Kunststoffarmschwenkachse 25 in a boom 41, which has the Verklinkungs Chemistry 39 end.
  • a respective holding element 43 or 45 is provided for the contact pressure spring 13. In the ON position of FIG. 2, in the OFF position of FIG.
  • each contact arm 7 in any transition position between the ON and OFF positions and between the OFF and ON positions, and in the TRIPPED position of the FIG Contact system 3, each contact arm 7 remains latched with its latch lever 29 and is thus under the action of its contact pressure spring 13. In all these positions, the contact arm 7 remains with respect to the shift shaft 5 in the same position, apart from the slight relative movement when placing the movable contact pad 9 the fixed contact pad 11 due to the so-called fürhubs to compensate for contact wear.
  • the contact pressure spring 7 now supports the between Lorentz and Holm forces formed between movable contact pad 9 and fixed contact pad 11 during spin-coating of the contact arm 7 until this movement is limited by the movement stop 15 as shown in FIG. Renewed contact with harmful consequences, i. a falling back of the contact arm 7 during the short-circuit or overcurrent is thus effectively prevented.
  • latch lever 29 has in the phase of the stroke of the contact arm 7 at the end of the switch and in the phase of cancellation of the stroke of the contact arm 7 at the beginning of the switch-off no movement relative to the contact arm 7. This avoids significant wear phenomena between latch lever 29 and contact arm 7.
  • the latch lever 29 also ensures that in the decoupling of clamping lever 27 and contact arm 7 (Fig. 3), the influence of frictional forces and dirt particles is significantly reduced within the contact system 3. As a result, the contact arm 7 reliably releases from the latching with the latching lever 29 when electrodynamic opening forces arise.
  • FIG. 7 shows a contact system 3a which can be actuated by a releasable actuating mechanism 19 in the ON state, in which a latching lever 29a mounted in a rotationally displaceable manner in the switching shaft 5 is used.
  • the two-armed clamping lever 27 is coupled to the latch lever 29a via a fork-shaped formation 47 and superimposed with one formed on one of the fork ends cylinder 49 in a trough 51 at one of the arm ends of the clamping lever 27.
  • At elektrodynamischer opening of the contact arm 7 triggers its boom 41 from the latching with the latch lever 29a and is otherwise as in the figure shown with this latched.
  • Fig. 8 shows an actuatable by a triggerable actuating mechanism 19 contact system 3b in the ON position with an indicated fixed contact 8 with Festjoretziage 11.
  • a contact 7b is a trained as a tension spring contact pressure spring 13 to one arm of the two-armed clamping lever 27 coupled to the other Arm on a hinge 31 a latch lever 29 is articulated.
  • the contact arm 7b has a recess 53 between its contact arm pivot axis 25 and its movable contact support 9. Through the recess 53 reaches the latch lever 29.
  • the latching surface 39 adjacent to the recess 53 acts in the manner described above with the nose 37 of the latch lever 29 together.
  • each partial arm 59, 61 of the double-armed contact arm 7c is assigned in each case a contact pressure spring 13c, a one-armed tension lever 27c and a latch lever 29.
  • the contact pressure springs 13c are formed here as helical compression springs.
  • the pawl lever 29 are coupled via a rotary joint 31 with the associated clamping lever 27c and pass through a recess 53 of the associated arm 59 and 61 of the contact arm 7c, wherein in each case an additional spring 55 as in the embodiment described above for a reliable latch between the respective arm 59 and 61 and the associated latch lever 29 provides.
  • an additional spring 55 as in the embodiment described above for a reliable latch between the respective arm 59 and 61 and the associated latch lever 29 provides.
  • electrodynamic opening of the contact arm 7c its partial arms 59, 61 release from the latching with the latching levers 29 and are otherwise in the same manner as shown in the figure with these latched.
  • FIG. 10 shows, analogously to that of the embodiment according to FIG. 7, a contact system 3d which can be actuated by a releasable actuating mechanism 19 in the ON position.
  • the embodiment of FIG. 10 differs in that the clamping lever and contact pressure spring are structurally combined in a leaf spring 63.
  • the leaf spring 63 is fixed at one end via a trained on the contact arm 7 behind grip holding element 45 d and coupled with its other end via its trough 51 with the cylinder 49 on the fork-shaped formation 47 of the latch lever 29a.
  • the leaf spring 63 has to apply the contact force between the movable contact support 9 and the fixed contact support 11 and, on the other hand, the prestressing for ensuring the latching between the arm 41 and the latch lever 29a.
  • an arcuate deflection 67 formed between the ends of the leaf spring 63 presses against a pressure element 69 on the selector shaft 5.
  • the tensioning lever here is the section of the leaf spring 63 which extends from the deflection 67 to the depression 51. In the case of electrodynamic opening of the contact arm 7, its arm 41 releases from the latching with the latching lever 29a and is otherwise latched to it as shown in the figure.
  • Fig. 11 shows in the ON position an embodiment with a contact system 3e, which differs from the contact system according to Fig. 9, inter alia, by the use of a one-armed contact arm 7e.
  • a latch lever 29e extends through a recess 53 in the contact arm 7e, the contact pressure spring 13c is subjected to pressure and an additional spring 55 between clamping lever 27c and latch lever 29e is arranged.
  • This embodiment differs from the embodiments described above essentially in that the latching lever 29e can be acted upon by a triggering element 71 operatively connected to actuators.
  • the trigger element 71 is held by not shown conventional spring means in the rest position shown in Fig. 11.
  • the latch lever 29 e is directed away from the pivot 31 with a release surface 73 is provided. If the triggering element 71 is displaced in the actuating direction 75 as a result of a faulty current, for example overcurrent, it strikes the actuating surface 73 and pivots the latching lever 29e with a torque which releases its nose 37 from the latching surface 39 of the contact arm 7e. As a result, under the action of the contact pressure spring 13c in conjunction with the lower limit stop 35 for the released clamping lever 27c, the contact arm 7e separated from the fixed contact 8 and pivoted counterclockwise to the limit stop 15. In this embodiment as well, the contact arm 7e releases from the latching with the latch lever 29e when the opening is electrodynamic.
  • the contact arm 7e is again latched to the latch lever 29e.
  • a complex operating mechanism with tripping function is unnecessary.
  • an actuating mechanism 19e which merely consists of a simple lever system with an over-center spring is sufficient.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, but also includes all the same in the context of the invention embodiments.
  • the invention can be designed such that the contact pressure springs 13, 13c are designed as spiral or leaf springs or that in unfavorable spatial conditions in the region of the switching shaft 5, 5a, 5c clamping lever 27, 27c or latch lever 29, 29a, 29e or both in the direction of the Kunststoffarmschwenkachse 25 laterally offset from the contact arm 7, 7b, 7c, 7e are arranged.
  • all meaningful combinations of the embodiments described above are possible.

Abstract

The invention relates to a power switching device comprising a single-pole or multi-pole contact system (3a). The solution to the problem consists in safe electrodynamic isolation with little complexity involved. For this, a tensioning lever (27) which is mounted axially parallel in the switching shaft (5) is associated with each contact arm (7), wherein a contact compression spring (13) acts between the contact arm (7) and the tensioning lever (27). A latching lever (29a) mounted in the switching shaft (5) is furthermore associated with the contact arm (7), which latching lever is firstly coupled moveably to the tensioning lever (27) and is secondly latchable with the contact arm (7). The contact compression spring (13) and the latching lever (29a) act on the contact arm (7) with opposite torques, but with a total torque directed towards the fixed-contact resting area (11). In the event of electrodynamic opening of the contact arm (7), the contact arm (7) is released by the latching lever (29) and is latched with the latching lever (29) once the OFF position has been assumed again by the switching shaft (5).

Description

LEISTUNGSSCHALTGERAET  LEISTUNGSSCHALTGERAET
Die Erfindung betrifft ein Leistungsschaltgerät mit einem ein- oder mehrpoligen Kontaktsystem. Die Erfindung findet Anwendung bei Leistungsschaltern, Leitungsschutzschaltern und Trennern zum Schalten und Schützen von Niederspannungs- Schaltanlagen und elektrischen Antrieben. The invention relates to a power switching device with a single or multi-pole contact system. The invention finds application in circuit breakers, circuit breakers and disconnectors for switching and protecting low-voltage switchgear and electric drives.
Die Druckschrift DE 10 2006 059 307 B3 beschreibt ein Leistungsschaltgerät, dessen Kontaktsystem wahlweise als Doppelunterbrecher oder Einzelunterbrecher ausführbar ist. Das Kontaktsystem enthält eine in einem Schaltergehäuse gelagerte Schaltwelle und wenigstens einen in der Schaltwelle schwenkbar gelagerten Kontaktarm. Der Kontaktarm ist in der EIN- Stellung endseitig mit einem Festkontakt verbunden und in der AUS-Stellung von diesem getrennt. Kontaktarm und Festkontakt wirken über entsprechende Kontaktauflagen zusammen. Eine zwischen Schaltwelle und Kontaktarm angreifende Kontaktdruckfeder sorgt in der EIN-Stellung für die erforderliche Kontaktkraft zwischen den Kontaktauflagen. Der Kontaktarm ist bei einem als Einfachunterbrecher ausgeführten Kontaktsystem einarmig und bei einem als Doppelunterbrecher ausgeführten Kontaktarm zweiarmig ausgeführt. Ein Betätigungsmechanismus mit einem schwenkbaren Betätigungselement, einem Hebelmechanismus und einer Übertotpunktfeder betätigt die Schaltwelle. The document DE 10 2006 059 307 B3 describes a power switching device whose contact system can be executed either as a double breaker or as an individual breaker. The contact system includes a switch shaft mounted in a switch shaft and at least one pivotally mounted in the switching shaft contact arm. The contact arm is connected in the ON position end with a fixed contact and separated in the OFF position of this. Contact arm and fixed contact act together via corresponding contact pads. A contact between spring and contact arm contact pressure spring ensures in the ON position for the required contact force between the contact pads. The contact arm is a one-armed in a designed as a single breaker contact system and executed in a running as a double break contact arm with two arms. An actuating mechanism with a pivotable actuator, a lever mechanism and an over-center spring actuates the shift shaft.
Werden derartige Kontaktsysteme mit Kurzschlussströmen oder hohen Überströmen belastet, bilden sich zwischen Kontaktarm und Festkontakt sogenannte Lorentzsche und Holm-Kräfte aus, die zu einer elektrodynamischen Trennung zwischen Kontaktarm und Festkontakt führen. Hierbei begrenzt ein Bewegungsanschlag im Schaltergehäuse die Bewegung des Kontaktarms. Der Betätigungsmechanismus kann mit einem Auslösemechanismus ausgestattet sein, der Schnittstellen zu diversen Auslösern aufweist. Der Betätigungsmechanismus überführt im Falle einer Auslösung das Kontaktsystem unter Kontakttrennung in eine AUSGELÖST-Stellung. Durch Überführen des Betätigungselementes in eine RE SET- Stellung über die AUS-Stellung hinaus kann der Betätigungsmechanismus und damit das Kontaktsystem wieder in die normale AUS-Stellung überführt werden. If such contact systems are loaded with short-circuit currents or high overcurrents, so-called Lorentz and Holm forces develop between contact arm and fixed contact, which lead to an electrodynamic separation between the contact arm and the fixed contact. Here, a movement stop in the switch housing limits the movement of the contact arm. The actuating mechanism may be equipped with a triggering mechanism having interfaces to various triggers. The actuating mechanism transferred in the event of tripping the contact system with contact separation in a TRIPPED position. By transferring the actuating element in a RE SET position beyond the OFF position, the actuating mechanism and so that the contact system are returned to the normal OFF position.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 1 532 288 U beschreibt einen erschütterungssicheren Schalter großer Stromstärken, bei dem ebenfalls ein von einer Kontakt- bzw. Schaltwelle bewegter Kontakthebel bzw. Kontaktarm von einer zwischen Schaltwelle und Kontaktarm angreifenden Kontaktdruckfeder gegen einen Festkontakt gepresst wird. Zusätzlich wird bei diesem Schalter mit einem Spannhebel über einen Kraftspeicherhebel eine Ausschaltfeder gespannt und dieser Hebel durch eine Sperrklinke festgehalten. Um ein unbeabsichtigtes Auslösen dieses Schalters vor allem bei Erschütterungen zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die Sperrklinke in der Einschaltstellung der Schalter dadurch zu entlasten, dass der Kraftspeicherhebel durch einen zusätzlichen Sperr- oder Spannhebel gehalten wird, so dass die Sperrklinke in der Einschaltstellung entlastet ist und etwaige Erschütterungen und Bewegungen der Sperrklinke während des Betriebs auf den Schaltzustand ohne Einfluss bleiben. The German utility model DE 1 532 288 U describes a vibration-proof switch high current levels, in which also one of a contact or switching shaft moving contact lever or contact arm is pressed by an engaging between the switching shaft and contact pressure contact spring against a fixed contact. In addition, a switch-off spring is tensioned in this switch with a clamping lever via a power storage lever and this lever is held by a pawl. In order to avoid accidental tripping of this switch, especially in case of shocks, it is proposed to relieve the pawl in the closed position of the switch in that the power storage lever is held by an additional locking or clamping lever, so that the pawl is relieved in the closed position and any vibrations and movements of the pawl during operation remain on the switching state without influence.
Vorstehend beschriebene Leistungsschaltgeräte und Schalter sind mit dem Nachteil behaftet, dass die elektrodynamische Trennung des Kontaktarms vom Festkontakt entgegen der Wirkung der Kontaktdruckfeder erfolgen muss. Hierdurch kann es unter Umständen zu einer erneuten Kontaktgabe zwischen Kontaktarm und Festkontakt und zu einer sich wiederholenden sogenannten Pumpbewegung des Kontaktarms kommen. Das führt zu einem erhöhten Verschleiß der Kontaktauflagen und bisweilen zu einem Verschweißen derselben. Die Einstellung zwischen Kontaktkräften und elektrodynamischen Trennkräften ist mit hohem konstruktivem Aufwand bei begrenztem Erfolg verbunden. Ein weiterer Nachteil ist, dass zur Gewährleistung der erforderliche Kontaktkräfte die Kontaktdruckfedern relativ stark bemessenen sind. Dies führt wiederum zur Ausbildung von relativ hohen Stützkräften in den Lagern von Kontaktarm, Schaltwelle und Betätigungsmechanismus, wodurch die Lager zur Vermeidung von vorzeitigem Verschleiß ausreichend groß bemessen und erforderlichenfalls aus hochwertigen Materialien ausgebildet sein müssen. The power switching devices and switches described above suffer from the disadvantage that the electrodynamic separation of the contact arm from the fixed contact must be made counter to the action of the contact pressure spring. As a result, under certain circumstances, a renewed contact between the contact arm and the fixed contact and a repetitive so-called pumping movement of the contact arm may occur. This leads to increased wear of the contact pads and sometimes to a welding of the same. The adjustment between contact forces and electrodynamic separation forces is associated with high design effort with limited success. Another disadvantage is that to ensure the required contact forces, the contact springs are relatively strongly dimensioned. This in turn leads to the formation of relatively high support forces in the bearings of contact arm, shift shaft and actuator mechanism, whereby the bearings must be sized sufficiently large to avoid premature wear and, if necessary, must be made of high quality materials.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Konzept für ein Leistungsschaltgerät mit sicherer elektrodynamischer Trennung sowie mit verringertem konstruktivem und materiellem Aufwand anzugeben. Ausgehend von einem Leistungsschaltgerät der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. The invention is therefore based on the object of specifying a concept for a power switching device with safe electrodynamic separation and with reduced design and material complexity. Starting from a power switching device of the type mentioned, the object is achieved by the features of the independent claim, while the dependent claims advantageous developments of the invention can be found.
Erfindungsgemäß ist dem Kontaktarm ein in der Schaltwelle achsparallel zur Kontaktarmschwenkachse schwenkbar gelagerter Spannhebel zugeordnet, wobei die Kontaktdruckfeder zwischen Kontaktarm und Spannhebel angreift. Dem Kontaktarm ist weiterhin ein in der Schaltwelle gelagerter Klinkhebel zugeordnet, der einerseits mit dem Spannhebel beweglich gekoppelt und anderseits mit dem Kontaktarm verklinkbar ist. Die Kontaktdruckfeder und der Klinkhebel wirken auf den Kontaktarm mit entgegengerichteten Drehmomenten, jedoch mit einem zum Festkontakt hin gerichteten resultierenden Drehmoment, wobei die Kombination aus Spannhebel und Klinkhebel durch zwei in der Schaltwelle angeordnete Begrenzungsanschläge lediglich begrenzt bewegbar ist. Bei einer vom Festkontakt weg gerichteten Relativbewegung des Kontaktarms gegenüber der Schaltwelle ist der Kontaktarm von dem Klinkhebel gelöst und nach erneuter Einnahme der AUS-Stellung durch die Schaltwelle mit dem Klinkhebel verklinkt. According to the invention, the contact arm is associated with a pivoting lever which is mounted so as to be axially parallel to the contact arm pivot axis in the control shaft, the contact pressure spring acting between the contact arm and the tension lever. The contact is further associated with a mounted in the shift shaft latch lever, which is coupled on the one hand movable with the clamping lever and on the other hand verklinkbar with the contact. The contact pressure spring and the latching lever act on the contact arm with opposing torques, but with a fixed contact directed toward resulting torque, the combination of clamping lever and latch lever is only limitedly movable by two arranged in the switching shaft limit stops. In a directed away from the fixed contact relative movement of the contact arm relative to the shift shaft of the contact arm is released from the latch lever and latched after re-taking the OFF position by the shift shaft with the latch lever.
Die Kontaktdruckfeder beaufschlagt beidendig den Kontaktarm und den Spannhebel. Der gegenseitige Abstand der Achsen der Schwenkbewegungen von Kontaktarm, Spannhebel und Kipphebel innerhalb der Schaltwelle sowie die maßgeblichen Längen der zusammenwirkenden Hebel von Kontaktarm, Spannhebel und Klinkhebel können in fachmännische Weise so aufeinander abgestimmt werden, dass im verklinkte Zustand auf den Kontaktarm ein kontaktschließendes resultierendes Drehmoment in Richtung hin zum Festkontakt ausgeübt wird. Dieses resultierende Drehmoment bewirkt in der EIN-Stellung die erforderliche Kontaktkraft zwischen den Kontaktauflagen. Ein Vorteil daraus ist, dass im Vergleich zu herkömmlichen Kontaktsystemen die Kontaktdruckfeder mit einer erheblich geringeren Federkraft ausgebildet sein kann. Dies beruht darauf, dass die mit der Federkraft beaufschlagten Hebelarme größer ausgebildet sind, wodurch das die Kontaktkraft liefernde resultierende Drehmoment von einer entsprechend verminderten Federkraft geliefert werden kann. Als weiterer Vorteil ergibt sich hieraus, dass die Lager von Kontaktarm, Schaltwelle und Betätigungsmechanismus durch die Verringerung der aufzunehmenden Stützkräfte kleiner bemessen und mit geringerwertigen Materialien ausgebildet sein können. The contact pressure spring acts on both ends of the contact arm and the clamping lever. The mutual distance of the axes of the pivotal movements of the contact arm, clamping lever and rocker arm within the switching shaft and the relevant lengths of the cooperating levers of contact arm, clamping lever and latch can be matched to one another in a professional manner, that in the latched state on the contact a contact-closing resulting torque in Direction towards solid contact is exercised. This resulting torque causes the required contact force between the contact pads in the ON position. An advantage of this is that compared to conventional contact systems, the contact pressure spring can be designed with a significantly lower spring force. This is due to the fact that the acted upon by the spring force lever arms are made larger, whereby the contact force delivering resulting torque can be supplied by a correspondingly reduced spring force. As a further advantage results from the fact that the bearing of contact arm, shift shaft and actuating mechanism by reducing the male support forces smaller dimensioned and can be formed with lower quality materials.
In der EIN-Stellung, in der AUS-Stellung, in jeder Übergangstellung zwischen der EIN- und der AUS-Stellung bzw. zwischen der AUS- und der EIN-Stellung sowie in der AUSGELÖST- Stellung des Kontaktsystems bleibt der Kontaktarm mit dem Klinkhebel verklinkt und steht damit unter der Wirkung der Kontaktdruckfeder. In all diesen Stellungen bleibt der Kontaktarm bezüglich der Schaltwelle in der gleichen Position, abgesehen von der geringfügigen Relativbewegung beim Aufsetzen der beweglichen Kontaktauflage auf die Festkontaktauflage infolge des sogenannten Durchhubs zum Ausgleich von Kontaktabnutzungen. In the ON position, in the OFF position, in any transition position between the ON and OFF positions or between the OFF and ON positions, as well as in the TRIPPED position of the contact system, the contact arm remains latched to the latch lever and is thus under the action of the contact pressure spring. In all these positions, the contact arm with respect to the shift shaft remains in the same position, apart from the slight relative movement during placement of the movable contact pad on the fixed contact pad as a result of the so-called Durchhubs to compensate for Kontaktabnutzungen.
Bei einer elektrodynamisch bewirkten Schwenkbewegung des Kontaktarms weg vom Festkontakt infolge eines Kurzschlussstroms oder eines hohen Überstroms, gelangt der Kontaktarm durch diese Relativbewegung gegenüber der Schaltwelle aus dem Eingriff des Klinkhebels. Nun wird in Verbindung mit den Begrenzungsanschlägen durch die Kontaktdruckfeder allein das vom Festkontakt weg gerichtete Drehmoment auf den Kontaktarm ausgeübt. Damit gibt es keine Kräfte mehr, die - im Gegensatz zu herkömmlichen Kontaktsystemen - entgegen den elektrodynamischen Öffnungskräften auf den Kontaktarm wirken können. Dagegen unterstützt nun die Kontaktdruckfeder - wieder im Gegensatz zu herkömmlichen Kontaktsystemen - die Lorentzschen und Ho Im- Kräfte beim Aufschleudern des Kontaktarms, bis diese Bewegung durch den Bewegungsanschlag im Schaltergehäuse begrenzt wird. Eine erneute Kontaktgabe, d.h. ein Zurückfallen des Kontaktarms, während des Kurzschluss- oder Überstroms wird durch die erfindungsgemäßen Mittel wirksam verhindert. Die nun im Wesentlichen unabhängige Einstellung zwischen Kontaktkraft und elektrodynamischer Trennkraft ist nur noch mit geringem konstruktivem Aufwand verbunden. Der zwischen dem Spannhebel und dem Kontaktarm angeordnete Klinkhebel weist in der Phase des Durchhubs des Kontaktarms zum Ende des Einschaltvorgangs sowie in der Phase der Aufhebung des Durchhubs des Kontaktarms zu Beginn des Ausschaltvorgangs keine Bewegung relativ zum Kontaktarm auf. Dies vermeidet in erheblichem Maße Verschleißerscheinungen zwischen Klinkhebel und Kontaktarm. Der Klinkhebel sorgt außerdem dafür, dass bei der Entkopplung von Spannhebel und Kontaktarm der Einfluss von Reibungskräften sowie von Schmutzpartikeln innerhalb des Kontaktsystems merklich verringert wird, so dass der Kontaktarm unter der Einwirkung elektrodynamischer Öffnungskräfte sich sicher von der Verklinkung lösen kann. In an electrodynamically caused pivoting movement of the contact arm away from the fixed contact due to a short-circuit current or a high overcurrent, the contact arm passes through this relative movement relative to the switching shaft from the engagement of the ratchet lever. Now, in conjunction with the limit stops by the contact pressure spring alone, the torque directed away from the fixed contact is exerted on the contact arm. Thus, there are no more forces that - in contrast to conventional contact systems - counteract the electrodynamic opening forces on the contact arm can act. In contrast, the contact pressure spring - again in contrast to conventional contact systems - supports the Lorentz and Ho Im forces when the contact arm is being whirled on, until this movement is limited by the movement stop in the switch housing. A renewed contact, ie falling back of the contact, during the short-circuit or overcurrent is effectively prevented by the means according to the invention. The now essentially independent setting between contact force and electrodynamic separation force is only connected with little design effort. The latching lever arranged between the clamping lever and the contact arm has no movement relative to the contact arm in the phase of the passage of the contact arm towards the end of the switch-on operation and in the phase of the lifting of the contact arm at the beginning of the switch-off operation. This avoids considerable wear and tear between the latch lever and contact arm. The latching lever also ensures that the decoupling of the clamping lever and the contact arm, the influence of frictional forces and dirt particles within the contact system is noticeably reduced, so that the contact arm under the action of electrodynamic opening forces can be solved safely from the latch.
Um den elektrodynamisch geöffneten Kontaktarm wieder in seinen verklinkten Normalzustand zu überführen, wird wieder eine Relativbewegung des Kontaktarms gegenüber der Schaltwelle bewirkt, und zwar entgegengesetzt zur elektrodynamisch verursachten Relativbewegung. Hierzu wird der Betätigungsmechanismus in die RESET- Stellung überführt, was in Verbindung mit dem Bewegungsanschlag und den Begrenzungsanschlägen den Kontaktarm wieder in Eingriff mit dem Klinkhebel bringt. Auch hierbei sorgt zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der zwischen dem Spannhebel und dem Kontaktarm angeordnete Klinkhebel für die weitestgehende Reduzierung des Einflusses von Reibungskräften sowie von Schmutzpartikeln innerhalb des Kontaktsystems. In order to convert the electrodynamically opened contact arm back into its latched normal state, a relative movement of the contact arm relative to the switching shaft is again effected, and that opposite to the relative movement caused electrodynamically. For this purpose, the actuating mechanism is transferred to the RESET position, which brings the contact arm back into engagement with the latch lever in conjunction with the movement stop and the limit stops. Here, too, to increase the reliability of the arranged between the clamping lever and the contact arm latch lever ensures the greatest possible reduction of the influence of frictional forces and dirt particles within the contact system.
Bei Leistungsschaltgeräten mit doppelt unterbrechendem Kontaktsystem, das pro Schaltpol einen doppelarmig ausgebildeten Kontaktarm und zwei Festkontakte aufweist, ist es zweckmäßig, jedem Einzelarm jeweils separat eine Kontaktdruckfeder, einen Spannhebel und einen Klinkhebel zuzuordnen. In power switching devices with double interrupting contact system, which has a two-armed contact arm and two fixed contacts per switching pole, it is expedient to assign each individual arm each separately a contact pressure spring, a clamping lever and a latch lever.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Verklinkung ist der Klinkhebel mit einer Nase und der Kontaktarm mit einer mit der Nase zusammenwirkenden Verklinkungsfiäche ausgebildet. In an advantageous embodiment of the latch of the latch lever is formed with a nose and the contact arm with a cooperating with the nose Verklinkungsfiäche.
Hierzu ist der Kontaktarm in vorteilhafter Weise mit einem von der beweglichen Kontaktaufiage weg gerichteten Ausleger jenseits der Kontaktarmschwenkachse ausgestattet, der endseitig die Verklinkungsfiäche aufweist. For this purpose, the contact arm is advantageously equipped with a directed away from the movable Kontaktaufiage boom beyond the Kontaktarmschwenkachse having the Verklinkungsfiäche end.
Alternativ zu Vorstehendem ist der Kontaktarm zwischen Kontaktarmschwenkachse und beweglichen Kontaktauflage mit einer zum Durchtritt des Klinkhebels ausgebildeten Aussparung ausgestattet, an deren Innenrand die Verklinkungsfiäche grenzt. As an alternative to the above, the contact arm between the contact arm pivot axis and the movable contact support is provided with a recess formed for the passage of the latch lever, on the inner edge of which the latching surface adjoins.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in einer drehverschieblichen Lagerung des Klinkhebels und in einer Kopplung zwischen Klinkhebel und Spannhebel über eine gabelförmige Ausbildung, die entweder am Klinkhebel oder am Spannhebel ausgebildet ist. Eine alternative vorteilhafte Ausgestaltung zu Vorstehendem besteht in der Koppelung zwischen Klinkhebel und Spannhebel über ein Drehgelenk. An advantageous embodiment of the invention consists in a rotationally displaceable mounting of the ratchet lever and in a coupling between latch lever and clamping lever via a fork-shaped design, which is formed either on the latch lever or on the clamping lever. An alternative advantageous embodiment to the above consists in the coupling between the latch lever and clamping lever via a rotary joint.
Hierfür ist es zur Gewährleistung einer zuverlässigen, beispielsweise Erschütterungen widerstehenden, Verklinkung von Vorteil, wenn zwischen Spannhebel und Klinkhebel eine Zusatzfeder angreift, die auf den Klinkhebel mit einem zur Verklinkungsfläche hin gerichteten Drehmoment wirkt. For this purpose, it is to ensure a reliable, for example, shock-resisting, latching advantageous if between clamping lever and latch lever an additional spring acts, which acts on the latch lever with a Verklinkungsfläche directed towards torque.
Für eine zuverlässige Halterung der Kontaktdruckfeder ist vorteilhafterweise jeweils ein Halteelement an Kontaktarm und Spannhebel vorgesehen. For a reliable mounting of the contact pressure spring is advantageously provided in each case a holding element on the contact arm and clamping lever.
Als Kontaktdruckfeder ist eine übliche Schraubenfeder, Spiralfeder oder Blattfeder einsetzbar. As a contact pressure spring, a conventional coil spring, coil spring or leaf spring can be used.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zur Verringerung der Teilezahl ergibt sich dadurch, dass eine Blattfeder sowohl die Funktion der Kontaktdruckfeder als auch die des Spannhebels in sich vereinigt. Hierbei bildet ein Teilbereich der Blattfeder den Spannhebel. An advantageous development of the invention for reducing the number of parts results from the fact that a leaf spring combines both the function of the contact pressure spring and the clamping lever in itself. Here, a portion of the leaf spring forms the clamping lever.
Bei gewissen räumlichen Gegebenheiten im Bereich der Schaltwelle ist es vorteilhaft, dass der Spannhebel oder der Klinkhebel oder Beide in Richtung der Kontaktarmschwenkachse seitlich versetzt zum Kontaktarm angeordnet sind. In certain spatial conditions in the region of the switching shaft, it is advantageous that the clamping lever or the latch lever or both are arranged laterally offset in the direction of the Kontaktarmschwenkachse to the contact.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht außerdem darin, dass der Klinkhebel von einem durch Auslöser betätigten Auslöseelement mit einem von der Verklinkungsfläche weg gerichteten Drehmoment beaufschlagbar ist. Hierdurch wird beim Auftreten von fehlerhaften Strömen das Kontaktsystem direkt vom Auslöser geöffnet, wodurch die hauptsächlich in seiner Masseträgheit begründete Verzögerung des Betätigungsmechanismus umgangen wird. An advantageous development of the invention also consists in that the latching lever can be acted upon by a trigger element actuated by a trigger with a torque directed away from the latching surface. As a result, the contact system is opened directly from the trigger when faulty currents occur, whereby the delay of the actuating mechanism, which is mainly based on its inertia, is bypassed.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung zu Vorstehendem kann der Leistungsschaltgerät nunmehr mit einem unaufwändigem Betätigungsmechanismus ohne Auslösefunktion ausgestattet sein, der lediglich aus einem einfachen Hebelsystem mit Übertotpunktfeder besteht. In a further advantageous embodiment of the above, the power switching device can now be equipped with an unaufwändigem actuating mechanism without triggering function, the only of a simple lever system with Übertotpunktfeder consists.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen Further details and advantages of the invention will become apparent from the following, with reference to figures explained embodiments. Show it
Fig. 1 : eine partielle, räumliche Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsschalters in EIN-Stellung; Fig. 1: a partial, spatial representation of a preferred embodiment of the circuit breaker according to the invention in the ON position;
Fig. 2: einen seitlichen Längsschnitt des Leistungsschalter nach Fig. 1 in EIN-Stellung; FIG. 2 shows a lateral longitudinal section of the circuit breaker according to FIG. 1 in the ON position; FIG.
Fig. 3: wie Fig. 2, jedoch zu Beginn einer elektrodynamischen Öffnung; FIG. 3: as in FIG. 2, but at the beginning of an electrodynamic opening; FIG.
Fig. 4: wie Fig. 2, jedoch am Ende einer elektrodynamischen Öffnung;  FIG. 4: as in FIG. 2, but at the end of an electrodynamic opening; FIG.
Fig. 5: wie Fig. 2, jedoch in RESET-Stellung;  FIG. 5: as in FIG. 2, but in the RESET position; FIG.
Fig. 6: wie Fig. 2, jedoch in AUS-Stellung;  FIG. 6: as in FIG. 2, but in the OFF position; FIG.
Fig. 7: die seitliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform;  Fig. 7: the side view of a second embodiment;
Fig. 8: die seitliche Ansicht einer dritten Ausführungsform;  Fig. 8: the side view of a third embodiment;
Fig. 9: die seitliche Ansicht einer vierten Ausführungsform;  Fig. 9: the side view of a fourth embodiment;
Fig. 10: die seitliche Ansicht einer fünften Ausführungsform;  Fig. 10: the side view of a fifth embodiment;
Fig. 11 : die seitliche Ansicht einer sechsten Ausführungsform.  Fig. 11: the side view of a sixth embodiment.
Nach Fig. 1 bis 6 ist das Leistungsschaltgerät 1 mit einem Kontaktsystem 3 für drei Schaltpole ausgestattet. Das Kontaktsystem 3 enthält eine in einem nicht dargestellten Schaltergehäuse gelagerte Schaltwelle 5, pro Schaltpol einen in der Schaltwelle schwenkbar gelagerten Kontaktarm 7 mit einer bewegliche Kontaktauflage 9 und einen mit dem Kontaktarm 7 zusammenwirkenden Festkontakt, von dem lediglich die Festkontaktauflage 11 dargestellt ist. Zwischen jedem Kontaktarm 7 und der Schaltwelle 5 greift jeweils eine Kontaktdruckfeder 13 in Form einer schraubenförmigen Zugfeder an. Für jeden Kontaktarm 7 ist am Schaltergehäuse ein Bewegungsanschlag 15 vorgesehen. Zwischen einem Betätigungselement 17 und der Schaltwelle 5 ist ein Betätigungsmechanismus 19 angeordnet. Der Betätigungsmechanismus 19 kann eine EIN-Stellung bei mit den Festkontaktauflagen 11 verbundenen beweglichen Kontaktauflagen 9, eine AUS-Stellung bei von den Festkontaktauflagen 11 getrennten beweglichen Kontaktauflagen 9, eine durch fehlerhafte Ströme bewirkte AUSGELÖST-Stellung bei ebenfalls von den Festkontaktauflagen 11 getrennten beweglichen Kontaktauflagen 9 und eine RESET-Stellung zur Rückführung von der AUSGELÖST-Stellung in die AUS-Stellung einnehmen. Zum Auslösen ist der Betätigungsmechanismus 19 mit einem Auslösemechanismus 21 ausgestattet, der durch nicht dargestellte Auslöser betätigbar ist. Nähere Einzelheiten und Funktion des Betätigungsmechanismus 19 sind in der EP 0 584 503 AI beschrieben. Jede bewegliche Kontaktauflage 9 bewegt sich innerhalb einer Lichtbogenlöschkammer 23, von der in Fig. 1 nur die für den mittleren Schaltpol dargestellt ist. According to Fig. 1 to 6, the power switching device 1 is equipped with a contact system 3 for three switching poles. The contact system 3 includes a mounted in a switch housing switch shaft 5, not shown, per Schaltpol a pivotally mounted in the shift shaft contact arm 7 with a movable contact support 9 and a cooperating with the contact arm 7 fixed contact, of which only the fixed contact support 11 is shown. Between each contact arm 7 and the switching shaft 5 engages in each case a contact pressure spring 13 in the form of a helical tension spring. For each contact arm 7, a movement stop 15 is provided on the switch housing. Between an actuating element 17 and the switching shaft 5, an actuating mechanism 19 is arranged. The actuating mechanism 19 may have an ON position with movable contact pads 9 connected to the fixed contact pads 11, an OFF position with movable contact pads 9 separate from the fixed contact pads 11, a TRIPPED position caused by faulty currents with movable contact pads 9 also separated from the fixed contact pads 11 and a RESET position for the return of to the TRIPPED position to the OFF position. To trigger the actuating mechanism 19 is equipped with a trigger mechanism 21 which is actuated by triggers, not shown. Further details and function of the actuating mechanism 19 are described in EP 0 584 503 AI. Each movable contact pad 9 moves within an arc quenching chamber 23, of which in Fig. 1, only the one for the middle Schaltpol is shown.
Erfindungsgemäß ist jedem Kontaktarm 7 ein Spannhebel 27 zugeordnet, der achsparallel zur Kontaktarmschwenkachse 25 über eine Spannhebelachse 26 in der Schaltwelle 5 schwenkbar gelagert ist. Die Kontaktdruckfeder 13 greift zwischen Kontaktarm 7 und Spannhebel 27 an. Jedem Kontaktarm 7 ist weiterhin ein in der Schaltwelle 5 gelagerter Klinkhebel 29 zugeordnet, der einerseits über ein achsparallel zur Kontaktarmschwenkachse 25 angeordnetes Drehgelenk 31 mit dem Spannhebel 27 verbunden und anderseits mit dem Kontaktarm 7 verklinkbar ist. Kontaktdruckfeder 13 und Klinkhebel 29 wirken auf den Kontaktarm 7 mit entgegengerichteten Drehmomenten, jedoch mit einem zur Festkontaktauflage 11 hin gerichteten resultierenden Drehmoment, sodass in der in Fig. 1 und 2 gezeigten EIN-Stellung die bewegliche Kontaktauflage 9 mit der erforderlichen Kontaktkraft auf der Festkontaktauflage 11 liegt. Die Kombination aus Spannhebel 27 und Klinkhebel 29 wird durch zwei in der Schaltwelle 5 angeordnete Begrenzungsanschläge 33 und 35 in ihrer Bewegung begrenzt, die ermöglicht, dass bei einer von der Festkontaktauflage 11 weg gerichteten Schwenkbewegung des Kontaktarms gegenüber der Schaltwelle 3 (Fig. 3) der Kontaktarm 7 von dem Klinkhebel 29 gelöst und nach Einnahme der RESET-Stellung durch die Schaltwelle 5 (Fig. 5) mit dem Klinkhebel 29 wieder verklinkt wird. According to the invention, each contact arm 7 is associated with a tension lever 27, which is mounted so as to be axially parallel to the contact arm pivot axis 25 via a tension lever axis 26 in the control shaft 5. The contact pressure spring 13 engages between contact arm 7 and clamping lever 27. Each contact arm 7 is further associated with a mounted in the switching shaft 5 latch lever 29, which is connected on the one hand via an axially parallel to Kontaktarmschwenkachse 25 arranged pivot 31 with the clamping lever 27 and on the other hand verklinkbar with the contact arm 7. Contact pressure spring 13 and latch lever 29 act on the contact arm 7 with opposing torques, but with a solid contact pad 11 directed toward resulting torque, so in the ON position shown in FIGS. 1 and 2, the movable contact pad 9 with the required contact force on the fixed contact pad eleventh lies. The combination of clamping lever 27 and latch lever 29 is limited by two arranged in the switching shaft 5 limit stops 33 and 35 in their movement, which allows that at a fixed contact pad 11 directed away pivotal movement of the contact arm relative to the switching shaft 3 (FIG Contact arm 7 is released from the latch lever 29 and, after taking the RESET position by the switching shaft 5 (Fig. 5) with the latch lever 29 is latched again.
Der Klinkhebel 29 weist eine Nase 37 auf, die mit einer am Kontaktarm 7 ausgebildeten Verklinkungsfläche 39 sowohl in der EIN-Stellung (Fig. 2), in der AUS-Stellung (Fig. 6) als auch in jeder Zwischenstellung zusammenwirkt. Entgegengerichtet zur beweglichen Kontaktauflage 9 setzt sich der Kontaktarm 7 jenseits der Kontaktarmschwenkachse 25 in einen Ausleger 41 fort, der endseitig die Verklinkungsfläche 39 aufweist. Am Spannhebel 27 und am Kontaktarm 7 ist jeweils ein Halteelement 43 bzw. 45 für die Kontaktdruckfeder 13 vorgesehen. In der EIN-Stellung nach Fig. 2, in der AUS-Stellung nach Fig. 6, in jeder Übergangstellung zwischen der EIN- und der AUS-Stellung bzw. zwischen der AUS- und der EIN-Stellung sowie in der AUSGELÖST-Stellung des Kontaktsystems 3 bleibt jeder Kontaktarm 7 mit seinem Klinkhebel 29 verklinkt und steht damit unter der Wirkung seiner Kontaktdruckfeder 13. In all diesen Stellungen bleibt der Kontaktarm 7 bezüglich der Schaltwelle 5 in der gleichen Position, abgesehen von der geringfügigen Relativbewegung beim Aufsetzen der beweglichen Kontaktauflage 9 auf die Festkontaktauflage 11 infolge des sogenannten Durchhubs zum Ausgleich von Kontaktabnutzungen. The latch lever 29 has a nose 37 which cooperates with a latching surface 39 formed on the contact arm 7 both in the ON position (FIG. 2), in the OFF position (FIG. 6) and in any intermediate position. Contrary to the movable contact support 9, the contact arm 7 continues beyond the Kontaktarmschwenkachse 25 in a boom 41, which has the Verklinkungsfläche 39 end. On the tensioning lever 27 and on the contact arm 7, a respective holding element 43 or 45 is provided for the contact pressure spring 13. In the ON position of FIG. 2, in the OFF position of FIG. 6, in any transition position between the ON and OFF positions and between the OFF and ON positions, and in the TRIPPED position of the FIG Contact system 3, each contact arm 7 remains latched with its latch lever 29 and is thus under the action of its contact pressure spring 13. In all these positions, the contact arm 7 remains with respect to the shift shaft 5 in the same position, apart from the slight relative movement when placing the movable contact pad 9 the fixed contact pad 11 due to the so-called Durchhubs to compensate for contact wear.
Bei einer elektrodynamisch bewirkten Schwenkbewegung des Kontaktarms 7 weg vom Festkontakt infolge eines Kurzschlussstroms oder eines hohen Überstroms zwischen beweglicher Kontaktauflage 9 und Festkontaktauflage 11 bewegt sich der Kontaktarm 7 relativ zur Schaltwelle 5. Gemäß Fig. 3 gelangt durch diese Relativbewegung in Verbindung mit dem unteren Begrenzungsanschlag 35 die Verklinkungsfläche 39 des Kontaktarms 7 aus dem Eingriff der Nase 37 des Klinkhebels 29. Nun wird in Verbindung mit dem oberen Begrenzungsanschlag 33 durch die Kontaktdruckfeder 13 allein ein von der Festkontaktauflage 11 weg gerichtetes Drehmoment auf den Kontaktarm 7 ausgeübt. Es gibt kein Drehmoment mehr, das entgegen den elektrodynamischen Öffnungskräften auf den Kontaktarm 7 wirken kann. Die Kontaktdruckfeder 7 unterstützt nun die zwischen beweglicher Kontaktauflage 9 und Festkontaktauflage 11 sich ausgebildeten Lorentzschen und Holm-Kräfte beim Aufschleudern des Kontaktarms 7, bis diese Bewegung gemäß Fig. 4 durch den Bewegungsanschlag 15 begrenzt wird. Eine erneute Kontaktgabe mit schädlichen Folgen, d.h. ein Zurückfallen des Kontaktarms 7 während des Kurzschluss- oder Überstroms, wird so wirksam verhindert. In an electrodynamically caused pivotal movement of the contact arm 7 away from the fixed contact due to a short-circuit current or a high overcurrent between movable contact pad 9 and fixed contact pad 11, the contact arm 7 moves relative to the switching shaft 5. According to FIG. 3 passes through this relative movement in conjunction with the lower limit stop 35th the Verklinkungsfläche 39 of the contact arm 7 from the engagement of the nose 37 of the latch lever 29. Now, in conjunction with the upper limit stop 33 by the contact pressure spring 13 alone one of the fixed contact pad 11 directed torque exerted on the contact arm 7. There is no more torque that can act against the contact arm 7 against the electrodynamic opening forces. The contact pressure spring 7 now supports the between Lorentz and Holm forces formed between movable contact pad 9 and fixed contact pad 11 during spin-coating of the contact arm 7 until this movement is limited by the movement stop 15 as shown in FIG. Renewed contact with harmful consequences, i. a falling back of the contact arm 7 during the short-circuit or overcurrent is thus effectively prevented.
Der in der Wirkungskette zwischen Spannhebel 27 und Kontaktarm 7 angeordnete Klinkhebel 29 weist in der Phase des Durchhubs des Kontaktarms 7 zum Ende des Einschaltvorgangs sowie in der Phase der Aufhebung des Durchhubs des Kontaktarms 7 zu Beginn des Ausschaltvorgangs keine Bewegung relativ zum Kontaktarm 7 auf. Dies vermeidet in erheblichem Maße Verschleiß erscheinungen zwischen Klinkhebel 29 und Kontaktarm 7. Der Klinkhebel 29 sorgt außerdem dafür, dass bei der Entkopplung von Spannhebel 27 und Kontaktarm 7 (Fig. 3) der Einfluss von Reibungskräften sowie von Schmutzpartikeln innerhalb des Kontaktsystems 3 merklich verringert wird. Dadurch löst sich der Kontaktarm 7 beim der Entstehung elektrodynamischer Öffnungskräfte sicher aus der Verklinkung mit dem Klinkhebel 29. The arranged in the chain of action between clamping lever 27 and contact arm 7 latch lever 29 has in the phase of the stroke of the contact arm 7 at the end of the switch and in the phase of cancellation of the stroke of the contact arm 7 at the beginning of the switch-off no movement relative to the contact arm 7. This avoids significant wear phenomena between latch lever 29 and contact arm 7. The latch lever 29 also ensures that in the decoupling of clamping lever 27 and contact arm 7 (Fig. 3), the influence of frictional forces and dirt particles is significantly reduced within the contact system 3. As a result, the contact arm 7 reliably releases from the latching with the latching lever 29 when electrodynamic opening forces arise.
Um den elektrodynamisch geöffneten Kontaktarm 7 gemäß Fig. 4 wieder in seinen verklinkten Normalzustand zu überführen, muss wieder eine Relativbewegung des Kontaktarms 7 gegenüber der Schaltwelle 5 durchgeführt werden, und zwar entgegengesetzt zur der elektrodynamisch verursachten Relativbewegung. Hierzu wird der Betätigungsmechanismus 19 in die RESET-Stellung gemäß Fig. 5 überführt. Durch die dabei stattfindende Schwenkbewegung der Schaltwelle 5 im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 5 wird der Kontaktarm 7 in Verbindung mit dem Bewegungsanschlag 15 und dem oberen Begrenzungsanschlag 33 erneut mit dem Klinkhebel 29 verklinkt. Der Klinkhebel 29 sorgt auch hierbei für eine merkliche Reduzierung des Einflusses von Reibungskräften sowie von Schmutzpartikeln innerhalb des Kontaktsystems 3. Nach Ausführung des RESET- Vorgangs geht das Leistungsschaltgerät 1 in die normale AUS-Stellung gemäß Fig. 6 zurück. Hierzu ist noch anzumerken, dass Betätigungsmechanismen ohne Auslösef nktion, die insbesondere bei Trennern Anwendung finden, ohne RESET- Vorgang in die AUS-Stellung zurück gebracht werden. In order to convert the electrodynamically opened contact arm 7 according to FIG. 4 back into its latched normal state, a relative movement of the contact arm 7 relative to the switching shaft 5 must again be carried out, namely opposite to the relative movement caused electrodynamically. For this purpose, the actuating mechanism 19 is transferred to the RESET position shown in FIG. 5. By taking place thereby pivotal movement of the switching shaft 5 in the clockwise direction of FIG. 5, the contact arm 7 is latched in conjunction with the movement stop 15 and the upper limit stop 33 again with the latch lever 29. The latch lever 29 also ensures a significant reduction in the influence of frictional forces and dirt particles within the contact system 3. After performing the RESET process, the power switching device 1 goes back to the normal OFF position shown in FIG. It should also be noted that actuation mechanisms without tripping function, which are used in particular for disconnectors, are brought back to the OFF position without a RESET process.
Nachfolgend werden mittels der Figuren 7 bis 11 weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schaltgerätes beschrieben, wobei lediglich ein Schaltpol dargestellt ist, hauptsächlich auf die wesentlichen Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eingegangen wird und gleichwirkende Elemente trotz veränderter geometrischer Gestaltung mit den gleichen Bezugszeichen belegt werden. Hereinafter, further embodiments of the switching device according to the invention will be described by means of the figures 7 to 11, wherein only one switching pole is shown, will be mainly dealt with the essential differences from the embodiment described above and equivalent elements are occupied despite changed geometric design with the same reference numerals.
Fig. 7 zeigt ein von einem auslösbaren Betätigungsmechanismus 19 betätigbares Kontaktsystem 3a im EIN-Zustand, bei dem ein in der Schaltwelle 5 drehverschieblich gelagerter Klinkhebel 29a verwendet wird. Der zweiarmige Spannhebel 27 ist mit dem Klinkhebel 29a über eine gabelförmige Ausbildung 47 gekoppelt und lagert mit einer an einem der Gabelenden ausgebildeten Zylinder 49 in einer Mulde 51 an einem der Armenden des Spannhebels 27. Bei elektrodynamischer Öffnung des Kontaktarms 7 löst sich dessen Ausleger 41 aus der Verklinkung mit dem Klinkhebel 29a und ist ansonsten wie in der Figur gezeigt mit diesem verklinkt. 7 shows a contact system 3a which can be actuated by a releasable actuating mechanism 19 in the ON state, in which a latching lever 29a mounted in a rotationally displaceable manner in the switching shaft 5 is used. The two-armed clamping lever 27 is coupled to the latch lever 29a via a fork-shaped formation 47 and superimposed with one formed on one of the fork ends cylinder 49 in a trough 51 at one of the arm ends of the clamping lever 27. At elektrodynamischer opening of the contact arm 7 triggers its boom 41 from the latching with the latch lever 29a and is otherwise as in the figure shown with this latched.
Fig. 8 zeigt ein von einem auslösbaren Betätigungsmechanismus 19 betätigbares Kontaktsystem 3b im EIN-Stellung mit einem angedeuteten Festkontakt 8 mit Festkontaktaufiage 11. Ein Kontaktarm 7b ist über eine als Zugfeder ausgebildete Kontaktdruckfeder 13 mit dem einen Arm des zweiarmigen Spannhebels 27 gekoppelt, an dessen anderem Arm über ein Drehgelenk 31 ein Klinkhebel 29 angelenkt ist. Der Kontaktarm 7b weist zwischen seiner Kontaktarmschwenkachse 25 und seiner beweglichen Kontaktaufiage 9 eine Aussparung 53 auf. Durch die Aussparung 53 reicht der Klinkhebel 29. Die an die Aussparung 53 grenzende Verklinkungsfläche 39 wirkt in der vorstehend beschriebenen Weise mit der Nase 37 des Klinkhebels 29 zusammen. Zwischen dem Spannhebel 27 und dem Klinkhebel 29 greift in der Nähe des Drehgelenkes 31 eine als Druckfeder ausgebildete Zusatzfeder 55 an, die auf den Klinkhebel 29 mit einem zur Verklinkungsfläche 39 hin gerichteten Drehmoment wirkt. Dadurch wird eine sichere Verklinkung gewährleistet, um z.B. Erschütterungen besser zu widerstehen. Bei elektrodynamischer Öffnung des Kontaktarms 7b löst sich dieser aus der Verklinkung mit dem Klinkhebel 29 und ist ansonsten wie in der Figur gezeigt mit diesem verklinkt. Fig. 8 shows an actuatable by a triggerable actuating mechanism 19 contact system 3b in the ON position with an indicated fixed contact 8 with Festkontaktaufiage 11. A contact 7b is a trained as a tension spring contact pressure spring 13 to one arm of the two-armed clamping lever 27 coupled to the other Arm on a hinge 31 a latch lever 29 is articulated. The contact arm 7b has a recess 53 between its contact arm pivot axis 25 and its movable contact support 9. Through the recess 53 reaches the latch lever 29. The latching surface 39 adjacent to the recess 53 acts in the manner described above with the nose 37 of the latch lever 29 together. Between the clamping lever 27 and the latch lever 29 engages in the vicinity of the rotary joint 31 designed as a compression spring auxiliary spring 55, which acts on the latch lever 29 with a Verklinkungsfläche 39 directed towards the torque. This ensures secure latching, e.g. Better to withstand shocks. In electrodynamic opening of the contact arm 7b this dissolves from the latch with the latch lever 29 and is otherwise latched as shown in the figure with this.
Fig. 9 zeigt ein von einem auslösbaren Betätigungsmechanismus 19 betätigbares doppelarmiges Kontaktsystem 3c in EIN-Stellung. Zum Ausgleich unterschiedlichen Abbrands der beiden beweglichen Kontaktauflagen 9 und Festkontaktauflagen 11 lagert die Kontaktarmschwenkachse 25 des doppelarmigen Kontaktarms 7c über eine schlitzförmige Achslagerung 57 in der Schaltwelle 5c. Jedem Teilarm 59, 61 des doppelarmigen Kontaktarms 7c ist jeweils eine Kontaktdruckfeder 13c, ein einarmiger Spannhebel 27c und ein Klinkhebel 29 zugeordnet. Die Kontaktdruckfedern 13c sind hier als schraubenförmige Druckfedern ausgebildet. Die Klinkenhebel 29 sind über ein Drehgelenk 31 mit dem zugehörigen Spannhebel 27c gekoppelt und gelangen durch eine Aussparung 53 des zugehörigen Teilarms 59 bzw. 61 des Kontaktarms 7c, wobei jeweils eine Zusatzfeder 55 wie in der vorangehend beschriebenen Ausführungsform für eine zuverlässige Verklinkung zwischen dem jeweiligen Teilarm 59 bzw. 61 und dem zugehörigen Klinkhebel 29 sorgt. Bei elektrodynamischer Öffnung des Kontaktarms 7c lösen sich dessen Teilarme 59, 61 aus der Verklinkung mit den Klinkhebeln 29 und sind ansonsten wie in der Figur gezeigt mit diesen verklinkt. 9 shows a double-armed contact system 3c in the ON position that can be actuated by a releasable actuating mechanism 19. To compensate for different burnup of the two movable contact pads 9 and fixed contact supports 11, the Kontaktarmschwenkachse 25 of the two-armed contact arm 7c superimposed on a slot-shaped axle bearing 57 in the switching shaft 5c. Each partial arm 59, 61 of the double-armed contact arm 7c is assigned in each case a contact pressure spring 13c, a one-armed tension lever 27c and a latch lever 29. The contact pressure springs 13c are formed here as helical compression springs. The pawl lever 29 are coupled via a rotary joint 31 with the associated clamping lever 27c and pass through a recess 53 of the associated arm 59 and 61 of the contact arm 7c, wherein in each case an additional spring 55 as in the embodiment described above for a reliable latch between the respective arm 59 and 61 and the associated latch lever 29 provides. In the case of electrodynamic opening of the contact arm 7c, its partial arms 59, 61 release from the latching with the latching levers 29 and are otherwise in the same manner as shown in the figure with these latched.
Fig. 10 zeigt analog zu der der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ein von einem auslösbaren Betätigungsmechanismus 19 betätigbares Kontaktsystem 3d in EIN-Stellung. Gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 7 unterscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 10 dadurch, dass Spannhebel und Kontaktdruckfeder in einer Blattfeder 63 baulich vereinigt sind. Die Blattfeder 63 ist an einem Ende über ein am Kontaktarm 7 ausgebildetes hintergriffiges Halteelement 45 d beweglich festgelegt und mit ihrem anderen Ende über ihre Mulde 51 mit dem Zylinder 49 an der gabelförmigen Ausbildung 47 des Klinkhebels 29a gekoppelt. Die Blattfeder 63 muss einerseits die Kontaktkraft zwischen beweglicher Kontaktauflage 9 und Festkontaktauflage 11 und anderseits die Vorspannung zur Gewährleistung der Verklinkung zwischen Ausleger 41 und Klinkhebel 29a aufbringen. Hierzu drückt eine zwischen den Enden der Blattfeder 63 ausgebildete bogenartige Ausbiegung 67 gegen ein Druckelement 69 an der Schaltwelle 5. Als Spannhebel dient hier der Abschnitt der Blattfeder 63, der sich von der Ausbiegung 67 bis zur Mulde 51 erstreckt. Bei elektrodynamischer Öffnung des Kontaktarms 7 löst sich dessen Ausleger 41 aus der Verklinkung mit dem Klinkhebel 29a und ist ansonsten wie in der Figur gezeigt mit diesem verklinkt. 10 shows, analogously to that of the embodiment according to FIG. 7, a contact system 3d which can be actuated by a releasable actuating mechanism 19 in the ON position. Compared with the embodiment of FIG. 7, the embodiment of FIG. 10 differs in that the clamping lever and contact pressure spring are structurally combined in a leaf spring 63. The leaf spring 63 is fixed at one end via a trained on the contact arm 7 behind grip holding element 45 d and coupled with its other end via its trough 51 with the cylinder 49 on the fork-shaped formation 47 of the latch lever 29a. On the one hand, the leaf spring 63 has to apply the contact force between the movable contact support 9 and the fixed contact support 11 and, on the other hand, the prestressing for ensuring the latching between the arm 41 and the latch lever 29a. For this purpose, an arcuate deflection 67 formed between the ends of the leaf spring 63 presses against a pressure element 69 on the selector shaft 5. The tensioning lever here is the section of the leaf spring 63 which extends from the deflection 67 to the depression 51. In the case of electrodynamic opening of the contact arm 7, its arm 41 releases from the latching with the latching lever 29a and is otherwise latched to it as shown in the figure.
Fig. 11 zeigt in EIN-Stellung eine Ausführungsform mit einem Kontaktsystem 3e, das sich gegenüber dem Kontaktsystem gemäß Fig. 9 u.a. durch die Verwendung eines einarmigen Kontaktarms 7e unterscheidet. Auch hier reicht ein Klinkhebel 29e durch eine Aussparung 53 im Kontaktarm 7e, ist die Kontaktdruckfeder 13c auf Druck beansprucht und ist eine Zusatzfeder 55 zwischen Spannhebel 27c und Klinkhebel 29e angeordnet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen im Wesentlichen dadurch, dass der Klinkhebel 29e von einem mit Auslösern in Wirkverbindung stehenden Auslöseelement 71 beaufschlagbar ist. Das Auslöseelement 71 wird durch nicht gezeigte übliche Federmittel in der in Fig. 11 gezeigten Ruheposition gehalten.Der Klinkhebel 29e ist weg gerichtet vom Drehgelenk 31 mit einer Auslösefläche 73 versehen. Wird das Auslöseelement 71 infolge eines fehlerhaften Stroms, z.B. Überstroms, in Betätigungsrichtung 75 verschoben, trifft es auf die Betätigungsfläche 73 und verschwenkt den Klinkhebel 29e mit einem Drehmoment, das seine Nase 37 von der Verklinkungsfläche 39 des Kontaktarms 7e löst. In der Folge wird unter der Wirkung der Kontaktdruckfeder 13c in Verbindung mit dem unteren Begrenzungsanschlag 35 für den freigegebenen Spannhebel 27c der Kontaktarm 7e vom Festkontakt 8 getrennt und im Gegenuhrzeigersinn bis zum Begrenzungsanschlag 15 verschwenkt. Auch bei dieser Ausführungsform löst sich bei elektrodynamischer Öffnung der Kontaktarm 7e aus der Verklinkung mit dem Klinkhebel 29e. Nach Überführung des Kontaktsystems 3d in die AUS-Stellung ist der Kontaktarm 7e erneut mit dem Klinkhebel 29e verklinkt. Bei dieser Ausführungsform erübrigt sich ein aufwändiger Betätigungsmechanismus mit Auslösefunktion.Hier genügt ein Betätigungsmechanismus 19e, der lediglich aus einem einfachen Hebelsystem mit Übertotpunktfeder besteht. Fig. 11 shows in the ON position an embodiment with a contact system 3e, which differs from the contact system according to Fig. 9, inter alia, by the use of a one-armed contact arm 7e. Here, too, a latch lever 29e extends through a recess 53 in the contact arm 7e, the contact pressure spring 13c is subjected to pressure and an additional spring 55 between clamping lever 27c and latch lever 29e is arranged. This embodiment differs from the embodiments described above essentially in that the latching lever 29e can be acted upon by a triggering element 71 operatively connected to actuators. The trigger element 71 is held by not shown conventional spring means in the rest position shown in Fig. 11. The latch lever 29 e is directed away from the pivot 31 with a release surface 73 is provided. If the triggering element 71 is displaced in the actuating direction 75 as a result of a faulty current, for example overcurrent, it strikes the actuating surface 73 and pivots the latching lever 29e with a torque which releases its nose 37 from the latching surface 39 of the contact arm 7e. As a result, under the action of the contact pressure spring 13c in conjunction with the lower limit stop 35 for the released clamping lever 27c, the contact arm 7e separated from the fixed contact 8 and pivoted counterclockwise to the limit stop 15. In this embodiment as well, the contact arm 7e releases from the latching with the latch lever 29e when the opening is electrodynamic. After transfer of the contact system 3d in the OFF position, the contact arm 7e is again latched to the latch lever 29e. In this embodiment, a complex operating mechanism with tripping function is unnecessary. Here, an actuating mechanism 19e which merely consists of a simple lever system with an over-center spring is sufficient.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. So lässt sich die Erfindung beispielsweise dahingehend ausgestalten, dass die Kontaktdruckfedern 13, 13c als Spiral- oder Blattfedern ausgebildet sind oder dass bei ungünstigen räumlichen Gegebenheiten im Bereich der Schaltwelle 5, 5a, 5c Spannhebel 27, 27c oder Klinkhebel 29, 29a, 29e oder Beide in Richtung der Kontaktarmschwenkachse 25 seitlich versetzt zum Kontaktarm 7, 7b, 7c, 7e angeordnet sind. Weiterhin sind alle sinnvollen Kombinationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen möglich. The present invention is not limited to the embodiments described above, but also includes all the same in the context of the invention embodiments. Thus, for example, the invention can be designed such that the contact pressure springs 13, 13c are designed as spiral or leaf springs or that in unfavorable spatial conditions in the region of the switching shaft 5, 5a, 5c clamping lever 27, 27c or latch lever 29, 29a, 29e or both in the direction of the Kontaktarmschwenkachse 25 laterally offset from the contact arm 7, 7b, 7c, 7e are arranged. Furthermore, all meaningful combinations of the embodiments described above are possible.
Tabelle der Bezugszeichen: Table of reference numbers:
1 Leistungsschaltgerät1 power switching device
3; 3a; 3b; 3c; 3d; 3e Kontaktsystem 3; 3a; 3b; 3c; 3d; 3e contact system
5; 5a; 5c Schaltwelle  5; 5a; 5c switching shaft
7; 7b; 7c; 7e Kontaktarm  7; 7b; 7c; 7e contact arm
8 Festkontakt  8 fixed contact
9 bewegliche Kontaktauflage 9 movable contact pad
11 Festkontaktauflage11 fixed contact support
13; 13c Kontaktdruckfeder13; 13c contact pressure spring
15 Bewegungsanschlag15 movement stop
17 B etätigungselement17 B etätigungselement
19; 19e B etätigungsmechanismus19; 19e B etätigungsmechanismus
21 Auslösemechanismus21 trigger mechanism
23 Lichtbogenlöschkammer23 arc quenching chamber
25 Kontaktarmschwenkachse25 contact arm pivot axis
26 Spannhebelachse 26 clamping lever axis
27; 27c Spannhebel  27; 27c tension lever
29; 29a; 29e Klinkhebel  29; 29a; 29e latch lever
31 Drehgelenk  31 swivel joint
33, 35 Begrenzungsanschläge 33, 35 limit stops
37 Nase 37 nose
39 Verklinkungsfläche 39 latching surface
41 Ausleger 41 outriggers
43, 45; 45d Halteelemente  43, 45; 45d holding elements
47 gabelförmige Ausbildung 47 fork-shaped training
49 Zylinder 49 cylinders
51 Mulde  51 trough
53 Aussparung  53 recess
55 Zusatzfeder  55 additional spring
57 Achslagerung  57 axle mounting
59, 61 Teilarme  59, 61 partial arms
63 Blattfeder  63 leaf spring
67 Ausbiegung  67 deflection
69 Druckelement  69 pressure element
71 Auslöseelement  71 triggering element
73 Auslösefläche  73 trigger surface
75 B etätigungsrichtung  75 B heading

Claims

Patentansprüche claims
1. Leistungsschaltgerät mit einem mindestens einpoligen Kontaktsystem (3; 3a; 3b; 3c; 3d; 1. power switching device with an at least single-pole contact system (3; 3a; 3b; 3c; 3d;
3e), enthaltend  3e) containing
- eine in einem Schaltergehäuse gelagerte Schaltwelle (5; 5a; 5c),  a switching shaft (5; 5a; 5c) mounted in a switch housing,
- pro Schaltpol mindestens einen in der Schaltwelle (5; 5a; 5c) schwenkbar gelagerten Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) mit einer beweglichen Kontaktauflage (9), einen mit diesem zusammenwirkenden Festkontakt (8) mit einer Festkontaktauflage (11), einer zwischen Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) und Schaltwelle (5; 5a; 5c) angreifenden Kontaktdruckfeder (13; 13c) und einen Bewegungsanschlag (15) für den Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e),  at least one contact arm (7; 7b; 7c; 7e) pivotally mounted in the switching shaft (5; 5a; 5c) with a movable contact support (9), a fixed contact (8) cooperating therewith with a fixed contact support (11), a contact pressure spring (13; 13c) acting between contact arm (7; 7b; 7c; 7e) and selector shaft (5; 5a; 5c) and a movement stop (15) for the contact arm (7; 7b; 7c; 7e),
- einen zwischen einem Betätigungselement (17) und der Schaltwelle (5; 5a; 5c) angeordneten Betätigungsmechanismus (19; 19e), der eine EIN-Stellung bei mit dem Festkontakt (8) verbundenem Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) und zumindest noch eine AUS-Stellung bei von dem Festkontakt (8) getrenntem Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) einnehmen kann,  an actuating mechanism (19; 19e) arranged between an actuating element (17) and the switching shaft (5; 5a; 5c), which has an ON position in the case of a contact arm (7; 7b; 7c; 7e) connected to the fixed contact (8) at least one more OFF position at the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) separated from the fixed contact (8),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
- dass dem Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) ein in der Schaltwelle (5; 5a; 5c) achsparallel zur Kontaktarmschwenkachse (25) schwenkbar gelagerter Spannhebel (27; 27c) zugeordnet ist und die Kontaktdruckfeder (13; 13c) zwischen Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) und Spannhebel (27; 27c) angreift,  in that the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) is associated with a clamping lever (27; 27c) which is mounted so as to be axially parallel to the contact arm pivot axis (25) and the contact pressure spring (13; 13c) is between the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) and clamping lever (27; 27c) attacks,
- dass dem Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) weiterhin ein in der Schaltwelle (5; 5a; 5c) gelagerter Klinkhebel (29; 29a; 29e) zugeordnet ist, der einerseits mit dem Spannhebel (27; 27c) beweglich gekoppelt und anderseits mit dem Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) verklinkbar ist,  in that the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) is further associated with a latching lever (29; 29a; 29e) mounted in the switching shaft (5; 5a; 5c), which on the one hand is movably coupled to the tensioning lever (27; on the other hand, can be latched to the contact arm (7; 7b; 7c; 7e),
- dass Kontaktdruckfeder (13; 13c) und Klinkhebel (29; 29a; 29e) auf den Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) mit entgegengerichteten Drehmomenten, jedoch mit einem zum Festkontakt (8) hin gerichteten resultierenden Drehmoment wirken,  - that contact pressure spring (13; 13c) and latch lever (29; 29a; 29e) act on the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) with opposing torques, but with a resultant torque to the fixed contact (8),
- dass die Kombination aus Spannhebel (27; 27c) und Klinkhebel (29; 29a; 29e) durch zwei in der Schaltwelle (5; 5a; 5c) angeordnete Begrenzungsanschläge (33, 35) lediglich begrenzt bewegbar ist und  - that the combination of clamping lever (27, 27c) and latch lever (29; 29a; 29e) by two in the switching shaft (5; 5a; 5c) arranged limit stops (33, 35) is limitedly movable and
- dass bei einer aus der EIN-Stellung vom Festkontakt (8) weg gerichteten Relativbewegung des Kontaktarms (7; 7b; 7c; 7e) gegenüber der Schaltwelle (5; 5a; 5c) der Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) vom Klinkhebel (29; 29a; 29e) gelöst und bei der durch die Schaltwelle (5; 5a; 5c) wieder eingenommenen AUS-Stellung mit dem Klinkhebel (29; 29a; 29e) verklinkt ist. - That at one from the ON position of the fixed contact (8) directed away Relative movement of the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) with respect to the switching shaft (5; 5a; 5c) of the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) is released from the latching lever (29; 29a; 5; 5a; 5c) is reconnected to the latching lever (29; 29a; 29e).
2. Leistungsschaltgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einem doppelarmig ausgebildeten Kontaktarm (7c) jeweils zwei Kontaktdruckfedern (13c), Spannhebel (27c) und Klinkhebel (29) zugeordnet sind. 2. Power switching device according to the preceding claim, characterized in that a two-armed contact arm (7c) are each associated with two contact pressure springs (13c), clamping lever (27c) and latch lever (29).
3. Leistungsschaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Klinkhebel (29; 29a; 29e) eine Nase (37) und der Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) eine mit der Nase (37) zusammenwirkende Verklinkungsfläche (39) aufweist. 3. Power switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the latching lever (29; 29a; 29e) has a nose (37) and the contact arm (7; 7b; 7c; 7e) has a latching surface (39) cooperating with the lug (37). having.
4. Leistungsschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktarm (7) einen von der beweglichen Kontaktauflage (9) weg gerichteten Ausleger (41) enthält, der endseitig die Verklinkungsfläche (39) aufweist. 4. Power switching device according to claim 3, characterized in that the contact arm (7) of the movable contact pad (9) directed away boom (41), the end having the Verklinkungsfläche (39).
5. Leistungsschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktarm (7b; 5. Power switching device according to claim 3, characterized in that the contact arm (7b;
7c; 7e) zwischen Kontaktarmschwenkachse (25) und beweglicher Kontaktauflage (9) eine zum Durchtritt des Klinkhebels (29; 29e) ausgebildete Aussparung (53) enthält, an die die Verklinkungsfläche (39) grenzt.  7c; 7e) between Kontaktarmschwenkachse (25) and movable contact support (9) for the passage of the Klinkhebels (29; 29e) formed recess (53) to which the Verklinkungsfläche (39) borders.
6. Leistungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkhebel (29a) drehverschieblich gelagert und der Spannhebel (27) mit dem Klinkhebel (29a) über eine gabelförmige Ausbildung (47) gekoppelt ist. 6. Power switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the latch lever (29a) rotatably mounted and the clamping lever (27) with the latch lever (29a) via a fork-shaped formation (47) is coupled.
7. Leistungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkhebel (29; 29e) über ein Drehgelenk (31) mit dem Spannhebel (27; 27c) gekoppelt ist. 7. Power switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the latching lever (29; 29e) via a rotary joint (31) with the clamping lever (27; 27c) is coupled.
8. Leistungsschaltgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Spannhebel (27c) und Klinkhebel (29; 29e) eine Zusatzfeder (55) angreift, die auf den Klinkhebel (29; 29e) mit einem zur Verklinkungsfläche (39) hin gerichteten Drehmoment wirkt. 8. Power switching device according to the preceding claim, characterized in that between clamping lever (27c) and latch lever (29; 29e) an additional spring (55) engages, which acts on the latch lever (29; 29e) with a Verklinkungsfläche (39) directed towards the torque ,
9. Leistungsschaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Kontaktdruckfeder (13; 13c) jeweils ein Halteelement (43, 45; 45 d) am Spannhebel (27; 27c) und am Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) vorgesehen ist. 9. Power switching device according to one of the preceding claims, characterized in that for the contact pressure spring (13; 13c) in each case a holding element (43, 45; 45 d) on the clamping lever (27; 27c) and on the contact arm (7; 7b; 7c; ) is provided.
10. Leistungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktdruckfeder (13; 13c) als Zugfeder, Druckfeder, Spiralfeder oder Blattfeder ausgebildet ist. 10. Power switching device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the contact pressure spring (13; 13c) is designed as a tension spring, compression spring, coil spring or leaf spring.
11. Leistungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Spannhebel und Kontaktdruckfeder in einer Blattfeder (63) vereinigt sind. 11. Power switching device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the clamping lever and contact pressure spring in a leaf spring (63) are combined.
12. Leistungsschaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spannhebel (27; 27c) und bzw. oder der Klinkhebel (29; 29a; 29e) in Erstreckungsrichtung der Kontaktarmschwenkachse (25) seitlich versetzt zum Kontaktarm (7; 7b; 7c; 7e) angeordnet sind. 12. Power switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping lever (27; 27c) and / or the latch lever (29; 29a; 29e) in the direction of extension of the contact arm pivot axis (25) laterally offset from the contact arm (7; 7b; 7e) are arranged.
13. Leistungsschaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkhebel (29e) von einem durch Auslöser betätigten Auslöseelement (71) mit einem von der Verklinkungsfläche (39) weg gerichteten Drehmoment beaufschlagbar ist. 13. Power switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the latching lever (29e) can be acted upon by a tripping member actuated by trigger (71) with a of the Verklinkungsfläche (39) directed away torque.
14. Leistungsschaltgerät nach vorstehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmechanismus (19e) aus einem einfachen Hebelsystem mit Übertotpunktfeder besteht. 14. Power switching device according to the preceding claims, characterized in that the actuating mechanism (19e) consists of a simple lever system with Übertotpunktfeder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1532288U (en)
CH136162A (en) * 1928-11-07 1929-10-31 Naether Ernst Maximum current switch.
EP0584503A1 (en) 1992-08-17 1994-03-02 KLÖCKNER-MOELLER GmbH Circuit breaker mecanism
DE102006059307B3 (en) 2006-12-15 2008-02-21 Moeller Gmbh Electrical switching device e.g. power switch and separation switch, has auxiliary axle inserted for formation of device as one-way circuit breaker, where upper and lower levers are connected with each other by axle in flexible manner
WO2010088875A1 (en) * 2009-02-05 2010-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Tripping apparatus, particularly for circuit breakers

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