WO2015177144A1 - Schaltgerät - Google Patents

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WO2015177144A1
WO2015177144A1 PCT/EP2015/060988 EP2015060988W WO2015177144A1 WO 2015177144 A1 WO2015177144 A1 WO 2015177144A1 EP 2015060988 W EP2015060988 W EP 2015060988W WO 2015177144 A1 WO2015177144 A1 WO 2015177144A1
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WO
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switching device
shift lever
manual shift
contact arm
contact
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/060988
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Adolf Tetik
Nikola BOJANIC
Original Assignee
Eaton Industries (Austria) Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Industries (Austria) Gmbh filed Critical Eaton Industries (Austria) Gmbh
Priority to EP15723512.8A priority Critical patent/EP3146555B1/de
Priority to US15/312,185 priority patent/US20170194123A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/526—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever the lever forming a toggle linkage with a second lever, the free end of which is directly and releasably engageable with a contact structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
    • H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/128—Manual release or trip mechanisms, e.g. for test purposes

Definitions

  • the invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.
  • a manually operable element for closing the switch contacts and forming a conductive current path through the switching device usually a movable switching contact, which is mechanically coupled to the manual switch button, by the movement of the manual switch button continuously to a housing
  • Substations are used, common.
  • Such switching devices have separately réelleladende spring memory, which are used to close or open the contacts, the application of the technology in question in the field of compact switching devices is hardly possible because an integration of the relevant technology in the compact cases is not possible.
  • the object of the invention is therefore to provide a switching device of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, which allows a safe shutdown of the switching device, which has a compact design and which is easy to produce.
  • Switching device can be performed with compact dimensions, and has a small number of required parts.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of an objective switching device without upper housing shell in the erosion, in the off state
  • Fig. 2 shows the switching device of Figure 1 in the erosion, in the on state without spring
  • FIG. 3 shows the arrangement of switch lock, contact arm, jump engagement mechanism and manual shift lever of the switching device of Figure 1 in axonometric view ..;
  • FIG. 4 shows the arrangement according to FIG. 3 in the cut-out, in the switched-off state
  • FIG 5 shows the view according to FIG 3 without spring
  • FIG. 6 shows the arrangement according to FIG. 5 with a partially broken rocker, in a state shortly before the closing of the contacts without a spring;
  • FIG. 7 shows the arrangement according to FIG. 5 with closed contacts without adjusting spring
  • FIG. 9 shows the rocker switch according to FIG. 8 in a plan view in a partially broken-away view
  • FIG. 10 shows the contact arm of an objective switching device designed as a switching bridge in an axonometric view
  • Fig. 1 the switching device of Figure 1 in Ausfriss with jump switching mechanism.
  • FIG. 13 shows the arrangement according to FIG. 12 in the cut-out, in the switched-off state
  • FIG. 14 shows the view according to FIG. 13 with a partially broken rocker switch
  • FIG. 15 shows the arrangement according to FIG. 13 with a partially broken rocker, while the snap-on mechanism holds the contact arm;
  • FIG. 16 shows the arrangement according to FIG. 13 with a partially broken rocker switch, in a state shortly before the contacts are closed;
  • FIG. Fig. 17 shows the arrangement of FIG. 13 with closed contacts, and with - in a partially broken view - shown Verklinkungsstelle and
  • FIG. 18 shows the arrangement according to FIG. 17 with the manual lever moved to the contact opening while the latch is still active
  • FIG. 19 shows the arrangement according to FIGS. 17 and 18 in the switched-off state; and FIG. 20 the hand lever in an exploded view.
  • Fig. 1 1 shows a switching device 1, in particular protective switching device, with a housing-fixed contact 6 and a movable contact 4, wherein the movable contact 4 is arranged on a, movably arranged in the switching device 1, contact arm 3, wherein the movable contact 4 to Contacting the
  • the switching device 1 comprises a switching mechanism 2, which is connected to the contact arm 3, wherein the switching mechanism 2 has a pawl 20 and a latch support 22, wherein the latch support 22 a
  • Verklinkungsstelle 24 for latching the pawl 20 with the pawl support 22, wherein the switching device 1 further comprises a manual shift lever 7, which hand lever 7 for contacting the movable contact 4 with the housing-fixed contact 6 is connected by means of a first bracket 37 with the pawl 20, wherein the switching device 1 has a jump breaking mechanism 40 for the manually caused jump-like separation of the contacts 4, 6, wherein on the manual shift lever 7 further a second bracket 41 is mounted such that an actuation of the manual shift lever 7 for separating the movable contact 4 from the housing-fixed contact 6, the latching of the pawl support 22 with the pawl 20 releases.
  • the relevant switching device 1 can be designed with compact dimensions, and has a small number of required parts.
  • the subject invention relates to an electrical switching device 1, wherein it is preferably provided that the switching device 1 is designed as a protective switching device or as a so-called. Self-switch. It is preferably provided that the switching device 1 is designed approximately as a circuit breaker or circuit breaker. Preferably, the switching device 1 is designed as a compact low-voltage protection switching device.
  • the switching device 1 has at least one trigger 33 according to the preferred embodiment.
  • FIGS. 1 and 2 each show an electromagnetic release 33, such as a short-circuit release. It can also be provided in a known manner designed thermal release, such as a bimetallic release for overcurrent tripping. Furthermore, it can be provided the
  • the switching device 1 has at least one movable contact 4, as well as at least one housing-fixed contact 6. According to the illustrated preferred
  • the switching device 1 a so-called. Double interruption, and thus has two movable contacts 4 and two fixed contacts 6, which, however, are assigned a single switching path.
  • the switching device 1 has connection terminals, not shown. If there is no such electrically conductive connection through or over the switching device 1, this is referred to as switched off or as switched-off state. Unless the
  • Switching device 1 denotes.
  • closed contacts 4, 6 for switched on, as well as opened contacts 4, 6 for switched off can also be used synonymously.
  • the at least one movable contact 4 is arranged on a movable contact arm 3.
  • the contact arm 3, shown separately in FIG. 10 has two movable contacts 4 which are connected to respective parallel fork-shaped extensions 34 of the contact arm 3, which in this Design can also be drawn as a contact bridge or switching bridge, are arranged.
  • the contact arm 3 has a contact arm extension 5, which according to the preferred embodiment is hook-shaped. According to the preferred embodiment
  • Embodiment is an end portion 30 of the devisarmfortsatzes 5 in
  • the contact arm 3 has a bearing point 35, which is arranged between the at least one movable contact 4 and the contact arm extension 5, and is preferably designed as an opening.
  • the contact arm 3 is formed as a direct current-carrying part, preferably comprising a copper-base alloy. According to the illustrated embodiment, the contact arm 3 is formed substantially in one piece, wherein only the two movable contacts 4 as a support of a
  • the contact arm 3 is constructed in several parts, and only the directly current-carrying areas of the contact arm 3 are formed comprising a good conductive copper alloy, while the contact arm extension 5 is formed of a different material.
  • integrally formed contact arms 3 have been proven in terms of efficient production, but also in terms of a rigid structure.
  • the switching device 1 has a so-called switching mechanism 2.
  • the switching mechanism 2 is a mechanical arrangement which controls the movements of the contact arm 3.
  • the switching mechanism 2 has in the preferred and illustrated embodiment, in addition to the contact arm 3 further comprises a contact arm 19, a pawl 20 and a latch support 22.
  • Fig. 3 shows the corresponding modules released from the other components of the switching device 1 in axonometric view and in the off state.
  • the contact arm 19, the contact arm 3 and the pawl support 22 are movably mounted about a common switch cam pivot axis 23 in the switching mechanism 2, and each have corresponding openings or bearings on.
  • the three parts are each arranged to be movable relative to one another. Between contact arm 19 and contact arm 3 are according to the illustrated embodiment two
  • the pawl 20 may also be referred to as a locking lever.
  • the pawl 20 is movably mounted about a pawl rotation axis 21.
  • the pawl 20 is connected via a bracket 37 and a rod with the
  • the first bracket 37 may also be referred to as a push rod or formed.
  • the latch support 22 has a Verklinkungsstelle 24 for connection to the pawl 20. In the so-called latched state, therefore, when the latch 20 at the
  • Latch support 22 engages, starting from a switched-off state of the switching device 1, a movement of the manual shift lever 7 via the first bracket 37 transmitted to the pawl 20. Since the pawl 20, due to the latching, can not escape or swing out, is due to the movement of the
  • the latch support 19 also has a window 27, through which the
  • Contact arm extension 5 engages, as well as further a release extension 28, which is arranged in the switching device 1 opposite the release plunger 38 of the trigger 33, as shown ind in Figs. 1 and 2.
  • a release extension 28 which is arranged in the switching device 1 opposite the release plunger 38 of the trigger 33, as shown ind in Figs. 1 and 2.
  • the switching device further includes according to the particularly preferred embodiment a so-called snap-on mechanism 8.
  • Figs. 1 and 2 show a correspondingly designed switching device 1, wherein the jump switching mechanism 40 is not shown in these representations.
  • Manual shift lever 7 leads to a movement of the contact arm 3 and consequently of the at least one contact.
  • the snap-on mechanism 8 is provided, which the
  • FIGS. 4 and 5 respectively show the relevant components in the switched-off state.
  • Fig. 6 shows a position in which the contact arm 3 is held.
  • the contacts 4, 6 are in an isolation distance from each other, which can expect no rollover.
  • a certain position of the manual shift lever 7 is exceeded, it comes to a sudden bridging this
  • the snap-on mechanism 8 has a rocker switch 10 which is rotatably mounted in the switching device 1 about a jump rocker rotation axis 25.
  • the rocker switch 10 has a so-called.
  • Grearmfang driven 11 which is provided for contact with the Mixarmfortsatz 5 or formed. It is provided that the Beneficiarmfang responded 11 temporarily holds the Mixarmfortsatz 5 at the isolation distance, and then releases specifiable.
  • Spring rocker 10 is controlled by a first cam 9 of the manual shift lever 7, wherein the manual shift lever 7 further comprises a second cam 26.
  • the rocker arm 10 is formed according to the illustrated preferred embodiment as a lever, the Whyarmfang noticed 11 is disposed on a first lever arm 16 of the rocker switch 10, and wherein a second lever arm 17 of the rocker arm 10 as actuating extension 18 for contact with at least the first cam 9 of the manual shift lever 7 is formed.
  • the rocker arm 10 is connected by means of a spring 29 with the contact arm 19.
  • the respective adjusting spring 29, which is preferably designed as a helical tension spring, acts on the rocker switch 10 on a pin 32, which is arranged slightly eccentric. In the off position of the
  • the first cam 9 comes in the range of the second lever arm 17 of the rocker switch 10.
  • the first cam 9 presses the contact arm catcher 1 1 of the
  • the contact arm 3 is preferably located at a first Whyarmhalte configuration 1 on the Whyarmfang prepared 1 1.
  • the contact arm catcher 1 1 has a surface hardness which is greater than or equal to a surface hardness of the Mixarmfortsatzes 5, in particular the first Mixarmhalte vibration 14.
  • the surface hardness of the Mixarmfang prepared 1 1 is therefore at least as high as the
  • the surface hardness or simply the hardness designates the resistance to which the respective bodies or whose surfaces oppose the penetration of a test specimen. Due to the hardness of the Maisarmfang adopted 1 1 relative to the Whyarmfortsatz 5, excessive wear of the Whyarmfang adopted 1 1 can be avoided.
  • Contact arm catching device 1 1 have. It is preferably provided that the relevant hardness or surface hardness is determined by the Vickers hardness test method.
  • the contact arm catcher 11 is formed comprising metal, wherein it is provided above all that the
  • Contact arm catcher 11 comprising steel is formed.
  • the contact arm catcher 11 is formed substantially rotationally symmetrical, whereby a good and low-friction sliding of the Whyarmfortsatzes 5 is given by the contact arm catcher 11. It has proved to be advantageous that the
  • Contact arm catcher 11 is designed as a round rivet and / or tubular rivet 12. According to the illustrated particularly preferred embodiment of a
  • the contact arm catcher 11 is formed as a tubular rivet 12 made of steel. Such has in addition to a simple manufacturability and
  • the end region 30 of the contact arm extension 5 has a rounding, in the region which abuts against the
  • Contact arm catcher 1 as shown in the figures, given.
  • the contact carrier extension 5 engages behind the contact arm catcher 1 1.
  • the second contact arm retaining layer 15 is preferably arranged substantially normal to the first contact arm retaining layer 14.
  • the limit stop 13 prevents too far or deep penetration of the Whyarmfortsatzes 5 in the rocker switch 10. This allows the intended function of the snap-lock can be further secured.
  • the switching device has a jump-breaking mechanism 40 for the manually caused jump-like separation of the contacts 4, 6.
  • the jump-breaking mechanism 40 comprises a second bracket 41, which analogously to the first bracket 37 may be formed or designated as a push rod or rod, and which second bracket 41 is mounted on the manual shift lever 7.
  • the second bracket 41 cooperates with the pawl support 22 in such a way that upon actuation of the
  • the relevant manual shift lever 7 is, starting from a position which corresponds to the on state of the switching device 1, moved to a, the off state of the switching device 1 corresponding position, wherein the second bracket 41 moves the latch support 22 in such a way that a release of the latch between the pawl 20 and the latch support 22 occurs.
  • the switching mechanism 2 in question is therefore "triggered” by means of the second bracket 41, since the second bracket 41 moves the latch support 22 in accordance with an actuation by the release plunger 38 of the trigger 33.
  • Fig. 12 shows the respective components in axonometric representation.
  • Figs. 13 to 16 show the switching of the switching device 1 by means of
  • the latch support 22 has according to the preferred embodiment
  • the second bracket 41 is arranged partially displaceable.
  • the second bracket 41 is not rigidly connected to the latch support 22, but arranged longitudinally displaceable in said guide slot 53.
  • the guide slot 53 is preferably formed by two stub-like extensions 49, but can also be designed differently.
  • the guide slot 53 is preferably at a jump trigger extension 55 of
  • the latch support 22 is preferably designed as a lever, which is rotatably or pivotably mounted on the switch lock rotation axis 23.
  • a lever arm of this lever-like latch support 22 is formed by the release extension 28.
  • the second lever arm is through the
  • Jump trigger extension 55 is formed, wherein the switch cam rotation axis 23 is disposed between the release extension 28 and the jump trigger extension 55.
  • the latch support 22 further preferably has a jump trigger stop 54 for actuation by the second bracket 41, which jump trigger stop 54 is preferably arranged on the guide slot 53.
  • the switch cam rotation axis 23 is disposed between the release extension 28 and the jump trigger extension 55.
  • the latch support 22 further preferably has a jump trigger stop 54 for actuation by the second bracket 41, which jump trigger stop 54 is preferably arranged on the guide slot 53.
  • Jump trigger stop 54 formed by one of the two preferably stub-like projections 49, which together form the guide slot 53.
  • the second bracket 41 further has a shoulder or a hook-shaped
  • End portion 48 to actuate the jump trigger stop 54.
  • the manual shift lever 7 preferably has a first manual shift lever part 42 and a second manual shift lever part 43.
  • the handle 45 of the manual shift lever 7 is arranged on the second manual shift lever part 43.
  • Both manual shift lever parts 42, 43 are rotatable about one and the same hand lever pivot axis 44
  • the first bracket 37 is mounted on the first manual shift lever part 42, and the second bracket 41 is mounted on the second manual shift lever part 43.
  • the first manual shift lever part 42 and the second manual shift lever part 43 are at least partially formed as a rotationally symmetrical body. On the second manual shift lever part 43 are already in connection with the
  • the first manual shift lever part 42 is preferably mounted at least partially coaxially within the second manual shift lever part 43.
  • Manual shift lever parts 42, 43 are by means of a within the
  • Fig. 20 shows an exploded view of
  • the first manual shift lever part 42 is rotatable relative to the second manual shift lever part 43 by a predefinable angular range.
  • the angular range and a length of the second bracket 41 are formed such that the latching of the pawl support 22 is released with the pawl 20 when the manual shift lever 7 in the region of a center position between a closed position of the Manual shift lever 7 and an OFF position of the manual shift lever 7 is arranged.
  • the position of the manual lever 7 is hiebei preferably determined by the position of the handle 45. As a result, a certain area can be realized, within which the handle 45 and consequently also the second manual shift lever part 43 can be moved, without the contacts 4, 6 being disconnected.
  • the angular center position of the handle 45 between the two positions, which correspond to a switched-on switching device 1 or a switched-off switching device 1 is preferably considered. It is preferably provided that said range is ⁇ 15 ° about the center position.
  • the representational data relate preferably to an exceeding of said position of the handle 45 and the second manual shift lever part 43.
  • Manual shift lever part 43 can therefore be moved to the specific position without a separation of the contacts 4, 6 takes place. Will be the second
  • FIGS. 17 and 18 respectively show assemblies of the switching device 1, wherein the
  • Fig. 17 is also the handle 45 in the on position.
  • Fig. 17 the Verklinkungsstelle 24 is shown in a partially broken view. Compared with FIG. 17, in the representation according to FIG. 18, the handle and also the second one
  • Manual shift lever part 43 is moved counterclockwise. As a result, the hook-shaped end portion 48 of the second bracket 41 comes into contact with the
  • the second manual shift lever part 43 has a segment-like cutout 47, as shown in Fig. 20. In this section 47, the first and second cams 9, 26 of the first
  • Manual shift lever part 42 is arranged.
  • the spring within the manual shift lever 7 presses the first manual shift lever part 42 with an edge of the segment-like cutout 47 against the first cam 9.
  • the second manual shift lever part 43 can therefore be moved relative to the first manual shift lever part 42 about the manual shift lever pivot axis 44.
  • a latching projection 50 is arranged at the first manual shift lever part 42.
  • the latching projection 50 is preferably arranged in the region of the first cam 9, or subsequently to the first cam 9.
  • the first cam 9 releases the contact arm 3, so that the contacts 4, 6 come to a close.
  • a pivotally mounted rocker arm 51 is arranged as a further part of the switching mechanism 2.
  • the rocker arm 51 engages in the latching projection 50, and holds the first manual shift lever part 42 in its position.
  • the second manual shift lever part 43 is movable relative to the, held by the rocker arm 51 first manual shift lever part 42, whereby it at
  • Manual shift lever part 43 is possible without the second manual shift lever part 43 previously abuts the second cam 26.
  • the rocker arm 51 is spring loaded accordingly, whereby it is pressed in the direction of the first manual shift lever part 42.

Landscapes

  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

Bei einem Schaltgerät (1) mit einem gehäusefesten Kontakt (6) und einem beweglichen Kontakt (4), wobei das Schaltgerät (1) ein Schaltschloss (2) aufweist, welches eine Klinke (20) und eine Klinkenauflage (22) aufweist, wobei die Klinkenauflage (22) eine Verklinkungsstelle (24) zum Verklinken der Klinke (20) mit der Klinkenauflage (22) aufweist, wobei das Schaltgerät (1) weiters einen Handschalthebel (7) aufweist, welcher Handschalthebel (7) zur Kontaktierung des beweglichen Kontakts (4) mit dem gehäusefesten Kontakt (6) mittels eines ersten Bügels (37) mit der Klinke (20) verbunden ist, wobei das Schaltgerät (1) eine Sprungausschaltmechanik (40) zum manuell verursachten sprungartigen Trennen der Kontakte (4, 6) aufweist, wird vorgeschlagen, dass an dem Handschalthebel (7) weiters ein zweiter Bügel (41) derart gelagert ist, dass eine Betätigung des Handschalthebels (7) zum Trennen des beweglichen Kontakts (4) von dem gehäusefesten Kontakt (6), die Verklinkung der Klinkenauflage (22) mit der Klinke (20) löst.

Description

SCHALTGERÄT
Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .
Bei Niederspannungsschaltgeräten, welche einen Handschaltknopf aufweisen, daher ein manuell bedienbares Element zum Schließen der Schaltkontakte und Bilden eines leitenden Strompfades durch das Schaltgerät, wird meist ein beweglicher Schaltkontakt, welcher mit dem Handschaltknopf mechanisch gekoppelt ist, durch die Bewegung des Handschaltknopfs kontinuierlich an einen gehäusefesten
Schaltkontakt angenähert, bis die beiden Schaltkontakte mechanisch aneinander anliegen. Das Öffnen der Kontakte, sprich das Ausschalten des Schaltgerätes erfolgt entsprechend durch ein Bewegen des betreffenden Handschaltknopfes in
entsprechende Richtung, was ein ebenso kontinuierliches entfernen der Kontakte zur Folge hat. Dabei besteht sogar die Möglichkeit seitens eines Benutzers, durch Festhalten des Handschaltknopfes in einer beliebigen Zwischenstellung auch die Kontakte in einer entsprechenden Zwischenstellung zu halten.
Sofern an dem betreffenden Schaltgerät ein elektrisches Potential anliegt, kommt es bei einer bestimmten Annäherung der beiden Schaltkontakte zur Bildung eines Lichtbogens. Dies stellt bei ausreichend geringer Spannung und sofern lediglich Verbraucher angeschlossen sind, welche nur zu einem geringen Stromfluss über das Schaltgerät führen, in der Regel kein Problem dar.
Bei höheren DC-Spannungen bzw. höheren DC-Strömen, beispielsweise bei 600V und 100A, kann ein derartiger Lichtbogen, welcher im Zuge eines zu langsamen manuellen Trennens der Kontakte entsteht, jedoch zu erheblichen Schäden an dem betreffenden Schaltgerät führen. Sofern während des Ausschaltvorganges ein entsprechend hoher Strom über das betreffende Schaltgerät fließt, kann der durch ein langsames manuelles Öffnen der Kontakte gebildete Lichtbogen nicht nur zu einem Totalverlust des betreffenden Schaltgeräts führen, sondern darüber hinaus einen Brand auslösen. Es sind Schaltgeräte bekannt, welche eine sog. Sprungausschaltfunktion aufweisen. Dabei werden die Schaltkontakte beim manuellen Abschalten unabhängig von der Art bzw. Geschwindigkeit mit welcher ein Bediener einen Handschaltknopf betätigt, sprungartige getrennt. Derartige Sprungausschaltfunktionen sind jedoch vornehmlich im Bereich sehr großer Leistungsschalter, wie diese etwa in
Umspannwerken zum Einsatz kommen, üblich. Derartige Schaltgeräte weisen separat aufzuladende Federspeicher auf, welche zum Schließen bzw. Öffnen der Kontakte verwendet werden, wobei die Anwendung der betreffenden Technologie im Bereich kompakter Schaltgeräte kaum möglich ist, da eine Integration der betreffenden Technik in den kompakten Gehäusen nicht möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Schaltgerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, welches ein sicheres Abschalten des Schaltgeräts ermöglicht, welches einen kompakten Aufbau aufweist und welches einfach herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
Dadurch kann ein sicheres Abschalten des Schaltgeräts, daher eine sichere
Kontakttrennung erzielt werden, welche unabhängig ist, von der Geschwindigkeit mit welcher ein Benutzer den Handschalthebel bedient. Das betreffende
Schaltgerät kann dabei mit kompakten Abmessungen ausgeführt werden, und weist eine geringe Anzahl erforderlicher Teile auf.
Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen eine lediglich bevorzugte Ausführungsform beispielhaft dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine bevorzugten Ausführungsform eines gegenständlichen Schaltgeräts ohne oberer Gehäuseschale im Ausfriss, in ausgeschaltetem Zustand; Fig. 2 das Schaltgerät gemäß Fig. 1 im Ausfriss, in eingeschaltetem Zustand ohne Stellfeder;
Fig. 3 die Anordnung aus Schaltschloss, Kontaktarm, Sprungeinschaltmechanik und Handschalthebel des Schaltgeräts gemäß Fig. 1 in axonometrischer Ansicht;
Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 3 im Ausfriss, in ausgeschaltetem Zustand;
Fig. 5 die Ansicht gemäß Fig. 3 ohne Stellfeder;
Fig. 6 die Anordnung gemäß Fig. 5 mit teilweise aufgebrochener Sprungwippe, in einem Zustand kurz vor dem Schließen der Kontakte ohne Stellfeder;
Fig. 7 die Anordnung gemäß Fig. 5 mit geschlossenen Kontakten ohne Stellfeder;
Fig. 8 die Sprungwippe eines gegenständlichen Schaltgeräts in axonometrischer Ansicht;
Fig. 9 die Sprungwippe gemäß Fig. 8 im Grundriss in teilweise aufgebrochener Ansicht;
Fig. 10 der als Schaltbrücke ausgebildete Kontaktarm eines gegenständlichen Schaltgeräts in axonometrischer Ansicht;
Fig. 1 1 das Schaltgerät gemäß Fig. 1 im Ausfriss mit Sprungausschaltmechanik;
Fig. 12 die Anordnung aus Schaltschloss, Kontaktarm, Sprungeinschaltmechanik, Sprungausschaltmechanik und Handschalthebel des Schaltgeräts gemäß Fig. 1 1 in axonometrischer Ansicht;
Fig. 13 die Anordnung gemäß Fig. 12 im Ausfriss, in ausgeschaltetem Zustand;
Fig. 14 die Ansicht gemäß Fig. 13 mit teilweise aufgebrochener Sprungwippe;
Fig. 15 die Anordnung gemäß Fig. 13 mit teilweise aufgebrochener Sprungwippe, während die Sprungeinschaltmechanik den Kontaktarm hält;
Fig. 16 die Anordnung gemäß Fig. 13 mit teilweise aufgebrochener Sprungwippe, in einem Zustand kurz vor dem Schließen der Kontakte; Fig. 17 die Anordnung gemäß Fig. 13 mit geschlossenen Kontakten, und mit - in teilweise aufgebrochener Darstellung - gezeigter Verklinkungsstelle sowie
Rastvorsprung und Kipphebel;
Fig. 18 die Anordnung gemäß Fig. 17 mit Handschalthebel zur Kontaktöffnung bewegt, während die Verklinkung noch aktiv ist;
Fig. 19 die Anordnung gemäß Fig. 17 bzw. 18 im ausgeschalteten Zustand; und Fig. 20 den Handschalthebel in Explosionsdarstellung.
Die Fig. 1 1 zeigt ein Schaltgerät 1 , insbesondere Schutzschaltgerät, mit einem gehäusefesten Kontakt 6 und einem beweglichen Kontakt 4, wobei der bewegliche Kontakt 4 an einem, beweglich in dem Schaltgerät 1 angeordneten, Kontaktarm 3 angeordnet ist, wobei der bewegliche Kontakt 4 zur Kontaktierung des
gehäusefesten Kontakts 6 und Bildung eines leitenden Strompfads durch das Schaltgerät 1 vorgesehen ist, wobei das Schaltgerät 1 ein Schaltschloss 2 aufweist, welches mit dem Kontaktarm 3 verbunden ist, wobei das Schaltschloss 2 eine Klinke 20 und eine Klinkenauflage 22 aufweist, wobei die Klinkenauflage 22 eine
Verklinkungsstelle 24 zum Verklinken der Klinke 20 mit der Klinkenauflage 22 aufweist, wobei das Schaltgerät 1 weiters einen Handschalthebel 7 aufweist, welcher Handschalthebel 7 zur Kontaktierung des beweglichen Kontakts 4 mit dem gehäusefesten Kontakt 6 mittels eines ersten Bügels 37 mit der Klinke 20 verbunden ist, wobei das Schaltgerät 1 eine Sprungausschaltmechanik 40 zum manuell verursachten sprungartigen Trennen der Kontakte 4, 6 aufweist, wobei an dem Handschalthebel 7 weiters ein zweiter Bügel 41 derart gelagert ist, dass eine Betätigung des Handschalthebels 7 zum Trennen des beweglichen Kontakts 4 von dem gehäusefesten Kontakt 6, die Verklinkung der Klinkenauflage 22 mit der Klinke 20 löst.
Dadurch kann ein sicheres Abschalten des Schaltgeräts 1 , daher eine sichere Trennung der Kontakte 4, 6 erzielt werden, welche unabhängig ist, von der
Geschwindigkeit mit welcher ein Benutzer den Handschalthebel 7 bedient. Das betreffende Schaltgerät 1 kann dabei mit kompakten Abmessungen ausgeführt werden, und weist eine geringe Anzahl erforderlicher Teile auf. Die gegenständliche Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät 1 , wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass das Schaltgerät 1 als Schutzschaltgerät bzw. als sog. Selbstschalter ausgebildet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Schaltgerät 1 etwa als Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Schaltgerät 1 als kompaktes Niederspannungsschutzschaltgerät ausgebildet. Das Schaltgerät 1 weist dabei entsprechend der bevorzugten Ausbildung zumindest einen Auslöser 33 auf. In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein elektromagnetischer Auslöser 33 dargestellt, etwa ein Kurzschlussauslöser. Es kann zudem ein in bekannter Weise ausgebildeter thermischer Auslöser, etwa ein Bimetallauslöser zur Überstromauslösung, vorgesehen sein. Weiters kann vorgesehen sein die
betreffenden Auslöser 33 zu Kombinieren.
Das Schaltgerät 1 weist zumindest einen beweglichen Kontakt 4, sowie wenigstens einen gehäusefesten Kontakt 6 auf. Gemäß der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform weist das Schaltgerät 1 eine sog. Doppelunterbrechung auf, und weist folglich zwei bewegliche Kontakte 4 sowie zwei gehäusefeste Kontakte 6 auf, welche jedoch eine einzigen Schaltstrecke zugeordnet sind.
Wenn der wenigstens eine bewegliche Kontakt 4 mit dem wenigstens einen gehäusefesten Kontakt 6 in elektrisch leitender Verbindung steht, besteht ein elektrisch leitender Strompfad durch das Schaltgerät 1. Das Schaltgerät 1 weist nicht dargestellten Anschlussklemmen auf. Sofern keine derartige elektrisch leitende Verbindung durch bzw. über das Schaltgerät 1 besteht, wird dieses als ausgeschaltet bezeichnet bzw. als ausgeschalteter Zustand. Sofern die
entsprechende leitende Verbindung besteht, wird dies als eingeschaltet bzw.
eingeschalteter Zustand bezeichnet. Die Übergänge zwischen den beiden Zuständen werden entsprechend, und wie üblich, als Einschalten bzw. Ausschalten des
Schaltgeräts 1 bezeichnet. Synonym kann auch die Bezeichnung geschlossene Kontakte 4, 6 für eingeschaltet, sowie geöffnete Kontakte 4, 6 für Ausgeschaltet verwendet werden.
Der wenigstens eine bewegliche Kontakt 4 ist an einem beweglichen Kontaktarm 3 angeordnet. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform weist der, in Fig. 10 separat dargestellte Kontaktarm 3, zwei bewegliche Kontakte 4 auf, die an jeweils parallelen gabelförmigen Fortsätzen 34 des Kontaktarmes 3, welcher in dieser Ausführung auch als Kontaktbrücke bzw. Schaltbrücke gezeichnet werden kann, angeordnet sind.
An einem, dem wenigstens einen beweglichen Kontakt 4 abgewandten Ende, weist der Kontaktarm 3 einen Kontaktarmfortsatz 5 auf, welcher gemäß der bevorzugten Ausführungsform hakenförmig ausgebildet ist. Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform ist dabei ein Endbereich 30 des Kontaktarmfortsatzes 5 im
Wesentlichen parallel zu einem Zentralstück 31 des Kontaktarmes 3 angeordnet. Dabei können entsprechend den konstruktiven Gegebenheiten des betreffenden Schaltgeräts 1 abweichende Winkel vorgesehen sein.
Weiters weist der Kontaktarm 3 eine Lagerstelle 35 auf, welche zwischen dem wenigstens einen beweglichen Kontakt 4 und dem Kontaktarmfortsatz 5 angeordnet ist, und bevorzugt als Durchbrechung ausgeführt ist.
Der Kontaktarm 3 ist, als unmittelbar stromdurchflossener Teil vorzugsweise umfassend eine Kupfer- Basis- Legierung ausgebildet. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist der Kontaktarm 3 im Wesentlichen einstückig ausgebildet, wobei lediglich die beiden beweglichen Kontakte 4 als Auflage aus einem
entsprechenden Kontaktwerkstoff ausgebildet sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Kontaktarm 3 mehrteilig aufgebaut ist, und lediglich die unmittelbar stromdurchflossenen Bereiche des Kontaktarmes 3 umfassend eine gut leitende Kupferlegierung ausgebildet sind, während der Kontaktarmfortsatz 5 aus einem anderen Werkstoff gebildet ist. In der Praxis haben sich vor allem einstückig ausgebildete Kontaktarme 3 hinsichtlich einer rationellen Fertigung, aber auch hinsichtlich eines steifen Aufbaus bewährt.
Das Schaltgerät 1 weist ein sog. Schaltschloss 2 auf. Das Schaltschloss 2 ist eine mechanische Anordnung, welche die Bewegungen des Kontaktarmes 3 steuert. Das Schaltschloss 2 weist in der bevorzugten und dargestellten Ausführungsform neben dem Kontaktarm 3 weiters einen Kontaktarmträger 19, eine Klinke 20 und eine Klinkenauflage 22 auf. Fig. 3 zeigt die entsprechenden Baugruppen gelöst von den weiteren Komponenten des Schaltgeräts 1 in axonometrischer Ansicht und im ausgeschalteten Zustand. Der Kontaktarmträger 19, der Kontaktarm 3 und die Klinkenauflage 22 sind um eine gemeinsame Schaltschloss- Drehachse 23 beweglich in dem Schaltschloss 2 gelagert, und weisen jeweils entsprechende Durchbrechungen bzw. Lagerstellen auf. Die drei Teile sind jeweils zueinander beweglich angeordnet. Zwischen Kontaktarmträger 19 und Kontaktarm 3 sind gemäß der dargestellten Ausführungsform zwei
Schenkelfedern 36 angeordnet, welche bei geschlossenen Kontakten 4, 6 den Kontaktdruck verursachen, und bei geöffneten Kontakten 4, 6 den Kontaktarm 3 gegen den Kontaktarmträger 19 drücken, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt. Bei geschlossenen Kontakten 4, 6 ist der Kontaktarm 3 bereichsweise von dem
Kontaktarmträger 19 abgehoben, wie etwa in Fig. 7 dargestellt. Die Klinke 20 kann auch als Sperrhebel bezeichnet werden.
Am Kontaktarmträger 19 ist die Klinke 20 um eine Klinken- Drehachse 21 beweglich gelagert. Die Klinke 20 ist über einen Bügel 37 bzw. eine Stange mit dem
Handschalthebel 7 des Schaltgeräts 1 verbunden. Der erste Bügel 37 kann auch als Schubstange bezeichnet bzw. ausgebildet werden.
Die Klinkenauflage 22 weist eine Verklinkungsstelle 24 zur Verbindung mit der Klinke 20 auf. Im sog. verklinkten Zustand, daher wenn die Klinke 20 an der
Klinkenauflage 22 eingreift, wird, ausgehend von einem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts 1 , eine Bewegung des Handschalthebels 7 über den ersten Bügel 37 auf die Klinke 20 übertragen. Da die Klinke 20, aufgrund der Verklinkung, nicht ausweichen bzw. ausschwenken kann, wird als Folge der Bewegung des
Handschalthebels 7, weiters der Kontaktarmträger 19 und der Kontaktarm 3 bewegt.
Die Klinkenauflage 19 weist weiters ein Fenster 27 auf, durch welches der
Kontaktarmfortsatz 5 greift, sowie weiters einen Auslösefortsatz 28, welcher in dem Schaltgerät 1 gegenüber liegend dem Auslösestößel 38 des Auslösers 33 angeordnet ist, wie etwa ind en Fig. 1 und 2 dargestellt. Durch Bewegen der Klinkenauflage 19, sprich indem der Auslösestößel 38 gegen den Auslösefortsatz 28 schlägt, kann die Verklinkung zwischen Klinke 20 und Klinkenauflage 19 gelöst werden, was zu einem Öffnen der Kontakte 4, 6 führt.
Das Schaltgerät weist weiters gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform eine sog. Sprungeinschaltmechanik 8 auf. Die Fig. 1 und 2 zeigen ein entsprechend ausgebildetes Schaltgerät 1 , wobei die Sprungausschaltmechanik 40 bei diesen Darstellungen nicht gezeigt ist.
Durch die gegenständliche Sprungeinschaltmechanik 8 kann die Funktionsfähigkeit der Sprungeinschaltfunktion lange Zeit bzw. über eine Vielzahl an
Einschaltvorgängen sicher gewährleistet werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass es beim Schließen der Kontakte 4, 6, daher beim Einschalten des Schaltgeräts 1 , zu einem sprunghaften Schließen der Kontakte 4, 6 kommt. Dadurch kann erreicht werden, dass die Sprungeinschaltfunktion über viele
Einschaltvorgänge ohne nennenswerte Veränderungen erfolgt. Dadurch, dass die Kontaktarmfangeinrichtung 11 keine geringe Härte bzw. Oberflächenhärte aufweist, als der Kontaktarmfortsatz 5 können Abnutzungserscheinungen, insbesondere eine Materialabtragung, an der Sprungwippe vermieden bzw. derart reduziert werden, dass keine Auswirkung auf die Sprungeinschaltfunktion besteht. Dadurch kann verhindert werden, dass es aufgrund von Materialabtragung zu einem stetigen Verschieben des Haltepunktes der Sprungeinschaltmechanik 8 kommt, bis dahin, dass die Sprungwippe 10 den Kontaktarmfortsatz 5 nicht mehr festhalten kann, und die Sprungeinschaltmechanik 8 unwirksam wurde.
Vorstehend wurde dargelegt, wie im verklinkten Zustand ein Bewegen des
Handschalthebels 7 zu einer Bewegung des Kontaktarmes 3 und folglich des wenigstens einen Kontakts führt. Um dabei eine stetig kontinuierliche Annäherung zu vermeiden, ist die Sprungeinschaltmechanik 8 vorgesehen, welche den
Kontaktarm 3 bei einer vorgegebenen Annäherung des wenigstens einen
beweglichen Kontakts 4 an den entsprechenden gehäusefesten Kontakt 6 festhält, während die Bewegung des Handschalthebels 7 fortgeführt wird. Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils die betreffenden Bauteile in abgeschaltetem Zustand.
Fig. 6 zeigt eine Stellung, bei welcher der Kontaktarm 3 festgehalten ist. Die Kontakte 4, 6 befinden sich dabei in einem Isolationsabstand zueinander, welcher keinen Überschlag erwarten lässt. Bei Überschreiten einer bestimmten Position des Handschalthebels 7 kommt es zu einer sprungartigen Überbrückung dieses
Isolationsabstandes und zu einem Schließen der Kontakte 4, 6. Dadurch kann verhindert werden, dass es zur Bildung eines Lichtbogens kommt, welcher ausreichend lange besteht um zu einer Zerstörung des Schaltgeräts 1 zu führen. Durch das sprungartige Schließen der Kontakte 4, 6 kann auch sichergestellt werden, dass der nötige Kontaktdruck sehr schnell zur Verfügung steht und nicht erst langsam aufgebaut wird, und es zu keinem Kontaktprellen kommt.
Die Sprungeinschaltmechanik 8 weist eine Sprungwippe 10 auf, welche um eine Sprungwippen- Drehachse 25 drehbeweglich in dem Schaltgerät 1 gelagert ist. Die Sprungwippe 10 weist eine sog. Kontaktarmfangeinrichtung 11 auf, welche zum Kontakt mit dem Kontaktarmfortsatz 5 vorgesehen bzw. ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Kontaktarmfangeinrichtung 11 den Kontaktarmfortsatz 5 am Isolationsabstand temporär festhält, und danach vorgebbar freigibt. Die
Sprungwippe 10 wird hiezu von einem ersten Nocken 9 des Handschalthebels 7 gesteuert, wobei der Handschalthebel 7 weiters einen zweiten Nocken 26 aufweist.
Die Sprungwippe 10 ist gemäß der dargestellten bevorzugten Ausführungsform als Hebel ausgebildet, wobei die Kontaktarmfangeinrichtung 11 an einem ersten Hebelarm 16 der Sprungwippe 10 angeordnet ist, und wobei ein zweiter Hebelarm 17 der Sprungwippe 10 als Betätigungsfortsatz 18 zum Kontakt mit wenigstens dem ersten Nocken 9 des Handschalthebels 7 ausgebildet ist.
Die Sprungwippe 10 ist mittels einer Stellfeder 29 mit dem Kontaktarmträger 19 verbunden. Die betreffende Stellfeder 29, welche bevorzugt als Schraubenzugfeder ausgebildet ist, greift dabei an der Sprungwippe 10 an einem Zapfen 32 an, welcher geringfügig exzentrisch angeordnet ist. In der ausgeschalteten Position des
Handschalthebels 7 drückt der zweite Nocken 26 gegen den zweiten Hebelarm 17 der Sprungwippe 10, und drückt die Kontaktarmfangeinrichtung 11 von dem
Kontaktarmfortsatz 5 weg. Die Stellfeder 29 ist in dieser Stellung im Wesentlich spannungsfrei. Durch Bewegung des Handschalthebels 7 in Richtung hin zur eingeschalteten Position, wird der zweite Nocken 26 vom zweiten Hebelarm 17 wegbewegt, wodurch ein Verschwenken der Sprungwippe 10 ermöglich wird.
Gleichzeitig wird die Stellfeder 29 gespannt, da der Kontaktarmträger 19
wegbewegt wird. Als Folge der nun durch die Stellfeder 29 aufgebrachte Kraft, sowie der Möglichkeit sich zu bewegen, schwenkt der erste Hebelarm 16 der Sprungwippe 10, welcher die Kontaktarmfangeinrichtung 11 trägt, in Richtung des sich ebenfalls auf eben diesen zubewegenden Kontaktarmfortsatzes 5, welche alsdann miteinander in Anlage geraten.
Eine Fortführung der Bewegung des Handschalthebels 7 führt nun nicht mehr zu einer Bewegung des Kontaktarms 3, welcher über den Kontaktarmfortsatz 5 an der Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 festgehalten wird. Fig. 6 zeigt die entsprechende Stellung des Schaltschlosses 2 bzw. der Sprungeinschaltmechanik 8. Wird der Handschalthebel 7 weiter in Richtung eines Einschaltens des Schaltgeräts 1 bewegt, kommt es zu einer weiteren Bewegung des Kontaktarmträgers 19, wodurch es zu einem weiteren Spannen der Schenkelfedern 36 kommt, sowie zu einem
bereichsweisen„Abheben" des Kontaktarmes 3 von dem Kontaktarmträger 19. Wird der Handschalthebel 7 entsprechend weiter bewegt, kommt der erste Nocken 9 in den Bereich des zweiten Hebelarmes 17 der Sprungwippe 10. Der erste Nocken 9 drückt in weiterer Folge die Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 von dem
Kontaktarmfortsatz 5 weg, wodurch der Kontaktarm 3 freigegeben wird und es zu einem sprungartigen Schließen der Kontakte 4, 6 kommt.
Der Kontaktarm 3 liegt dabei bevorzugt mit einer ersten Kontaktarmhaltefläche 1 an der Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 an.
Es ist vorgesehen, dass die Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 eine Oberflächenhärte aufweist, welche größer gleich einer Oberflächenhärte des Kontaktarmfortsatzes 5, insbesondere der ersten Kontaktarmhaltefläche 14, ist. Die Oberflächenhärte der Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 ist daher zumindest so hoch, wie die
Oberflächenhärte des Kontaktarmfortsatzes 5. Die Oberflächenhärte bzw. schlicht die Härte bezeichnet dabei den Widerstand, den die betreffenden Körper bzw. , deren Oberflächen dem Eindringen eines Prüfkörpers entgegenstellen. Durch die Härte der Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 gegenüber dem Kontaktarmfortsatz 5, kann eine übermäßige Abnutzung der Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 vermieden werden.
Hinsichtlich der Oberflächenhärte des Kontaktarmfortsatzes 5 ist vorgesehen, dass die Bereiche bzw. Teile des Kontaktarmfortsatzes 5, welche mit der
Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 in Kontakt stehen bzw. betriebsgemäß in Kontakt kommen, die entsprechende Oberflächenhärte gegenüber der
Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 aufweisen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die betreffende Härte bzw. Oberflächenhärte zufolge dem Härteprüfverfahren nach Vickers erfolgt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Kontaktarmfangeinrichtung 11 umfassend Metall ausgebildet ist, wobei vor allem vorgesehen ist, dass die
Kontaktarmfangeinrichtung 11 umfassend Stahl ausgebildet ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kontaktarmfangeinrichtung 11 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist, wodurch ein gutes und reibungsarmes Abgleiten des Kontaktarmfortsatzes 5 von der Kontaktarmfangeinrichtung 11 gegeben ist. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die
Kontaktarmfangeinrichtung 11 als Rundniet und/oder Rohrniet 12 ausgebildet ist. Gemäß der dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform eines
Schaltgeräts 1 ist die Kontaktarmfangeinrichtung 11 als Rohrniet 12 aus Stahl ausgebildet. Ein solcher weist neben einer einfachen Herstellbarkeit und
Implementierbarkeit weiters eine hohe Formstabilität auf, wodurch ein
Verschieben des Isolationsabstandes über viele Schaltzyklen verhindert werden kann.
Besonders bevorzugt, und insbesondere bei Ausbildung des die
Kontaktarmfangeinrichtung 11 als Rundniet und/oder Rohrniet 12 einfach umzusetzen, ist, dass die Kontaktarmfangeinrichtung 11 , um eine eigene
Kontaktarmfangeinrichtungsachse, drehbar in der Sprungwippe 10 gelagert ist. Der Kontaktarmfortsatz 5 rollt daher die Kontaktarmfangeinrichtung 11 entlang, wodurch die Langlebigkeit der Anordnung weiter gesteigert werden kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Endbereich 30 des Kontaktarmfortsatzes 5 eine Abrundung aufweist, in dem Bereich, welcher zur Anlage an die
Kontaktarmfangeinrichtung 11 bei der Freigabe desselben vorgesehen ist. Dadurch kann die Abnützung an dem Kontaktarmfortsatz 5 wie auch der
Kontaktarmfangeinrichtung 11 weiter reduziert werden.
Bei der bevorzugt hakenförmigen Ausbildung des Kontaktarmfortsatzes 5 ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kontaktträgerfortsatz 5 die
Kontaktarmfangeinrichtung 11 hintergreift, wenn die beiden Teile in Eingriff stehen. Dabei ist vorgesehen, dass die Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 entsprechend ausgestaltet ist, um ein solches Hintergreifen zu ermöglichen. Die
Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 weist entsprechend bevorzugt einen stegartigen Aufbau auf, welcher zwei Seitenschenkel 39 der Sprungwippe 10 verbindet. Solches ist bei der bevorzugten, rotationssymmetrischen Ausbildung der
Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 , wie in den Figuren dargestellt, gegeben. Dabei hintergreift der Kontaktträgerfortsatz 5 die Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 .
Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass die Sprungwippe 10 im Bereich der
Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 einen Begrenzungsanschlag 13 aufweist, und dass, bei Eingriff des Kontaktarmfortsatzes 5 mit der Sprungwippe 10, die erste
Kontaktarmhaltef lache 14 an der Kontaktarmfangeinrichtung 1 1 anliegt, und eine zweite Kontaktarmhaltef lache 15 an dem Begrenzungsanschlag 13 anliegt. Die zweite Kontaktarmhaltef lache 15 ist dabei bevorzugt im Wesentlichen normal auf die erste Kontaktarmhaltef lache 14 angeordnet. Der Begrenzungsanschlag 13 verhindert ein zu weiters bzw. tiefes Eindringen des Kontaktarmfortsatzes 5 in die Sprungwippe 10. Dadurch kann die vorgesehene Funktion der Sprungeinschaltung weiters gesichert werden.
Das Schaltgerät weist eine Sprungausschaltmechanik 40 zum manuell verursachten sprungartigen Trennen der Kontakte 4, 6 auf. Die Sprungausschaltmechanik 40 umfasst dabei einen zweiten Bügel 41 , welcher analog dem ersten Bügel 37 auch als Schubstange oder Stange ausgebildet bzw. bezeichnet sein kann, und welcher zweite Bügel 41 an dem Handschalthebel 7 gelagert ist. Der zweite Bügel 41 wirkt derart mit der Klinkenauflage 22 zusammen, dass bei einer Betätigung des
Handschalthebels 7 zum Trennen der Kontakte 4, 6, die Verklinkung der
Klinkenauflage 22 mit der Klinke 20 gelöst wird.
Die Fig. 1 1 bis 19 zeigen dabei das entsprechend ausgebildete Schaltgerät 1 mit Sprungausschaltmechanik 40, wobei weiters auch wenigstens Teile der
Sprungeinschaltmechanik 8 dargestellt ist.
Der betreffende Handschalthebel 7 wird, ausgehend von einer Stellung, welche dem eingeschalteten Zustand des Schaltgeräts 1 entspricht, hin zu einer, dem ausgeschalteten Zustand des Schaltgeräts 1 entsprechenden Stellung bewegt, wobei der zweite Bügel 41 die Klinkenauflage 22 derart bewegt, dass es zu einer Lösung der Verklinkung zwischen der Klinke 20 und der Klinkenauflage 22 kommt. Das betreffende Schaltschloss 2 wird daher mittels des zweiten Bügels 41„ausgelöst", da der zweite Bügel 41 die Klinkenauflage 22 entsprechend einer Betätigung durch den Auslösestößel 38 des Auslösers 33 bewegt.
Fig. 12 zeigt die betreffenden Komponenten in axonometrischer Darstellung. Die Fig. 13 bis 16 zeigen das Einschalten des Schaltgeräts 1 mittels der
Sprungeinschaltmechanik 8, und die weiteren Fig. 17 bis 19 zeigen das Ausschalten des Schaltgeräts 1 mittels der Sprungausschaltmechanik 40.
Es sei darauf hingewiesen, dass das gegenständliche Schaltgerät 1 im Rahmen der sog. Freiauslösung auch bei einem Handschalthebel 7, welcher in der dem eingeschalteten Zustand entsprechenden Position fixiert ist, auslösen kann, und es dabei zu einer Trennung der Kontakte 4, 6 kommt. Die gegenständlich
beschriebene Sprungausschaltmechanik 40 betrifft die manuell verursachte
Trennung der zuvor geschlossenen Kontakte 4, 6 mittels einer Betätigung des Handschalthebels 7. Die betreffende Betätigung kann ungeachtet des Begriffs „manuell" auch mittels eines externen mechanischen Aktuators erfolgen, welcher den Handschalthebel 7 antreibt.
Die Klinkenauflage 22 weist gemäß der bevorzugten Ausführungsform einen
Führungsschlitz 53 auf, in welchem der zweite Bügel 41 bereichsweise verschiebbar angeordnet ist. Der zweite Bügel 41 ist dabei nicht starr mit der Klinkenauflage 22 verbunden, sondern eben in besagtem Führungsschlitz 53 längsverschiebbar angeordnet. Der Führungsschlitz 53 ist dabei bevorzugt durch zwei stummelartige Fortsätze 49 gebildet, kann jedoch auch anders ausgeführt sein.
Der Führungsschlitz 53 ist bevorzugt an einem Sprungauslösefortsatz 55 der
Klinkenauflage 22 angeordnet. Die Klinkenauflage 22 ist bevorzugt als Hebel ausgebildet, welcher an der Schaltschloss-Drehachse 23 drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist. Ein Hebelarm dieser hebelartigen Klinkenauflage 22 ist dabei durch den Auslösefortsatz 28 gebildet. Der zweite Hebelarm ist durch den
Sprungauslösefortsatz 55 gebildet, wobei die Schaltschloss-Drehachse 23 zwischen dem Auslösefortsatz 28 und dem Sprungauslösefortsatz 55 angeordnet ist. Die Klinkenauflage 22 weist weiters bevorzugt einen Sprungauslöseanschlag 54 zur Betätigung durch den zweiten Bügel 41 auf, welcher Sprungauslöseanschlag 54 bevorzugt an dem Führungsschlitz 53 angeordnet ist. Insbesondere wird der
Sprungauslöseanschlag 54 durch einen der bevorzugt zwei stummelartigen Fortsätze 49 gebildet, welche zusammen den Führungsschlitz 53 bilden.
Der zweite Bügel 41 weist weiters einen Absatz bzw. einen hakenförmigen
Endabschnitt 48 auf, um den Sprungauslöseanschlag 54 zu betätigen.
Der Handschalthebel 7 weist bevorzugt einen ersten Handschalthebelteil 42 und einen zweiten Handschalthebelteil 43 auf. Der Handgriff 45 des Handschalthebels 7 ist an dem zweiten Handschalthebelteil 43 angeordnet. Beide Handschalthebelteile 42, 43 sind um ein und dieselbe Handschalthebel- Drehachse 44 drehbar
angeordnet. Der erste Bügel 37 ist an dem ersten Handschalthebelteil 42 gelagert, und der zweite Bügel 41 ist an dem zweiten Handschalthebelteil 43 gelagert.
Der erste Handschalthebelteil 42 und der zweite Handschalthebelteil 43 sind wenigstens bereichsweise als rotationssymmetrische Körper ausgebildet. An dem zweiten Handschalthebelteil 43 sind die bereits im Zusammenhang mit der
Sprungeinschaltfunktion beschriebenen ersten und zweiten Nocken 9, 26
angeordnet. Im Bereich des zweiten Nocken 26 ist auch die Lagerung des ersten Bügels 37 angeordnet.
Der erste Handschalthebelteil 42 ist bevorzugt wenigstens bereichsweise koaxial innerhalb des zweiten Handschalthebelteils 43 gelagert. Die beiden
Handschalthebelteile 42, 43 sind dabei mittels einer innerhalb des
Handschalthebels 7 angeordneten Handschalthebel- Feder 46 hinsichtlich einer Grundposition vorgespannt. Fig. 20 zeigt eine Explosionsdarstellung des
Handschalthebels 7, wobei auch die Handschalthebel- Feder 46 dargestellt ist.
Der erste Handschalthebelteil 42 ist relativ zu dem zweiten Handschalthebelteil 43 um einen vorgebbaren Winkelbereich drehbar. Bevorzugt sind der Winkelbereich und eine Länge des zweiten Bügels 41 derart ausgebildet sind, dass die Verklinkung der Klinkenauflage 22 mit der Klinke 20 gelöst wird, wenn der Handschalthebel 7 im Bereich einer Mittenposition zwischen einer Einschaltstellung des Handschalthebels 7 und einer Ausschaltstellung des Handschalthebels 7 angeordnet ist. Die Stellung des Handschalthebels 7 ist hiebei bevorzugt durch die Stellung des Handgriffs 45 bestimmt. Dadurch kann ein gewisser Bereich realisiert werden, innerhalb dessen der Handgriff 45 und folglich auch der zweite Handschalthebelteil 43 bewegt werden kann, ohne dass es zu einem Trennen der Kontakte 4, 6 kommt. Dies ist in der Praxis wichtig, um zu verhindern, dass bereits leichte Berührungen des Handgriffs 45 zu einem Abschalten des Schaltgeräts 1 führen. Als Mittenposition wird bevorzugt die winkelmäßige Mittelstellung des Handgriffs 45 zwischen den beiden Positionen, welche einem eingeschalteten Schaltgerät 1 bzw. einem ausgeschalteten Schaltgerät 1 entsprechen, angesehen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass besagter Bereich ± 15° um die Mittenposition beträgt. Die gegenständlichen Angaben beziehen sich dabei bevorzugt auf ein Überschreiten besagter Stellung des Handgriffs 45 bzw. des zweiten Handschalthebelteils 43. Der zweite
Handschalthebelteil 43 kann daher bis zu der bestimmten Stellung bewegt werden, ohne dass ein Trennen der Kontakte 4, 6 erfolgt. Wird der zweite
Handschalthebelteil 43 über diese Stellung hinausbewegt, erfolgt das sprungartige Trennen der Kontakte 4, 6.
Die Fig. 17 und 18 zeigen jeweils Baugruppen des Schaltgeräts 1 , wobei die
Kontakte 4, 6 jeweils geschlossen sind. In Fig. 17 befindet sich auch der Handgriff 45 in der eingeschalteten Stellung. In Fig. 17 ist in teilweise aufgebrochener Darstellung auch die Verklinkungsstelle 24 dargestellt. Gegenüber Fig. 17 wurde in der Darstellung gemäß Fig. 18 der Handgriff und auch der zweite
Handschalthebelteil 43 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Dadurch gelangte der hakenförmige Endabschnitt 48 des zweiten Bügels 41 in Anlage mit dem
Sprungauslöseanschlag 54, und hat diesen bereits geringfügig weiterbewegt, wie an der Verklinkungsstelle 24 gezeigt ist. Zwar besteht die Verklinkung der Klinke 20 mit der Klinkenauflage 22 nach wie vor, und die Kontakte 4, 6 sind geschlossen, jedoch befinden sich Klinke 20 und Klinkenauflage 22 nur noch sehr wenig in Anlage. Gut zu erkennen im Vergleich der beiden Figuren 17 und 18 ist, dass jeweils der erste Handschalthebelteil 42 durch den Kipphebel 51 an dem
Rastvorsprung 50 gehalten wird, und sich nur der zweite Handschalthebelteil 43 bewegt hat. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Handschalthebelteil 43 einen segmentartigen Ausschnitt 47 auf, wie in Fig. 20 dargestellt. In diesem Ausschnitt 47 sind der erste und der zweite Nocken 9, 26 des ersten
Handschalthebelteils 42 angeordnet. Die Feder innerhalb des Handschalthebels 7 drückt den ersten Handschalthebelteil 42 mit einer Kante des segmentartigen Ausschnitts 47 gegen den ersten Nocken 9. Der zweite Handschalthebelteil 43 kann daher gegenüber dem ersten Handschalthebelteil 42 um die Handschalthebel- Drehachse 44 bewegt werden.
An dem ersten Handschalthebelteil 42 ist ein Rastvorsprung 50 angeordnet.
Bevorzugt ist der Rastvorsprung 50 im Bereich des ersten Nockens 9 angeordnet, bzw. anschließend an den ersten Nocken 9. Beim Einschalten des Schaltgeräts 1 gibt der erste Nocken 9 den Kontaktarm 3 frei, sodass es zum Schließen der Kontakte 4, 6 kommt. Neben, bzw. in den Darstellungen unterhalb, des ersten Handschalthebelteils 42 ist ein schwenkbar gelagerter Kipphebel 51 als weiterer Teil des Schaltschlosses 2 angeordnet. Der Kipphebel 51 greift in den Rastvorsprung 50 ein, und hält den ersten Handschalthebelteil 42 in dessen Stellung fest. Der zweite Handschalthebelteil 43 ist gegenüber dem, durch den Kipphebel 51 festgehaltenen ersten Handschalthebelteil 42 bewegbar, wodurch es bei
Überschreiten einer bestimmten Stellung zum Auslenken der Klinkenauflage 22 und folglich zum Trenne der Kontakte 4, 6 kommt. Der segmentartige Ausschnitt 47 an dem zweiten Handschalthebelteil 43 ist entsprechend auszuführen bzw. zu bemessen, dass eine entsprechend weitere Verdrehung des zweiten
Handschalthebelteils 43 möglich ist, ohne dass der zweite Handschalthebelteil 43 zuvor an dem zweiten Nocken 26 anstößt.
Beim Trennen der Kontakte 4, 6 wird auch der Kontaktarmträger 19 bewegt. An dem Kontaktarmträger 19 ist einen Kontaktarmträger- Fortsatz 52 angeordnet, welcher bei geöffneten Kontakten 4, 6 den Kipphebel 51 von dem Rastvorsprung 50 wegdrückt. Während des Öffnungsvorganges der Kontakte 4, 6 wird daher der Kipphebel 51 von dem Rastvorsprung 50 abgehoben, wodurch der erste
Handschalthebelteil 42 gegenüber dem zweiten Handschalthebelteil 43
zurückschwenken kann, und der erste Nocken 9 wieder an dem segmentartigen Ausschnitt 47 anliegt. Der Kipphebel 51 ist entsprechend federbelastet, wodurch dieser in Richtung auf den ersten Handschalthebelteil 42 gedrückt wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1 . Schaltgerät (1 ), insbesondere Schutzschaltgerät, mit einem
gehäusefesten Kontakt (6) und einem beweglichen Kontakt (4), wobei der bewegliche Kontakt (4) an einem, beweglich in dem Schaltgerät (1 ) angeordneten, Kontaktarm (3) angeordnet ist, wobei der bewegliche Kontakt (4) zur Kontaktierung des gehäusefesten Kontakts (6) und Bildung eines leitenden Strompfads durch das Schaltgerät (1 ) vorgesehen ist, wobei das Schaltgerät (1 ) ein Schaltschloss (2) aufweist, welches mit dem Kontaktarm (3) verbunden ist, wobei das Schaltschloss (2) eine Klinke (20) und eine Klinkenauflage (22) aufweist, wobei die
Klinkenauflage (22) eine Verklinkungsstelle (24) zum Verklinken der Klinke (20) mit der Klinkenauflage (22) aufweist, wobei das Schaltgerät (1 ) weiters einen
Handschalthebel (7) aufweist, welcher Handschalthebel (7) zur Kontaktierung des beweglichen Kontakts (4) mit dem gehäusefesten Kontakt (6) mittels eines ersten Bügels (37) mit der Klinke (20) verbunden ist, wobei das Schaltgerät (1 ) eine Sprungausschaltmechanik (40) zum manuell verursachten sprungartigen Trennen der Kontakte (4, 6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem
Handschalthebel (7) weiters ein zweiter Bügel (41 ) derart gelagert ist, dass eine Betätigung des Handschalthebels (7) zum Trennen des beweglichen Kontakts (4) von dem gehäusefesten Kontakt (6), die Verklinkung der Klinkenauflage (22) mit der Klinke (20) löst.
2. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenauflage (22) einen Führungsschlitz (53) aufweist, in welchem der zweite Bügel (41 ) bereichsweise verschiebbar angeordnet ist.
3. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenauflage (22) einen Sprungauslöseanschlag (54) zur Betätigung durch den zweiten Bügel (41 ) aufweist, welcher Sprungauslöseanschlag (54) bevorzugt an dem Führungsschlitz (53) angeordnet ist.
4. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalthebel (7) einen ersten Handschalthebelteil (42) und einen zweiten Handschalthebelteil (43) aufweist, wobei der erste
Handschalthebelteil (42) und der zweite Handschalthebelteil (43) um dieselbe Handschalthebel-Drehachse (44) drehbar angeordnet sind, wobei ein Handgriff (45) des Handschalthebels (7) an dem zweiten Handschalthebelteil (43) angeordnet ist, wobei der erste Bügel (37) an dem ersten Handschalthebelteil (42) gelagert ist, und wobei der zweite Bügel (41 ) an dem zweiten Handschalthebelteil (43) gelagert ist, und wobei der erste Handschalthebelteil (42) relativ zu dem zweiten
Handschalthebelteil (43) um einen vorgebbaren Winkelbereich drehbar ist.
5. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelbereich und eine Länge des zweiten Bügels (41 ) derart ausgebildet sind, dass die Verklinkung der Klinkenauflage (22) mit der Klinke (20) gelöst wird, wenn der Handschalthebel (7) im Bereich einer Mittenposition zwischen einer
Einschaltstellung des Handschalthebels (7) und einer Ausschaltstellung des
Handschalthebels (7) angeordnet ist.
6. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Handschalthebelteil (42) und der zweite Handschalthebelteil (43) wenigstens bereichsweise als rotationssymmetrische Körper ausgebildet sind.
7. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Handschalthebelteil (42) wenigstens bereichsweise koaxial innerhalb des zweiten Handschalthebelteils (43) gelagert ist.
8. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass an dem ersten Handschalthebelteil (42) ein Rastvorsprung (50) angeordnet ist, und dass der Rastvorsprung (50) in der Einschaltstellung des Handschalthebels (7) mit einem schwenkbar gelagerten Kipphebel (51 ) des
Schaltschlosses (2) zusammenwirkt, um den Handschalthebel (7) in der
Einschaltstellung zu halten.
9. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktarm (3) mit einem Kontaktarmträger (19) des Schaltschlosses (2) verbunden ist, und dass der Kontaktarmträger (19) einen Kontaktarmträger- Fortsatz (52) aufweist, welcher bei geöffneten Kontakten (4, 6) den Kipphebel (51 ) von dem Rastvorsprung (50) wegdrückt.
10. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kontaktarm (3) an einem, dem beweglichen Kontakt (4) abgewandten Ende einen Kontaktarmfortsatz (5) aufweist, dass das Schaltgerät (1 ) weiters eine Sprungeinschaltmechanik (8) aufweist, welche
Sprungeinschaltmechanik (8) eine drehbeweglich gelagerte, und von einem ersten Nocken (9) des Handschalthebels (7) gesteuerte Sprungwippe (10) mit einer Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) zum Kontakt mit dem Kontaktarmfortsatz (5) aufweist, und dass die Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) eine Oberflächenhärte aufweist, welche größer gleich einer Oberflächenhärte des Kontaktarmfortsatzes (5) ist.
11. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) umfassend Metall ausgebildet ist.
12. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) umfassend Stahl ausgebildet ist.
13. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kontaktträgerfortsatz (5) hakenförmig ausgebildet ist.
14. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kontaktträgerfortsatz (5) die Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) hintergreift.
15. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
16. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) als Rundniet und/oder Rohrniet (12) ausgebildet ist.
17. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) drehbar in der Sprungwippe (10) gelagert ist.
18. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sprungwippe (10) im Bereich der
Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) einen Begrenzungsanschlag (13) aufweist, und dass, bei Eingriff des Kontaktarmfortsatzes (5) mit der Sprungwippe (10), eine erste Kontaktarmhaltefläche (14) an der Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) anliegt, und eine zweite Kontaktarmhaltefläche (15) an dem Begrenzungsanschlag (13) anliegt.
19. Schaltgerät (1 ) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktarmhaltefläche (1 ) im Wesentlichen normal auf die zweite
Kontaktarmhaltefläche (15) angeordnet ist.
20. Schaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sprungwippe (10) als drehbeweglich gelagerter Hebel ausgebildet ist, dass Kontaktarmfangeinrichtung (11 ) an einem ersten Hebelarm (16) der Sprungwippe (10) angeordnet ist, und dass ein zweiter Hebelarm (17) der Sprungwippe (10) als Betätigungsfortsatz (18) zum Kontakt mit der ersten Nocke (9) des Handschalthebels (7) ausgebildet ist.
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