WO2016005137A1 - Auslöseeinrichtung für ein elektrisches schaltgerät - Google Patents

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WO2016005137A1
WO2016005137A1 PCT/EP2015/062997 EP2015062997W WO2016005137A1 WO 2016005137 A1 WO2016005137 A1 WO 2016005137A1 EP 2015062997 W EP2015062997 W EP 2015062997W WO 2016005137 A1 WO2016005137 A1 WO 2016005137A1
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WO
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additional mass
blocking element
blocking
movement
drive
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/062997
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English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Löbner
Gunnar Lutzke
Simon Purschke
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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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
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/44—Automatic release mechanisms with or without manual release having means for introducing a predetermined time delay
    • H01H71/446—Automatic release mechanisms with or without manual release having means for introducing a predetermined time delay making use of an inertia mass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H9/563—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for multipolar switches, e.g. different timing for different phases, selecting phase with first zero-crossing

Definitions

  • the invention relates to a triggering device for an electrical switching device comprising a blocking element, a drive element for the blocking element and an additional mass element.
  • a triggering device is known for example from German Utility Model DE 297 15 900 Ul.
  • a triggering device is described with a trip coil, wherein a trigger is movable by means of the trip coil.
  • a plastic pin of the trigger serves to actuate a latch.
  • a threaded rod is attached, which carries one or more threaded nuts.
  • the total mass of the trigger is changeable to set a certain response time of the triggering device.
  • friction conditions may change, so that the response of the triggering device may be subject to change.
  • a triggering device for an electrical switching device is used to trigger a switching operation of the electrical switching device.
  • an electrical switching device may have relatively movable switching contact pieces, wherein a relative movement of the switching contact pieces each other can be triggered by the triggering device.
  • a drive unit is provided which moves the electrical switching contact pieces in a predetermined time relative to each other over a certain distance.
  • Such a drive unit may for example have a drive motor. In this case, if appropriate, the drive motor can initiate a movement of the switching contact pieces of the switching device by using appropriate gears.
  • an energy storage device which undergoes a charge in order to effect a movement of switching contact pieces of the electrical switching device when the triggering device is triggered.
  • energy storage for example, mechanical energy storage, such as springs, z.
  • gas springs, coil springs, leaf springs, etc. electrical storage, z.
  • capacitors, accumulators, etc. be.
  • the callable from the drive unit energy for moving the switching contact pieces of the electrical switching device can be retrieved.
  • Such retrieval can, for example, cause an unloading of an energy store, for example a spring store of a drive unit.
  • a triggering device is a kind of relay in the operation or triggering of an electrical switching device.
  • the triggering device advantageously has a drive element by means of which a blocking element can be actuated.
  • a drive element serves to couple a movement to the blocking element, wherein the blocking element can serve to release the drive unit.
  • the blocking element can trigger a discharging of an energy store of the drive unit.
  • the blocking element may be a mechanical blocking element, which may act, for example, in the manner of a bolt or a pawl. Driven by the drive element, the blocking element for Triggered the electrical switching device in motion.
  • the drive element may be, for example, an electromagnetically actuated plunger, which actuates the blocking element.
  • the blocking element can be held in a locking position in a nearly unstable position, for example via a toggle lever joint, wherein the toggle lever element is brought to collapse by the drive element, so that the
  • Locking element unlocked.
  • the blocking element has an inertia in one embodiment as a moving component. Due to the available on the switching device positions, the locking element can take only limited dimensions. If one now uses an additional mass element and connects this in particular via a kinematic chain with the blocking element, then it is possible to change the inertia of the blocking element. As a rule, the inertia of the blocking element should be increased by the additional mass element. By changing the additional mass element can be varied in a similarly designed locking element whose inertia. In particular with a rotatably mounted blocking element, the moment of inertia of the blocking element can be changed by the additional mass element.
  • the kinematic chain which can connect the blocking element to the additional mass element, can be different from a kinematic chain, which serves to actuate the blocking element by the drive element.
  • the transmission path of the drive element and the transmission path for adjusting the inertia of the blocking element are separated from each other.
  • the drive element can be designed and optimized independently of the blocking element.
  • a rigid-angle composite of additional mass element and locking element may be provided as a kinematic chain. Via a kinematic chain between the additional mass element and the blocking element, a transmission of a movement of the blocking element can be made to an additional mass element.
  • a kinematic chain has at least one transmission element which allows movement from a point A to a point B along a transmission path.
  • a movement can be transmitted from the blocking element to the additional mass element via a rigid composite (eg a web).
  • the complexity of the kinematic chain can be increased.
  • a kinematic chain may have movable transmission elements.
  • a further advantageous embodiment can provide that the additional mass element is connected to the blocking element independently of the drive element via a kinematic chain.
  • a composite of additional mass element and blocking element independently of the drive element decouples the drive element and its influences on the inertia of the blocking element.
  • the additional mass element is connected to the blocking element via a kinetic chain.
  • the drive element is connected to the blocking element via a kinematic chain.
  • the energy flow to be transmitted via the kinematic chain is reversed.
  • Energy (kinetic energy) is fed into the blocking element via the kinematic chain of the drive element.
  • Energy is coupled from the blocking element via the kinematic chain of the additional mass element.
  • mutual relationships between the additional mass element and the drive element are prevented via a kinematic chain.
  • the additional mass element is a rotating additional mass element.
  • a rotating additional mass element has an axis of rotation about which the additional mass element is rotatable.
  • Such additional mass elements may for example have a cylindrical shape, in particular with a circular cross-section, with a rotation preferably taking place about a cylinder axis.
  • Blocking element driven by the drive element rotational movement of the blocking element can be transmitted in a simplified manner to a rotating additional mass element.
  • a reduction of the movement can be provided, so that the inertia of the additional mass element via a gear in its action on the blocking element
  • the blocking element merely pivots / rotates by a few 10 °, for example 20 ° -45 °, in particular approximately 30 °, in order to trigger the electrical switching device, driven by the drive element.
  • this pivoting range of the blocking element on a rotating additional mass element can lead to a rotational movement which extends over an enlarged angular range.
  • a further advantageous embodiment may provide that the blocking element has a pawl.
  • a blocking element is a machine element, which engages in a movement path of a kinematic chain and thus restricts their possibility of movement.
  • a pawl engage behind a shoulder and block, for example, a relaxation of a tensioned spring.
  • the blocking element can give up its movement path blocking function and be moved out of the movement path, in particular a kinematic chain of the drive unit. This is how it is For example, it is possible to relax a tensioned spring by unlocking the blocking element, in particular by moving the blocking element out of a kinematic chain connected to the spring.
  • the blocking element may, for example, have a hook-shaped form, wherein the blocking element itself may be spring-loaded in the locked state. Against the spring load of the locking element can be done unlocking the locking element.
  • a blocking element may have a ramp-shaped shoulder, so that an automatic latching of the blocking element can take place. This makes it possible to control only one movement of the blocking element for triggering the electrical switching device via the triggering device, whereas an automatic latching of the blocking element can be provided with a kinematic chain of the drive unit.
  • a pawl is a locking element, which allows automatic locking, whereas unlocking is done by actively driving the pawl. Furthermore, it can be advantageously provided that the additional mass element delays a change in position of the blocking element.
  • a change in position of the blocking element for example, a ro- tation or a pivoting or even a translatory movement can be delayed by the additional mass element by the moment of inertia or the mass moment of the additional mass element acts on the blocking element.
  • additional mass element and blocking element via a kinematic chain, it is possible to influence, for example, a path-time profile of a change in position of the blocking element.
  • a further advantageous embodiment can provide that the triggering device has a first and a second blocking element, wherein the inertia of the blocking elements caused by at least one additional mass element differ from each other.
  • a triggering device for an electrical switching device may have a first and a second blocking element.
  • the first and the second blocking element may each be used for a switching pole of a multi-pole electrical switching device, wherein a plurality of sets of relatively movable switching contact pieces of the respective switching poles during a switching operation (triggered by the triggering device) are to be moved.
  • the individual contact sets of relatively movable switching contact pieces should perform relatively relative to each other in a certain time sequence relative movement. For example, it may be provided that a time-shifted movement of the switching contact pieces of individual switching contact sets takes place, so that, for example, to the individual
  • Switching poles of the electrical switching device takes place at different times interrupting a current path by means of relatively movable switching contact pieces.
  • the temporal response of the blocking element can be changed. This makes it possible to control the drive elements of a plurality of locking elements at the same time, due to the effect of at least one additional mass element, a certain time sequence of movements of the locking elements and, consequently, the relative movements of the individual contact sets of switching contact pieces of the switching poles.
  • some or all blocking elements are equipped with an additional mass element, wherein the masses of the additional mass elements may differ from each other. Thus, it is for example possible to compensate for production-related tolerances of the triggering device on the additional mass elements and so to provide tripping devices with adjustable tripping behavior.
  • a further advantageous embodiment can provide that the triggering device has a first and a second blocking element, wherein the inertia of the blocking elements caused by at least one additional mass element substantially coincide.
  • at least one additional mass element for the time-delayed movement of locking elements of a triggering device can also be provided to use at least one additional mass element in order to achieve a simultaneous movement of the blocking elements.
  • at least one of a plurality of pawls or some or all of the pawls may be equipped with an additional mass element, wherein the additional mass elements may vary with each other.
  • a further advantageous embodiment can provide that the blocking element is mounted pivotably.
  • a pivotally mounted locking element may be designed in the manner of a pawl, so that latching takes place, for example, spring-loaded automatically.
  • spring-loaded self-locking occurs through the blocking element, so that only for unlocking the blocking element a triggering device for the electrical switching device is activated.
  • the pivoting range of the pivoting element can thereby cover different angles.
  • the pivot lever by a few 10 °, in particular between 10 ° and 40 °, preferably about 30 ° to rotate.
  • a pivoting movement of the blocking element when triggered, ie when driving the blocking element by means of the drive element, is transmitted to the additional mass element, whereby this is set in motion.
  • the inertia of the blocking element is increased, so that depending on the dimensions of the additional mass element, a more or less strong delaying movement is achieved on the blocking element.
  • the drive element can be braked by the inertia of the blocking element supported by an additional mass element.
  • a further advantageous embodiment can provide that the kinematic chain has a transmission.
  • the kinematic chain which connects the additional mass element with the blocking element, may be equipped with a transmission, wherein the transmission preferably causes a translation (transformation) of a movement between the blocking element and additional mass element.
  • the blocking element it is possible for the blocking element to be driven by the drive element at a speed / angular speed, whereas the additional mass element is moved at a speed / angular velocity which is increased in relation thereto.
  • This provides the possibility of effecting a force conversion via the transmission in order to reinforce the inertia, which is present on the moving additional mass element, for example in the form of a mass moment of inertia or in the form of a torque, in its effect on the blocking element.
  • an additional mass element compared to an untranslated coupling of the additional mass element with the blocking element experience a mass reduction with constant effect.
  • the overall arrangement with the same functionality can be carried out with lower mass and more compact.
  • the mass element as well as the blocking element can in each case rest on a rotatable shaft, wherein the waves can preferably be arranged / aligned parallel to one another, in particular coaxially to one another.
  • the possibility is given to easily use gears in the form of spur gears whose teeth mesh.
  • the offset between the waves, which carry the blocking element or the additional mass element can vary the offset between the waves, which carry the blocking element or the additional mass element.
  • a spur gear with a larger number of teeth Preferably should be arranged on the shaft which carries the locking element, a spur gear with a larger number of teeth, as a spur gear on the shaft which carries the additional mass element.
  • a translation is made possible which enhances the inertia of the additional mass element with respect to the effect on the blocking element.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the structure of a
  • Figure 2 shows a structural design of a triggering device in a perspective view
  • the switching device 1 has a first switching contact piece 2 and a second switching contact piece 3.
  • the first switching contact piece 2 is shown by way of example in FIG. 1 as pivotably mounted.
  • the second switching contact piece 3 is designed to be stored stationary.
  • other types of relative movements between the first and the second switching contact piece 2, 3 are possible.
  • the second switching contact piece 2 is shown by way of example in FIG. 1 as pivotably mounted.
  • Switching contact 3 be designed to be movable, whereas the first switching contact piece 2 is designed to be stationary.
  • first and the second switching contact piece 2, 3 may be part of a contact system having arcing contact pieces and rated current contact pieces, wherein the first and / or the second switching contact piece 2, 3 take over the function of an arcing contact piece and / or a rated current contact piece.
  • FIG. 1 shows a single-pole design of the electrical switching device.
  • a plurality of switching poles are constructed identically and belong together to form an electrical switching device 1, so that the electrical switching device is a multi-pole electrical switching device, which can serve the switching of a multi-phase electric power transmission network.
  • a set of switching contact pieces 2, 3 may be arranged, which are movable relative to each other.
  • Each of the switching poles can be assigned a separate blocking element and a separate drive element of a triggering device.
  • a movement on the first switching contact piece 2 can be coupled, wherein the switching rod 4 can act, for example, electrically insulating.
  • the shift rod 4 is linearly movable. By means of a corresponding coupling of the first switching contact piece 2, this linear movement can be converted into a pivoting movement of the first switching contact piece 2.
  • the shift rod 4 is connected to a drive unit 5 which serves to drive a relative movement between the first shift contact piece 2 and the second shift contact piece 3.
  • the drive unit 5 is equipped with an energy store 6.
  • the energy store 6 is designed as a storage spring in the form of a helical spring. The coil spring is struck with its one end to a base of the energy storage 6.
  • FIG. 1 shows the charged / tensioned state of the energy store 6, wherein in the tensioned state of the energy storage device 6 in the present case, the first switching contact piece 2 and the second switching contact piece 3 contact each other.
  • the stored energy in the energy storage 6 can be converted into a movement of the shift rod 4 and consequently in a relative movement between the first and the second switching contact piece 2, 3.
  • a spontaneous discharge of the energy store 6 is interrupted by a triggering device for the electrical switching device 1.
  • the triggering device for the electrical switching device 1 a blocking element 8.
  • the locking element 8 is in the present case designed as a pawl, which is rotatably mounted stationary.
  • the blocking element 8 is pressed by means of a holding spring 9 with its blocking region in the direction of the switching rod 4 acting as a kinematic chain between the electrical switching device 1 and the drive unit 5.
  • the shift rod 4 has a locking shoulder 10, behind which engages the blocking region of the locking element 8 and blocks.
  • the locking shoulder 10 is moved with respect to a displacement axis of the shift rod 4 from the blocking area of the locking element 8 (broken solid line of the locking shoulder 10).
  • the locking shoulder 10 presses against the spring-loaded (via retaining spring 9) locking elements 8 and unlocks the blocking element 8.
  • the locking element 8 engages behind the locking shoulder 10 and the locking shoulder 10th is pressed against the blocking element 8, so that the
  • Mobility of the kinematic chain, in which the shift rod 4 is integrated, is limited.
  • the blocking element 8 can be set into a pivoting movement, wherein the drive element 11 has, by way of example, a plunger coil.
  • the drive element 11 has, by way of example, a plunger coil.
  • an iron core 12 is moved linearly.
  • the iron core 12 is connected via a kinematic chain with the blocking element 8, so a movement of the iron core 12 is converted into a pivoting movement of the blocking element 8.
  • the drive element 11 serves to move the blocking element 8, wherein this movement serves to unlock the blocking element 8.
  • actuation of the drive element 11 takes place for example by energizing the plunger coil.
  • the iron core 12 is pulled into the plunger, creating a
  • Pivoting movement of the locking element 8 takes place against the force of the retaining spring 9 (see curved pivot arrow in broken solid line on the locking element 8).
  • a first spur gear 13 is arranged on the shaft with which the blocking element 8 is rotatably mounted.
  • the spur gear 13 is arranged on the shaft with which the blocking element 8 is rotatably mounted.
  • the second spur gear 14 has a toothing, which engage in the teeth of a second spur gear 14.
  • the number of teeth of the first spur gear 13 is preferably greater than the number of teeth of the second spur gear 14.
  • the second spur gear 14 is arranged on a shaft which is connected to an additional mass element 15.
  • the additional mass element 15 is in the present case designed in a cylindrical shape with a circular cross-section.
  • a rotational movement of the second spur gear 14 has just as a rotational movement of the additional mass element 15 has the consequence.
  • the additional mass element 15 is rotated at a greater angular velocity or over a larger angle of rotation than the blocking element eighth
  • the tripping device When equipping an electrical switching device 1 with a plurality of switching poles, a plurality of drive rods 4 and a plurality of sets of first and second switching contact pieces 2, 3 are provided. Accordingly, several drive units 5 are in use.
  • the tripping device In order to trigger a plurality of switching poles of an electrical switching device, the tripping device also has a plurality of blocking elements 8 and optionally a plurality of first spur gears 13 and a plurality of second spur gears 14 and at least one additional mass elements 15. Furthermore, a plurality of drive elements 11 are used to initiate a pivoting movement of the respective plurality of locking elements 8.
  • a variable configuration of the respective additional ground elements 15 can be provided, so that additional mass elements 15 with different masses are used. Accordingly, the plurality of drive elements 11 at the same time energizing, d. H. via a trigger pulse at the same time to be addressed, wherein due to the configuration of the at least one additional mass element 15 ne enlarged / if necessary. deviating inertia on at least one
  • Locking element 8 is achieved. Due to the variance of the masses of a plurality of additional mass elements 15 to the respective blocking element 8, a time delay of the movements of the plurality of locking elements at the plurality of poles of the multi-pole electrical switching device 1 is adjustable. Thus, it is possible, for example, a time staggering between the switching movements and the relative movements of the first and second switching contact pieces 2, 3 of the respective contact sets of the individual To force switching poles or even a simultaneous relative movement between the first and second switching contact pieces 2, 3 of the plurality of switching poles of the electrical switching device 1 to achieve.
  • the masses of the additional mass elements 15 can be designed differently from each other.
  • Figures 2 and 3 show a structural design possibility of a triggering device. It has been dispensed with the representation of a drive unit 5 and a drive rod 4 with locking shoulder 10 and an electrical switching device 1 with first and second switching contact piece 2, 3.
  • a blocking element 8a is shown, by means of which a corresponding locking shoulder 10 of a kinematic chain can be locked in order to drive switching contact pieces 2, 3 movable relative to one another.
  • the blocking element 8a is seated on a shaft which is rotatable between a first chassis plate 16 and a second chassis plate
  • chassis plates 16, 17 are arranged.
  • the chassis plates 16, 17 are over webs
  • the shaft carrying the blocking element 8 passes through the two chassis plates 16, 17, a ball bearing of the shaft being provided in the chassis plates 16, 17.
  • a first spur gear 13a is arranged, which rests on the locking member 8a pivotally positioning shaft.
  • the first spur gear 13a is connected via a second spur gear 14a to a shaft which carries an additional mass element 15a.
  • the additional mass element 15a is at the end attached to the shaft so that it can be placed on the shaft and disconnected from the shaft if necessary.
  • the shaft, which carries the second spur gear 14a and the additional mass element 15a is rotatably supported by ball bearings in a bearing block 19.
  • the bearing block 19 is struck rigidly on the side facing away from the second chassis plate 17 side of the first chassis plate 16.
  • a retaining spring 9a for spring loading of the locking element 8a is wound on both sides of the locking element 8a with several turns about the shaft rotatably supporting the locking element 8a, wherein an abutment is arranged respectively in the mutually facing sides of the chassis plates 16, 17 or on one of the webs 18.
  • a bracket connecting the windings of the retaining spring 9a abuts on a side facing away from a pawl side of the locking element 8a and positioned the locking element 8a spring loaded, so that a unlatching of the locking element 8a can take place against the contact force of the retaining spring 9a.
  • FIG. 3 shows a section through the embodiment variant, as shown in perspective in FIG.
  • the offset of the shaft which on the one hand holds the pivotable blocking element 8a and the shaft which positions the additional mass element 15a
  • the two shafts are aligned parallel to each other, with a lateral offset of the shafts is provided.
  • the lateral offset is bridged over the first spur gear 13a and the second spur gear 14a, so that the additional mass element 15a is connected to the blocking element 8a via the shafts and the intermediate spur gears 13a, 14a, so that the inertia of the blocking element 8a can be rotated by the action of the sprocket mounted additional mass element 15a is increased.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

Eine Auslöseeinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät (1) weist ein Sperrelement (8, 8a), ein Antriebselement (11) sowie ein Zusatzmasseelement (15, 15a) auf. Das Antriebselement (11) dient einem Antreiben des Sperrelementes (8, 8a), wobei das Sperrelement (8, 8a) über eine kinematische Kette mit dem Zusatzmasseelement (15, 15a) zur Einstellung der Trägheit des Sperrelementes (8, 8a) verbunden ist.

Description

Beschreibung
Auslöseeinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät Die Erfindung betrifft eine Auslöseeinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät aufweisend ein Sperrelement, ein Antriebselement für das Sperrelement sowie ein Zusatzmasseelement . Eine derartige Auslöseeinrichtung ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 15 900 Ul bekannt. Dort ist eine Auslöseeinrichtung mit einer Auslösespule beschrieben, wobei ein Auslöser mittels der Auslösespule bewegbar ist. Ein Kunststoffstift des Auslösers dient einem Betätigen einer Klinke. An dem Auslöser ist eine Gewindestange befestigt, die eine oder mehrere Gewindemuttern trägt . Durch Art und Anzahl der Gewindemuttern ist die Gesamtmasse des Auslösers veränderbar, um eine bestimmte Ansprechzeit der Auslöseeinrichtung einzustellen. Mit zunehmender Betriebszeit der bekannten Aus- löseeinrichtung können sich beispielsweise Reibungsverhältnisse ändern, so dass das Ansprechverhalten der Auslöseeinrichtung einer Veränderung unterliegen kann.
Erfindungsgemäß ergibt sich als Aufgabe, eine Auslöseeinrich- tung anzugeben, welche eine langzeitstabile Funktion aufweist .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgaben bei einer Auslöseeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Zu- satzmasseelement zur Einstellung der Trägheit, insbesondere eines Trägheitsmomentes des Sperrelements mit dem Sperrelement verbunden ist.
Eine Auslöseeinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät dient dazu, eine Schalthandlung des elektrischen Schaltgerätes auszulösen. Beispielsweise kann ein elektrisches Schaltgerät relativ zueinander bewegbare Schaltkontaktstücke aufweisen, wobei eine Relativbewegung der Schaltkontaktstücke zueinander durch die Auslöseeinrichtung ausgelöst werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass für die Bewegung der Schaltkontaktstücke eine Antriebseinheit vorgesehen ist, welche die elektrischen Schaltkontaktstücke in einer vorgegebe- nen Zeit relativ zueinander über eine bestimmte Distanz bewegt. Eine derartige Antriebseinheit kann beispielsweise einen Antriebsmotor aufweisen. Dabei kann der Antriebsmotor gegebenenfalls unter Nutzung entsprechender Getriebe eine Bewegung der Schaltkontaktstücke des Schaltgerätes initiieren. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein Energiespeicher zum Einsatz kommt, welcher eine Aufladung erfährt, um bei einem Auslösen der Auslöseeinrichtung eine Bewegung von Schaltkontaktstücken des elektrischen Schaltgerätes zu bewirken. Derartige Energiespeicher können beispielsweise mechanische Energiespeicher, wie Federn, z. B. Gasfedern, Schraubenfedern, Blattfedern usw., elektrische Speicher, z. B. Kondensatoren, Akkumulatoren usw. sein. Über die Auslöseeinrichtung kann die aus der Antriebseinheit abrufbare Energie zur Bewegung der Schaltkontaktstücke des elektrischen Schaltgerätes abgerufen werden. Derartiges Abrufen kann dabei beispielsweise ein Entladen eines Energiespeichers, beispielsweise eines Federspeichers einer Antriebseinheit, bewirken.
Die Auslöseeinrichtung kann mit einer kleineren Energie eine größere Energie, welche zum Antrieb der Schaltkontaktstücke durch die Antriebseinheit bereitgestellt wird, steuern. Insofern stellt eine Auslöseeinrichtung eine Art Relais bei der Betätigung bzw. Auslösung eines elektrischen Schaltgerätes dar. Die Auslöseeinrichtung weist dazu vorteilhaft ein An- triebselement auf, mittels welchem ein Sperrelement betätigt werden kann. Ein Antriebselement dient dazu, eine Bewegung auf das Sperrelement einzukoppeln, wobei das Sperrelement einer Freigabe der Antriebseinheit dienen kann. Insbesondere kann das Sperrelement ein Entladen eines Energiespeichers der Antriebseinheit auslösen. Insbesondere kann das Sperrelement ein mechanisches Sperrelement sein, welches beispielsweise nach Art eines Riegels oder einer Klinke wirken kann. Angetrieben durch das Antriebselement wird das Sperrelement zur Auslösung des elektrischen Schaltgerätes in Bewegung versetzt. Das Antriebselement kann beispielsweise ein elektromagnetisch betätigter Stößel sein, welcher das Sperrelement betätigt. Das Sperrelement kann dabei beispielsweise über ein Kniehebelgelenk in Sperrstellung in einer nahezu instabilen Position gehalten sein, wobei das Kniehebelelement durch das Antriebselement zum Einbruch gebracht wird, so dass das
Sperrelement entsperrt. Durch eine derartige Anordnung wir der Engergieaufwand zum Auslösen der Antriebseinheit redu- ziert. Zur Auslösung des elektrischen Schaltgerätes wird das Sperrelement der Auslöseeinrichtung entsperrt.
Das Sperrelement weist bei einer Ausgestaltung als bewegtes Bauteil eine Trägheit auf. Aufgrund der am Schaltgerät zur Verfügung stehenden Positionen kann das Sperrelement nur begrenzte Dimensionen einnehmen. Nutzt man nunmehr ein Zusatz - masseelement und verbindet dieses insbesondere über eine kinematische Kette mit dem Sperrelement, so ist es möglich, die Trägheit des Sperrelementes zu verändern. Im Regelfall dürfte durch das Zusatzmasseelement die Trägheit des Sperrelementes vergrößert werden. Durch eine Veränderung des Zusatzmasseelementes kann bei einem gleichartig ausgestalteten Sperrelement dessen Trägheit variiert werden. Insbesondere bei einem drehbar gelagerten Sperrelement kann durch das Zusatzmasseelement das Trägheitsmoment des Sperrelementes verändert werden. Die kinematische Kette, welche das Sperrelement mit dem Zusatz - masseelement verbinden kann, kann dabei verschieden von einer kinematischen Kette, welche der Betätigung des Sperrelementes durch das Antriebselement dient, sein. Insofern sind der Übertragungsweg des Antriebselementes sowie der Übertragungs- weg zur Einstellung der Trägheit des Sperrelementes voneinander getrennt. Damit kann das Antriebselement unabhängig von dem Sperrelement ausgelegt und optimiert werden. Gegebenenfalls kann ein winkelstarrer Verbund von Zusatzmasseelement und Sperrelement als kinematische Kette vorgesehen sein. Über eine kinematische Kette zwischen dem Zusatzmasseelement und dem Sperrelement kann eine Übertragung einer Bewegung des Sperrelementes auf ein Zusatzmasseelement vorgenommen werden. Bedarfsweise können durch Nutzung einer kinematischen Kette die Positionen von Sperrelement und Zusatzmasseelement voneinander entfernt werden, so dass eine vereinfachte Anpassung der äußeren Gestalt der Auslöseeinrichtung an die räumliche Situation eines elektrischen Schaltgerätes erfolgen kann. Eine kinematische Kette weist zumindest ein Übertragungselement auf, welches eine Bewegung von einem Punkt A zu einem Punkt B längs eines Übertragungsweges ermöglicht. So kann beispielsweise über einen starren Verbund (z. B. ein Steg) eine Bewe- gung von dem Sperrelement auf das Zusatzmasseelement übertragen werden. Bedarfsweise kann die Komplexität der kinematischen Kette vergrößert werden. Eine kinematische Kette kann bewegbare Transmissionselemente aufweisen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Zusatzmasseelement unabhängig vom Antriebselement über eine kinematische Kette mit dem Sperrelement verbunden ist.
Ein Verbund von Zusatzmasseelement und Sperrelement unabhän- gig von dem Antriebselement entkoppelt das Antriebselement und dessen Einflüsse von der Trägheit des Sperrelementes. Das Zusatzmasseelement ist mit dem Sperrelement über eine kinetische Kette verbunden. Das Antriebselement ist mit dem Sperrelement über eine kinematische Kette verbunden. Der über die kinematische Kette zu übertragende Energiefluss ist umgekehrt. Über die kinematische Kette des Antriebselementes wird Energie (Bewegungsenergie) in das Sperrelement eingespeist. Über die kinematische Kette des Zusatzmasseelementes wird Energie aus dem Sperrelement angekoppelt. Dadurch sind Wech- selbeziehungen zwischen Zusatzmasseelement und Antriebselement über eine kinematische Kette verhindert. Durch eine Verbindung von Zusatzmasseelement und Sperrelement unter Ausschluss des Antriebselementes kann weiterhin der Verschleiß an der Auslöseeinrichtung reduziert werden. Entsprechend ist die Betriebssicherheit der Auslöseeinrichtung verbessert. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Zusatzmasseelement ein rotierendes Zusatzmasseelement ist . Ein rotierendes Zusatzmasseelement weist eine Drehachse auf, um welche herum das Zusatzmasseelement drehbar ist. Derartige Zusatzmasseelemente können beispielsweise eine zylindrische Form, insbesondere mit kreisförmigem Querschnitt, aufweisen, wobei eine Rotation bevorzugt um eine Zylinderachse erfolgt. Insbesondere bei der Verwendung eines drehbar gelagerten
Sperrelementes kann eine durch das Antriebselement getriebene Drehbewegung des Sperrelementes in vereinfachter Weise auf ein rotierendes Zusatzmasseelement übertragen werden. Insbesondere kann dabei auch eine Untersetzung der Bewegung vorge- sehen sein, so dass die Trägheit des Zusatzmasseelements über ein Getriebe in seiner Wirkung auf das Sperrelement
potenzierbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Sperrelement lediglich um wenige 10°, beispielsweise 20°-45°, insbesondere ca. 30° zu einem Auslösen des elektrischen Schaltge- rätes, getrieben durch das Antriebselement, schwenkt/rotiert. Über eine entsprechende Untersetzung kann dieser Schwenkbereich des Sperrelementes an einem rotierenden Zusatzmasseelement zu einer Drehbewegung führen, die einen vergrößerten Winkelbereich überstreift.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Sperrelement eine Sperrklinke aufweist.
Ein Sperrelement ist ein Maschinenelement, welches in eine Bewegungsbahn einer kinematischen Kette eingreift und so deren Bewegungsmöglichkeit einschränkt. Beispielsweise kann eine Sperrklinke eine Schulter hintergreifen und beispielsweise ein Entspannen einer gespannten Feder blockieren. Dadurch ist der Bewegungsbereich der gesperrten Feder eingeschränkt. Mit einem Auslösen der Auslöseeinrichtung kann das Sperrelement seine den Bewegungspfad blockierende Funktion aufgeben und aus dem Bewegungspfad, insbesondere einer kinematischen Kette der Antriebseinheit, heraus bewegt werden. So ist es bei- spielsweise möglich, eine gespannte Feder durch ein Entsper- ren des Sperrelementes insbesondere durch ein Herausbewegen des Sperrelementes aus einer mit der Feder verbundenen kinematischen Kette entspannen zu lassen. Das Sperrelement kann dazu beispielsweise eine hakenförmige Gestalt aufweise, wobei das Sperrelement im gesperrten Zustand selbst federbelastet sein kann. Gegen die Federbelastung des Sperrelementes kann ein Entsperren des Sperrelementes erfolgen. Ein Sperrelement kann eine rampenförmige Schulter aufweisen, so dass ein selbsttätiges Verklinken des Sperrelementes erfolgen kann. Damit ist die Möglichkeit gegeben, lediglich eine Bewegung des Sperrelementes zum Auslösen des elektrischen Schaltgerätes über die Auslöseeinrichtung zu steuern, wohingegen ein selbsttätiges Verklinken des Sperrelementes mit einer kinema- tische Kette der Antriebseinheit vorgesehen sein kann. Eine Sperrklinke ist ein Sperrelement, welches ein selbsttätiges Sperren ermöglicht, wohingegen ein Entsperren durch ein aktives Ansteuern der Sperrklinke erfolgt. Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Zusatzmasseelement eine Lageänderung des Sperrelements verzögert .
Eine Lageänderung des Sperrelementes, beispielsweise ein Ro- tieren bzw. ein Schwenken oder auch eine translatorische Bewegung kann durch das Zusatzmasseelement verzögert werden, indem das Trägheitsmoment bzw. das Massenmoment des Zusatz - masseelementes auf das Sperrelement einwirkt. Durch eine Kopplung von Zusatzmasseelement und Sperrelement über eine kinematische Kette kann eine Beeinflussung beispielsweise eines Weg-Zeit-Profiles einer Lageänderung des Sperrelementes erfolgen .
Es ist möglich, mittels eines Zusatzmasseelementes eine zeit- liehe Verzögerung von Bewegungen mehrerer Sperrelemente oder eine zeitliche Übereinstimmung der Bewegungen mehrerer Sperrelemente zu erzielen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Auslöseeinrichtung ein erstes und ein zweites Sperrelement aufweist, wobei die Trägheiten der Sperrelemente bewirkt durch zumindest ein Zusatzmasseelement voneinander abweichen.
Eine Auslöseeinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät kann ein erste sowie ein zweites Sperrelement aufweisen. Beispielsweise kann das erste und das zweite Sperrelement jeweils für einen Schaltpol eines mehrpoligen elektrischen Schaltgerätes eingesetzt sein, wobei mehrere Sätze von relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücken der jeweiligen Schaltpole während eines Schaltvorganges (ausgelöst durch die Auslöseeinrichtung) zu bewegen sind. Die einzelnen Kontaktsätze von relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücken sollten dabei relativ zueinander in einer bestimmten zeitlichen Abfolge zueinander eine Relativbewegung vollziehen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein zeitlich versetztes Bewegen der Schaltkontaktstücke einzelner Schaltkontaktsätze erfolgt, so dass beispielsweise an den einzelnen
Schaltpolen des elektrischen Schaltgerätes zu unterschiedlichen Zeitpunkten eine Unterbrechung eines Strompfades mittels der relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücke erfolgt . Durch eine Ausrüstung zumindest eines der Sperrelemente mit einem Zusatzmasseelement kann das zeitliche Ansprechen des Sperrelementes verändert werden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Antriebselemente mehrerer Sperrelemente zeitgleich anzusteuern, wobei aufgrund der Wirkung zumindest eines Zusatzmasseelementes eine bestimmte zeitliche Abfolge von Bewegungen der Sperrelemente und daraus folgend der Rela- tivbewegungen der einzelnen Kontaktsätze von Schaltkontakt- stücken der Schaltpole erfolgt. Dabei kann vorgesehen sein, dass lediglich eines der Sperrelemente mit einem Zusatzmasseelement ausgestattet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass einige oder alle Sperrelemente mit einem Zusatz- masseelement ausgestattet sind, wobei die Massen der Zusatzmasseelemente voneinander abweichen können. Somit ist es beispielsweise möglich, fertigungsbedingte Toleranzen der Auslöseeinrichtung über die Zusatzmasseelemente auszugleichen und so Auslöseeinrichtungen mit einstellbarem Auslöseverhalten zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Auslöseeinrichtung ein erstes und ein zweites Sperrelement aufweist, wobei die Trägheiten der Sperrelemente bewirkt durch zumindest ein Zusatzmasseelement im Wesentlichen übereinstimmen . Neben einer Nutzung zumindest eines Zusatzmasseelementes zur zeitverzögerten Bewegung von Sperrelementen einer Auslöseeinrichtung kann auch vorgesehen sein, zumindest ein Zusatzmasseelement einzusetzen, um ein zeitgleiches Bewegen der Sperrelemente zu erzielen. Dabei kann/können zumindest eine von mehreren Sperrklinken oder einige oder alle der Sperrklinken mit einem Zusatzmasseelement ausgestattet sein, wobei die Zusatzmasseelemente untereinander variieren können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Sperrelement schwenkbeweglich gelagert ist.
Eine schwenkbeweglich gelagertes Sperrelement kann nach Art einer Sperrklinke ausgestaltet sein, so dass ein Verklinken beispielsweise federbelastet selbsttätig erfolgt. Beispiels- weise kann ein Sperrelement federbelastet in eine Bewegungsbahn einer zu sperrenden kinematischen Kette hineinragen. So ist es beispielsweise möglich, das Sperrelement in eine kinematische Kette zum Halten einer gespannten Speicherfeder hineinragen zu lassen. Weiter kann vorgesehen sein, dass feder- belastet ein selbststätiges Sperren durch das Sperrelement erfolgt, so dass lediglich zum Entsperren des Sperrelementes eine Auslöseeinrichtung für das elektrische Schaltgerät angesteuert wird. Der Schwenkbereich des Schwenkelementes kann dabei verschiedene Winkel überstreifen. Bevorzugt ist der Schwenkhebel um wenige 10°, insbesondere zwischen 10° und 40°, bevorzugt ca. 30°, zu drehen. Eine Schwenkbewegung des Sperrelementes bei einem Auslösen, d.h. bei einem Antreiben des Sperrelementes mittels des Antriebselementes, wird auf das Zusatzmasseelement übertragen, wodurch dieses in Bewegung versetzt wird. Damit wird die Trägheit des Sperrelementes erhöht, so dass je nach Dimensionierung des Zusatzmasselementes ein mehr oder weniger starkes Verzögern einer Bewegung am Sperrelement erzielt wird. Dazu kann beispielsweise das Antriebselement durch die Trägheit des Sperrelementes unterstützt von einem Zusatzmasseelement gebremst werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen dass die kinematische Kette ein Getriebe aufweist.
Die kinematische Kette, welche das Zusatzmasseelement mit dem Sperrelement verbindet, kann mit einem Getriebe ausgestattet sein, wobei das Getriebe bevorzugt eine Übersetzung (Umformung) einer Bewegung zwischen Sperrelement und Zusatzmasseelement hervorruft. Dadurch ist es möglich, dass das Sperrelement getrieben durch das Antriebselement mit einer Ge- schwindigkeit/Winkelgeschwindigkeit bewegt wird, wohingegen das Zusatzmasseelement mit einer dazu erhöhten Geschwindigkeit/Winkelgeschwindigkeit bewegt wird. Damit ist die Möglichkeit gegeben, über das Getriebe eine Kraftumformung zu bewirken, um die Trägheit, welche am bewegten Zusatzmasseele- ment, beispielsweise in Form eines Massenträgheitsmomentes oder in Form eines Drehmomentes vorliegt, in seiner Wirkung auf das Sperrelement zu verstärken. Damit kann ein Zusatzmasseelement gegenüber einer nicht übersetzten Koppelung des Zusatzmasseelementes mit dem Sperrelement bei gleich bleibender Wirkung eine Massereduktion erfahren. Damit kann die Gesamt- anordnung bei gleicher Funktionalität masseärmer und kompakter ausgeführt sein. Beispielsweise können das Masseelement sowie das Sperrelement jeweils auf einer drehbaren Welle aufsitzen, wobei die Wellen bevorzugt parallel, insbesondere ko- axial zueinander angeordnet/ausgerichtet sein können. Insbesondere im Fall des Parallelversatzes der Wellen ist die Möglichkeit gegeben, in einfacher Weise Zahnräder in Form von Stirnrädern einzusetzen, deren Zähne einander kämmen. Je nach Übersetzung kann der Versatz zwischen den Wellen, welche das Sperrelement bzw. das Zusatzmasseelement tragen, variieren.
Bevorzugt sollte auf der Welle, welche das Sperrelement trägt, ein Stirnrad mit einer größeren Anzahl von Zähnen angeordnet sein, als ein Stirnrad auf der Welle, welche das Zusatzmasseelement trägt. So wird eine Übersetzung ermöglicht, welche die Trägheit des Zusatzmasseelementes bezüglich der Wirkung auf das Sperrelement verstärkt.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die Figur 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer
Auslöseeinrichtung, die
Figur 2 eine konstruktive Ausgestaltung einer Auslöseeinrichtung in perspektivischer Ansicht, die
Figur 3 einen Schnitt durch die aus der Figur 2 bekannte
Auslöseeinrichtung .
Die Figur 1 zeigt schematisch ein elektrisches Schaltgerät 1. Das Schaltgerät 1 weist ein erstes Schaltkontaktstück 2 sowie ein zweites Schaltkontaktstück 3 auf. Das erste Schaltkontaktstück 2 ist beispielhaft in der Figur 1 als schwenkbeweglich gelagert dargestellt. Das zweite Schaltkontaktstück 3 ist ortsfest gelagert ausgeführt. Neben einer derartigen Aus- gestaltung eines ersten sowie eines zweiten Schaltkontaktstückes 2, 3 sind auch weitere Arten von Relativbewegungen zwischen dem ersten beziehungsweise dem zweiten Schaltkontaktstück 2, 3 möglich. Beispielsweise kann auch das zweite
Schaltkontaktstück 3 bewegbar ausgeführt sein, wohingegen das erste Schaltkontaktstück 2 ortsfest ausgestaltet ist. Darüber hinaus können neben schwenkbaren Bewegungsformen für die Schaltkontaktstücke 2, 3 auch linear verschiebliche Ausgestaltungen oder weitere Bewegungsformen vorgesehen sein. Da- rüber hinaus können das erste sowie das zweite Schaltkontaktstück 2, 3 Teil eines KontaktSystems sein, welches Lichtbogenkontaktstücke sowie Nennstromkontaktstücke aufweist, wobei das erste und/oder das zweite Schaltkontaktstück 2, 3 die Funktion eines Lichtbogenkontaktstückes und/oder eines Nenn- stromkontaktstückes übernehmen.
Beispielhaft ist in der Figur 1 eine einpolige Ausführung des elektrischen Schaltgerätes dargestellt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere Schaltpole gleichartig aufgebaut sind und zu einem elektrischen Schaltgerät 1 zusammengehören, so dass das elektrische Schaltgerät ein mehrpoliges elektrisches Schaltgerät ist, welches dem Schalten eines mehrphasigen Elektroenergieübertragungsnetzes dienen kann. Dabei kann in jedem der Schaltpole ein Satz von Schaltkontaktstücken 2, 3 angeordnet sein, die relativ zueinander bewegbar sind. Jedem der Schaltpole kann ein separates Sperrelement sowie ein separates Antriebselement einer Auslöseeinrichtung zugeordnet sein.
Über eine Schaltstange 4 ist eine Bewegung auf das erste Schaltkontaktstück 2 einkoppelbar, wobei die Schaltstange 4 beispielsweise elektrisch isolierend wirken kann. Die Schaltstange 4 ist linear beweglich. Über eine entsprechende Ankop- pelung des ersten SchaltkontaktStückes 2 kann eine Umformung dieser linearen Bewegung in eine Schwenkbewegung des ersten Schaltkontaktstückes 2 erfolgen. Die Schaltstange 4 ist mit einer Antriebseinheit 5 verbunden, welche einem Treiben einer Relativbewegung zwischen erstem Schaltkontaktstück 2 und zweitem Schaltkontaktstück 3 dient. Dazu ist vorliegend die Antriebseinheit 5 mit einem Energiespeicher 6 ausgestattet. Beispielhaft ist der Energiespeicher 6 als Speicherfeder in Form einer Schraubenfeder ausgeführt. Die Schraubenfeder ist mit ihrem einen Ende an einer Basis des Energiespeichers 6 angeschlagen. Mittels einer Speicherladeeinheit, hier ein
Elektromotor 7, kann der Energiespeicher 6 geladen, d. h. die Speicherfeder gespannt, werden. In der Figur 1 ist der geladene/gespannte Zustand des Energiespeichers 6 dargestellt, wobei im gespannten Zustand des Energiespeichers 6 vorliegend das erste Schaltkontaktstück 2 sowie das zweite Schaltkontaktstück 3 einander kontaktieren. Die im Energiespeicher 6 gespeicherte Energie kann in eine Bewegung der Schaltstange 4 und folglich in eine Relativbewegung zwischen dem ersten sowie dem zweiten Schaltkontaktstück 2, 3 gewandelt werden.
Eine spontane Entladung des Energiespeichers 6 wird durch eine Auslöseeinrichtung für das elektrische Schaltgerät 1 un- terbunden. Dazu weist die Auslöseeinrichtung für das elektrische Schaltgerät 1 ein Sperrelement 8 auf. Das Sperrelement 8 ist vorliegend als Sperrklinke ausgeführt, welche drehbeweglich ortsfest gelagert ist. Das Sperrelement 8 wird mittels einer Haltefeder 9 mit seinem Sperrbereich in Richtung der als kinematische Kette zwischen dem elektrischen Schaltgerät 1 und der Antriebseinheit 5 wirkenden Schaltstange 4 ge- presst. Die Schaltstange 4 weist eine Sperrschulter 10 auf, hinter welche der Sperrbereich des Sperrelementes 8 eingreift und sperrt. Im ausgeschalteten Zustand des elektrischen
Schaltgerätes 1 ist die Sperrschulter 10 bezüglich einer Verschiebeachse der Schaltstange 4 aus dem Sperrbereich des Sperrelementes 8 herausbewegt (unterbrochene Volllinie der Sperrschulter 10) . Bei/während einer Einschaltbewegung und einem gespannten Energiespeicher 6 drückt die Sperrschulter 10 gegen das federbelastete (über Haltefeder 9) Sperrelemente 8 und entsperrt das Sperrelement 8. Mit einem Erreichen eines gespannten Zustandes des Energiespeichers 6 hintergreift das Sperrelement 8 die Sperrschulter 10 und die Sperrschulter 10 wird gegen das Sperrelement 8 gepresst, so dass die
Bewegbarkeit der kinematischen Kette, in welche die Schaltstange 4 eingebunden ist, begrenzt wird.
Mittels eines Antriebselementes 11 kann das Sperrelement 8 in eine Schwenkbewegung versetzt werden, wobei das Antriebsele- ment 11 beispielhaft eine Tauchspule aufweist. Bei einem durch Bestromen der Tauchspule des Antriebselementes 11 wird ein Eisenkern 12 linear bewegt. Der Eisenkern 12 ist über eine kinematische Kette mit dem Sperrelement 8 verbunden, so dass eine Bewegung des Eisenkerns 12 in eine Schwenkbewegung des Sperrelementes 8 überführt wird. Dabei dient das Antriebselement 11 einem Bewegen des Sperrelementes 8, wobei diese Bewegung einem Entsperren des Sperrelementes 8 dient.
Mit Vorliegen einer Auslöseentscheidung/eines Auslösebefehls, d. h. ein Ausschalten des elektrischen Schaltgerätes 1 ist erwünscht, erfolgt ein Betätigen des Antriebselementes 11 beispielsweise durch Bestromen der Tauchspule. Der Eisenkern 12 wird in die Tauchspule hineingezogen, wodurch eine
Schwenkbewegung des Sperrelementes 8 ausgelöst ist. Die
Schwenkbewegung des Sperrelementes 8 erfolgt gegen die Kraft der Haltefeder 9 (siehe gekrümmter Schwenkpfeil in unterbrochener Volllinie am Sperrelement 8) .
Auf der Welle, mit welcher das Sperrelement 8 drehbar gelagert ist, ist ein erstes Stirnrad 13 angeordnet. Das Stirnrad
13 weist eine Verzahnung auf, welche in die Zähne eines zweiten Stirnrades 14 eingreifen. Die Anzahl der Zähne des ersten Stirnrades 13 ist bevorzugt größer als die Anzahl der Zähne des zweiten Stirnrades 14. Das zweite Stirnrad 14 ist auf einer Welle angeordnet, welche mit einem Zusatzmasseelement 15 verbunden ist. Das Zusatzmasseelement 15 ist vorliegend in einer Zylinderform mit kreisförmigem Querschnitt ausgeführt. Eine Drehbewegung des zweiten Stirnrades 14 hat eine ebensolche Drehbewegung des Zusatzmasseelementes 15 zur Folge hat. Bei einer Schwenkbewegung des Sperrelementes 8, getrieben durch das Antriebselement 11, erfolgt eine Mitnahme des ersten Stirnrades 13, welches auf der Welle aufsitzt, welche ei- ne Schwenkbewegung des Sperrelementes 8 realisiert. Über die Kontaktierung des ersten Stirnrades 13 mit dem zweiten Stirnrad 14 wird diese Bewegung übersetzt, wobei aufgrund der Übersetzung des durch das erste und das zweite Stirnrad 13,
14 gebildeten Getriebes das Zusatzmasseelement 15 mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit beziehungsweise über einen größeren Drehwinkel gedreht wird als das Sperrelement 8.
Durch die Einkoppelung des Zusatzmasseelementes 15 erfolgt eine Einbringung einer zusätzlichen Trägheit in das Sperrele- ment 8, wobei das Zusatzmasseelement 15 über eine kinematische Kette, in welcher das erste sowie das zweite Stirnrad 13, 14 als Getriebe wirken, mit dem Sperrelement 8 verbunden ist. Diese kinematische Kette ist dabei unabhängig von der kinematischen Kette, welche einem Treiben des Sperrelementes 8 zum Auslösen des elektrischen Schaltgerätes 1 dient, mit dem Sperrelement 8 verbunden.
Bei einer Ausstattung eines elektrischen Schaltgerätes 1 mit mehreren Schaltpolen sind mehrere Antriebsstangen 4 und mehrere Sätze von ersten und zweiten Schaltkontaktstücken 2, 3 vorgesehen. Entsprechend sind auch mehrere Antriebseinheiten 5 im Einsatz. Um eine Auslösung von mehreren Schaltpolen eines elektrischen Schaltgerätes vorzunehmen, weist die Auslö- seeinrichtung auch mehrere Sperrelemente 8 sowie gegebenenfalls mehrere erste Stirnräder 13 sowie mehrere zweite Stirnräder 14 und zumindest ein Zusatzmasseelemente 15 auf. Weiterhin sind auch mehrere Antriebselemente 11 genutzt, um eine Schwenkbewegung der jeweils mehreren Sperrelemente 8 zu ini- tiieren. Um eine bestimmte zeitliche Staffelung beziehungsweise Synchronisierung der Schaltbewegungen der ersten sowie zweiten Schaltkontaktstücke 2, 3 der Kontaktsätze der jeweiligen Schaltpole zu erzielen, ist eine variable Ausgestaltung der jeweiligen Zusatzmasseelemente 15 vorsehbar, so dass Zu- satzmasseelemente 15 mit unterschiedlichen Massen eingesetzt werden. Entsprechend können die mehreren Antriebselemente 11 bei zeitgleicher Bestromung, d. h. über einen Auslöseimpuls zum selben Zeitpunkt, angesprochen werden, wobei aufgrund der Ausgestaltung des zumindest einen Zusatzmasseelementes 15 ei- ne vergrößerte/ggf . abweichende Trägheit an zumindest einem
Sperrelement 8 erzielt wird. Durch die Varianz der Massen von mehreren Zusatzmasseelementen 15 an dem jeweiligen Sperrelement 8 ist ein Zeitverzug der Bewegungen der mehreren Sperrelemente an den mehreren Polen des mehrpoligen elektrischen Schaltgerätes 1 einstellbar. So ist es beispielsweise möglich, eine zeitliche Staffelung zwischen den Schaltbewegungen bzw. den Relativbewegungen der ersten und zweiten Schaltkontaktstücke 2, 3 der jeweiligen Kontaktsätze der einzelnen Schaltpole zu erzwingen oder auch eine zeitgleiche Relativbewegung zwischen den ersten und zweiten Schaltkontaktstücken 2, 3 der mehreren Schaltpole des elektrischen Schaltgerätes 1 zu erzielen. Bedarfsweise kann dabei beispielsweise vorgese- hen sein, von drei Schaltpolen lediglich eines der Sperrelemente 8 über eine kinematische Kette mit einem Zusatzmasseelement 15 zu koppeln oder es können einige Sperrelemente 8 mit einem jeweiligen Zusatzmasseelement 15 gekoppelt sein oder es können auch alle Sperrelemente 8 über jeweils über eine kinematische Kette mit einem Zusatzmasseelement 15 verbunden sein. Je nach bevorzugter zeitlicher Abfolge von Bewegungen der Schaltkontaktstücke 2, 3 in den einzelnen Schaltpolen können die Massen der Zusatzmasseelemente 15 voneinander abweichend ausgelegt werden.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine konstruktive Ausgestaltungsmöglichkeit einer Auslöseeinrichtung. Dabei ist auf die Darstellung einer Antriebseinheit 5 sowie einer Antriebsstange 4 mit Sperrschulter 10 sowie ein elektrisches Schaltgerät 1 mit erstem und zweitem Schaltkontaktstück 2, 3 verzichtet worden. Exemplarisch ist ein Sperrelement 8a dargestellt, mittels welchem eine entsprechende Sperrschulter 10 einer kinematischen Kette zum Antrieb relativ zueinander bewegbarer Schaltkontaktstücke 2, 3 gesperrt werden kann. Das Sperrelement 8a sitzt auf einer Welle auf, welche drehbeweglich zwischen einer ersten Chassisplatte 16 und einer zweiten Chassisplatte
17 angeordnet ist. Die Chassisplatten 16, 17 sind über Stege
18 beabstandet zueinander angeordnet, so dass zwischen den Chassisplatten 16, 17 ein Freiraum gebildet wird. Jene das Sperrelement 8 tragende Welle durchsetzt die beiden Chassisplatten 16, 17, wobei eine Kugellagerung der Welle in den Chassisplatten 16, 17 vorgesehen ist. Auf der von der zweiten Chassisplatte 17 abgewandten Seite der ersten Chassisplatte 16 ist ein erstes Stirnrad 13a angeordnet, welches auf der das Sperrelement 8a schwenkbeweglich positionierenden Welle aufsitzt. Das erste Stirnrad 13a ist über ein zweites Stirnrad 14a mit einer Welle verbunden, welche ein Zusatzmasseelement 15a trägt. Das Zusatzmasseelement 15a ist endseitig an der Welle angesetzt, so dass dieses bedarfsweise auf die Welle aufgesetzt und von der Welle abgesteckt werden kann. Die Welle, welche das zweite Stirnrad 14a sowie das Zusatzmasseelement 15a trägt, ist in einem Lagerbock 19 drehbeweglich kugelgelagert. Der Lagerbock 19 ist an der von der zweiten Chassisplatte 17 abgewandten Seite der ersten Chassisplatte 16 winkelstarr angeschlagen. Eine Haltefeder 9a zur Federbelastung des Sperrelementes 8a ist beidseitig des Sperrelementes 8a mit mehreren Windungen um die das Sperrelement 8a drehbeweglich lagernde Welle gewunden, wobei ein Widerlager jeweils in den einander zugewandten Seiten der Chassisplatten 16, 17 oder auch an einem der Stege 18 angeordnet ist. Ein die Windungen verbindender Bügel der Haltefeder 9a schlägt auf einer von einer Sperrklinke abgewandten Seite des Sperr- elementes 8a an und positioniert das Sperrelement 8a federbelastet, so dass ein Entklinken des Sperrelementes 8a gegen die Anpresskraft der Haltefeder 9a erfolgen kann.
In der Figur 3 ist ein Schnitt durch die Ausführungsvariante, wie in der Figur 2 perspektivisch gezeigt, abgebildet. Im Schnitt ist insbesondere der Versatz der Welle, welche zum einen das schwenkbewegliche Sperrelement 8a hält und der Welle, welche das Zusatzmasseelement 15a positioniert, erkennbar. Die beiden Wellen sind parallel zueinander ausgerichtet, wobei ein lateraler Versatz der Wellen vorgesehen ist. Der laterale Versatz wird über das erste Stirnrad 13a sowie das zweite Stirnrad 14a überbrückt, so dass das Zusatzmasseelement 15a über die Wellen und die zwischengeschalteten Stirnräder 13a, 14a mit dem Sperrelement 8a verbunden ist, so dass die Trägheit des Sperrelementes 8a durch die Wirkung des drehbeweglich gelagerten Zusatzmasseelementes 15a vergrößert ist .

Claims

Patentansprüche
1. Auslöseeinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät 1 aufweisend ein Sperrelement (8, 8a), ein Antriebselement (11) für das Sperrelement (8, 8a) sowie ein Zusatzmasseelement, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Zusatzmasseelement (15, 15a) zur Einstellung der Trägheit, insbesondere eines Trägheitsmomentes des Sperrelementes (8, 8a) mit dem Sperrelement (8, 8a) verbunden ist.
2. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Zusatzmasseelement (15, 15a) unabhängig vom Antriebselement (11) über eine kinematische Kette mit dem Sperrelement (8, 8a) verbunden ist.
3. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Zusatzmasseelement (15, 15a) ein rotierendes Masseelement ist.
4. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Sperrelement (8, 8a) eine Sperrklinke aufweist.
5. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Zusatzmasseelement (15, 15a) eine Lageänderung des Sperrelementes (8, 8a) verzögert.
6. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Auslöseeinrichtung ein erstes und ein zweites Sperrelement (8, 8a) aufweist, wobei die Trägheiten der Sperrelemente (8, 8a) bewirkt durch zumindest ein Zusatzmasseelement (15, 15a) voneinander abweichen.
7. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Auslöseeinrichtung ein erstes und ein zweites Sperrelement (8, 8a) aufweist, wobei die Trägheiten der Sperrelemente (8, 8a) bewirkt durch zumindest ein Zusatzmasseelement (15, 15a) im Wesentlichen übereinstimmen.
8. Auslöseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Sperrelement (8, 8a) schwenkbeweglich gelagert ist.
9. Auslöseeinrichtung einem der Ansprüche 2 bis 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die kinematische Kette ein Getriebe aufweist.
10. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Getriebe ein Zahnrad (13, 14) aufweist.
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