DE102012215207A1 - Auslösevorrichtung für eine Schalteinheit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung (10) für eine Schalteinheit, insbesondere einen Leistungsschalter, aufweisend einen Übertragungshebel (20) für die Übertragung einer Wirkkraft mit einem Sicherungsabschnitt (22) zum Sichern des Übertragungshebels (20) in einer mit der Wirkkraft vorgespannten Position und einem Abgabeabschnitt (24) zum Abgeben der Wirkkraft, weiter aufweisend eine Kraftspeichereinheit (30), welche ausgebildet ist, den Übertragungshebel (20) mit der Wirkkraft vorzuspannen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslösehebel (40) mit einem Auslöseabschnitt (44), ausgebildet für die Aufnahme einer Auslösekraft, und mit einem Klinkenabschnitt (42) für das Sichern des Übertragungshebels (20) am Sicherungsabschnitt (22) vorgesehen ist, wobei zumindest ein Rotationselement (50) vorgesehen ist, welches für eine Rolllagerung des Sicherungsabschnitts (22) und des Klinkenabschnitts (42) zueinander ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung für eine Schalteinheit und eine Schalteinheit aufweisend zumindest eine Auslösevorrichtung.
  • Auslösevorrichtungen für Schalteinheiten sind grundsätzlich bekannt und werden z. B. als Auslösemagneten bezeichnet. Sie finden insbesondere in Leistungsschaltern Einsatz. Sie dienen dazu, im Auslösefall einen elektrischen Stromkreis zu trennen. Dieses Auslösen erfolgt durch das Übergeben einer Wirkkraft auf einen entsprechenden anschließenden Wirkmechanismus. Die Auslösevorrichtung, welche auch als Auslösemagnet bekannt ist, dient dazu, sicherzustellen, dass die Wirkkraft zur Verfügung gestellt werden kann bzw. übergibt diese Wirkkraft im Falle des Auslösens an das Schaltschloss des Leistungsschalters. Hierfür ist bei bekannten Auslösevorrichtungen ein Übertragungshebel vorgesehen, welcher über eine Kraftspeichereinheit mittels einer Wirkkraft in eine vorgespannte Position geführt ist. Es existieren diverse Möglichkeiten, ein solches Schaltschloss auszulösen, z.B. via Handhabe, UVR, Push to trip, Shunt trip, Ausknopf, Auslösemagnet der ETU, Selektivauslöser etc. In der vorgespannten Position liegt die Wirkkraft über die Kraftspeichereinheit bereits am Übertragungshebel an. Über eine Klinke kann bei bekannten Auslösevorrichtungen dieser Übertragungshebel entklinkt werden, so dass die Wirkkraft durch insbesondere rotatorische Bewegung des Übertragungshebels auf einen entsprechenden nachfolgenden Wirkmechanismus übergeben wird.
  • Nachteilig bei bekannten Auslösevorrichtungen ist es, dass dieser Klinkenhebel komplett und dauerhaft mit der gleichen Wirkkraft beaufschlagt an dem Übertragungshebel anliegt, wie der Übertragungshebel selbst von der Krafteinheit beaufschlagt wird. Dies führt zu Abnutzungserscheinungen an der Kontaktstelle zwischen Übertragungshebel und der Klinke, welche insbesondere zu Abrieb und Verformung der Flächen führen können. Insbesondere durch hohe Temperaturunterschiede ist es auch möglich, dass es zu plastischen Verformungen und/oder Verkrallungseffekten kommt. Solche Effekte können zu Kraftspitzen bei der Auslösung der Verklinkung führen, welche hohe Schwankungen für die notwendige Auslösebedarfskraft darstellen. Dies kann dazu führen, dass die notwendige Kraft zum Entklinken sich über die Dauer der Benutzung der Auslösevorrichtung vergrößert. Ist jedoch an einer Schalteinheit eine definierte Auslösekraft vorgesehen, so kann dies zu der Situation führen, dass die zur Verfügung stehende Auslösekraft geringer ist als die mit der Zeit anwachsende notwendige Auslösekraft, also die jeweilige Auslösebedarfskraft. Diese Differenz führt dazu, dass ein Auslösen einer solchen Schalteinheit nicht mehr möglich ist. Es kommt also zum Defekt, im schlimmsten Fall sogar zu einem dauerhaften Kurzschluss und entsprechenden großen Schäden im elektrischen Stromkreis, welcher durch eine solche Schalteinheit abgesichert sein soll. Darüber hinaus stellt im vorliegenden Fall die Auslösebedarfskraft der Kraftverstärkung des Auslösemagneten zusammen mit einer weiteren Feder den Schwellwert zur selektiven Auslösung dar.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auslösevorrichtung für eine Schalteinheit sowie eine solche Schalteinheit mit einer Auslösevorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise eine verbesserte Dauerstabilität, insbesondere eine gleichbleibende Ausbildung der benötigten Auslösekraft, für die Auslösevorrichtung zur Verfügung stellen. Diese soll insbesondere weitestgehend unabhängig von äußeren Einflussgrößen, wie Temperatur, Verschmutzung, Teile – und Feder-Toleranzen sein.
  • Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Auslösevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Schalteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schalteinheit und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung für eine Schalteinheit, insbesondere einen Leistungsschalter, weist einen Übertragungshebel für die Übertragung einer Wirkkraft auf. Dieser Übertragungshebel ist mit einem Sicherungsabschnitt zum Sichern des Übertragungshebels in einer mit der Wirkkraft vorgespannten Position ausgestattet. Darüber hinaus weist der Übertragungshebel einen Abgabeabschnitt zum Abgeben der Wirkkraft auf. Die Auslösevorrichtung ist darüber hinaus mit einer Kraftspeichereinheit ausgestattet, welche ausgebildet ist, den Übertragungshebel mit der Wirkkraft vorzuspannen. Eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Auslösehebel mit einem Auslöseabschnitt vorgesehen ist, welcher für die Aufnahme einer Auslösekraft ausgebildet ist. Darüber hinaus ist ein Klinkenabschnitt für das Sichern des Übertragungshebels am Sicherungsabschnitt vorgesehen. Dabei ist zumindest ein Rotationselement vorgesehen ist, welches für eine Rolllagerung des Sicherungsabschnitts und des Klinkenabschnitts zueinander ausgebildet ist.
  • Eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung ist also für eine Schalteinheit, insbesondere einen Leistungsschalter ausgebildet. Die Schalteinheit kann selbstverständlich auch für einen Leitungsschalter vorgesehen sein. In allen Fällen dient die Auslösevorrichtung dazu, eine Wirkkraft zur Verfügung zu stellen, wenn ein Auslösefall vorliegt. Der Sicherungsabschnitt dient vorzugsweise als geometrische Ausbildung zum Sichern des Übertragungshebels in seiner vorgespannten Position. Das bedeutet, dass der Klinkenabschnitt sozusagen am Sicherungsabschnitt einrastet bzw. an diesem verklinkt, so dass der Auslösehebel den Übertragungshebel durch eine Korrelation der Positionierung des Klinkenabschnitts gegen den Sicherungsabschnitt in dieser vorgespannten Position sichert.
  • Die Kraftspeichereinheit kann dabei insbesondere als Federelement vorgesehen sein, so dass eine im Wesentlichen kontinuierliche Vorspannung des Übertragungshebels in der vorgespannten Position gegeben sein kann.
  • Der Auslösehebel wie auch der Übertragungshebel sind vorzugsweise rotatorisch gelagert. Das bedeutet, dass die Kraftübertragung durch Rotation, und dementsprechend über ein Drehmoment über eine Achse übertragen wird. Die entsprechenden kraftübertragenden Abschnitte, also die Anlenkung der Kraftspeichereinheit, die Positionierung des Abgabeabschnitts, wie auch die Positionierung des Auslöseabschnitts und des Klinkenabschnitts des Auslösehebels sind dementsprechend von der Rotationsachse des jeweiligen Hebels beabstandet angeordnet.
  • Ein Rotationselement ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Element, welches zumindest abschnittsweise abrollen kann. Das Abrollen erfolgt vorzugsweise auf einer ebenen bzw. im Wesentlichen ebenen Fläche. Die Rolllagerung des Sicherungsabschnitts und des Klinkenabschnitts zueinander ist dahingehend zu verstehen, dass über das Rotationselement diese Rolllagerung zur Verfügung gestellt wird. Das bedeutet, dass das Rotationselement entweder zwischen dem Sicherungsabschnitt und dem Klinkenabschnitt auf beiden Seiten an dem jeweiligen Abschnitt abrollt. Auch ist es möglich, dass das Rotationselement in einem der beiden Abschnitte rotatorisch gelagert ist und dementsprechend auf einer gegenüberliegenden Fläche des gegenüberliegenden Abschnitts abrollt.
  • Durch eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung kann die Dauerstabilität derselben erhöht werden. So wird im Gegensatz zu bekannten Verklinkungen bekannter Auslösevorrichtungen nun eine Rolllagerung zur Verfügung gestellt, so dass mit deutlich geringerem Verschleiß die Entklinkung, also das Bewegen des Auslösehebels in einer Position, in welcher der Klinkenabschnitt den Übertragungshebel nicht mehr am Sicherungsabschnitt sichert, über eine Rolllagerung möglich ist. Dieses Rollen anstelle eines Gleitens führt dazu, dass ein geringerer Abrieb die Folge ist. Auch können auf diese Weise Probleme bei Temperaturschwankungen, wie z. B. eine erhöhte Flächenpressung, Verkrallungseffekte oder Verformungen vermieden bzw. reduziert werden. ‚Dies dient dazu, über einen langen Dauereinsatz hinweg die notwendige Kraft für diesen Auslöseschritt konstant bzw. im Wesentlichen konstant zu halten.
  • Ein erfindungsgemäßes Rotationselement weist dafür vorzugsweise eine Rotationsfläche auf, die zumindest abschnittsweise rotationssymmetrisch um die Rotationsachse ausgebildet ist. So kann ein solches Rotationselement zumindest abschnittsweise als Zylinder, als Tonne bzw. als walzenförmiges Element ausgebildet sein.
  • Das Sichern bzw. Entsichern kann durch Korrelation von jeweils zwei Positionen des Auslösehebels und des Übertragungshebels beschrieben werden. So kann der Auslösehebel sich zwischen einer Sicherungsposition und einer Auslöseposition bewegen. In der Sicherungsposition befindet sich der Auslösehebel dergestalt relativ zum Übertragungshebel angeordnet, dass der Klinkenabschnitt am Sicherungsabschnitt einrastet und dementsprechend die Sicherungswirkung für den Übertragungshebel zur Verfügung stellt. In der Auslösesituation ist dieses Einklinken bzw. dieses Einrasten aufgehoben, so dass sich der Übertragungshebel frei vom Auslösehebel bewegen kann. In gleicher Weise kann der Übertragungshebel zwischen einer Vorspannposition und einer Wirkposition bewegt werden. In der Vorspannposition befindet sich der Übertragungshebel über die Kraftspeichereinheit mit der Wirkkraft vorgespannt. In dieser Position wird er auch gesichert, so dass die Vorspannposition des Übertragungshebels mit der Sicherungsposition des Auslösehebels korreliert. Bewegt sich der Auslösehebel in die Auslöseposition wird die Verklinkung aufgelöst, so dass die Wirkkraft durch Rotation des Übertragungshebels auf den Abgabeabschnitt übertragen werden kann und dort abgegeben wird. Final befindet sich nach der Abgabe der Wirkkraft der Übertragungshebel in seiner Wirkposition. Somit korreliert die Wirkposition des Übertragungshebels mit der Auslöseposition des Auslösehebels.
  • Eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass zumindest ein Rotationselement an dem Auslösehebel, insbesondere an dem Klinkenabschnitt, rotatorisch gelagert ist. Damit bewegt sich das Rotationselement mit dem Auslösehebel zwischen seiner Auslöseposition und seiner Sicherungsposition mit. Die rotatorische Lagerung erfolgt vorzugsweise über eine im Klinkenabschnitt bzw. im Auslösehebel fest angeordneten Achse. Damit kann für den Übertragungshebel ein Standardbauteil verwendet werden, so dass ausschließlich der Auslösehebel die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit sich bringt. Auf diese Weise wird auch die Nachrüstbarkeit bekannter Auslösevorrichtungen möglich, da nur ein Teil dieser Auslösevorrichtung, nämlich der Auslösehebel, in erfindungsgemäßer Weise erneuert werden muss.
  • Ebenfalls von Vorteil ist, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung zumindest ein Rotationselement an dem Übertragungshebel, insbesondere an dem Sicherungsabschnitt, rotatorisch gelagert ist. Diese Ausführungsform kann selbstverständlich mit der Ausführungsform gemäß dem voranstehenden Abschnitt kombiniert sein. So ist es nämlich grundsätzlich möglich, dass bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung auch zwei oder sogar mehr Rotationselemente vorgesehen sind, die auch an unterschiedlichen Bauelementen der Auslösevorrichtung angeordnet sein können. Das Anordnen des Rotationselements am Übertragungshebel, insbesondere am Sicherungsabschnitt, führt dazu, dass der Platzbedarf für den Auslösehebel reduziert wird. Der Übertragungshebel wird aufgrund der notwendigen Übertragung der Wirkkraft größer ausgeführt sein, so dass dieser eine leichtere Anordenbarkeit für das Rotationselement und die notwendigen Lageelemente zur Verfügung stellt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das Rotationselement an keinem der beiden Hebel, also insbesondere nicht am Übertragungshebel und auch nicht am Auslösehebel, befestigt ist. So kann ein Abrollen zwischen den beiden Abschnitten, also zwischen dem Auslösehebel und dem Übertragungshebel, ausgeführt werden. Damit sind zwei entsprechende Kontaktflächen an den jeweiligen Abschnitten notwendig, so dass ein Abrollen dazwischen zur doppelten Bewegung der beiden Abschnitte im Vergleich zur Bewegung des Rotationselements führt.
  • Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung die Kraftspeichereinheit als Federvorrichtung, insbesondere mit einer Spiralfeder, ausgebildet ist. Dies führt zu einer besonders kostengünstigen Variante der Kraftspeichereinheit. Insbesondere kann auf diese Weise eine besonders eindeutige Vorspannung erzielt werden, da z. B. mithilfe einer Vorspannschraube die eindeutige Einstellung der gewünschten Wirkkraft als Vorspannkraft möglich ist. Alternativ zu einer Federvorrichtung können insbesondere alternativ zur Spiralfeder auch elastische Materialien oder sogar Druckspeicher als Kraftspeichereinheit Verwendung finden. Auch Kombinationen aus ein oder mehreren Spiralfedern bzw. verschiedenartigen Kraftspeichern für die Kraftspeichereinheit sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich. Die Kraftspeichereinheit bringt dabei die Wirkkraft insbesondere als Zugkraft auf den Übertragungshebel auf. Im Falle der Ausbildung als Spiralfeder ist diese insbesondere als Zugfeder ausgebildet.
  • Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung der Auslöseabschnitt durch einen ersten Auslöseabschnitt und einen zweiten Auslöseabschnitt gebildet ist. Dabei kann auf jeden der beiden Auslöseabschnitte eine separate Vorrichtung die Auslösekraft aufbringen. So ist es bei Schalteinheiten häufig der Fall, dass verschiedene Auslösesituationen zur Auslösung des Übertragungshebels führen sollen. So kann z. B. eine magnetische Auslösung vorgesehen sein, welche auf einen ersten Auslöseabschnitt, insbesondere auf einen ersten Hebelabschnitt, des Auslösehebels einwirkt. Zusätzlich ist es möglich, dass z. B. über eine pneumatische Auslösung eine zweite Auslösesystematik vorgegeben ist. Diese wirkt vorzugsweise auf einen zweiten Hebelabschnitt des Auslösehebels, so dass zwei unabhängige Auslöseabschnitte voneinander unterschieden werden können. In beiden Fällen führt jedoch das Auslösen dazu, dass ein Entklinken des Übertragungshebels stattfindet, so dass dieser sich aus seiner Vorspannposition in die Wirkposition bewegen kann.
  • Eine Auslösevorrichtung gemäß dem voranstehenden Absatz kann dahingehend weitergebildet sein, dass für jeden der beiden Auslöseabschnitte ein Freilauf vorgesehen ist, welcher ein unabhängiges Bewegen des Auslösehebels für jeden der beiden Auslöseabschnitte ermöglicht. Damit wird sichergestellt, dass sich die beiden Auslöseabschnitte nicht gegenseitig sperren. Auch ein Mitziehen des jeweils anderen Auslöseabschnitts wird auf diese Weise wirksam vermieden.
  • Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung der Auslöseabschnitt ausgebildet ist, die Auslösekraft zumindest teilweise in Form eines Drehmoments aufzunehmen und/oder zu übertragen. Das ist insbesondere von Vorteil, wenn eine Auslösesituation bereits ein Drehmoment zur Verfügung stellt. Befindet sich also ein Auslösemechanismus in einer Position, in welcher ein Drehmoment an den Auslösehebel übergeben werden kann, so kann dieses Drehmoment direkt auf die Rotationsachse des Auslösehebels wirken. Auch die Übergabe kann in Form eines Drehmoments erfolgen, so dass auf diese Weise eine aufwendige Transformation zwischen Drehmoment und Kraft unterbleiben kann. Auch kann bei direkter rotatorischer Einwirkung auf die Rotationsachse des Auslösehebels der notwendige Bauraum für die Auslösevorrichtung reduziert werden.
  • Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung der Auslösehebel eine Rückstellvorrichtung, insbesondere eine Rückstellfeder, aufweist. Diese ist für die Rückstellung des Auslösehebels in einer Position ausgebildet, in welcher der Klinkenabschnitt den Sicherungsabschnitt sichert. Mit anderen Worten dient die Rückstellfeder dazu, den Auslösehebel von seiner Auslöseposition in seine Sicherungsposition zurückzubewegen. Insbesondere erfolgt dies automatisch oder semiautomatisch, sobald der Übertragungshebel von seiner Wirkposition in seine Vorspannposition zurückbewegt worden ist. Vorzugsweise ist diese Rückstellvorrichtung als Rotationsfeder ausgebildet, so dass sie direkt auf die Rotationsachse des Auslösehebels wirkt. Auf diese Weise können Kosten und Bauraum eingespart werden.
  • Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung der Sicherungsabschnitt und/oder der Klinkenabschnitt zumindest abschnittsweise eine Oberfläche mit verringertem Abrieb und/oder vergrößerter Oberflächenhärte aufweist, auf welcher das Rotationselement abrollt. Diese Oberfläche dient also dazu, den Abrieb zu reduzieren, wenn sich eine Relativbewegung zwischen dem Rotationselement und der entsprechenden Oberfläche abspielt. Bereits durch die Tatsache, dass ein Abrollen anstelle eines Abgleitens entlang dieser Oberfläche stattfindet, wurde der Abrieb reduziert. Eine weitere Verbesserung wird durch eine Bearbeitung durch die Oberfläche bzw. durch eine Veränderung des Materials der Oberfläche erzielt. So ist es möglich, dass die entsprechende Abrolloberfläche eine besonders glatte Oberfläche mit geringem Rauigkeitsgrad ist. Auch das Einsetzen von entsprechenden Platten an dem jeweiligen Abschnitt des zugehörigen Hebels ist im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich. So kann mit anderen Worten eine verstärkte Lauffläche für das Rotationselement zur Verfügung gestellt werden. Diese verstärkte Lauffläche kann auch als Konterplatte bezeichnet werden. Die Verstärkung der Lauffläche dient insbesondere auch dazu, Probleme bei Temperaturschwankungen zu vermeiden. Dies sind zum z. B. Verkrallungseffekte oder Verformungen an dieser Lauffläche. Damit können Kraftspitzen beim Entklinken besonders vorteilhaft vermieden oder reduziert werden.
  • Eine Auslösevorrichtung gemäß dem voranstehenden Absatz kann dahingehend weitergebildet sein, dass die Oberfläche mit verringertem Abrieb als eingesetztes, insbesondere als eingeschobenes, Bauteil in dem Übertragungshebel und/oder dem Auslösehebel ausgebildet ist. Das bedeutet, dass sie separat hergestellt und bearbeitet werden kann, wodurch die Kosten für die Herstellung einer solchen Oberfläche reduziert werden können. Auch kann ein solches auswechselbares eingeschobenes bzw. eingesetztes Bauteil als Verschleißteil nachrüstbar bei einer Revision ausgetauscht werden. Darüber hinaus wird auf diese Weise die Ausführungsform der beiden Hebel aus thermoplastischem Material besonders kostengünstig möglich. Als Material für die Oberfläche mit verringertem Abrieb kann vorzugsweise Keramik oder Sinter bzw. Sinterkeramik eingesetzt werden.
  • Weiter kann dann ein Vorteil erzielt werden, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung das Rotationselement als rotatorisch gelagerte Rolle ausgebildet ist, insbesondere aus Messing. Eine Rolle, vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Messing, ist eine besonders kostengünstige Ausführungsform, die die gewünschte Dauerstabilität mit sich bringt. Selbstverständlich kann auch das Rotationselement aus Kunststoff ausgeführt sein, wobei entsprechende Oberflächen mit verringertem Abrieb aus Metall bzw. aus Messing ausgebildet sind.
  • Eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung kann dahingehend weitergebildet sein, dass zumindest ein Anschlag vorgesehen ist, welcher die Relativbewegbarkeit des Auslösehebels relativ zum Übertragungshebel einschränkt. Dieser Anschlag kann z. B. an einem der beiden Hebel angeordnet sein. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, dass der Anschlag an einem umgebenden Gehäuse angeordnet ist. Er verhindert insbesondere ein Überdrehen des Auslösehebels bei der Rückstellung. Vorzugsweise ist dies in Kombination mit einer automatischen Rückstellung, z. B. durch eine Rückstellfeder, ausgeführt.
  • Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schalteinheit, insbesondere ein Leistungsschalter, aufweisend zumindest eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung. Damit bringt eine erfindungsgemäße Schalteinheit die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Auslösevorrichtung erläutert worden sind.
  • Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:
  • 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung,
  • 2 die Ausführungsform der 1 in der Auslöseposition des Auslösehebels,
  • 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung und
  • 4 die Ausführungsform der 3 in der Auslöseposition des Auslösehebels.
  • Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung 10. Diese weist zwei Hebel, nämlich einen Übertragungshebel 20 und einen Auslösehebel 40 auf. Der Übertragungshebel 20 ist rotatorisch gelagert und mit einer Kraftspeichereinheit 30 in Form einer Spiralfeder 32 mit dem Gehäuse 70 verbunden. Damit kann über die Kraftspeichereinheit 30, insbesondere über die Vorspannung der Spiralfeder 32, eine Wirkkraft als Vorspannung auf den Übertragungshebel 20 aufgegeben werden. Die Wirkkraft wirkt dabei in 1 nach unten, so dass eine Rotation des Übertragungshebels 20 entgegen dem Uhrzeigersinn durchgeführt werden soll. Diese Rotation wird jedoch vermieden, da der Auslösehebel 40 sich in seiner Sicherungsposition befindet. Damit sichert er den Übertragungshebel 20 in seiner Vorspannposition.
  • Der Auslösehebel 40 der Ausführungsform der 1 und 2 ist ebenfalls rotatorisch am Gehäuse 70 gelagert. Er weist einen Auslöseabschnitt 44 auf, an welchem ein nicht näher dargestellter Auslösemechanismus angreifen kann. Auch können hier zwei separate Auslöseabschnitte 44 angeordnet sein, welche zwei separate Auslösemechanismen zulassen. Die rotatorische Lagerung am Gehäuse 70 erlaubt ein Verschwenken des Auslösehebels 44 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn.
  • Bei dieser Ausführungsform ist am Auslösehebel 44 ein Rotationselement 50 rotatorisch gelagert. Hierfür ist eine Messingrolle als Rotationselement 50 über eine Achse des Auslösehebels 40 rotatorisch gelagert. Damit kann das Rotationselement 50 auf der entsprechenden gegenüberliegenden Fläche des Übertragungshebels 20, welche einen Teil des Sicherungsabschnitts 22 darstellt, abrollen. Rechts unten ist am Übertragungshebel 20 noch der Abgabeabschnitt 24 zu erkennen, über welchen die Wirkkraft aus der Vorspannung bei der Bewegung in die Wirkposition abgegeben werden kann.
  • Wird ein Auslösen und damit eine Übertragung der Wirkkraft gewünscht, so erfolgt eine Einwirkung einer Auslösekraft auf den Auslöseabschnitt 44 des Auslösehebels 40. Dieser bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn um seine Rotationsachse, also seine Lagerung am Gehäuse 70. Dabei beginnt das Rotationselement 50 am Sicherungsabschnitt 22 abzurollen, so dass sich das Rotationselement 50 zusammen mit dem Klinkenabschnitt 42 von seiner Sicherungsposition gemäß 1 in seine Auslöseposition gemäß 2 bewegt. Sobald der Sicherungsabschnitt 22 nicht mehr im Eingriff steht mit dem Klinkenabschnitt 42 kann die vorgespannte Wirkkraft über den Übertragungshebel 20 auf den Abgabeabschnitt 24 übergeben werden. Dabei zieht sich die Spiralfeder 32 der Kraftspeichereinheit 30 zusammen, so dass sich der Übertragungshebel 20 von seiner Vorspannposition gemäß 1 in seine Wirkposition gemäß 2 bewegt. Durch die Ausführung der Verklinkung über ein Rotationselement 50 kann Abrieb bei dieser beschriebenen Bewegungsweise vermieden werden. Der verringerte Abrieb führt dazu, dass eine konstante bzw. im Wesentlichen konstante Auslösekraft ausreicht, um eine entsprechende konstante bzw. im Wesentlichen Auslösebedarfskraft für das Auslösen zu befriedigen.
  • Die 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung 10. Sie ist grundsätzlich gleich ausgeführt wie die Ausführungsform der 1. Jedoch ist die Anordnung des Rotationselements 50 variiert. Der Auslösemechanismus bzw. der Auslösevorgang funktioniert jedoch in gleicher Weise, wie dies bereits zu den 1 und 2 erläutert worden ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Rotationselement 50 ebenfalls als Messingrolle ausgeführt, welche jedoch hier über eine Achse am Sicherungsabschnitt 22 des Übertragungshebels 20 rotatorisch gelagert ist. Der Klinkenabschnitt 42 des Auslösehebels 40 ist bei dieser Ausführungsform als Abrollfläche ausgebildet, so dass ein Abrollen hier in kinematischer Umkehr durchgeführt werden kann.
  • Weiter vorteilhaft bei dieser Ausführungsform der 3 und 4 ist das Vorsehen einer Rückstellvorrichtung 46 in Form einer Rückstellfeder für den Auslösehebel 40. Dieser wird vorgespannt, wenn sich der Auslösehebel 40 in seiner Auslöseposition gemäß 4 bewegt. Wird über eine Mechanik der Übertragungshebel 20 von seiner Wirkposition gemäß 4 in seine Vorspannposition gemäß 3 zurückbewegt, so gibt er auf diese Weise den Weg für den Auslösehebel 40 von seiner Auslöseposition gemäß 4 in seine Sicherungsposition gemäß 3 frei. Dieser Weg kann automatisch bzw. semiautomatisch durchgeführt werden, da die Rückstellvorrichtung 46 eine Kraftbeaufschlagung in dieser Bewegungsrichtung durchführt.
  • Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Erfindung, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Auslösevorrichtung
    20
    Übertragungshebel
    22
    Sicherungsabschnitt
    24
    Abgabeabschnitt
    30
    Kraftspeichereinheit
    32
    Spiralfeder
    40
    Auslösehebel
    42
    Klinkenabschnitt
    44
    Auslöseabschnitt
    46
    Rückstellvorrichtung
    50
    Rotationselement
    60
    Anschlag
    70
    Gehäuse

Claims (13)

  1. Auslösevorrichtung (10) für eine Schalteinheit, insbesondere einen Leistungsschalter, aufweisend einen Übertragungshebel (20) für die Übertragung einer Wirkkraft mit einem Sicherungsabschnitt (22) zum Sichern des Übertragungshebels (20) in einer mit der Wirkkraft vorgespannten Position und einem Abgabeabschnitt (24) zum Abgeben der Wirkkraft, weiter aufweisend eine Kraftspeichereinheit (30), welche ausgebildet ist, den Übertragungshebel (20) mit der Wirkkraft vorzuspannen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslösehebel (40) mit einem Auslöseabschnitt (44), ausgebildet für die Aufnahme einer Auslösekraft, und mit einem Klinkenabschnitt (42) für das Sichern des Übertragungshebels (20) am Sicherungsabschnitt (22) vorgesehen ist, wobei zumindest ein Rotationselement (50) vorgesehen ist, welches für eine Rolllagerung des Sicherungsabschnitts (22) und des Klinkenabschnitts (42) zueinander ausgebildet ist.
  2. Auslösevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rotationselement (50) an dem Auslösehebel (40), insbesondere an dem Klinkenabschnitt (42), rotatorisch gelagert ist.
  3. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rotationselement (50) an dem Übertragungshebel (20), insbesondere an dem Sicherungsabschnitt (22), rotatorisch gelagert ist.
  4. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftspeichereinheit (30) als Federvorrichtung, insbesondere mit einer Spiralfeder (32), ausgebildet ist.
  5. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseabschnitt (44) durch einen ersten Auslöseabschnitt (44) und einen zweiten Auslöseabschnitt (44) gebildet ist, wobei auf jedem der beiden Auslöseabschnitte (44) eine separate Vorrichtung die Auslösekraft aufbringen kann.
  6. Auslösevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden der beiden Auslöseabschnitte (44) ein Freilauf vorgesehen ist, welcher ein unabhängiges Bewegen des Auslösehebels (40) für jeden der beiden Auslöseabschnitte (44) ermöglicht.
  7. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseabschnitt (44) ausgebildet ist, die Auslösekraft zumindest teilweise in Form eines Drehmoments aufzunehmen und/oder zu übertragen.
  8. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (40) eine Rückstellvorrichtung (46), insbesondere eine Rückstellfeder, aufweist für die Rückstellung des Auslösehebels (40) in eine Position, in welcher der Klinkenabschnitt (42) den Sicherungsabschnitt (22) sichert.
  9. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsabschnitt (22) und/oder der Klinkenabschnitt (42) zumindest abschnittsweise eine Oberfläche mit verringertem Abrieb und/oder vergrößerter Oberflächenhärte aufweist, auf welcher das Rotationselement (50) abrollt.
  10. Auslösevorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mit verringertem Abrieb als eingesetztes, insbesondere als eingeschobenes Bauteil in dem Übertragungshebel (20) und/oder dem Auslösehebel (40) ausgebildet ist.
  11. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationselement (50) als rotatorisch gelagerte Rolle ausgebildet ist, insbesondere aus Messing.
  12. Auslösevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlag (60) vorgesehen ist, welcher die Relativbewegbarkeit des Auslösehebels (40) relativ zum Übertragungshebel (20) einschränkt.
  13. Schalteinheit, insbesondere Leistungsschalter, aufweisend zumindest eine Auslösevorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 12.
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