DE2546423A1

DE2546423A1 - Schnell umschaltender unterbrecher

Info

Publication number: DE2546423A1
Application number: DE19752546423
Authority: DE
Inventors: Henri Pierrot
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1975-04-14
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1976-11-04
Also published as: FR2308182A1; BR7507675A; US4045632A; DE2546423C2; ES443028A1; FR2308182B1

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

< o. MT. /375

Hünchen, den

Erb - T 2075

LA SET₁EMEGANi qUE ELECTRIQUE yjbiLs Avenue du Marechal Joffre 9200 Nanterre, Frankreich

Schnell umschaltender Unterbrecher

Die Erfindung betrifft einen Unterbrecher mit schneller Öffnung und Schließung, der in einem Gehäuse zwei feststehende Kontakte und einen beweglichen Kontakt besitzt, der am Ende eines Umschaltorgans angeordnet ist, dessen zentraler Teil eine öffnung besitzt und das an einem Ende einen Drehpunkt, der mit einem feststehenden Lager zusammenwirkt, und einen dem Drehpunkt entgegengesetzten Rand aufweist, der der Einwirkung einer gekrümmten elastischen Lamelle unterliegt, die durch Kompression zwischen diesem Rand und einem beweglichen Lager angelegt ist, das am Ende des ersten Arms eines verschwenkbaren Hebels vorgesehen ist, welches der Einwirkung eines Druckknopfes unterliegt, dessen Bewegung das bewegliche Lager mit dem Drehpunkt und dem Rand in Flucht bringen kann.

§09845/0232

DR. C. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. GRÄMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270 TEL. fO89> 22 42II. TELEX 5-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL.(07Il)S6 72 61 POSTSCHECK : MÖNCHEN 77062 -

Ein derartiger Unterbrecher ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift 833 336 bekannt.

Ferner ist aus der sowjetischen Patentschrift 128 208 ein derartiger Unterbrecher bekannt, bei dem das Umschaltorgan aus einem U-förmigen Element besteht, in dessen zentralem Bereich eine Längsöffnung vorgesehen ist, durch die feststehende und bewegliche Organe hindurchtreten, die die feststehenden und beweglichen lager bilden.

Ein Fehler, der diesen beiden bekannten Vorrichtungen gemeinsam ist, besteht darin, daß, wenn der bewegliche Kontakt mit dem feststehenden Eontakt verschweißt ist, an welchem er in der Ruhestellung anliegt, durch die Betätigung des Druckknopfes nicht eine Schwenkkraft entwickelt werden kann, die ausreicht, um diese Verschweißung zu brechen, was eine Beschädigung von Geräten verursachen kann, deren Betriebssicherheit auf der Öffnung dieses Eontakts beruht.

Wenn ferner die in diesen Unterbrechern benutzten elastischen lamellen brechen, wird die Einwirkung auf den Druckknopf nicht mehr auf das Umschaltorgan übertragen, was dieselbe Gefahr wie oben für die Geräte mit sich bringt, die mit der durch den Unterbrecher gesteuerten Schaltung verbunden sind.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und Maßnahmen zu ergreifen, die die positive öffnung des normalerweise geschlossenen Kontaktes gestatten, wenn die betreffenden Kontakte miteinander verschweißt sind, und zwar auch dann, wenn das für die schnelle Unterbrechung erforderliche elastische Element zerbrochen ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der verschwenkbare Hebel einen zweiten Arm besitzt, dessen zweites, dem ersten Ende entgegengesetzt angeordnetes Ende in

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Nahe des beweglichen Kontaktes angeordnet ist und sich unter dem aus einem starren U-Element bestehenden Umschaltorgan abstützt, wenn dieses sich unter der Einwirkung der elastischen Lamelle bei dem Erreichen der Ausfluchtung nicht verschwenkt hat, und daß der Drehpunkt des Hebels im wesentlichen in gleichen Abständen von dem Druckknopf und dem zweiten Ende angeordnet ist.

Die Untersuchung der Kinetik des Umsehaltsystems sowie der mechanischen Spannungen, die von den einzelnen Organen des Systems ausgehalten werden (angesichts des geringen Volumens, das durch die Normen für derartige Vorrichtungen festgelegt ist), haben gezeigt, daß die oben erwähnten Maßnahmen eine einwandfreie Lösung des gestellten Problems gestatten.

V/eitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, wobei auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung bei geöffnetem Gehäuse und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform bei geöffnetem Gehäuse.

Der Körper 1 des Unterbrechers, der aus einem gegossenen Material besteht, nimmt die drei folgenden Elemente auf: die beiden feststehenden Kontakte 4- und 5 des Umschalters, die jeweils durch einen metallischen Anschluß 61 bzw. 60 verlängert sind, und einen dritten Anschluß 57» der im Inneren des Gehäuses durch zwei Schenkel 8 und 10 verlängert ist, die ^jeweils eine Einkerbung bzw. 11 aufweisen (Fig. 1).

Mit diesen feststehenden Elementen arbeiten drei bewegliche Elemente und ein elastisch verformbares Organ zusammen, und zwar:

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ein Umschaltorgan 1, das an dem Schenkel 8 verschwenkbar ist und an seinem Ende 64- einen zweifachen beweglichen Kontakt trägt, der jeweils an einem der feststehenden Kontakte 5 bzw. zum Anliegen kommt;

ein verschwenkbarer Hebel 13» der an dem Schenkel 10 verschwenkbar ist und zwei Arme 56 und 55 besitzt, die sich links und rechts von dem Drehlager 11, 12 befinden; ein Druckknopf 52, der in dem Gehäuse verschiebbar montiert ist und gegenüber dem Ende 14 des ersten Arms 56 angeordnet ist, und eine gebogene elastische Lamelle 3> die sich durch Längskompression an dem ersten Arm und an einem benachbarten Bereich des Umschaltorgans abstützt.

Die verschiedenen Lager- und Drehpunkte sind folgendermaßen ausgebildet:

das Umschaltorgan 1, das aus einer Stange aus dünnem Blech mit einem U-förmigen Querschnitt besteht, ist in seinem mittleren Bereich mit einer länglichen Öffnung 50 versehen, deren erster Rand 6, der dem Ende 20 benachbart ist, in eine Einkerbung 7 des Armes 8 eintritt und ein erstes Lager bildet. Der zweite Rand der Öffnung 50, der dem ersten entgegengesetzt ist und sich damit in Nähe des Endes 64 des Umschaltorgans befindet, nimmt das erste Ende 63 der elastischen Lamelle 3 auf. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Lamelle 3 von einem aus der Öffnung stammenden Metallteil gebildet, der mit dem Umschaltorgan fest verbunden bleibt. Die Vorrichtung arbeitet jedoch auf.dieselbe Weise, wenn diese Lamelle 3 aus einem getrennten Element besteht, das sich in geeigneter Weise an dem zweiten Rand der Öffnung abstützt. Das zweite Ende 59 der Lamelle stützt sich in der Einkerbung 15 ab, die am Ende 14 des ersten Arms 56 des verschwenkbaren Hebels 13 vorgesehen ist, der ferner eine Kante 12 aufweist, die in eine Einkerbung 11 des zweiten Schenkels 10 eintritt und das Drehlager dieses Hebels bildet. Dieser zweite Schenkel ist so angeordnet, daß er die öffnung 50 in einem Bereich durchquert, der von den Enden 20 und 64 des Umschaltorgans im

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wesentlichen gleich, weit entfernt ist. Wie die Ausführungsbeispiele der S¹Ig. 1 und 2 zeigen, sind der erste Schenkel 56 sowie das Drehlager 11, 12 oberhalb des Umschaltorgans angeordnet, während der zweite Schenkel 55 des Hebels so lang ist, daß sich sein zweites Ende 16 unter dem Umschaltorgan und in Nähe des beweglichen Kontaktes 58 befindet. In Fig. 1 verläuft die elastische Lamelle y über dem Drehlager 11, 12 und der zweite Schenkel 55 durchquert die Öffnung 50» während die Lamelle 3 bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 unter dem Drehlager 11, 12 verläuft und der zweite Schenkel 56 nicht die Öffnung 50 durchquert, sondern neben dem Umschaltorgan angeordnet ist, wobei sich das Ende 16 jedoch ebenfalls unterhalb des Umschaltorgans in Nähe des Endes befindet.

Die Arbeitsweise eines derartigen Unterbrechers, bei dem sich die Kontakte schnell öffnen und schließen sollen, ist bekannt: wenn der Druckknopf die Drehung des verschwenkbaren Hebels 13 bewii^kt, gelangt das zweite Lager 15 mit dem ersten feststehenden Lager 7 und dem zweiten Sand 62 der öffnung 50 des Umschaltorgans in eine Linie, indem eine zusätzliche Komprimierung der elastischen Lamelle 3 bewirkt wird, die einen Teil ihrer Energie an das Umschaltorgan abgibt, indem es dieses zum Verschwenken bringt, sobald der zweite Lagerpunkt die Fluchtlinie passiert hat.

¥enn zwischen den Kontakten 4- und 58 Lichtbogen oder Überströme aufgetreten sind, kann zwischen den beiden Kontakten eine kleine Verschweißung auftreten, die ihre Trennung verhindert .

Die Stellung des Endes 16 des verschwenkbaren Hebels ist so gewählt, daß in diesem Fall unmittelbar nach Passieren der Fluchtlinie ein Kontakt zwischen diesem Ende und dem unteren Teil des Umschaltorgans bewirkt wird, daß eine* direkte mechanische Krafteinwirkung (d.h. nicht über das elastische Element) zwischen dem Druckknopf 52 und dem Kontakt 58 bewirkt wird, um die Lösung der Verschweißung zu bewirken.

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Ein optimales Ergebnis erhält man einerseits durch die Form des Umschaltorgans, das durch seinen U-förmigen Querschnitt eine hohe Steifheit erhält, und andererseits dadurch, daß das Drehlager 11, 12 des verschwenkbaren Hebels 13 im wesentlichen in gleichen Abständen von dem den beweglichen Kontakt tragenden Ende des Umschaltorgans und dem Ende 14 des ersten Arms des verschwenkbaren Hebels angeordnet ist. Wenn nämlich dieses Drehlager näher an dem Ende 14 vorgesehen wäre, würde sich die Kraft zur Trennung der verschweißten Kontakte verringern, während wenn das Drehlager näher an dem Ende 16 angeordnet wäre, der Weg des Druckknopfes größer sein müßte, um die Trennung· der Kontakte zu erreichen, was die.Präzision des Unterbrechungszeitpunktes beeinträchtigen würde und die Anlagen gefährden würde, die durch die zu öffnende elektrische Schaltung gesteuert werden.

Dadurch, daß der Schenkel 10 und damit das Drehlager 11, 12 bezüglich den Enden des Umsehaltorgans zentral angeordnet ist, kann der elastischen Lamelle eine große länge verliehen werden, was sich in einer geringeren Streuung der Herstellungsmaße und einer Verbesserung der mechanischen Spannungen äußert.

Die Art der lagerung des verschwenkbaren Hebels 13 ermöglicht eine zusätzliche Verbesserung der Betriebssicherheit, wenn die Wände des Gehäuses 1 Formen erhalten, die das Heraustreten des Hebels aus dem Lager 11, 12 im Fall des Bruchs der elastischen Lamelle 3 verhindern. Wie Fig. 1 zeigt, bewegt sich das zweite Ende 16 bei seiner Drehung in Nähe einer Leitfläche 19» die aus einem Teil der Innenfläche der Wand besteht. Diese Fläche besitzt eine Krümmung, deren Mittelpunkt in Nähe des Drehlagers 11,12 liegt, so daß der Hebel in dem oben erwähnten Fall in seiner Drehung weiter geführt ist und seine Sicherheitsfunktion ausführen kann, die darin besteht, das Umschaltorgan 1 anzuheben.

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Für dieses kann eine ähnliche Sicherheitsmaßnahme ergriffen werden, indem in Nähe seines Endes 20, an dem sich das aus den Flächen 6 und 7 gebildete leger befindet, eine zweite Leitfläche 18 vorgesehen wird, die der ersten Leitfläche ähnlich ist und von der Wand des Gehäuses oder von jedem beliebigen anderen festen Körper getragen wird. Der Krümmungsmittelpunkt dieser Leitfläche 18 liegt in Nähe des betreffenden Drehlagers. Mit einem geringeren Spiel könnte .ein ebener Flächenabschnitt eine vergleichbare Wirkung haben.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 hat die elastische Lamelle 3 eine weniger stark gekrümmte Form und befindet sich zwischen dem Umschaltorgan 1 und dem Drehlager 11,12. Diese Anordnung erfordert, daß der erste Schenkel 10 sowie der zweite Schenkel 55 jeweils eine öffnung aufweist oder daß der zweite Schenkel 55 des Hebels außerhalb der öffnung 50 verläuft.

Abwandlungen der Erfindung können beispielsweise darin bestehen, daß der verschwenkbare Hebel an der Stelle des Schenkels 8 angeordnet ist und daß das Lager 15» 59 feststehend ist, wobei der Druckknopf 52 auf das Ende 20 des Umschaltorgans einwirkt .

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Unterbrecher mit schneller öffnung und Schließung, der in einem Gehäuse zwei feststehende Kontakte und einen beweglichen Kontakt aufweist, der am Ende eines Unischaltorgans angeordnet ist, dessen zentraler Teil eine öffnung besitzt und einen an einem seiner Enden vorgesehenen Drehpunkt, der mit einem feststehenden Lager zusammenwirkt, und einen dem Drehpunkt entgegengesetzten Rand· aufweist, der der Einwirkung einer elastischen, gekrümmten Lamelle unterliegt, die durch Kompression zwischen dem Rand und einem beweglichen Lager angelegt ist, das am Ende des ersten Schenkels eines verschwenkbaren Hebels vorgesehen ist, das der Einwirkung eines Druckknopfes unterliegt, durch dessen Bewegung das bewegliche Lager mit dem Drehpunkt und dem Rand zum Fluchten gebracht werden kann, dadurch gekennze i c h net, daß der verschwenkbare Hebel di?) einen zweiten Arm (55) besitzt, dessen zweites Ende (16), das dem ersten Ende (14-) entgegengesetzt ist, in Nähe des beweglichen Kontakts (58) angeordnet ist und unter dem aus einer starren Stange bestehenden Umschaltorgan (i) zum Anliegen kommt, wenn dieses sich unter der Einwirkung der elastischen Lamelle (3) bei Erreichen der Ausfluchtung nicht verschwenkt hat, und daß das Drehlager (11, 12) des Hebels im wesentlichen in gleichen Abständen von dem Druckknopf und dem zweiten Ende (16) angeordnet ist.

Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (7»6) des Umschaltorgans (i) und das Drehlager (11,12) des verschwenkbaren Hebels jeweils auf einem Schenkel (8,10) vorgesehen ist, der mit dem mit dem beweglichen Kontakt elektrisch verbundenen Anschluß (57) fest verbunden ist, und daß der das Drehlager (11,12) tragende Schenkel die öffnung (50) des Umschaltorgans, das aus einem

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ü-fönnigen Element besteht, in einem Bereich durchquert, der von den Enden (20,64) des Umschaltorgans im wesentlichen gleich weit entfernt ist.

Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Innere des Gehäuses (1) zwei Flmrungsflachen (-18,19) aufweist, deren eine in Nähe des zweiten Endes (16) angeordnet ist, und ein Herausspringen des Drehla^ers des verschwenkbaren Hebels (15) verhindert, das aus einer Kante (12) des Hebels besteht, die mit einer ersten, in dem ersten Schenkel (1O) vorgesehenen Einkerbung (11) zusammenarbeitet, während die andere Führungsfläche das Herausspringen des Drehlagers des Umschaltorgans verhindert, das aus einem Rand (6) der öffnung (50) besteht, der mit einer zweiten, in dem zweiten Schenkel (8) vorgesehenen Einkerbung (7) zusammenwirkt, und zwar im Fall eines Bruchs der elastischen Lamelle (3).

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