DE2630777C2 - Niederspannungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederspannungsschalter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der FR-PS 10 45 944 bekannten Art.

Der bekannte Niederspannungsschalter ist insofern vorteilhaft, als durch die Blattfeder während der Betätigung Energie gespeichert und beim Überschreiten eines Druckpunktes plötzlich freigesetzt wird. Infolgedessen werden die bewegbaren Kontakte mit hoher Geschwindigkeit bewegt, so daß Schaltfunken sehr schnell abrei-Ben. Der bekannte Niederspannungsschalter ist jedoch aufgrund seiner Bauweise verhältnismäßig groß. Hinzu kommt, daß der bewegbare Kontakt unmittelbar am Schieber befestigt, d. h. auf diesen aufgeklemmt ist, was bei Erwärmung infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Schiebers und des bewegbaren Kontaktes zu Schwierigkeiten führen kann. Auch ist bei dem bekannten Niederspannungsschalter der Zusammenbau recht kompliziert, was ebenfalls auf die unmittelbare Vereinigung von Schieber und bewegbarem Kontakt zurückzuführen ist und häufig zu Ausfällen bei nur geringen mechanischen Unregelmäßigkeiten führt.

Aus der US-PS 37 37 601 ist bereits ein Niederspannungsschalter bekannt, dessen Aufbau platzsparender ist, als der des aus der FR-PS 10 45 944 bekannten. Dies liegt hauptsächlich daran, daß die Blattfeder parallel zur Schwenkebene des am Schieber angreifenden Betätigungshebels bewegbar ist. Bei dem bekannten Niederspannungsschalter ist jedoch der mechanische Antrieb für den Schaltkontakt mit diesem unmittelbar zu einem gemeinsamen Bauteil vereinigt, wobei die Unterbringung der Blattfederverhältnismäßig schwierig ist Auch ist bei dam bekannten Niederspannungsschalter der Zusammenbau recht kompliziert, was ebenfalls auf die unmittelbare Vereinigung von Antrieb und Kontakt zurückzuführen ist und häufig zu Ausfällen bei nur geringen mechanischen Unregelmäßigkeiten führt Gleiches gilt auch für den aus der US-PS 21 25 43 432 bekannten Niederspannungsschalter, bei dem bei verhältnismäßig großem Platzbedarf die Blattfeder parallel zur Schwenkebene des am Schieber angreifenden Betätigungshebels bewegbar und der bewegbare Kontakt unmittelbar am Schieber befestigt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Niederspannungsschalter zu schaffen, der bei gleichzeitiger Trennung von Antrieb und Kontaktsystem eine schmale Bauweise aufweist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem gattungsgemäßen Niederspannungsschalter erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst

Der erfindungsgemäße Niederspannungsschalter läßt sich schmal ausführen. Der vom Betätigungshebel bewegliche Schieber ist über den an ihm angebrachten Vorsprung mit dem Kontaktsystem verbunden, so daß beide mechanisch voneinander getrennte Bauteile darstellen, die konstruktiv entsprechend den an sie gestellten speziellen Anforderungen aufgebaut werden können.

Die platzsparende Bauweise des erfindungsgemäßen Niederspannungsschalters wirkt sich insbesondere dann günstig aus. wenn auf dem Vorsprung mehrere Kontaktsysteme nebeneinander angeordnet werden.

Eine besonders platzsparende Weiterbildung des erfindungsgemäßen Niederspannungsschalters ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Anhand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Zweipolschalter bzw. Umschalter.

F i g. 2 zeigt perspektivische einen Schieber teilweise aufgeschnitten.

F i g. 3 zeigt im Schnitt den Schieber in der öffnungsstellung.

F i g. 4 zeigt im Schnitt den Überführungszustand des Schiebers beim Schließvorgang.

F i g. 5 zeigt im Schnitt den Schieber in der Schließstellung.

F i g. 6 zeigt im Schnitt einen Kontaktmechanismus in der Öffnungsstellung.

Der in Fig. 1 gezeigte Zweipolschalter S hat eine Trennwand 3 zum Trennen der Polkammern 2 des Gehäuses 1, in der eine Kammer 4 ausgebildet ist, deren Innenwand einen Hohlraum begrenzt. In der Kammer 4 der Trennwand 3 ist ein Schieber 5 installiert. Der Schieber 5 ist in der Kammer 4 durch zwei Blattfedern 6, 6' aus gehärtetem Bandstahl und durch einen Hebel 7 gleitend verschiebbar, wodurch man einen Schaltmechanismus erhält. Weiterhin wird ein Kontaktmechanismus zur Herstellung einer Verbindung und zu deren Untereo brechung durch die Gleitverschiebung des Schiebers 5 erzielt.

Der Schieber 5 hat eine linke und eine rechte Seitenwand 8 bzw. 8' und zwei Stirnseitenwände 9,9' (F i g. 2). Die Wände bilden einen flachen Kasten mit vertikal bs durchgehenden oberen und unteren öffnungen. Zwisehen der linken und der rechten Seitenwand 8 bzw. 8' sind auf der Höhe des Symmetriezentrums der einen und der anderen Stirnseite der Innenseite Paare von

Zapfen 10,10' bzw. 11,11' vorgesehen. Die Zapfen 10 und 10' sowie 11 und 11' sind parallel in einem vorher festgelegten Abstand angeordnet Die beiden Blattfedem 6 und 6' sind jeweils zwischen den Zapfen 10 und 10' bzw. 11 und 11' angeordnet Die beiden Enden der Blattfedern 6,6' stehen über die Öffnung auf der Oberseite und auf der Unterseite des Schiebers 5 als Verlängerungen vor, wobei an beide Enden einstückig Kugeln 12 angeformt sind. Links und rechts sind an symmetrischen Stellen der oberen Wand 13 und der Bodenwand 14 der Kammer 4 an der Trennwand 3 Löcher 15, 15 bzw. 16, 16 so ausgebildet, daß die Kugeln an beiden Enden der Blattfedern 6, & eingeführt und in ihnen angeordnet werden können. Weiterhin sind in der oberen und unteren Wand Schlitze i7 vorgesehen, die den Hebel 7 durchgehend laufen lassen.

Die Blattfedern 6,6' sind in Längsrichtung mit einer vorgegebenen Krümmung in der gleichen Richtung bogenförmig gekrümmt, um den Schieber 5 an einem oder am anderen Ende der Kammer 4 mit einem vorher festgelegten Druck zu fixieren und zu positionieren. In die Löcher 15,16 in der oberen Wand 13 und in der unteren Wand 14 der Trennwand 3 sind Druckfedern 18 eingesetzt, so daß die Druckkraft der Blattfedern 6,6' durch Einstellschrauben 19 einstellbar ist

Der Schieber 5 ist mit Stegen 20,20' in einem vorgegebenen Abstand links und rechts symmetrisch zum Mittelabschnitt der Öffnung der Oberseite vorgesehen (Fig.3 bis Fig.5). Der Hebel 7 ist im Mittelteil der Bodenwand 14 der Trennwand 3 am unteren Ende mittels eines Zapfens 30 angelenkt und so ausgebildet, daß er durch den Innenraum des Schiebers 5 läuft und an den Stegen 20, 20' der Öffnung auf der Oberseite vorbeigeht. Der Hebel 7 steht nach oben aus dem Schlitz 17 vor, der in der oberen Wand 13 der Kammer 4 ausgebildet ist.

Die Beziehung zwischen dem Schieber 5, den beiden Blattfedern 6, 6' und dem Hebel 7 besteht, wie in den F i g. 3 und i/ gezeigt ist, darin, daß die beiden Blattfedern 6, 6' in der gleichen Richtung bogenförmig gekrümmt sind und der Schieber 5 an einer Stirnseite oder an der anderen Stirnseite der hohlen Kammer 4 durch die Druckkraft der beiden Blattfedern 6, 6' festgelegt und positioniert wird. Der Hebel 7 liegt an der Seite, an der dre Schieber 5 positioniert ist, und steht in Kontakt mit den Stegen 20, 20' der Seite, die der Seite gegenüberliegt, zu der der Schieber 5 gefallen ist. Wenn der Hebel 7 in die senkrechte Stellung angehoben wird, wird der Schieber 5 in eine Stellung verschoben, in welcher die Blattfedern 6, 6' über jedes Loch 15, 16 durch die Stege 20,20' etwas hinausgehen. In dem Augenblick, in welchem die beiden Blattfedern 6,6' über die Löcher 15, 16 hinausgehen, wird der Schieber 5 sofort in die Bewegungsrichtung durc die Federkraft der Blattfedern 6,6' verschoben. Die beiden Stege 20,20' sind in einem Abstand vorgesehen, der nahezu identisch zur Verschiebestrecke des Schiebers 5 ist. Wenn der Schieber 5 durch die elastische Kraft der Blattfedern 6,6' verschoben wird, wird er in einer solchen Beziehung positioniert, daß er vom Hebel 7 und dem Steg 20 oder 20' getrennt ist.

Der Kontaktmechanismus (F i g. 6) ist so gebaut, daß ein beweglicher Vorsprung 21 (Fig.2) zu den linken und rechten Polkaiiraern 2 durch eine Führungsöffnung 22 vorsteht, die in der Trennwand 3 ausgebildet ist. Der bewegliche Vorsprung 24 bildet mit der linken und rechten Seitenwand 8,8' des Schiebers 5 ein Stück. An dem beweglichen Vorsprung 21 ist ein beweglicher Kontakt befestigt Ein ortsfester Kontakt sitzt an der einen Stirnseite einer jeden Polkammer 2.

Der bewegliche Kontakt hat ein in Form gebogenes bewegliches Kontaktelement das an dem beweglichen

Vorsprung 21 montiert und mittels eines Niets 31 befestigt ist. Der Kontakt ha teine sich nach vorn verjüngende Verlängerung 23 und senkrecht an der offenen Seite abgebogene Stufenabschnitte 24,24'. Eine Einstellfeder 25 für den Kontaktdruck in Form einer bogenförmig

ίο gekrümmten Blattfeder ist zwischen den oberen und unteren Stufenabschnitten 24,24' angeordnet Der ortsfeste Kontakt hat ein unteres ortsfestes Kontaktelement 27, das an einer Klemme 26 befestigt ist und ein oberes ortsfestes Kontaktelement 27', das an einer Klemme 28 befestigt ist Die ortsfesten Elemente 27,27' sind so gebogen, daß sie sich in einem Winkel öffnen, der dem des beweglichen Kontaktelementes entspricht. Zwischen dem oberen und dem unteren ortsfesten Kontaktelemem 27 und 27' ist ein ortsfester Schaft 29 angeordnet Wenn der bewegliche Kontak* mit dem ortsfesten Kontakt verbunden ist, wird die Einstellfeder 25 für den Kontaktdruck durch den ortsfesten Schaft 29 so eingedrückt, daß ein geeigneter Druck auf das bewegliche Kontaktelement wirkt, damit es geöffnet wird. Der Schieber 5 befindet sich dabei am rechten Ende der Kammer 4. Die beiden Blattfedern 6 und 6' sind zwischen jedem Zapfenpaar 10,10' bzw. 11,11' angeordnet und ebenfalls nach rechts bogenförmig gekrümmt Der Hebel 7 wird nach links gekippt und kommt in Eingriff mit dem Steg 20 am Schieber 5 auf der linken Seite. Das Kontaktelement des beweglichen Kontaktes wird von den Kontaktelementen 27.27' des ortsfesten Kontaktes getrennt. Wenn der Schließvorgang ausgeführt wird und der Hebel 7 nach rechts gekippt wird, wird der Schieber 5 mittels des Steges 20' nach rechts verschoben.Dementsprechend werden die Blattfedern 6, 6', die zwischen den Zapfenpaaren 10, 10' bzw. H, W angeordnet sind, veranlaßt, die Druckfedern 18 durch die Kugeln 12 an beiden Enden nach oben zu drücken und eine gestreckte Form anzunehmen. Wenn die Blattfedern 6,6' etwas die Stellung auf der geraden Linie überschreiten, werlche die vertikalen Löcher 15,15 und 16, 16 verbindet, werden die Blattfedern 6,6' wieder in die Bogenform auf der rechten Seite durch die anliegende Druckkraft der Druckfedern 18 zurückgeführt. Der Schieber 5 wird sofort nach rechts verschoben und positioniert. Dabei tritt das Kontaktelement des beweglichen Kontaktes in die Kontaktelemente 27,27' des ortsfesten Teils ein und kommt in Kontakt damit

Wenn das Kontaktelement des beweglichen Kontaktes zwischen die Kontaktelemente 27,27' des ortsfesten Kontaktes eintritt, wird die Einstellfeder 25 für den Kontaktdruck durch den ortsfesten Schaft 29 zusammengedrückt, so da^ das bewegliche Kontalcteiemeiit ·η einen innigen Kontakt mit den ortsfesten Kontaktelementen 27,27' gebracht wird. Wenn dann der Öffnungsvorgang ausgeführt wird, wird der Hebel 7 nach links gekippt und der Si_nieber 5 wird zu der Stelle verschoben, in der sich die beiden Blattfedern 6, 6' entgegen

so dem Widerstand der Druckfedern 18 geradeerstrecken, wobei dieser geradlinige Zustand etwas überschritten wird. In dem Augenblick, in welchem die Blattfedern 6, 6' den geradlinigen Zustand etwas überschreiten, wird der Schieber 5 sofort and durch die elastische Kraft der

b5 Blattfedern 6, 6' und der Druckfedern 18 nach links verschoben. Das bewegliche Kontaktelement des beweglichen Kontaktes wird dann sofort von den Kontaktelementen 27, 27' des ortsfesten Kontaktes ge-

trennt. In diesem Augenblick wird die Einstellfeder 23 für den Kontaktdruck von dem ortsfesten Schaft 29 getrennt. Gleichzeitig geht die Öffnungskraft der Einstellfeder 25 des Kontaktdrucks verloren und der Kontaktdruck des beweglichen Kontaktelementes und der ortsfesten Kontaktelemente 27,27' wird abgeschwächt, was ein leichtes Trennen ergibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Niederspannungsschalter mit einem Gehäuse (1), mit ortsfesten Kontakten sowie mit bewegbaren Kontakten, die mittels eines im Gehäuse (t) geführten Schiebers (5; 37, 36) bewegbar sind, der von mindestens einer im Gehäuse (1) federnd abgestützten und schnappend zwischen zwei stabilen Lagen bewegbaren, mit dem Schieber (5; 37,36) gekuppelten Blattfeder (6) durchsetzt und von dieser in Riehtung auf jeweils eine von zwei Endstellungen des Schiebers (5; 37, 36) vorgespannt und mittels eines schwenkbar am Gehäuse (1) gelagerten Betätigungshebels (7) zwischen den Endstellungen umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Blattfeder (6) parallel zur Schwenkebene des am Schieber (5; 37, 36) angreifenden Betätigungshebels (7) bewegbar ist und zusammen mit dem Schieber (5; 37, 36) und dem Betätigungshebel (7) in einer Kammer (4) innerhalb einer Trennwand (3) zwischen parallel zueinander angeordneten Polkammern (2) untergebracht ist und daß der Schieber (5; 37,36) an seinen den Polkammern benachbarten Außenflächen jeweils einen hv die zugehörige Polkammer (2) ragenden, mit einem der bewegbaren Kontakte verbundenen Vorsprung (21) aufweist.

2. Niederspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5, 36) als flacher Kasten ausgebildet ist, dessen eine offene Schmalseite von Stegen (20,23') überspannt ist und daß der Betätigungshebel (7) den Schieber (5, 36) zwischen den beiden Stegen (2€ 20') durchsetzt.