DE2700272C3

DE2700272C3 - Betätigungsmechanismus für einen Schalter

Info

Publication number: DE2700272C3
Application number: DE2700272A
Authority: DE
Inventors: Keikichi Takarazuka Kondo; Takashi Amagasaki Yamanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1976-01-06
Filing date: 1977-01-05
Publication date: 1980-03-06
Also published as: NL7700072A; US4167659A; JPS5284462A; SE7700100L; FR2337928B1; FR2337928A1; NL182357C; JPS5638027B2; DE2700272B2; SE440968B; DE2700272A1; GB1561853A

Description

Die Erfindung betrifft einen Betätigungsmechanismus für einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des

Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Betätigungsmechanismus für einen Schalter ist aus der FR-PS 9 29 270 bekannt und bezieht sich auf einen von Hand zu betätigenden Druckknopf-■ schalter, bei dem ein mit einem Druckknopf starr verbundenes, beweglich federvorgespanntes Betätigungsglied mit einem einen Federarm für einen beweglichen Schalterkontakt auf seiner Oberseite führenden, ebenfalls federvorgespannten beweglichen

>■' weiteren Betätigungsglied über in Langlöcher eingreifende Stifte derart in Wirkverbindung steht, daß bei Betätigung des Druckknopfes zunächst beide Betätigungsglieder in der gleichen Richtung bewegt werden. Hierbei gleitet auf der Unterseite des einen Betäti-

- gungsgliedes eine federvorgespannte Rastklinke, die bei Erreichen der Endstellung im eingedrückten Zustand des Druckknopfes mit einer Endkante dieses Betätigungsgliedes in Eingriff tritt und damit dessen Rückwärtsbewegung verhindert, während das andere

-'■ Betätigungsglied und der mit ihm verbundene Druckknopf durch Federwirkung wieder zurückgeführt werden. Die sodann einander gegenüberliegenden Endabschnitte der beiden Betätigungsglieder sind jeweils abgeschrägt und bilden in dieser Stellung

' ■ zusammen einen Einschnitt, in den eine Gleitspitze des auf der Oberseite des weiteren Betätigungsgliedes gleitenden Federarmes des beweglichen Schalterkontaktes eingreifen kann, wodurch die Schalterkontakte geschlossen werden. Zum Trennen der Kontakte muß

'■'· die Rastkünke über einen extern zu betätigenden Mitnehmer oder dergleichen aus ihrer Haltestellung herausbewegt werden, wodurch das federvorgespannte weitere Betätigungsglied wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird und der Schalter erneut

^; · betätigt werden kann. Trotz des recht aufwendigen Aufbaus ergibt sich keine sehr sichere Verriegelung, da der Einschnitt, in den die Federarmspitze des Schalterkontcktes eingreift, von zwei unter Federspannung stehenden beweglichen Elementen gebildet wird, wobei die Aufhebung dieser Verriegelung zudem von außen über einen Mitnehmer ausgelöst weiden muß. Insbesondere läßt sich der bekannte Schalter nur in sehr begrenztem Umfang verkleinern, da die Betätigungselemente bei diesem Funktionsprinzip eine erhebliche ■ lineare Verschiebungsbewegung ausführen müssen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Betätigungsmechanismus für einen Schalter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, der bei möglichst einfachem Aufbau

■ eine weitgehende Miniaturisierung ermöglicht und darüber hinaus hinsichtlich der Schließcharakteristik des Schalters dem jeweils gewünschten Verwendungszweck auf einfache Weise anpaßbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des

• Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß lassen sich somit lediglich durch eine geringfügige spitzwinklige Schwenkbewegung eine sichere Verriegelung und ein einfaches öffnen des Schalters erzielen, wobei aufgrund des nur wenige

>·'■ Bauteile erfordernden einfachen Gesamtaufbaus und der geringen Bewegungsstrecke der einzelnen Betätigungsglieder eine erhebliche Miniaturisierung des gesamten Betätigungsmechanismus ermöglicht wird. Darüber hinaus läßt sich durch eine entsprechende Formgebung des zweiten Betätigungsgliedes die Bewegung der an dem ersten Betätigungsglied befindlichen Rolle beliebig steuern und damit auf einfache Weise eine gewünschte Schließcharakterisiik des Schalters durch

entsprechende Formgebung lediglich eines Bauteils erzielen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der ,Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert

Fig. 1 bis 3 sind schematische Darstellungen, die die Arbeitsweise eines ersten Ausführungsbeispiels des Betätigungsmechanismus verdeutlichen, wobei

F i g. 1 din Öffnungszustand des Schalterkontaktes,

F i g. 2 den geschlossenen Zustand des Schalterkontaktes und

F i g. 3 den Zustand zum Zeitpunkt des öffnens des Schalterkontaktes zeigen.

Fig.4(a), 4(b) und 4{c) sind Ansichten wesentlicher Bauteile eines weiteren Ausführungsbeispiels des Betätigungsmechanismus.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 wird nachstehend ein erstes Ausführungsbeispiel des Betätigungsmecnanismus näher beschrieben.

In F i g. 1 ist der Öffnungszustand eines Vakuum-Schalters 1 dargestellt Der Vakuum-Schalter 1 ist über einen geeigneten Isolationsflansch und eine Druckfeder

19 mit einem ersten Betätigungsglied 2 verbunden, das an einem Ende eine bewegbare Rolle 5 aufweist und um eine Achse 3 drehbar ist.

Eine Öffnungsfeder 4 ist derart angeordnet, daß normalerweise der Öffnungszustand vorliegt, indem die Feder 4 über das erste Betätigungsglied 2 den Vakuum-Schalter 1 betätigt. Die bewegbare RoJ'e 5 berührt den Boden einer mit einer Rastkante versehenen keilförmigen Ausnehmung eines zweiten Betätigungsgliedes 6, das über einen Stift 8 mit einem bewegbaren Kern 7 eines Magneten 10 drehbar verbunden ist.

Der Stift 8 kann in einer Nut 9, die in einer nicht dargestellten Seitenplatte ausgebildet ist, nach rechts und links bewegt werden.

Eine geeignete Freigabefeder 11 ist zwischen dem bewegbaren Kern 7 und dem Magneten 10 angeordnet.

Der Stift 8 wird durch die Federkraft zum linken Ende der Nut 9 verschoben. Der Boden des zweiten Betätigungsgliedes 6 wird durch eine Führungsrolle 12 gehalten. Die Führungsrolle 12 ist an einem um eine Achse 14 drehbaren dritten Betätigungsglied 13 drehbar gelagert, das ein Halteelement 15 aufweist, so daß es unter einem kleinen Winkel θ nach rechts in bezug auf die Linie geneigt ist, die den Berührungspunkt der Führungsrolle 12 am Boden des zweiten Betätigungsgliedes 6 mit dem Mittelpunkt der Führungsrolle 12 verbindet. Das dritte Betätigungsglied 13 ist im Normalzustand durch eine drehbare Schraubenfeder 16 nach rechts geneigt. Ein Entriegelungshebel 18 steht mit dem unteren Ende des dritten Betätigungsgliedes 13 in Berührung, so daß dieses beim Bilden des magnetischen Kreises eines Entriegelungsmagneten 17 um eine Achse

20 in Uhrzeigerrichtung gedreht wird.

Wenn der Magnet 10 erregt wird, wird der bewegbare Kern 7 angezogen und das zweite Betätigungsglied 6 unter der Führung der Führungsrolle 12 und der Nut 9 nach rechts bewegt, wod'.u-.h die bewegbare Rolle 5 in Abhängigkeit von der Steigung der keilförmigen Ausnehmung des zweiten Betätigungsgliedes 6 angehoben und das erste Betätigungsglied 2 in Gegenuhrzeigerrichtung um die Achse 3 verschwenkt wird, so daß ι der Schalterkontakt des Vakuum-Schalters 1 schließt.

In F i g. 2 ist der geschlossene Zustand des Vakuum-Schalters dargestellt. Wenn die bewegbare Rolle 5 die Rastkante des zweiten ßetätigungsgliedes 6 geringfügig überrollt und der Stift 8 das rechte Ende der Nut 9 berührt, wird das zweite Betätigungsglied 6 durch die Kraft der Öffnungsfeder 4 nach rechts gedrückt Auch . nach Beendigung der Erregung des Magneten 10 wird dieser Zustand aufrechterhalten, so daß sich ein Verriegelungszustand ergibt
F i g. 2 zeigt den vollständigen Schließzustand. Wenn in dem in Fig.2 dargestellten Zustand der •ο Entriegelungsmagnet 17 erregt wird, wird der Entriegelungshebel 18 angezogen, der sodann das dritte Betätigungsglied 13 in Gegenuhrzeigerrichtung dreht Wenn der Drehwinkel den Winkel θ übersteigt, kann das dritte Betätigungsglied 13 das zweite Betätigungsi"» glied 6 nicht in der horizonalen Lage halten. Das erste Betätigungsglied 2 wird durch die Öffnungsfeder 4 in Uhrzeigerrichtung gedreht, während das zweite Betätigungsglied 6 um den Stift 8 in Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt wird, wodurch der Vakuum-Schalter 1 entriegelt wird.

F i g. 3 zeigt den entriegelten Zustand des Vakuum-Schalters. Zur Verriegelung wird das zweite Betätigungsglied 6 durch die Kraft der Freigabefeder 11 nach links verschoben. In Abhängigkeit von dsr Annäherung r, der bewegbaren Rolle 5 an den Boden der keilförmigen Ausnehmung wird das dritte Betätigungsglied 13 von der Schraubenfeder 16 in Uhrzeigerrichtung in die in F i g. 1 dargestellte Stellung verschwenkt. Die Entriegelung ist damit beendet und der offene Zustand wird in beibehalten.

Wenn in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand der Entriegelungsmagnet 17 erregt wird, wird das dritte Betätigungsglied 13 in Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt. Wenn hierbei der Magnet 10 erregt ist, wird ι, das zweite Betätigungsglied 6 bei der horizontalen Verschiebung mit dem freien Ende schräg nach links unten abgelenkt, so daß der Vakuum-Schalter nicht geschlossen wird (F i g. 3).

Wenn die bewegbare Rolle 5 unmittelbar am unteren Teil des Flansches mit der Druckfeder 19 drehbar angeordnet und der normale Offenzustand auf eine andere Weise erreicht wird, sind das erste Betätigungsglied 2 und die Achse 3 nicht erforderlich.

Wie vorstehend ausgeführt, wird die Verriegelungsf, und Entriegelungswirkung insbesondere durch das Zusammenwirken des zweiten und dritten Betätigungsgliedes erzielt, so daß ein wirtschaftlicher Vakuum-Schalter geschaffen werden kann, der einen einfachen miniaturisierten Aufbau und eine hohe Lebensdauer ">i! aufweist.

Wenn die keilförmige Ausnehmung des zweiten Betätigungsgliedes 6 gemäß der Darstellung in F i g. 4 eine bestimmte Formgebung aufweist, kann die Bewegung der bewegbaren Rolle 5 nach Wunsch ;■-. gestaltet werden. Fig.4(a) zeigt ein Betätigungsglied für eine lineare Bewegung, während F i g. 4(b) und 4(c) ein Betätigungsglied für eine allmählich zunehmende bzw. allmählich abnehmende Betätigungsgeschwindigkeit darstellen. Hierbei ist es möglich, die ideale χι Formgebung unter Berücksichtigung der Charakteristik der Anzugskraft des Magneten 10 und der Charakteristik der Öffnungsfeder und der Druckfeder des Vakuum-Schalters auszuwählen.

Selbstverständlich kann der Hub des beweglichen >■ Schalterkontaktes durch Auswahl des Höhenunterschieds der keilförmigen Ausnehmung des zweiten Betätigungsgliedes 6 verändert werden, während der Magnethub durch Verändern der mittleren Schräge

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selektiv festgelegt werden kann. Ferner kann die Erfindung außer bei dem vorstehend

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsfor- beschriebenen Vakuum-Schalter auch bei den meisten

men bringt ein Elektromagnet die Antriebskraft auf. anderen Schaltern wie z. B. bei ölschaltern, Luftunter-

Stattdessen können jedoch auch ein Luftzylinder, ein brechungsschaltern, SF₆-Gas-Schaltern usw. Anwen-

hydraulischer Zylinder oder eine manuelle Betätigung "■ dung finden, die Antriebskraft aufbringen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Betätigungsmechanismus für einen Schalter, mit einem einen beweglichen Schalterkontakt einrastbar führenden federvorgespannten ersten Betätigungsglied und einem mit dem ersten Betätigungsglied beweglich in Wirkverbindung stehenden und mit einer Antriebseinrichtung verbundenen federvorgespannten zweiten Betätigungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Betätigungsglied (6) eine dem ersten Betätigungsglied (2) zugewandte keilförmige Ausnehmung mit einer Rastkante aufweist, während das erste Betätigungsglied (2) an einem Ende mit einer Rolle (5) versehen ist, die zum öffnen und Schließen des Schalterkontaktes mit der keilförmigen Ausnehmung und der Rastkante in Eingriff bringbar ist, und daß ein über eine weitere Antriebseinrichtung (17, 18) bewegbares federvorgespanntes drittes Betätigungsglied (13) im wesentlichen senkrecht mit einem konstanten Neigungswinkel (Θ) unter dem zweiten Betätigungsglied (6) schwenkbar angeordnet ist und mit dessen Unterseite über eine weitere Rolle (12) derart in Eingriff steht, daß beim Verschwenken des dritten Betätigungsgliedes (13) auch das zweite Betätigungsglied (6) verschwenkt wird.

2. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Eingriff der Rolle (5) des ersten Betätigungsgliedes (2) mit der Rastkante des zweiten Betätigungsgliedes (6) eine Rückwärtsbewegung des zum Schließen des Schalters verschwenkten zweiten Betätigungsgliedes (6) nach Aufhebung von dessen Antriebskraft verhindert wird.

3. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkung des dritten Betätigungsgliedes (13) in der Bewegungsrichtung des zweiten Eetätigungsgliedcs (6) erfolgt.

4. Betätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Verschwenken des ersten Betätigungsgliedes (2) mögliches öffnen des Schalterkontaktes auch bei Verschwenkung des dritten Betätigungsgliedes (13) durch das zweite Betätigungsglied (6) in die zu der Neigungsrichtung des dritten Betätigungsgliedes (13) entgegengesetzte Richtung verhinderbar ist.

5. Betätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Verschwenkung des ersten Betätigungsgliedes (2) zum öffnen des Schalterkontaktes durch Bewegung des zweiten Betätigungsgliedes (6) zum Drehen des dritten Betätigungsgliedes (13) um einen konstanten Winkel in die zu seiner Neigungsrichtung entgegengesetzte Richtung und Aufhebung der Antriebskraft des zweiten Betätigungsgliedes dieses in seine stabile Lage zurückkehrt, während das erste Betätigungsglied (2) mit der keilförmigen Ausnehmung in Eingriff gelangt und das dritte Betätigungsglied (13) durch die stabile Lage des zweiten Betätigungsgliedes nach einer Drehbewegung um einen konstanten Winkel zum Stillstand gebracht wird.