DE3802184A1 - Niederspannungsschalter mit sperrlaschen - Google Patents
Niederspannungsschalter mit sperrlaschenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Niederspannungsschalter mit Sperrhebel,
die als Trenn- ober als Schutzschalter ausgeführt sein können
und bei denen der Sperrhebel die Überführung des Betätigungs
handgriffes in die Ausschaltstellung verhindert, wenn die Kon
takte des Schalters blockiert sind, gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Durch die DE 30 33 213 C2 ist ein Niederspannungsschutzschalter
bekanntgeworden, der mit einem Sperrhebel zum Aufbrechen von
blockierten Kontakten ausgerüstet ist. Dieser Sperrhebel ist
drehbar auf der Schaltwelle gelagert. Der Sperrhebel übergreift
gabelartig eine Arbeitsfläche am Antriebshebel der Betätigungs
vorrichtung und das Gelenk des Kniegelenkhebels, wobei die
Gabel ein geeignetes Spiel zu den vorgenannten Anschlagpunkten
aufweist. Wird bei blockiertem beweglichen Schaltstück der Ver
such unternommen, den Schutzschalter auszuschalten, so wird zu
nächst über die Arbeitsfläche des Antriebshebels der Sperrhebel
mit seinem Gabelarm mitgenommen, bis sich der andere Gabelarm
gegen den Kniegelenkbolzen legt. Durch einen gewissen Kraft
aufwand an dem Betätigungshandgriff lassen sich dann die Knie
hebel im Ausschaltsinn durchknicken. Eine weitere Bewegung des
Antriebshebels ist jedoch dann nicht möglich. Bei der Gestal
tung des Gabelarmes des Sperrhebels muß dafür gesorgt werden,
daß alle betriebsmäßigen Bewegungsabläufe innerhalb des Schutz
schalters nicht behindert werden oder eine störende Abnutzung
verhindert wird. Bei Schaltern mit formgepreßten Schaltwellen
ist eine Verwendung dieses Sperrhebels problematisch. Da ver
schiedene Schalterbaureihen einen unterschiedlichen Abstand
zwischen Schaltwelle und Kniegelenk aufweisen, ist außerdem
für jede Baureihe ein abgestimmter Sperrhebel erforderlich.
In der DE 30 33 212 C2 ist ein elektrisches Schaltgerät gezeigt,
das als Notausschalter wirkt. Die Wirkungsweise als Notausschal
ter erhält das Schaltgerät dadurch, daß der Antriebshebel und
der an dem Widerlager angelenkte Kniehebel im Ausschaltsinn
zusammenwirkende Arbeitsflächen besitzen, die auf ein fehler
haft in der Einschaltstellung verharrendes Schaltstück eine im
Sinne der Trennung wirkende Kraftkomponente ausüben. Eine Ein
wirkung eines Sperrhebels zur Kopplung von Antriebshebel und
Kontaktarm liegt bei diesem Schaltgerät nicht vor.
Das GM 80 23 509 zeigt einen Niederspannungsschutzschalter mit
Sperrhebel gegen die Überführung des Betätigungshandgriffes
in die Ausschaltstellung bei Blockierung des bewegbaren Schalt
stückes in der Einschaltstellung. Der Sperrhebel ist in einer
in dem Gehäuseboden eingeformten Lagerstelle gelagert und steht
mit seinem der Lagerstelle gegenüberliegenden Ende mit dem Be
tätigungshandgriff in Verbindung. In dem mittleren Bereich des
Sperrhebels ist durch eine Ausbuchtung eine Arbeitsfläche ge
bildet, die im Einschaltzustand dem Kniegelenkbolzen der Knie
hebel mit geringem Abstand gegenüber steht. Ferner weist der
Sperrhebel einen Fortsatz mit einer Abwicklung auf, die als
Arbeitsfläche mit einer Gegenfläche des beweglichen Schalt
stückes zusammen wirkt. Verharrt das bewegliche Schaltstück
beim Ausschalten durch den Betätigungsgriff in der Einschalt
stellung, so gelangt die Abwicklung des Sperrhebels zur Anlage
an den Schaltstückträger und blockiert die weitere Schwenkung
des Antriebshebels. Durch Druck auf den Betätigungsgriff läßt
sich durch Hebelwirkung um das Lager am Gehäuseboden eine
Kraftwirkung auf den Träger ausüben, die in manchen Fällen
zur Trennung der miteinander verschweißten Kontaktstellen aus
reicht. Die Wirkung des Sperrhebels ist bei dieser Vorrichtung
mit durch die Lage der Schaltwelle im Schaltergehäuse bestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde in einem kompakten
Schaltschloß unabhängig von der Lage und Ausführungsform der
Schaltwelle einen einfachen, raumsparenden und zugleich
direkt wirkenden Sperrmechanismus zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an
gegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen sind in den Unter
ansprüchen gegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Anordnung der Sperr
lasche hinter der oberen Kniegelenklasche keinen zusätzlichen
Platz im Schaltergehäuse benötigt und betriebsmäßige Bewegungs
abläufe innerhalb des Schaltschlosses nicht behindert werden.
Über die Gestaltung der Führungskulisse im Antriebshebel kann
in vorteilhafter Weise die Funktion der Sperrlasche optimiert
werden.
Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt für einen Niederspannungsschutzschalter die Bau
gruppe zur Betätigung des beweglichen Kontaktarmes, be
stehend aus: beweglichen Kontaktarm, Schaltschloß,
Antriebsmechanismus und Auslösebetätigung. Die Baugruppe
ist in der EIN-Stellung des Schalters gezeigt.
Fig. 2 zeigt die Baugruppe in einer Schalterstellung während
des Ausschaltvorganges kurz bevor die Antriebsfedern
die Totpunktlage erreicht haben.
Fig. 3 zeigt die Baugruppe in der Endstellung des Antriebs
hebels bei verschweißten Kontakten.
Fig. 4 zeigt die Baugruppe in der AUS-Stellung des Schalters.
Fig. 5 zeigt einen Teil der Baugruppe in "Explosionsdarstel
lung".
Im Ausführungsbeispiel ist der bewegliche Kontakt 1 des Nieder
spannungsschutzschalters drehbar auf einer Achse 2 in einer
Schaltwelle 3 gelagert. Die Schaltwelle 3 selbst ist ortsfest
in dem nicht dargestellten Schaltergehäuse gelagert. Die Achse
2 ist gleichzeitig Angriffspunkt einer unteren Kniegelenklasche
5. Eine dazugehörige obere Kniegelenklasche 6 stützt sich an
einem Bolzen 7 ab, der sich an einem Klinkenhebel 8 befindet.
Der Klinkenhebel 8 dient zur Überstromauslösung des Schalt
schlosses und ist drehbar auf einer Achse 9 gelagert, die wiederum
in einem Schloßhalter 10 ortsfest gelagert ist. Der Schloßhalter
10 dient als Tragrahmen für das Schaltschloß des Schalters und
ist in dem Schaltergehäuse - z.B. durch Einnieten - befestigt.
Die Kniegelenklasche 5 und 6 ist aus Symmetriegründen jeweils
beidseitig vom Klinkenhebel 8 angeordnet und jeweils in der
Mitte mit einem Kniegelenkbolzen 16 verbunden. In gleicher Ebene
mit den oberen Kniegelenklaschen 6 sind drehbar auf der Achse
9 zwei Sperrlaschen 11 gelagert. Diese Sperrlaschen sind über
Mitnahmebolzen 12 mit dem Antriebshebel 13 gekoppelt, wobei
die Mitnahmebolzen 12 in Kulissen des Antriebshebels 13 geführt
sind. Der Antriebshebel 13 ist drehbar an ortsfesten Lagerbolzen
14 gelagert und fest mit einem aus dem Schaltergehäuse herausge
führten Betätigungshandgriff 15 verbunden. Zwischen den Knie
gelenkbolzen 16 und einem Bolzen 17, der im oberen Bereich des
Antriebshebels 13 eingehängt ist, sind beidseitig von dem
Klinkenhebel 8 je eine Antriebsfeder 18 angeordnet. Schloßhalter
10 und Antriebshebel 13 sind ebenfalls beidseitig des Klinken
hebels 8 angeordnet. Mit 22 ist eine Auslösewelle gezeigt, mit
der in bekannter Weise die Auslösung des Klinkenhebels 8 ge
steuert wird.
Fig. 1 zeigt, daß in der Betriebsstellung EIN die Sperrlaschen
11 als Anschlag für die Kniegelenke dienen, indem die oberen
Kniegelenklaschen 6 an den Sperrlaschen 11 in den Berührungs
punkten 20 zum Anliegen kommen. Die Mitnahmebolzen 12 liegen
in dieser Betriebsstellung an einem Fortsatz 25 des Schloß
halters 10 und bilden somit einen Anschlag für den Antriebs
hebel 13. In der Betriebsstellung EIN besteht ein Durchhub 23
zwischen beweglichem Kontakt 1 und Schaltwelle 3, derart, daß
das kurze Ende des Kontaktes 1 Bewegungsspiel gegenüber einer
Anschlagfläche der Schaltwelle 3 besitzt. Der Pfeil 21 zeigt
die Bewegungsrichtung des Betätigungshandgriffes 15 beim Aus
schalten.
Gemäß Fig. 2 gelangen die Sperrlaschen 11 beim Ausschalten in
den Berührungspunkten 24 zur Anlage an die oberen Kniegelenk
laschen 6. Diese Anlage erfolgt kurz bevor die Kraftkomponente
der Antriebsfedern 18 über den Mittelpunkt des Bolzens 7 hin
überwandert. Die Sperrlaschen 11 üben auf die oberen Kniege
lenklaschen 6 ein Drehmoment in Öffnungsrichtung der Kniege
lenke aus. Wenn bei dem dadurch eingeleiteten Öffnen der Knie
gelenke die Kraftkomponente der Federn über den Bolzen 7 hin
auswandert, dann erfolgt das Zusammenbrechen der Kniegelenke
und somit die Ausschaltung der Kontakte.
Fig. 3 zeigt den Vorgang des Abschaltens oder auch des Aus
lösens über die Auslösewelle 22 wenn die Kontakte des Schalters
verschweißt sind. Die Kniegelenke und auch die Schaltwelle 3
bewegen sich dabei so lange in Ausschaltrichtung 21 bis der
Durchhub 23 zwischen Kontakt 1 und Schaltwelle 3 aufgehoben
ist. Der Antriebshebel 13 mit den gekoppelten Sperrlaschen 11
kann bei verschweißten Kontakten nur so weit nachgeführt werden,
bis die Sperrlaschen 11 an den oberen Kniegelenklaschen 6, die
sich nach Aufhebung des Durchhubes 23 in einer blockierten
Zwischenlage befinden, zur Anlage kommen. Würde man versuchen,
den Betätigungshandgriff 15 weiter in Ausschaltrichtung 21 zu
bewegen, so würden die Sperrlaschen 11 auf die oberen Kniege
lenklaschen 6 ein Moment in Ausschaltrichtung erzeugen. Der
Betätigungshandgriff 15 würde sich aber nur dann bewegen lassen,
wenn dabei die Kontaktverschweißung aufbricht. Eine Optimie
rung der Funktion der Sperrlaschen 11 hinsichtlich der Blockier
stellung des Antriebshebels 13 und der auf die verschweißten
Kontakte einwirkenden Aufbrechkraft kann durch Gestaltung der
Führungskulissen für die Bolzen 12 durchgeführt werden.
In Fig. 4 ist mit Pfeil 19 die Bewegungsrichtung des Betäti
gungshandgriffes 15 beim Einschalten gezeigt. In der darge
stellten AUS-Stellung des Schalters liegt keine Berühung
zwischen den Sperrlaschen 11 und den oberen Kniegelenklaschen
6 vor.
Claims (5)
1. Niederspannungsschalter mit Sperrhebel und einem durch einen
Betätigungshandgriff bewegbaren Antriebshebel, der mittels einer
Antriebsfeder auf ein Kniegelenk einwirkt, das auf der einen
Seite mit einer Kontaktträgerwelle verbunden ist und auf der
anderen Seite entweder ortsfest gelagert ist, wenn der Nieder
spannungsschalter als Trennschalter ausgeführt ist, oder sich
an einem Klinkenhebel abstützt, mit dem die Überstromauslösung
des Schalters gesteuert wird, wenn der Niederspannungsschalter
als Schutzschalter ausgeführt ist, wobei Antriebsfeder, Kniege
lenk und Sperrhebel aus Symmetriegründen auch zweifach einge
baut sein können und der Sperrhebel die Überführung des Betäti
gungshandgriffes in die Ausschaltstellung bei blockierten Kon
takten verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel
als Sperrlasche (11) ausgebildet ist, die hinter der oberen Knie
gelenklasche (6) in gleicher Ebene wie die Kniegelenklasche an
geordnet ist, derart, daß ein Ende der Sperrlasche (11) ortsfest
drehbar am Schloßhalter (10) gelagert und das andere Ende mit
dem Antriebshebel (13) gekoppelt ist, und das mit dem Antriebs
hebel (13) gekoppelte Ende der Sperrlasche (11) während des Aus
schaltens an die obere Kniegelenklasche (6) zum Anliegen kommt.
2. Niederspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Kopplung zwischen Sperrlasche (11) und Antriebs
hebel (13) über einen Mitnahmebolzen (12) erfolgt, daß dieser
Mitnahmebolzen (12) in einer Kulisse des Antriebshebels (13)
geführt ist und daß die Kontur der Kulisse verschiedene Ab
schnitte aufweist, mit denen die Sperrstellung des Antriebs
hebels und das Aufbrechmoment bei verschweißten Kontakten des
Schalters eingestellt wird.
3. Niederspannungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Anlagenkontur der Sperrlasche (11) als
Doppeloval ausgebildet ist.
4. Niederspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagenkontur der Sperrlasche
(11) so ausgebildet ist, daß die Sperrlasche (11) in der Ein
schaltstellung des Schalters als Anschlag für die obere Knie
gelenklasche (6) dient.
5. Niederspannungsschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmebolzen (12) in der
Einschaltstellung des Schalters an einem Fortsatz (25) des
Schloßhalters (10) anliegt.
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