DE4304769C1

DE4304769C1 - Schaltvorrichtung für Leistungsschaltgeräte

Info

Publication number: DE4304769C1
Application number: DE19934304769
Authority: DE
Inventors: Bodgan Zabrocki; Gregor Fleitmann
Original assignee: Kloeckner Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2013-02-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Leistungsschaltgeräte, insbesondere für mehrphasige Motorschutzschalter, bestehend aus

- je Phase zwei Festkontaktstücken und einer diese verbindenden beweglichen Kontaktbrücke,
- einer Handbetätigungsvorrichtung,
- einem Schaltschloß, das über einen Kniehebel und ein Übertragungsteil auf die bewegliche Kontaktbrücke wirkt,
wobei der Kniehebel durch die Handbetätigungsvorrichtung und eine Schaltkulisse in die Einschaltlage bewegt wird, in der sich ein Stützhebel (21) an einer Klinkenwippe abstützt und der Kniehebel dadurch eine stabile Stellung einnimmt, jedoch bei einer Handabschaltung plötzlich zusammenbricht und unabhängig von der Abschaltbewegung eine Schnellabschaltung des Leistungsschaltgerätes auslöst,
- thermischen und magnetischen Auslösevorrichtungen, die auf das Schaltschloß wirken und im Fehlerfall eine Auslösung herbeiführen.

Bei derartigen bekannten Schaltvorrichtungen erfolgt die Kontaktöffnung üblicherweise über ein Kniehebelsystem, das in Verbindung mit weiteren Hebeln und Laschen die Bewegung des Schaltschlosses auf die Kontakte überträgt. Dabei wirkt das Schaltschloß bei dem Zusammenbrechen des Kniehebelsystems aufgrund der Federkraft in öffnender Weise auf die Kontakte.

Aus der EP 00 62 369 ist ein Leistungsschaltgerät bekannt, bei dem die Bewegung der Handhabe über ein unter der Kraft von Federelementen stehendes Kniehebelsystem auf die Schaltkontakte übertragen wird. Das Kniehebelsystem wird durch eine Auslöseklinke stabil gehalten. Diese Auslöseklinke wird im Fehlerfall durch Fehlererfassungselemente entklinkt und das Kniehebelsystem bricht zusammen. In gleicher Weise kann die Entklinkung bei dem Ausschaltvorgang mittels des Handantriebs erfolgen, damit die Abschaltung von Hand ebenfalls sprungartig und unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit abläuft. Zur Realisierung dieser Funktionen ist jedoch ein aufwendiges Hebelsystem erforderlich, das unter der Wirkung mehrerer Federelemente steht und eine toleranzarme Fertigung erforderlich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die auf einfache Weise eine von der Ausschaltgeschwindigkeit der Handhabe unabhängige Kontaktöffnung bewirkt und dabei wirtschaftlich zu fertigen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ausschalthebel vorgesehen ist, der formschlüssig mit der Klinkenwippe verbunden ist und eine Nase aufweist, und daß auf der Schaltkulisse ein Mitnehmer derart angeordnet ist, daß er hinter die Nase des Ausschalthebels greift, der dadurch von der Schaltkulisse mitgezogen wird, die Klinkenwippe verschwenkt und damit dem Kniehebel das stabilisierende Widerlager entzieht.

Da das Kniehebelsystem unter der Vorspannung durch die Stützfeder steht, kann das Kniehebelteil in gegensätzlicher Richtung der Kontaktöffnungsbewegung ausweichen. Dadurch bricht der Kniehebel unter dem Druck der Stützfeder zusammen. Die Kontaktöffnungsbewegung erfolgt unabhängig von der weiteren Bewegungsgeschwindigkeit des Handantriebes.

Das dem Anlenkpunkt an der Klinkenwippe gegenüberliegende Ende des Ausschalthebels stützt sich unter der Wirkung einer Rückzugfeder an einem gehäusefesten Anschlag ab. Hierdurch ist immer ein definierter Anlagepunkt unabhängig von der Stellung des Mitnehmers gewährleistet.

Der Anlenkpunkt des Ausschalthebels ist in einem definierten Abstand von dem Drehpunkt der Klinkenwippe angeordnet und erzeugt dadurch ein Gegenmoment, das die Klinkenwippe immer auf Anschlag an der Auslösevorrichtung anlegt und die Klinkenüberdeckung und damit die Entklinkungskraft in der eingeschalteten Stellung immer gleich hält. Dieses Gegendrehmoment bestimmt damit auch die Entklinkungskraft, die von der Auslösevorrichtung aufgebracht werden muß, die aber auch die Schocksicherheit des Schaltgerätes bestimmt.

Der Ausschalthebel weist eine Kurvenkontur auf, die im Bewegungsablauf des durch den Mitnehmer verschobenen Ausschalthebels mit dem Anschlag derart zusammenwirkt, daß der Auschalthebel von dem Mitnehmer weg verschwenkt, sich die Nase des Ausschalthebels von dem Mitnehmer löst und dieser infolge der Wirkung der Rückzugfeder in die Ausgangsposition zurückbewegt wird.

Der Rücken der Nase ist als schräge Gleitfläche ausgeführt, die bei der Bewegung des Mitnehmers aus der Ausschaltstellung in Richtung der Klinkenwippe das Wegdrücken des Ausschalthebels bewirkt.

Der Anlenkpunkt an der Klinkenwippe ist gleichzeitig als Drehpunkt ausgeführt, und die Rückzugfeder greift in einem derartigen Abstand von dem Drehpunkt an dem Ausschalthebel an, daß ein Drehmoment in Richtung des Anschlages auftritt.

Hierdurch erfüllt die Rückzugfeder gleichzeitig die Funktion einer Rückstellfeder und hält den Ausschalthebel ständig in Anlage and em gehäusefesten Anschlag.

Anhand der folgenden Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Schaltvorrichtung eines Leistungsschaltgerätes;

Fig. 2 einen Ausschnitt mit den die Schaltvorrichtung betreffenden Bauteilen;

Fig. 3 eine rückseitige Ansicht von Fig. 2, jedoch in ausgelöster Stellung des Kniehebels;

Fig. 4 eine Darstellung des Kniehebels.

Fig. 1 zeigt ein Leistungsschaltgerät, wie es üblicherweise als Motorschutzschalter eingesetzt wird. In der schematisch dargestellten Schaltkammer 6 sind die Festkontaktstücke 61, 62 und eine diese verbindende bewegliche Kontaktbrücke 63. Mittels eines Übertragungsteils 4 ist die bewegliche Kontaktbrücke 63 mit dem Schaltschloß 1 verbunden. Das Schaltschloß 1 weist einen Kniehebelmechanismus 2 auf, der mittels eines Handantriebs 9 über eine Schaltkulisse 20 in die jeweilige Schaltlage EIN oder AUS - gespannt oder entspannt - bewegt werden kann. Der Kniehebel 2 wird durch eine Klinkenwippe 14 gestützt, auf die thermische oder elektromagnetische Auslöser 7, 8 wirken.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der einzelnen Bauteile der Schaltvorrichtung ausschnittsweise und schematisch.

Der Kniehebel 2 wird in bekannter und nicht näher beschriebener Weise durch den Handantrieb 9 über die Schaltkulisse 20 gespannt. Die Vorspannung für den Kniehebel wird durch das Kontaktsystem über das Übertragungssystem 4 und das Kniehebelteil 22 aufgebracht. Das vorgespannte Kniehebelsystem 2 wird durch die Abstützung des Stützhebels 21 auf der Klinkfläche 33 der Klinkenwippe 14 unter Spannung gehalten. Durch Wegziehen der Klinkenwippe 14 schwenkt der Stützhebel 21 in Pfeilrichtung (in dieser Darstellung im Uhrzeigersinn), das Kniehebelsystem 2 bricht zusammen, das Kniehebelteil 22 bewegt sich in Richtung des Handantriebs 9 und die Kontakte öffnen. Dieser Vorgang der Kontaktöffnung erfolgt unabhängig von der Bewegung des Handantriebes. Das Wegziehen der Klinkenwippe 14 erfolgt im Störungsfalle durch die Auslöser (thermisch oder elektromagnetisch) und wird durch die Auslösevorrichtung 5 auf die Klinkenwippe übertragen.

Damit diese von der Ausschaltbewegung des Handantriebs 9 unabhängige Schnellabschaltung auch bei der Abschaltung von Hand ablaufen kann, ist ein Auschalthebel 13 vorgesehen.

Dieser Ausschalthebel 13 ist in einem Lager 19 an der Klinkenwippe 14 angelenkt und steht unter der Wirkung einer einerseits gehäusefest angeordneten Rückzugfeder 15 die andererseits an einem Nocken 34 des Ausschalthebels 13 angreift. Als Widerlager gegen das sich aus der Federwirkung ergebende Drehmoment des Ausschalthebels 13 ist ein gehäusefester Anschlag 12 vorgesehen. Der Ausschalthebel 13 weist an der dem Anschlag 12 zugeordnten Anlagefläche eine Kurvenkontur 31 auf, die bei einer Bewegung des Ausschalthebels 13 in Richtung des Anschlags 12 eine Schwenkbewegung des Ausschalthebels 13 um den Lagerpunkt 19 entgegen dem Uhzeigersinn erzwingt. Die Bewegung des Ausschalthebels 13 in Richtung des Anschlags 12 wird bei der Aus-Schaltung "von Hand" durch einen Mitnehmer 18 veranlaßt, der auf der Schaltkulisse 20 angeordnet ist, und sich bei Drehung der Schalt-Kulisse 20 im Uhrzeigersinn gegen die Kante 35 einer Nase 17 des Ausschalthebels 13 bewegt und diesen mitnimmt in Richtung des Anschlags 12. Dabei wird aufgrund der Anlenkung des Ausschalthebels 13 an der Klinkenwippe 14 diese im Anlenkpunkt 19 mitgenommen und verschwenkt im Uhrzeigersinn um das Drehlager 16. Die Verklinkung des Stützhebels 21 wird gelöst und der Kniehebel 2 bricht zusammen. Bei der Bewegung des Ausschalthebels 13 gleitet die Kurvenkontur 31 an dem Anschlag 12 vorbei und der Ausschalthebel 13 wird soweit verschwenkt, bis sich der Mitnehmer 18 nicht mehr mit der Kante 35 der Nase 17 in Eingriff befindet. Unter der Wirkung der Rückzugfeder 15 wird der Ausschalthebel 13 in die ursprüngliche Lage zurückbewegt, drückt die Klinkenwippe 14 ebenfalls wieder in die Ausgangsstellung und das Schaltgerät ist für eine Einschaltung wieder bereit. Hierbei wird die Schaltkulisse 20 mittels des Handantriebs 9 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dabei gleitet der Mitnehmer über den Rücken 32 der Nase 17, drückt den Ausschalthebel 13 gegen die Kraft der Rückzugfeder 15 in die von der Schaltkulisse abgewandte Richtung, bis der Mitnehmer 18 hinter die Kante 35 der Nase 17 springt. Der Ausschalthebel 13 legt sich an dem Anschlag 12 an, während die Schaltkulisse 20 den Kniehebel 2 soweit spannt, bis der Stützhebel mit der Klinkenwippe 14 verklinkt.

Fig. 3 zeigt den Kniehebel 2 in ausgelöster Stellung; d. h. der Stützhebel 21 ist nach dem Wegziehen der Klinkenwippe 14 in Pfeilrichtung (in Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn) weggekippt. Die Achse 27, die das Kniehebelteil 22 mit der Kniehebellasche 23 beweglich verbindet, ist in der Führung 28 der Schaltkulisse 20 in Richtung des Handantriebs gewandert. Hierdurch ist die Bewegungsrichtung für das Kniehebelteil 22 in Kontaktöffnungsrichtung freigegeben worden und die bewegliche Kontaktbrücke geht in AUS-Stellung.

Fig. 4 zeigt einen Kniehebel 2 in der vorgespannten Ausgangslage, die geschlossenen Kontakten des Schaltgerätes entspricht.

Die um den Drehpunkt 16 schwenkbare Klinkenwippe 14 stützt unter dem Gegendruck der Druckfeder 15 den Stützhebel 21 ab. Eine Lasche 23, die mit dem Drehlager 26 am Stützhebel 21 und mit dem Drehlager 27 an dem Kniehebelteil 22 angelenkt ist, stützt in dieser nahezu senkrechten Stellung das Kniehebelteil 22 ab. Das Kniehebelteil 22 ist an dem Übertragungsteil 4, das auf die Kontakte wirkt angelenkt. Das Kniehebelteil 22 steht unter dem Druck einer Kontaktöffnungsfeder, die über das Übertragungsteil 4 das Kniehebelteil 22 gegen die Lasche 23 und damit gegen die Verklinkung wirkt. Wird die Klinkenwippe 14 in Pfeilrichtung, beispielsweise durch den Ausschalthebel, weggezogen, dreht der Stützhebel sich im Uhrzeigersinn und das Kniehebelteil kann sich in kontaktöffnender Weise bewegen.

Claims

1. Schaltvorrichtung für Leistungsschaltgeräte, insbesondere für mehrphasige Motorschutzschalter, bestehend aus

- je Phase zwei Festkontaktstücken und einer diese verbindenden beweglichen Kontaktbrücke,
- einer Handbetätigungsvorrichtung,
- einem Schaltschloß, das über einen Kniehebel und ein Übertragungsteil auf die bewegliche Kontaktbrücke wirkt, wobei der Kniehebel durch die Handbetätigungsvorrichtung und eine Schaltkulisse in die Einschaltlage bewegt wird, in der sich ein Stützhebel an einer Klinkenwippe abstützt und der Kniehebel dadurch eine stabile Stellung einnimmt, jedoch bei einer Handabschaltung plötzlich zusammenbricht und unabhängig von der Abschaltbewegung eine Schnellabschaltung des Leistungsschaltgerätes auslöst,
- thermischen und magnetischen Auslösevorrichtungen, die auf das Schaltschloß wirken und im Fehlerfall eine Auslösung herbeiführen,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausschalthebel (13) vorgesehen ist, der formschlüssig mit der Klinkenwippe (14) verbunden ist und eine Nase (17) aufweist, und daß auf der Schaltkulisse (20) ein Mitnehmer (18) derart angeordnet ist, daß er hinter die Nase (17) des Ausschalthebels (13) greift, der dadurch von der Schaltkulisse (20) mitgezogen wird, die Klinkenwippe (14) verschwenkt und damit dem Kniehebel (2) das stabilisierende Widerlager entzieht.

2. Schaltvorrichtung für ein Leistungsschaltgerät, insbesondere für mehrphasige Motorschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das dem Anlenkpunkt (19) an der Klinkenwippe (14) gegenüberliegende Ende des Ausschalthebels (13) unter der Wirkung einer Rückzugfeder (15) an einem gehäusefesten Anschlag (12) abstützt.

3. Schaltvorrichtung für ein Leistungsschaltgerät, insbesondere für mehrphasige Motorschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (19) des Ausschalthebels (13) in einem definierten Abstand von dem Drehpunkt (16) der Klinkenwippe (14) angeordnet ist, und dadurch ein Gegenmoment erzeugt, das die Klinkenwippe (14) immer auf Anschlag an der Auslösevorrichtung (5) anlegt und die Klinkenüberdeckung und damit die Entklinkungskraft immer gleich hält.

4. Schaltvorrichtung für ein Leistungsschaltgerät, insbesondere für mehrphasige Motorschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschalthebel (13) eine Kurvenkontur (31) aufweist, die im Bewegungsablauf des durch den Mitnehmer (18) verschobenen Ausschalthebels (13) mit dem Anschlag (12) derart zusammenwirkt, daß der Ausschalthebel von dem Mitnehmer (18) weg verschwenkt, sich die Nase (17) des Ausschalthebels (13) von dem Mitnehmer (18) löst und dieser infolge der Wirkung der Rückzugfeder (15) in die Ausgangsposition zurückbewegt wird.

5. Schaltvorrichtung für ein Leistungsschaltgerät, insbesondere für mehrphasige Motorschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken (32) der Nase (17) als schräge Gleitfläche ausgeführt ist, die bei der Bewegung des Mitnehmers (18) aus der Ausschaltstellung in Richtung der Klinkenwippe (14) das Wegdrücken des Ausschalthebels (13) bewirkt.

6. Schaltvorrichtung für ein Leistungsschaltgerät, insbesondere für mehrphasige Motorschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (19) an der Klinkenwippe (14) gleichzeitig als Drehpunkt ausgeführt ist, und die Rückzugfeder (15) in einem derartigen Abstand von dem Drehpunkt an dem Ausschalthebel (13) angreift, daß ein Drehmoment in Richtung des Anschlages (12) auftritt.