DE602004003949T2

DE602004003949T2 - Dreheingriffs-verriegelungsmechanismus für automatische sicherheitsabtrennung

Info

Publication number: DE602004003949T2
Application number: DE602004003949T
Authority: DE
Inventors: Christophe Antico; Alain Simond
Original assignee: Legrand SNC; Legrand France SA
Current assignee: Legrand SNC; Legrand France SA
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: FR2858109B1; CO5670332A2; EP1649478A1; ATE349769T1; ES2279437T3; FR2858109A1; RU2340030C2; CN100470705C; WO2005010909A1; PL1649478T3; DE602004003949D1; CN1830049A; EP1649478B1; BRPI0412220A; RU2006105650A

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Sicherheit von elektrischen Anlagen.
Sie betrifft insbesondere Sicherungsautomaten, die das automatische Öffnen eines Stromkreises erlauben, wenn diese nach Feststellen eines elektrischen Defekts ausgelöst werden.
Derartige Sicherungsautomaten können zum Beispiel Leistungsschalter sein, die einen Stromkreis im Falle eines Kurschlusses zu öffnen vermögen, oder auch Fehlerstromschutzschalter, die einen Stromkreis im Falle eines Erdschlusses einer der Phasen zu öffnen vermögen.
Diese Sicherungsautomaten weisen allgemein einen Satz Metallkontakte auf, die zum Öffnen bzw. zum Schließen des Stromkreises bestimmt sind, sowie einen als Schließmechanismus bezeichneten Mechanismus zum Steuern des Kontaktsatzes.
Der Schließmechanismus stellt das manuelle Schließen und Öffnen des Stromkreises durch Bereitstellung eines Bedienungshebels außerhalb des Sicherungsautomaten zusätzlich zum automatischen Öffnen des Stromkreises nach Erkennen eines elektrischen Defekts sicher.
Das Dokument FR 2 628 262 beschreibt einen derartigen Schließmechanismus, bei dem das Halten der Kontakte in geschlossener Stellung des Stromkreises durch das Verklinken eines Teils durch eine Klinke sichergestellt ist. Im Falle eines elektrischen Defekts wird diese Verklinkung gelöst und der Mechanismus ausgelöst, was das Öffnen des Stromkreises bewirkt.
Bei diesem Schließmechanismus ist das Teil, das durch die Klinke zur Verklinkung bestimmt ist, auf einem anderen Teil drehbar gelagert, welches den Kontaktsatz steuert.
Dieser Schließmechanismus, auch als "Drehverklinkungsmechanismus" bezeichnet, ist hinsichtlich seiner Funktionsweise beim Trennen eines Stromkreises bei den in dem genannten Dokument beschriebenen besonderen Anwendungen zufriedenstellend.
Die Erfindung beabsichtigt jedoch, einen derartigen Schließmechanismus und ganz allgemein das Zusammenwirken der einzelnen beim Auslösen des Mechanismus mitwirkenden Teile zu verbessern.
Sie schlägt hierzu einen Schließmechanismus mit Drehverklinkung für Sicherungsautomat vor, mit:

– einem Gestell;
– einem Gelenkbedienungshebel, der auf einer in Bezug auf das Gestell festen Achse schwenkbar montiert ist und ein Klinkenende aufweist, wobei der Bedienungshebel eine eingeklinkte und eine ausgeklinkte Stellung zulässt und durch eine Feder in seine ausgeklinkte Stellung gedrängt wird;
– einem Zwischenhebel, der um eine in Bezug auf das Gestell feste Achse schwenkbar montiert ist und mit dem Klinkenende des Gelenkbedienungshebels zusammenzuwirken vermag;
– einem Klinkenhebel, der um eine von dem Zwischenhebel getragenen Achse schwenkbar montiert ist und eine Klinkenfläche aufweist, die mit dem Klinkenende des Gelenkbedienungshebels zusammenzuwirken vermag;
– einer Mechanismusfeder, durch die der Klinkenhebel zum Schwenken um seine Achse in einer vorbestimmten Richtung gedrängt wird;
– einer Kontaktvorrichtung, die wenigstens einen festen Kontakt und wenigstens einen entsprechenden beweglichen Kontakt umfasst, wobei diese Vorrichtung eine erste Stellung zulässt, in welcher der feste Kontakt und der bewegliche Kontakt voneinander getrennt sind, und eine zweite Stellung, in welcher der feste Kontakt und der bewegliche Kontakt gegeneinander gehalten werden, wobei der Wechsel von der ersten in die zweite Stellung durch den Zwischenhebel gesteuert wird;
– Mitteln zum Halten des Klinkenhebels in einer stabilen Position, mit einer Stütze, gegen die der Klinkenhebel unter der Wirkung der Mechanismusfeder in Anlage zu kommen vermag;
– einem Stellorgan, das eine eingefahrene Stellung zulässt, in der es in Bezug auf die Haltemittel eingefahren ist, und eine ausgefahrene Stellung, in der es auf die Haltemittel einwirkt;

Befindet sich der Schließmechanismus in seiner Kontaktstellung, wird der Klinkenhebel einerseits durch die Haltemittel in einer stabilen Position gehalten, und andererseits durch das Klinkenende des Gelenkbedienungshebels beansprucht.
Die Richtung der Kraft, mit der das Klinkenende auf den Hebel wirkt, verläuft durch die Drehachse eben dieses Hebels und erlaubt es, jedes Drehmoment zu überwinden, das der Gelenkbedienungshebel auf den Klinkenhebel gegebenenfalls ausgeübt hat.
Die Beanspruchung der Mechanismusfeder wird somit durch keine auf das Drehen des Hebels um seine Achse zielende Kraft ergänzt.
Es ist demnach zum Beispiel möglich, die Kraft, mit welcher der Bedienungshebel gegen den Anschlag gedrückt wird, zu verstärken und somit den Druck der Kontakte gegeneinander zu erhöhen, um die Leistungen beim Trennen oder Erwärmen zu steigern.
Bis auf Reibungskräfte, die durch den Kontakt des Klinkenendes mit dem Anschlag erzeugt werden, hat diese Verstärkung der Kraft keinen Einfluss auf die Drehung des Auslösehebels. Die Mechanismusfeder ist dazu vorgesehen, diese Reibungskräfte zu überwinden und somit die Drehung des Klinkenhebens beim Auslösen des Mechanismus zu ermöglichen. Es ist demnach möglich, die gleichen Haltemittel zu verwenden, egal welcher Druck beim Kontakt ausgeübt werden soll.
Derselbe Schließmechanismus ist daher für eine große Vielfalt von Schaltern verwendbar, egal wie viele Kontakte zu steuern sind, und egal um welchen Schaltertyp es sich handelt, der die für das Stellorgan verfügbare Energie bedingt.
Bei vierpoligen Schaltern muss zum Beispiel nämlich eine Kraft auf den Anschlag ausgeübt werden, die größer ist als bei einpoligen oder zweipoligen Schaltern.
Ebenso liefern zum Beispiel die sehr empfindlichen Fehlerstromschutzschalter im Falle eines elektrischen Defekts nur wenige Milliampere an das Stellorgan, während die Leistungsschalter mehrere Ampere liefern können.
Die Verwendung eines gemeinsamen Mechanismus für eine große Vielfalt von Produkten erlaubt, vom Standpunkt des Herstellers aus betrachtet, eine Senkung der Fertigungskosten und durch Vereinfachung des Herstellungsverfahrens eine Verringerung des Risikos von Montagefehlern.
Zusammen mit derartigen Schaltern werden zudem häufig Hilfsmittel verwendet. Diese Hilfsmittel sind derart auf die Schalter gesteckt, dass sie mit diesen mechanisch verbunden sind, um das Auslösen des Schalters zu erfassen. Diese Hilfsmittel müssen natürlich für den Schließmechanismus des Schalters, an dem sie befestigt sind, geeignet sein. Die Erfindung ermöglicht somit ferner für eine große Vielfalt von Schaltern die Verwendung einer einzigen Reihe von Hilfsmitteln, die für diesen Schließmechanismus geeignet sind.
Anzumerken ist, dass in dem Dokument EP 0 224 396 ein Schließmechanismus für einen Sicherungsautomat beschrieben ist, mit einem Zwischenhebel, der eine Anschlagfläche aufweist, und bei dem die Klinkenfläche und die Anschlagfläche eine Aufnahme mit konvergierenden Wänden begrenzen, die den Anschlag bilden, gegen den das Klinkenende des Gelenkbedienungshebels gedrückt wird, wenn sich der Klinkenhebel in seiner stabilen Position befindet.
In dem in der EP 0 224 396 beschriebenen Mechanismus ist jedoch keine Mechanismusfeder vorhanden, die den Klinkenhebel dazu drängt, sich in einer vorbestimmten Richtung um seine Achse zu drehen; es existieren auch keine Mittel zum Halten des Klinkenhebels in einer stabilen Position.
Vorzugsweise ist die Klinkenfläche des Klinkenhebels aus einem Zylinderstück gebildet, das auf die Drehachse des Klinkenhebels zentriert ist.
Die Resultierende der Kontaktkräfte auf einer derartigen Fläche verläuft, mathematisch ausgedrückt, durch die Drehachse und stellte eine Art dar, wie die vorstehend erläuterten Prinzipien ausgeführt werden können.
Das Klinkenende des Gelenkbedienungshebels kann ebenfalls aus einem Zylinderstück gebildet sein, das auf eine zur Drehachse des Klinkenhebels parallele Achse zentriert ist.
Der auf diese Weise zustande kommende lineare Kontakt des Klinkenendes auf der Klinkenfläche trägt zum Überwinden störender Reibungserscheinungen bei.
Gemäß bevorzugter Merkmale der Erfindung:

– weist der Klinkenhebel eine erste Kontaktfläche und eine zweite Kontaktfläche auf, wobei Letztere durch die Mechanismusfeder beansprucht wird, um den Klinkenhebel um seine Achse zu drehen, und gegebenenfalls
– sind die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche jeweils auf beiden Seiten der Drehachse des Klinkenhebels angeordnet, und weisen die Haltemittel eine Auflage auf, die an einem Ende der Stütze liegt und gegen die erste Kontaktfläche angeordnet ist, wenn sich der Mechanismus in seiner Kontaktposition befindet.

Das Auslösen erfolgt, wenn das Stellorgan auf die Haltemittel einwirkt, um die Auflage von der ersten Kontaktfläche zu entfernen.
In diesem Zusammenhang hängt die hierzu erforderliche Kraft unmittelbar und nahezu ausschließlich von der durch die Mechanismusfeder ausgeübten Kraft ab. Der durch die Feder ausgeübte Druck definiert die Entriegelungskraft in Bezug auf das Stellorgan.
Diese Entriegelungskraft weist zudem bei den produzierten Mechanismen nur eine geringe Abweichung auf, da die Mechanismusfeder ausführungsbedingt eine geringe Toleranz haben kann, woraus eine größere Sicherheitsspanne resultiert.
Der Mechanismus weist ferner vorzugsweise eine Vorspannfeder auf, die mit dem Klinkenhebel und mit der Stütze derart zusammenwirkt, dass die Stütze zu dem Klinkenhebel gedrückt wird.
Diese Vorspannfeder erlaubt eine sichere Funktionsweise des Mechanismus, sofern die Stütze ständig darauf hinzielt, zum Halten des Klinkenhebels die erste Fläche zu erreichen.
Aus Gründen der Betriebssicherheit und der Vereinfachung bei der Herstellung können die folgenden bevorzugten Merkmale unabhängig voneinander in Betracht gezogen werden:

– die Haltemittel umfassen einen Zusatzhebel, der um eine von dem Zwischenhebel getragenen Achse herum schwenkbar montiert ist, wobei der Zusatzhebel an einem seiner Enden die Stütze aufweist; und einen Auslösehebel, der um eine in Bezug auf das Gestell feste Achse schwenkbar montiert ist und mit dem Stellorgan sowie mit dem Zusatzhebel derart zusammenzuwirken vermag, dass die Stütze von der ersten Kontaktfläche entfernt wird, wenn das Stellorgan von seiner eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung wechselt;
– die Mechanismusfeder ist eine Torsionsfeder mit einer zylinderförmigen Spiralwicklung sowie zwei vorstehenden Armen, wobei die zylinderförmige Spiralwicklung auf die Drehachse des Zwischenhebels zentriert ist, während einer der Arme an der zweiten Kontaktfläche zur Anlage kommt und der andere Arm an einer in Bezug auf das Gestell festen Haltestange zur Anlage kommt, wenn sich der Mechanismus in seiner Kontaktstellung befindet;
– der Zusatzhebel umfasst auf beiden Seiten seiner Drehachse verteilt die Stütze und einen Arm, der ein kreisbogenförmiges Endstück aufweist, das mit dem Auslösehebel zusammenzuwirken vermag;
– der Auslösehebel umfasst zwei Arme, die miteinander einen Winkel bilden und in der Drehachse des Auslösehebels zusammentreffen, wobei der erste Arm ein gegenüber dem Stellorgan angeordnetes Stück und der zweite Arm ein rundes Teil aufweist, das dazu bestimmt ist, mit dem Zusatzhebel zusammenzuwirken;
– die Haltemittel weisen einen Rückstellfinger auf, der durch die Mechanismusfeder beansprucht zu werden vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es der Rückstellfinger der Mechanismusfeder ermöglicht, das Stellorgan von seiner ausgefahrenen Stellung in seine eingefahrene Stellung wechseln zu lassen;
– der Auslösehebel weist einen Rückstellfinger auf, der am Ende des ersten Arms jenseits des dem Stellorgan gegenüberliegenden Teils angeordnet ist und durch die Mechanismusfeder beansprucht zu werden vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es der Rückstellfinger der Mechanismusfeder ermöglicht, den ersten Arm wieder gegen das Stellorgan zu bringen, um dieses in die eingefahrene Stellung zu bringen;
– der Mechanismus umfasst ferner eine Rückstellfeder, welche die Haltemittel zu beanspruchen vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es die Rückstellfeder erlaubt, das Stellorgan von seiner ausgefahrenen in seine eingefahrene Stellung zu bringen;
– der Mechanismus umfasst ferner eine Rückstellfeder, die den Auslösehebel zu beanspruchen vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es die Rückstellfeder ermöglicht, den ersten Arm wieder gegen das Stellorgan zu bringen, um dieses in die eingefahrene Stellung zu bringen;
– der Zwischenhebel weist eine Rampe auf, die das Klinkenende des Gelenkbedienungshebels aufzunehmen vermag, wobei die Anschlagfläche eingangs der Rampe angeordnet ist;
– der Mechanismus umfasst ferner einen Arretierstift, der mit dem Zwischenhebel verbunden ist und die Winkelamplitude der Schwenkbewegung des Klinkenhebels in Bezug auf den Zwischenhebel zu begrenzen vermag;
– der Gelenkbedienungshebel weist einen Handhebel auf, der dazu bestimmt ist, aus dem Gehäuse des Sicherungsautomaten vorzustehen, um von außen bedient zu werden, sowie einen Schwingarm, der durch ein Gelenk mit dem Handhebel verbunden ist und an seinem dem Gelenk entgegengesetzt angeordneten Ende das Klinkenende aufweist;
– der bewegliche Kontakt weist eine Halterung auf, die auf einer in Bezug auf das Gestell festen Achse montiert ist, und umfasst der Mechanismus ferner einen Schwingarm, der den Zwischenhebel mit dem beweglichen Kontakt verbindet, um die Bedienung der Kontaktvorrichtung durch den Zwischenhebel zu ermöglichen;
– das Stellorgan ist ein elektromechanischer Zylinder.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, das rein informativen Charakter hat und in keiner Weise einschränkend ist. Die Zeichnungen zeigen in:
1 ein kinematisches Schema, in dem die einzelnen Teile eines erfindungsgemäßen Schließmechanismus dargestellt sind, sowie die Art des Zusammenwirkens zwischen diesen Teilen, wobei sich der Mechanismus in seiner Kontaktstellung befindet;
2 eine ähnliche Ansicht wie 1, wobei sich der Mechanismus unmittelbar nach Betätigung des Stellorgans in einer ausgeklinkten Stellung befindet;
3 eine ähnliche Ansicht wie 1, wobei sich der Mechanismus in einer Stellung befindet, in welcher der Mechanismus im chronologischen Anschluss an die Position in 2 das Stellorgan zurückgestellt hat und zum Wechseln in seine Kontaktstellung bereit ist, wenn der Bediener den Hebel betätigt;
4 eine vergrößerte Darstellung des in 1 mit XIII gekennzeichneten Ausschnitts, in der die Richtung der auftretenden Kräfte schematisch wiedergegeben ist;
5 eine Schnittansicht eines Schließmechanismus gemäß der Ausführungsform aus 1 bis 4, wobei sich der Mechanismus in einer Stellung befindet, die der aus 1 entspricht;
6 eine Ansicht des Mechanismus aus 5, wobei der Mechanismus soeben ausgeklinkt wurde;
7 eine Ansicht des Mechanismus aus 5, wobei sich der Mechanismus in einer Stellung befindet, in welcher die Kontakte im chronologischen Anschluss an die Position in 6 voneinander getrennt sind, wobei diese Stellung ebenfalls der in 2 dargestellten entspricht;
8 eine Darstellung des Mechanismus aus 5, wobei sich der Mechanismus in einer Stellung befindet, in welcher der Gelenkbedienungshebel im chronologischen Anschluss an die Position in 7 in seine ausgeklinkte Stellung zurückgekehrt ist, wobei diese Stellung ebenfalls der in 3 dargestellten entspricht;
9 eine perspektivische Darstellung eines Schließmechanismus gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung, in welcher der Mechanismus eine spezielle Feder zum Zurückstellen des Stellorgans umfasst, wobei 9 von der Seite aus betrachtet wird, von der diese Rückstellfeder sichtbar ist;
10 bis 13 entsprechen 5 bis 8, im Fall der Ausführungsvariante aus 9.
1 bis 4 sind schematische Ansichten, welche die Funktionsprinzipien des Schließmechanismus erläutern sollen.
5 bis 8 zeigen einen tatsächlichen Schließmechanismus im Schnitt, der einer praktischen Ausführung entsprechend den in 1 bis 4 dargestellten Schemata entspricht.
9 bis 13 zeigen schließlich einen tatsächlichen Schließmechanismus, welcher der oben genannten Ausführungsvariante entspricht.
Hinsichtlich der Funktionsweise des Mechanismus wird sowohl auf 1 bis 4 als auch gleichzeitig auf 5 bis 8 Bezug genommen, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
Der in den Figuren gezeigte Mechanismus ist zum Einbau in ein nicht dargestelltes Gehäuse bestimmt.
Er umfasst ein Paar Kontakte 1, 2, von denen einer 1 fest und der andere 2 beweglich ist. Jeder dieser Kontakte 1, 2 ist dazu bestimmt, an den (nicht dargestellten) Stromkreis, der geschützt werden soll, angeschlossen zu sein, wobei der Stromkreis durch Herstellung ihres Kontaktes geschlossen und durch Trennung dagegen geöffnet wird.
In diesem Fall sind nur zwei Kontakte 1, 2 im Profil dargestellt, selbstverständlich könnten aber auch weitere Kontaktpaare in einer Reihe mit dem beschriebenen Paar angeordnet sein, falls die Trennung unterschiedlicher Stromkreise oder verschiedener Phasen ein und desselben Kreises gesteuert werden sollen.
Eine Öffnungsfeder 34 wirkt ferner auf die Kontakte 1, 2 ein, um diese voneinander zu entfernen (in 1 bis 3 schematisch mit einem Drehmomentpfeil wiedergegeben).
Die Steuerung der Kontakte 1, 2 erfolgt durch den Schließmechanismus.
Dieser umfasst einen Gelenkbedienungshebel 3, der von einem Handhebel 4 gebildet ist, welcher auf einer bezüglich des Gehäuses festen Achse 5 drehbar gelagert ist, wobei hier dem Gehäuse die Funktion eines Gestells zukommt, das die einzelnen Teile des Mechanismus trägt. Der Gelenkbedienungshebel 3 umfasst auch einen Schwingarm 6, der durch eine Drehverbindung mit dem Handhebel 4 solchermaßen verbunden ist, dass dessen Drehung die Verlagerung des Schwingarms 6 bewirkt. Dieser weist ein Klinkenende 7 auf, das in den schematischen Darstellungen in 1 bis 4 durch einen Kreis wiedergegeben und durch einen Zylinder ausgeführt ist, der sich in 5 bis 8 senkrecht zur Ebene der Zeichnung erstreckt.
Durch seine Beweglichkeit ist es dem Gelenkbedienungshebel 3 möglich, zwei Endstellungen einzunehmen: eine eingeklinkte Stellung (1 bis 5) und eine ausgeklinkte Stellung (3 und 8), wobei die beiden Stellungen eine Winkelamplitude von etwa 90° für den Handhebel 4 begrenzen. Eine Feder 13 (in 1 bis 3 durch einen Drehmomentpfeil dargestellt) drängt den Bedienungshebel 3 in seine ausgeklinkte Stellung.
Der Mechanismus weist ferner einen Zwischenhebel 8 auf, der mit dem beweglichen Kontakt 2 über einen Schwingarm 9 indirekt in Eingriff steht, der an eine Halterung 10 angelenkt ist, die den beweglichen Kontakt trägt, wobei die Halterung 10 um eine in Bezug auf das Gehäuse feste Achse 11 drehbar gelagert ist.
Der Zwischenhebel 8 ist um eine in Bezug auf das Gehäuse feste Achse 12 drehbar gelagert und solchermaßen angeordnet, dass durch das Schwenken des Hebels 8 in der einen Richtung der bewegliche Kontakt 2 gegen den festen Kontakt 1 geführt wird bzw. in der anderen Richtung der bewegliche Kontakt 2 von dem festen Kontakt 1 entfernt wird.
Der Zwischenhebel 8 weist ferner eine Rampe 14 auf, die an seinem dem Schwingarm 9 entgegengesetzten Ende angeordnet ist, wobei diese Rampe 14 die Aufnahme und die Führung des Klinkenendes 7 des Schwingarms 6 ermöglicht.
Am Eingang der Rampe 14 weist der Zwischenhebel 8 eine Aufnahme auf, die von einer Anschlagfläche 15 und einer Seitenwand 16 gebildet ist, wobei die Aufnahme das Klinkenende 7 zum Teil aufnehmen kann.
Der Zwischenhebel 8 trägt in der Nähe der Rampe 14 eine Achse 17, auf der ein Klinkenhebel 18 drehbar gelagert ist. Dieser weist eine erste Kontaktfläche 19 und eine zweite Kontaktfläche 20 auf, die auf beiden Seiten der Achse 17 angeordnet sind, sowie eine Zacke 21 mit einer Klinkenfläche 22. Die Klinkenfläche 22 ist ein Zylinderstück, dessen Achse mit der Drehachse 17 des Klinkenhebels 18 zusammenfällt.
Eine Mechanismusfeder, in diesem Falle eine Torsionsfeder 38, ist um die Achse 12 des Zwischenhebels 8 angeordnet und übt zwischen einer fest mit dem Gehäuse verbundenen Haltestange 23 und der zweiten Kontaktfläche 20 eine Torsionskraft aus, wenn sich der Mechanismus in der in 1 und 5 dargestellten Stellung befindet.
Ein mit dem Zwischenhebel 8 verbundener Arretierstift 24 ist vorgesehen, um bezüglich des Zwischenhebels 8 den Winkelversatz des Klinkenhebels 18 zu begrenzen.
Der Zwischenhebel 8 trägt schließlich noch eine Achse 25, auf der ein Zusatzhebel 26 drehbar gelagert ist, der einen ersten Arm umfasst, welcher eine Stütze 27 bildet und eine Auflagespitze 28 trägt, die zum Zusammenwirken mit der ersten Kontaktfläche 19 des Klinkenhebels 18 bestimmt ist. Ferner ist eine Vorspannfeder 35 vorgesehen, um die Auflagespitze 28 zu der ersten Kontaktfläche 19 zu drängen.
Der Zusatzhebel 26 weist ferner einen zweiten Arm 29 auf, der zum Zusammenwirken mit einem Auslösehebel 30 bestimmt ist.
Der erste Arm 27 und der zweite Arm 29 sind auf beiden Seiten der Achse 25 des Zusatzhebels 26 angeordnet.
Der Auslösehebel 30 ist um eine in Bezug auf das Gehäuse feste Achse 31 drehbar gelagert und weist einen ersten Arm 32 und einen zweiten Arm 33 auf, die in diesem Fall einen Winkel von etwa 90° bilden, wobei der zweite Arm eine runde Kante hat, um mit dem zweiten Arm 29 des Zusatzhebels 26 zusammenwirken zu können.
Der Auslösehebel 30 kann durch einen in Bezug auf das Gehäuse festen elektromechanischen Zylinder 36 in Bewegung versetzt werden, der eine eingefahrene Stellung (1 und 5) und eine ausgefahrene Stellung (2 und 6) zulässt, wobei der Wechsel von der eingefahrenen in die ausgefahrene Stellung dadurch erfolgt, dass beim Erkennen des elektrischen Defekts, wodurch das Auslösen des Mechanismus bewirkt werden soll, der Zylinder 36 elektrisch versorgt wird.
Der Zusatzhebel 26 und der Auslösehebel 30 bilden Haltemittel, die durch den Zylinder 36 auf diese Weise in Bewegung versetzt werden können.
Die Stange des Zylinders 36 wirkt auf den ersten Arm 32 des Auslösehebels 30. Auf diesem ersten Arm 32 ist jenseits des zum Kontakt mit der Stange des Zylinders 36 bestimmten Abschnitts ein Rückstellfinger 37 vorgesehen, der sich senkrecht zur Ebene der Zeichnungen erstreckt und zum Zusammenwirken mit der Mechanismusfeder 38 bestimmt ist.
Befindet sich der Mechanismus in der in 1 und 5 dargestellten Stellung, übt nämlich die Feder 38 zwischen der Haltestange 23 und der zweiten Kontaktfläche 20 des Klinkenhebels 18 eine Winkelabstandskraft aus.
Befindet sich der Mechanismus in der in 2 und 7 dargestellten Stellung, übt die Feder 38 dieses Mal hingegen eine Kraft zwischen der Haltestange 23 und dem Rückstellfinger 27 aus, sofern der Rückstellfinger in dieser Position diesseits der Stelle liegt, an der sich die zweite Kontaktfläche 20 befindet.
Der eben beschriebene Mechanismus funktioniert in der nachstehend beschriebenen Weise.
Der Mechanismus, wie in 1 und 5 dargestellt, befindet sich in der Kontaktstellung. Um ihn allgemein von einer ausgeklinkten Stellung, wie in 3 und 8 dargestellt, in diese Position zu bringen, muss der Mechanismus eingeklinkt werden, indem der Handhebel 4 (der als einziges Teil des Mechanismus aus dem Gehäuse übersteht) so betätigt wird, dass er von seiner ausgeklinkten in seine eingeklinkte Stellung wechselt.
Die Drehung des Handhebels 4 bewirkt, dass der Schwingarm 6 sein Klinkenende 7 gegen einen Anschlag 39 anordnet, der durch die Konvergenz zwischen der Anschlagfläche 15 und der Klinkenfläche 22 gebildet ist.
Das Klinkenende 7 gleitet demnach, je nach Drehung des Handhebels 4, soweit in den durch den Anschlag 39 gebildeten Trichter, bis es eine Stellung erreicht, in der es sowohl mit der Anschlagfläche 15 als auch der Klinkenfläche 22 ungehindert in Kontakt ist. Ab diesem Moment bewirkt das Weiterdrehen des Handhebels 4 das Schwenken des Zwischenhebels 8 und folglich die Annäherung der Kontakte 1, 2.
Gleichzeitig wird der Zusatzhebel 26 durch die Vorspannfeder 35 beansprucht, um mit der ersten Kontaktfläche 19 des Klinkenhebels 18 in Kontakt zu kommen.
Durch das Schwenken des Zwischenhebels 8 und somit der zweiten Kontaktfläche 20 des Klinkenhebels 18 kommt diese mit der Mechanismusfeder 38 in Kontakt und gibt je nach erfolgter Drehung den Rückstellfinger 37 aus der Beanspruchung der Feder 38 frei.
Die Mechanismusfeder 38 wird demnach soweit beansprucht, bis der Mechanismus die stabile Kontaktstellung aus 1 und 5 erreicht hat, in denen der Schwingarm 9 abgestützt ist.
In dieser Position sind die durch das Klinkenende 7 auf den Anschlag 39 wirkenden Kräfte näher in 4 dargestellt.
Eine erste Teilkraft F₁ greift an der Klinkenfläche 22 an und eine zweite Teilkraft F₂ an der Anschlagfläche 15.
Egal welchen Gleichgewichtszustand das Klinkenende bei seinem Eindrücken in den Anschlag 39 erreicht hat, es kann nur eine Teilkraft F₁ in einer durch die Achse 17 des Klinkenhebels 18 verlaufenden Richtung aufgrund der runden Form, die auf diese Achse 17 der Klinkenfläche 32 zentriert ist, übertragen. Die anderen Kräfterichtungen werden durch die Teilkraft F₂ übertragen.
Das Klinkenende 27 übt somit kein Drehmoment aus, das auf das Drehen des Klinkenhebels hinzielt, einzig auf die Achse 17 selbst wirkt eine Kraft.
Tritt ein elektrischer Defekt auf, bewegt sich der Zylinder 36 in die ausgefahrene Stellung (siehe 6), wobei er das Schwenken des Auslösehebels 30 bewirkt und somit das Schwenken des Zusatzhebels 26.
Dies führt unter der Einwirkung der Mechanismusfeder 38 dazu, dass die Zacke 21 vom Eingang der Rampe 14 entfernt wird, und es dem Zwischenhebel 8 möglich ist, sich unter der Einwirkung der Öffnungsfeder 34 zu drehen, egal in welcher Position sich der Handhebel 4 befindet, da das Klinkenende sich nunmehr in der Rampe 14 positionieren kann (siehe 2 und 7). Die Kontakte 1, 2 sind somit voneinander getrennt und der Stromkreis ist geöffnet.
In der nächsten Phase wirkt die Mechanismusfeder 38 auf den Rückstellfinger 37 ein, um den Zylinder 36 in seine eingefahrene Position zurückzubringen, und die Feder 13 drängt den Bedienungshebel 3 in seine ausgeklinkte Stellung, wobei das Klinkenende 7 zum Verlassen der Rampe 14 veranlasst wird, um sich am Eingang des Anschlags 39 bereit für ein erneutes Einklinken zu positionieren (3 und 8).
9 bis 13 zeigen eine Variante des beschriebenen Schließmechanismus.
Der Mechanismus gemäß dieser Variante gleicht in allen Punkten dem vorstehend beschriebenen, mit Ausnahme des Zurückstellens des Zylinders 36, das nicht durch die auf den Rückstellfinger 37 wirkende Mechanismusfeder 38 erfolgt, sondern durch eine spezielle Rückstellfeder 40. Diese in 9 erkennbare Feder, in welcher der Mechanismus von der anderen Seite dargestellt ist, bewirkt eine Winkelbewegung, mit der das Ende des zweiten Arms 33 des Auslösehebels 30 und der Zwischenhebel 8 voneinander entfernt werden.
Ferner ist eine Anschlagbacke 41 zum Begrenzen des Wegs der Mechanismusfeder 38 vorgesehen.
Eine andere nicht dargestellte Variante betrifft das Auslösen, das durch ein Hilfsmittel außerhalb des Mechanismus erfolgt und auf den Zusatzhebel 26 direkt drehend wirkt. Der Zylinder 36 und der Auslösehebel 30 können somit weggelassen werden.

Claims

Schließmechanismus mit Drehverklinkung für Sicherungsautomat, mit: – einem Gestell; – einem Gelenkbedienungshebel (3), der auf einer in Bezug auf das Gestell festen Achse schwenkbar montiert ist und ein Klinkenende (7) aufweist, wobei der Bedienungshebel (3) eine eingeklinkte und eine ausgeklinkte Stellung zulässt und durch eine Feder (13) in seine ausgeklinkte Stellung gedrängt wird; – einem Zwischenhebel (8), der um eine in Bezug auf das Gestell feste Achse (12) schwenkbar montiert ist und mit dem Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) zusammenzuwirken vermag; – einem Klinkenhebel (18), der um eine von dem Zwischenhebel (8) getragenen Achse (17) schwenkbar montiert ist und eine Klinkenfläche (22) aufweist, die mit dem Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) zusammenzuwirken vermag; – einer Mechanismusfeder (38), durch die der Klinkenhebel (18) zum Schwenken um seine Achse (17) in einer vorbestimmten Richtung gedrängt wird; – einer Kontaktvorrichtung, die wenigstens einen festen Kontakt (1) und wenigstens einen entsprechenden beweglichen Kontakt (2) umfasst, wobei diese Vorrichtung eine erste Stellung zulässt, in welcher der feste Kontakt (1) und der bewegliche Kontakt (2) voneinander getrennt sind, und eine zweite Stellung, in welcher der feste Kontakt (1) und der bewegliche Kontakt (2) gegeneinander gehalten werden, wobei der Wechsel von der ersten in die zweite Stellung durch den Zwischenhebel (8) gesteuert wird; – Mitteln (26, 30) zum Halten des Klinkenhebels (18) in einer stabilen Position, mit einer Stütze (27), gegen die der Klinkenhebel (18) unter der Wirkung der Mechanismusfeder (38) in Anlage zu kommen vermag; – einem Stellorgan (36), das eine eingefahrene Stellung zulässt, in der es in Bezug auf die Haltemittel (26, 30) eingefahren ist, und eine ausgefahrene Stellung, in der es auf die Haltemittel (26, 30) einwirkt; wobei der Mechanismus eine Kontaktstellung erlaubt, in welcher der Gelenkbedienungshebel (3) in seiner eingeklinkten Stellung abgestützt ist, um das Klinkenende (7) gegen einen Anschlag (39) zu drängen, der gemeinsam von der Klinkenfläche (22) des Klinkenhebels (18) in dessen stabiler Position und dem Zwischenhebel (8) gebildet wird, und somit den Zwischenhebel (8) beansprucht, um die Kontaktvorrichtung in ihrer zweiten Stellung zu halten; wobei der Zwischenhebel (8) eine Anschlagfläche (15) aufweist und, wenn sich der Klinkenhebel (18) in seiner stabilen Position befindet, die Klinkenfläche (22) und die Anschlagfläche (15) eine Aufnahme mit konvergierenden Wänden begrenzen, die den Anschlag (39) bilden, gegen den das Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) gedrückt wird, wobei der Mechanismus dadurch gekennzeichnet ist, dass die Klinkenfläche (22) so ausgebildet ist, dass an jedem Punkt der Klinkenfläche (22) die Normale an dieser Fläche (22) in einer mit der Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) zusammentreffenden Richtung ausgerichtet ist.
Schließmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenfläche (22) des Klinkenhebels (18) aus einem Zylinderstück gebildet ist, das auf die Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) zentriert ist.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) aus einem Zylinderstück gebildet ist, das auf eine zur Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) parallele Achse zentriert ist.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel (18) eine erste Kontaktfläche (19) und eine zweite Kontaktfläche (20) aufweist, wobei Letztere durch die Mechanismusfeder (38) beansprucht wird, um den Klinkenhebel (18) um seine Achse (17) zu drehen.
Schließmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktfläche (19) und die zweite Kontaktfläche (20) jeweils auf beiden Seiten der Drehachse (17) des Klinkenhebels (18) angeordnet sind, und dass die Haltemittel (26, 30) eine Auflage (28) aufweisen, die an einem Ende der Stütze (27) liegt und gegen die erste Kontaktfläche (19) angeordnet ist, wenn sich der Mechanismus in seiner Kontaktposition befindet.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner eine Vorspannfeder (35) aufweist, die mit dem Klinkenhebel (18) und mit der Stütze (27) derart zusammenwirkt, dass die Stütze (27) zu dem Klinkenhebel (18) gedrückt wird.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel umfassen: – einen Zusatzhebel (26), der um eine von dem Zwischenhebel (8) getragenen Achse (25) herum schwenkbar montiert ist, wobei der Zusatzhebel (26) an einem seiner Enden die Stütze (27) aufweist; – einen Auslösehebel (30), der um eine in Bezug auf das Gestell feste Achse (31) schwenkbar montiert ist und mit dem Stellorgan (36) sowie mit dem Zusatzhebel (26) derart zusammenzuwirken vermag, dass die Stütze (27) von der ersten Kontaktfläche (19) entfernt wird, wenn das Stellorgan (36) von seiner eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung wechselt.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mechanismusfeder (38) eine Torsionsfeder mit einer zylinderförmigen Spiralwicklung sowie zwei vorstehenden Armen ist, wobei die zylinderförmige Spiralwicklung auf die Drehachse (12) des Zwischenhebels (8) zentriert ist, während einer der Arme an der zweiten Kontaktfläche (20) zur Anlage kommt und der andere Arm an einer in Bezug auf das Gestell festen Haltestange (23) zur Anlage kommt, wenn sich der Mechanismus in seiner Kontaktstellung befindet.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzhebel (26) auf beiden Seiten seiner Drehachse (25) verteilt die Stütze (27) und einen Arm (29) umfasst, der ein Endstück aufweist, das mit dem Auslösehebel (30) zusammenzuwirken vermag.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (30) zwei Arme (32, 33) umfasst, die miteinander einen Winkel bilden und in der Drehachse (31) des Auslösehebels (30) zusammentreffen, wobei der erste Arm (32) ein gegenüber dem Stellorgan (36) angeordnetes Stück und der zweite Arm (33) ein rundes Teil aufweist, das dazu bestimmt ist, mit dem Zusatzhebel (26) zusammenzuwirken.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (26, 30) einen Rückstellfinger (37) aufweisen, der durch die Mechanismusfeder (38) beansprucht zu werden vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es der Rückstellfinger (37) der Mechanismusfeder (38) ermöglicht, das Stellorgan (36) von seiner ausgefahrenen Stellung in seine eingefahrene Stellung wechseln zu lassen.
Schließmechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (30) einen Rückstellfinger (37) aufweist, der am Ende des ersten Arms (32) jenseits des dem Stellorgan (36) gegenüberliegenden Teils angeordnet ist und durch die Mechanismusfeder (38) beansprucht zu werden vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es der Rückstellfinger (37) der Mechanismusfeder (38) ermöglicht, den ersten Arm (32) wieder gegen das Stellorgan (36) zu bringen, um dieses in die eingefahrene Stellung zu bringen.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner eine Rückstellfeder (40) umfasst, welche die Haltemittel (26, 30) zu beanspruchen vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es die Rückstellfeder (40) erlaubt, das Stellorgan (36) von seiner ausgefahrenen in seine eingefahrene Stellung zu bringen.
Schließmechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner eine Rückstellfeder (40) umfasst, die den Auslösehebel (30) zu beanspruchen vermag, wenn sich der Mechanismus außerhalb seiner Kontaktstellung befindet, wobei es die Rückstellfeder (40) ermöglicht, den ersten Arm (32) wieder gegen das Stellorgan (36) zu bringen, um dieses in die eingefahrene Stellung zu bringen.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (8) eine Rampe (14) aufweist, die das Klinkenende (7) des Gelenkbedienungshebels (3) aufzunehmen vermag, wobei die Anschlagfläche (15) eingangs der Rampe (14) angeordnet ist.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ferner einen Arretierstift (24) umfasst, der mit dem Zwischenhebel (8) verbunden ist und die Winkelamplitude der Schwenkbewegung des Klinkenhebels (18) in Bezug auf den Zwischenhebel (8) zu begrenzen vermag.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkbedienungshebel (3) einen Handhebel (4) aufweist, der dazu bestimmt ist, aus dem Gehäuse des Sicherungsautomaten vorzustehen, um von außen bedient zu werden, sowie einen Schwingarm (6), der durch ein Gelenk mit dem Handhebel (4) verbunden ist und an seinem dem Gelenk entgegengesetzt angeordneten Ende das Klinkenende (7) aufweist.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (2) eine Halterung (10) aufweist, die auf einer in Bezug auf das Gestell festen Achse (11) montiert ist und dass der Mechanismus ferner einen Schwingarm (9) umfasst, der den Zwischenhebel (8) mit dem beweglichen Kontakt (2) verbindet, um die Bedienung der Kontaktvorrichtung durch den Zwischenhebel (8) zu ermöglichen.
Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (36) ein elektromechanischer Zylinder ist.