EP0146528B1 - Schaltmechanik für Leitungsschutzschalter - Google Patents
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- H01H2300/048—Snap closing by latched movable contact, wherein the movable contact is held in a minimal distance from the fixed contact during first phase of closing sequence in which a closing spring is charged
Definitions
- the invention relates to a switching mechanism for circuit breakers, in which the contract bridge, which is pivotably mounted in the housing via a bearing having play, on the one hand, preferably via a bridge bracket, with a handlebar, which in turn is coupled with an actuation button, and on the other hand with the armature of the Magnetic trigger is articulated via an anchor bracket, the paths of movement of the anchor bracket and handlebar intersect.
- circuit breakers equipped with such a switching mechanism known from AT-B-237 724 are to be closed again via their actuation button, for example after a trip, then it is essential, especially at higher current strengths, that the movable contact does not move hesitantly in contact with the fixed contact becomes.
- the speed of the movement of the movable contact depends solely on how quickly the actuating button is pivoted. This can result in an arc forming when the circuit breaker is closed and the contact apparatus is damaged or destroyed or the two contacts are welded together.
- the invention has for its object to develop a switching mechanism of the type mentioned in such a way that, without having to change the basic construction of circuit breakers, the closing of the contact apparatus takes place quickly, regardless of the speed of the movement of the actuating button.
- At least one projection is provided on the armature tab of the magnetic release, that the projection bears during the movement of the handlebar into its position corresponding to the closed position of the movable contact on the surface of the handlebar facing the magnetic release, the contact of the Contact bridge is held at a distance from the fixed contact, and that the projection engages in a recess in the handlebar in the position of the handlebar corresponding to the closed position of the movable contact bridge.
- the contact-carrying end of the movable contact bridge which is coupled to the armature of the magnetic release, is kept at a distance from the fixed contact, regardless of the movement of the handlebar, since the projection of the armature tab of the magnetic release on the handlebar, namely on the side facing the magnetic release.
- the contact spring is already pretensioned, which is possible because the movable contact bridge is pivotably mounted in the housing via a bearing having a play (long slot aligned transversely to the longitudinal extension of the contact bridge, into which a bearing journal engages).
- the recess is provided in a slide which is displaceably guided in or on the handlebar and which is loaded by a spring, in particular a tension spring in the sense of a movement into a position in which the projection on the anchor bracket in the The closed position of the movable contact bridge engages in the recess.
- the opening of the circuit breaker via the actuating button of the switching mechanism is not impeded in a particularly simple manner, since the handlebar can also be displaced in the sense of an opening movement of the movable contact bridge even when the projection of the anchor bracket engages in its recess.
- the handlebar is designed as a slit plate, in particular essentially a U-shaped plate, that the anchor bracket is arranged within the slot and that the slide is essentially U-shaped, wherein the anchor tab is received at least in the closed position of the movable contact bridge between its legs and that the recess associated with the projection on the anchor tab is provided in one leg of the slide.
- This embodiment is characterized by a particularly space-saving design of the switching mechanism according to the invention.
- the armature tab of the magnetic release is designed as an approximately U-shaped sheet metal part that protrudes from a body arranged between the legs of the armature tab, starting from a cutout in the leg. This embodiment withstands the loads particularly well when triggered.
- the circuit breaker shown in Figure 1 has a contact apparatus made of fixed contact 1, which is connected via a rail 2 to a terminal 3, and a movable contact 5 arranged on a movable contact bridge 4.
- a contact apparatus made of fixed contact 1, which is connected via a rail 2 to a terminal 3, and a movable contact 5 arranged on a movable contact bridge 4.
- Actuating button 7 pivotally mounted.
- the actuating button is coupled to the movable contact bridge 4 via a link 8 and a bridge link 9 which is connected to it in an articulated manner.
- a jack tab 10 is also articulated, which in turn is movably connected to a pawl 11 pivotably mounted in the housing 6.
- a deion chamber 12 In the housing 6 of the circuit breaker, as usual, in the area of the contact apparatus, a deion chamber 12, a magnetic release with armature 13 and a bimetallic release 14 are accommodated, which pivot the jack support 15 in the event of an overload, so that the jack 11 is released and the movable contact bridge 4 underneath the effect of the contact spring 16 is pivoted away from the fixed contact 1.
- the second terminal of the circuit breaker is connected to the bimetallic strip of the bimetallic release 14 via a conductor cable.
- the end of the contact bridge 4 which carries the movable contact 5 and which is mounted in the housing 6 via a pin 17 which engages in an elongated slot 18 oriented transversely to its longitudinal extent is coupled to the armature 13 of the magnetic release via an armature tab 19.
- the anchor bracket is, for example, an approximately U-shaped sheet metal part, the free ends of the legs of this sheet metal part being connected to the movable contact bridge 4.
- a body 21 is received between the legs 20 of the anchor plate 19, from which protrusions 22 protrude on both sides, which penetrate corresponding recesses in the legs 20 of the anchor plate 19.
- the projections 22 have the substantially wedge-shaped shape shown in FIG. 1, with the edge 23 pointing towards the handlebar 8. In this embodiment, the projection 22 rests with its edge 23 on the handlebar 8 or on the slide 27 guided on it, so that it is problem-free and rapid penetration of the projection 22 into the recess 32 is possible.
- the handlebar 8 itself has the shape shown in FIG. 2 and is articulated via tabs 24 to the actuation button 7 and via tabs 25 to the bridge tab 9 and the jack tab 10.
- a slide 27 is slidably received between the legs 26 of the substantially U-shaped link 8.
- the legs 26 have ribs 28 on their inside and the slide 27 has corresponding grooves.
- the slide 27 is pulled by a spring 30, which is stretched between the webs of the link 8 and the slide 27 against a stop 29, so that it can be moved against the action of the spring 30 towards the end of the link 8, the is assigned to the movable contact bridge, ie away from the operating button 7.
- the position of the slide 27 relative to the handlebar 8 is precisely defined by the stop 29 when the handlebar 8 is pushed forward when the movable contact bridge 4 is closed.
- the slide 27 can move away from its stop 29 on the handlebar 8 and maintain its position even when the handlebar 8 is pushed back, as long as the projection 22 on the armature tab 19 of the magnetic trigger engages in its recess 32.
- each leg 31 of the slide 27 a recess 32 is provided, into which the projections 22 of the anchor bracket 19 engage in the closed position of the circuit breaker switching mechanism shown in FIG. 1.
- the handlebar 8 is pushed forward and acts on the movable contact bridge 4 via the anchor tab 9 in the sense of a closing movement.
- the movable contact bridge 4 is coupled to the armature tab 19 and the armature tab 19 rests on the handlebar 8 via the projections 22 provided on it on the surface of the slide 27 facing the magnetic release, the contact 5 of the movable contact bridge 4 is prevented from dealing with it Fully approach fixed contact 1.
- the projections 22 are on the anchorage see 19 still in the area of the recesses 32 of the slide 27. This is therefore initially held back by the projections 22 so that it executes a relative movement with respect to the link 8, in which the spring 30 is tensioned. As soon as the projections 22 come out of the recesses 32, the slide 27 is pulled again by the spring 30 into the position shown in FIG. 2 and defined by the stops 29.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Schaltmechanik für Leitungsschutzschalter, bei der die Kontraktbrücke, die über ein Spiel aufweisendes Lager im Gehäuse verschwenkbar gelagert ist, einerseits, vorzugsweise über eine Brückenlasche, mit einem Lenker, der seinerseits mit einem Betätigungsknopf gekuppelt ist, und anderseits mit dem Anker des Magnetauslösers über eine Ankerlasche gelenkig verbunden ist, wobei sich die Bewegungsbahnen von Ankerlasche und Lenker kreuzen.
- Sollen mit einer solchen, aus der AT-B-237 724 bekannten Schaltmechanik ausgerüstete Leitungsschutzschalter beispielsweise nach einem Auslösefall über ihren Betätigungsknopf wieder geschlossen werden, dann ist es, insbesondere bei höheren Stromstärken wesentlich, daß der bewegliche Kontakt nicht zögernd in Anlage an den Festkontakt bewegt wird. Bei den üblichen Schaltmechaniken für Leitungsschutzschalter hängt die Schnelligkeit der Bewegung des beweglichen Kontaktes ausschließlich davon ab, wie rasch der Betätigungsknopf verschwenkt wird. Dies kann zur Folge haben, daß sich beim Schließen des Leitungsschutzschalters ein Lichtbogen bildet und der Kontaktapparat beschädigt oder zerstört wird oder eine Verschweißung der beiden Kontakte auftritt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltmechanik der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß, ohne die grundliegende Konstruktion von Leitungsschutzschaltern ändern zu müssen, das Schließen des Kontaktapparates, unabhängig von der Schnelligkeit der Bewegung des Betätigungsknopfes, rasch erfolgt.
- Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der Ankerlasche des Magnetauslösers wenigstens ein Vorsprung vorgesehen ist, daß der Vorsprung während der Bewegung des Lenkers in seine, der Schließstellung des beweglichen Kontaktes entsprechende Lage an der dem Magnetauslöser zugekehrten Fläche des Lenkers anliegt, wobei der Kontakt der Kontaktbrücke im Abstand vom Festkontakt gehalten ist, und daß der Vorsprung in der der Schließstellung der beweglichen Kontaktbrücke entsprechenden Lage des Lenkers in eine Ausnehmung im Lenker eingreift.
- Wird bei der erfindungsgemäß ausgeführten Schaltmechanik der Betätigungsknopf verschwenkt, dann wird das den Kontakt tragende Ende der beweglichen Kontaktbrücke, das ja mit dem Anker des Magnetauslösers gekuppelt ist, unabhängig von der Bewegung des Lenkers im Abstand vom Festkontakt gehalten, da der Vorsprung der Ankerlasche des Magnetauslösers am Lenker, und zwar auf dessen dem Magnetauslöser zugekehrten Seite anliegt. Während dieser Bewegung wird die Kontaktfeder bereits vorgespannt, was möglich ist, da die bewegliche Kontaktbrücke über ein Spiel aufweisendes Lager (quer zur Längserstreckung der Kontaktbrücke ausgerichteter Langschlitz in dieser, in den ein gehäusefester Lagerzapfen eingereift) im Gehäuse verschwenkbar gelagert ist. Hat nun der Lenker seine der Schließstellung der beweglichen Kontaktbrücke entsprechende Einlage beinahe erreicht, dann rutscht der Vorsprung an der Ankerlasche des Magnetauslösers in die im Lenker vorgesehene Ausnehmung und die bewegliche Kontaktbrücke wird unter dem Druck der Kontaktfeder schlagartig auf den Festkontakt zu verschwenkt.
- In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ausnehmung in einem im oder am Lenker verschiebbar geführten Schieber vorgesehen ist, der von einer Feder, insbesondere einer Zugfeder im Sinne einer Bewegung in eine Stellung belastet ist, in der der Vorsprung an der Ankerlasche in der Schließstellung der beweglichen Kontaktbrücke in die Ausnehmung eingreift.
- Bei dieser Ausführungsform wird auf besonders einfache Weise das Öffnen des Leitungsschutzschalters über den Betätigungsknopf der Schaltmechanik nicht behindert, da der Lenker auch bei in seine Ausnehmung eingreifendem Vorsprung der Ankerlasche im Sinne einer Öffnungsbewegung der beweglichen Kontaktbrücke verschoben werden kann.
- In einer praktischen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Lenker als einen Schlitz aufweisende Platte, insbesondere im wesentlichen U-förmige Platte, ausgebildet ist, daß die Ankerlasche innerhalb des Schlitzes angeordnet ist und daß der Schieber im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei die Ankerlasche wenigstens in der Schließstellung der beweglichen Kontaktbrücke zwischen seinen Schenkeln aufgenommen ist und daß die dem Vorsprung an der Ankerlasche zugeordnete Ausnehmung in einem Schenkel des Schiebers vorgesehen ist. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine besonders raumsparende Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltmechanik aus.
- Bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß die Ankerlasche des Magnetauslösers als ein etwa U-förmig gebogener Blechteil ausgebildet ist, daß der Vorsprung von einem zwischen den Schenkeln der Ankerlasche angeordneten Körper, ausgehend durch einen Auschnitt im Schenkel, nachaußen ragt. Diese Ausführungsform hält den Belastungen im Auslösefall besonders gut stand.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispieles. Es zeigt
- Figur 1 einen Leitungsschutzschalter in Seitenansicht bei abgenommener Oberschale,
- Figur 2 in Ansicht den das Betätigungsorgan mit der beweglichen Kontaktbrücke kuppelnden Lenker und
- Figur 3 schematisch in Seitenansicht eine Ankerlasche des Magnetauslösers.
- Der in Figur 1 gezeigte Leitungsschutzschalter besitzt einen Kontaktapparat aus Festkontakt 1, der über eine Schiene 2 mit einer Klemme 3 verbunden ist, und einen an einer beweglichen Kontaktbrücke 4 angeordneten beweglichen Kontakt 5. Zur Betätigung der beweglichen Kontaktbrücke 4 ist im Gehäuse 6 des Leitungsschutzschalters ein Betätigungsknopf 7 verschwenkbar gelagert. Der Betätigungsknopf ist über einen Lenker 8 und eine mit diesem gelenkig verbundene Brückenlasche 9 mit der beweglichen Kontaktbrücke 4 gekuppelt. Mit dem der Kontaktbrücke 4 zugeordneten Ende des Lenkers 8 ist ebenfalls eine Klinkenlasche 10 gelenkig verbunden, die ihrerseits mit einer im Gehäuse 6 verschwenkbar gelagerten Klinke 11 beweglich verbunden ist.
- Im Gehäuse 6 des Leitungsschutzschalters sind weiters, wie üblich, im Bereich des Kontaktapparates eine Deionkammer 12, ein Magnetauslöser mit Anker 13 und ein Bimetallauslöser 14 untergebracht, die im Überlastfall die Klinkenauflage 15 verschwenken, so daß die Klinke 11 freigegeben und die bewegliche Kontaktbrücke 4 unter der Wirkung der Kontaktfeder 16 vom Festkontakt 1 weg verschwenkt wird. Am Bimetallstreifen des Bimetallauslösers 14 ist über ein Leiterseil die zweite Klemme des Leitungsschutzschalters angeschlossen.
- Das den beweglichen Kontakt 5 tragende Ende der Kontaktbrücke 4, die im Gehäuse 6 über einen Zapfen 17 gelagert ist, der in einen quer zu ihrer Längserstreckung ausgerichteten Langschlitz 18 eingreift, ist mit dem Anker 13 des Magnetauslösers über eine Ankerlasche 19 gekuppelt.
- Wie Figur 3 zeigt, ist die Ankerlasche beispielsweise ein etwa U-förmig gebogener Blechteil, wobei die freien Enden der Schenkel dieses Blechteils mit der beweglichen Kontaktbrücke 4 verbunden sind. Zwischen den Schenkeln 20 der Ankerlasche 19 ist ein Körper 21 aufgenommen, von dem nach beiden Seiten Vorsprünge 22 wegragen, die entsprechende Ausnehmungen in den Schenkeln 20 der Ankerlasche 19 durchsetzen. Die Vorsprünge 22 haben die aus Figur 1 ersichtliche, im wesentlichen keilförmige Form mit zum Lenker 8 hinweisender Kante 23. Bei dieser Ausführungsform liegt der Vorsprung 22 mit seiner Kante 23 am Lenker 8 bzw. am an diesem geführten Schieber 27 an, so daß ein problemloses und rasches Eindringen des Vorsprunges 22 in die Ausnehmung 32 möglich ist.
- Der Lenker 8 selbst besitzt die aus Figur 2 ersichtliche Formgebung und ist über Laschen 24 mit dem Betätigungsknopf 7 und über Laschen 25 mit der Brückenlasche 9 und der Klinkenlasche 10 gelenkig verbunden. Zwischen den Schenkeln 26 des im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Lenkers 8 ist ein Schieber 27 verschiebbar aufgenommen. Hiezu weisen die Schenkel 26 an ihrer Innenseite Rippen 28 und der Schieber 27 entsprechende Nuten auf.
- Der Schieber 27 wird von einer Feder 30, die zwischen den Stegen des Lenkers 8 und des Schiebers 27 gespannt ist, gegen einen Anschlag 29 gezogen, so daß er entgegen der Wirkung der Feder 30 auf das Ende des Lenkers 8 hin verschoben werden kann, das der beweglichen Kontaktbrücke zugeordnet ist, d.h. vom Betätigungsknopf 7 weg. Durch den Anschlag 29 ist die Lage des Schiebers 27 gegenüber dem Lenker 8 genau festgelegt, wenn der Lenker 8 beim Schließen der beweglichen Kontaktbrücke 4 vorgeschoben wird. Beim Öffnen des Kontaktapparates, d. h. beim Zurückschwenken der beweglichen Kontaktbrücke 4, kann sich der Schieber 27 von seinem Anschlag 29 am Lenker 8 wegbewegen und seine Lage auch beim Zurückschieben des Lenkers 8 beibehalten, solang der Vorsprung 22 an der Ankerlasche 19 des Magnetauslösers in seine Ausnehmung 32 eingreift.
- In jedem Schenkel 31 des Schiebers 27 ist eine Ausnehmung 32 vorgesehen, in welche die Vorsprünge 22 der Ankerlasche 19 in der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung der Schaltmechanik des Leitungsschutzschalters eingreifen.
- Wird nun ausgehend von der geöffneten Stellung des Kontaktapparates der Betätigungsknopf 7 aus der in Figur 1 strichliert eingezeichneten Stellung in Richtung des Pfeiles verschwenkt, dann wird der Lenker 8 vorgeschoben und wirkt über die Ankerlasche 9 im Sinne einer Schließbewegung auf die bewegliche Kontaktbrücke 4 ein. Da aber die bewegliche Kontaktbrücke 4 mit der Ankerlasche 19 gekuppelt ist und die Ankerlasche 19 über die an ihr vorgesehenen Vorsprünge 22 an der dem Magnetauslöser zugekehrten Fläche des Schiebers 27 am Lenker 8 anliegt, wird der Kontakt 5 der beweglichen Kontaktbrücke 4 daran gehindert, sich dem Festkontakt 1 vollständig anzunähern.
- Beim weiteren Vorschieben des Lenkers 8 wird die Gelenkverbindung aus den Brückenlaschen 9 und Klinkenlasche 10 zunehmend gestreckt, wobei aber der bewegliche Kontakt 5 von der Ankerlasche 19 über deren Vorsprünge 22 zurückgehalten wird, so daß sich die Kontaktbrücke 4 im Bereich ihres Spiels aufweisenden Lagers aus Zapfen 17 und Schlitz 18 unter zunehmender Spannung der Kontaktfeder 16 bewegt.
- Sobald der Lenker 8 so weit vorgeschoben wurde, daß die Vorsprünge 22 an der Ankerlasche 19 in die Ausnehmungen 32 in den Schenkeln 31 des Schiebers 27 eindringen können, wird die Kontaktbrücke 4 schlagartig in ihre in Figur 1 gezeigte Schließstellung bewegt. Es ist ersichtlich, daß die Bewegung der Schaltbrücke 4, unabhängig von der Schnelligkeit des Herumlegens des Betätigungshebels 7, schlagartig erfolgt.
- Will man den Leitungsschutzschalter durch Betätigen des Betätigungsknopfes 7 öffnen, dann wird der Hebel 7 aus der in Figur 1 voll eingezeichneten Stellung entgegen dem eingezeichneten Pfeil in die strichliert eingezeichnete Stellung herumgelegt. Dabei wird der Lenker 8 zurückgezogen und die Gelenkverbindung aus Brückenlasche 9 und Klinkenlasche 10 geknickt, so daß die Kontaktbrücke 4 vom Festkontakt 1 wegschwenkt.
- Am Beginn der Rückbewegung des Lenkers 8 befinden sich die Vorsprünge 22 an der Ankerlasehe 19 noch im Bereich der Ausnehmungen 32 des Schiebers 27. Dieser wird daher von den Vorsprüngen 22 zunächst noch zurückgehalten, so daß er gegenüber dem Lenker 8 eine Relativbewegung ausführt, bei der die Feder 30 gespannt wird. Sobald die Vorsprünge 22 aus den Ausnehmungen 32 frei kommen, wird der Schieber 27 von der Feder 30 wieder in die in Figur 2 gezeigte, durch die Anschläge 29 definierte Lage gezogen.
- Es ist ersichtlich, daß aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung von Lenker 8 und Ankerlasche 19 mit einem oder zwei Vorsprüngen 22 ohne Beeinträchtigung oder Änderung der übrigen Schaltmechanik des Leitungsschutzschalters das gewünschte schlagartige und von der Schnelligkeit der Betätigung des Betätigungsknopfes 7 unabhängige Schließen des Kontaktapparates erreicht wird.
- Obwohl bis jetzt immer von zwei Vorsprüngen an der Ankerlasche des Magnetauslösers gesprochen wurde und wobei diese Ausführungsform im Sinne einer gleichmäßigeren Belastung bevorzugt ist, ist es grundsätzlich möglich, an der Ankerlasche nur einen von einer Seite derselben abstehenden Vorsprung und dementsprechend an dem Lenker bzw. Schieber nur eine Ausnehmung vorzusehen.
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