EP0158241B1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

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EP0158241B1
EP0158241B1 EP85103775A EP85103775A EP0158241B1 EP 0158241 B1 EP0158241 B1 EP 0158241B1 EP 85103775 A EP85103775 A EP 85103775A EP 85103775 A EP85103775 A EP 85103775A EP 0158241 B1 EP0158241 B1 EP 0158241B1
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EP
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lever
contact
point
arm
armature
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EP85103775A
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EP0158241A2 (de
EP0158241A3 (en
Inventor
Rolf Goehle
Erwin Muders
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ASEA BROWN BOVERI AKTIENGESELLSCHAFT
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Germany
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2409—Electromagnetic mechanisms combined with an electromagnetic current limiting mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2472—Electromagnetic mechanisms with rotatable armatures

Definitions

  • the invention relates to a single-pole electrical switch with a fixed contact point and a movable contact piece formed on a contact lever, with an arc extinguishing device assigned to the contact point, with an electromagnetic and / or thermal release and with a rotary lever having a latching point, the magnet armature of the electromagnetic release to open the contact point acts on the latching point
  • Electrical circuit breakers whose magnetic release is a so-called folding armature release, have the problem of deflecting the rotary movement of the armature onto the rotary movement of the movable contact lever, in particular with regard to the task of quickly opening the contact point in order to achieve a current limitation.
  • the quick opening of the con Tact point causes the hinged armature to act on a push rod which is movably guided parallel to the central axis of the magnetic core, which strikes the contact lever when the hinged armature is tightening.
  • This design is complex, since the push rod guide must be designed very precisely.
  • a switch of the type mentioned is known from DE-C 21 32 738.
  • the anchor designed as an impact anchor, acts on a first double-arm lever, which pivots a rotary lever, which forms a latching point with another lever, to open the latching point; when the latching point is opened, a switching mechanism with a toggle lever arrangement is released so that the contact lever can move in the opening direction.
  • a further double arm lever is provided, which strikes the contact lever when the impact anchor is tightened and opens it.
  • the path from the impact anchor to the contact point to its opening is a fairly long way, since the switching mechanism is interposed, so that the second lever is required in order to achieve a quick contact separation.
  • the object of the invention is to achieve a quick contact separation with a simplified construction of the switching device.
  • This object is achieved in that on one arm of the rotary lever designed as a double arm in the range of motion of the magnetic armature designed as a hinged armature for coupling the hinged armature with the rotary lever in the switch-off direction nose is formed, and that the other arm forms the latching point with the contact lever and when switching off it hits the contalet lever carrying the movable contact piece to open the contalet point.
  • the switching device according to DE-A 22 42 128 does not have a hinged anchor, but an impact anchor, and the impact anchor also strikes the arm which is used directly to actuate the contact lever.
  • an electrical switch has become known which has two contact points which are coupled to one another at least for manual switching off, one contact point of a phase conductor and the other Contact point are assigned to a neutral conductor.
  • a switch with two contact points is to be created, which can be converted by simple measures so that either one contact point or both contact points can each be assigned an arc-quenching plate package.
  • the housing is divided into two parts, and the contact pieces are also coupled to one another in a suitable form.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the rotary lever strikes the contact lever approximately in the middle of the contact lever, approximately in the direction of the opening movement and approximately perpendicular to the longitudinal and transverse extension.
  • the sole figure shows an insight into a switch according to the invention.
  • the switch has a housing 10 which is designed in a shell construction and has two housing shells (not shown further).
  • the housing has a recess 12 in its lower area, which enables the switching device to be snapped onto a U-shaped support rail in an installation distribution.
  • the switching device has a contact point 20 which is formed from a movable contact piece 24 and a fixed contact piece 28.
  • a hinged armature system 32 with a yoke 33, a coil 34 and a magnetic core 35 is provided.
  • the magnetic core works together with a hinged armature 104, one end of which is supported at 37 on the leg 100 of the yoke 33 running parallel to the magnetic core 35.
  • the switch has a contact lever 40, on which the movable contact piece 24 is integrally formed.
  • a shift lever 45 is mounted on an axis 44, on which a rod 46 is articulated eccentrically to the axis 44 and is connected to the contact lever 40 via an eyelet 110 on the axis 48 passing through the contact lever 40.
  • a tension spring 50 acts on the contact lever 40 and acts on the contact lever in the direction of opening.
  • the yoke 33 essentially has an approximately Z-shaped shape, with a leg 101 adjoining the leg 100 of the yoke, which runs parallel to the central axis of the magnetic core 35, in an L-shaped manner, in which one Adjusting screw 102 is screwed in.
  • a nut in the region of the leg 101, into which the adjusting screw is screwed through the leg 101.
  • the nut would be loose in relation to the yoke, but fixed in the housing so that the adjusting screw does not turn the nut when screwing in.
  • the vertical, extending leg 100 extends into a holding bracket 103, the other free leg of which is used to hold a thermobimetal 60.
  • the tip of the adjusting screw 102 presses on the inner surface of this leg with the bimetallic 60, whereby the tripping can be set in the event of an overcurrent.
  • a hinged armature 104 is mounted, which cooperates with a ratchet lever 105 designed as a rotary lever.
  • the hinged anchor 104 acts directly on a nose 106 Pawl lever 105, which is rotatably mounted at 41.
  • An extension 107 which projects into the movement path of the movable contact lever 40, is also formed on the latch lever 105.
  • a rotation of the armature 104 also causes the movable contact lever 40 to rotate in the same direction via the nose 106 and the extension 107.
  • a latching point 108 is provided diametrically opposite the nose 106, against which the contact lever 40 is pressed by means of the articulated gear, which is formed from the shift lever 45, the rod 46 and the support 48.
  • a leaf spring 109 is guided on the movable contact lever, against which the axis 48 presses from above, so that the holder or the connection between the rod 46 and the contact lever 40 is a resilient connection.
  • the spring 109 is significantly stronger than the spring 50, since it has to exert both the force of the spring 50, the contact force and the latching force.
  • the eyelet 110 forms a kind of elongated hole 111 with the contact lever 40 and the axis 48 is pressed by the spring 109 against the upper end, that is to say the end of the elongated hole 111, which lies opposite the contact lever.
  • the bimetallic metal 60 acts on the pawl lever 105 and, in the event of an overcurrent, rotates it counterclockwise about the axis 41. This releases the latching point 108 and the movable contact lever 40 can be moved into the switched-off position under the tension of the spring 50.
  • the latch In the event of a release, the latch is only activated place solved and after overcoming the lead due to the distance between extension 107 and contact lever, the extension 107 acts on the contact lever.
  • the hinged armature is constantly under the action of a tension spring 150, which continuously acts on the hinged armature in the switch-off direction and also determines the magnetic response value.
  • a spiral spring 152 is provided which continuously acts on the latch lever in a clockwise direction, ie continuously presses the nose 108 against the contact lever 40 and thus ensures the latching.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen einpoligen elektrischen Schalter mit einer ein festes und ein an einem Kontakthebel angeformtes bewegbares Kontaktstück aufweisenden Kontakt-stelle, mit einer der Kontaktstelle zugeordneten Lichtbogenlöscheinrichtung, mit einem elektromagnetischen und/oder thermischen Auslöser und mit einem eine Verklinkungsstelle aufweisenden Drehhebel wobei der Magnetanker des elektromagnetischen Auslösers zur Öffnung der Kontaktstelle auf die verklinkungsstelle einwirkt
  • Elektrische Leitungsschutzschalter, deren Magnetauslöser ein sogenannter Klappankerauslöser ist, haben das Problem der Umlenkung der Drehbewegung des Ankers auf die Drehbewegung des beweglichen Kontakthebels, insbesondere bezüglich der Aufgabe des schnellen Öffnens der Kontaktstelle zur Erzielung einer Strombegrenzung. Bei einem bekannten Schalter wird die schnelle Öffnung der Kon taktstelle dadurch bewirkt, daß der Klappanker auf eine Stößelstange, die parallel zur Mittelachse des Magnetkerns beweglich verschiebbar geführt ist, einwirkt, die auf den Kontakthebel aufschlägt, wenn der Klappanker anzieht. Diese Ausführung ist aufwendig, da die Stößelstangenführung sehr exakt ausgebildet sein muß.
  • Ein Schalter der eingangs genannten Art ist aus der DE-C 21 32 738 bekannt geworden. Dort wirkt der als Schlaganker ausgebildete Anker auf einen ersten Doppelarmhebel ein, welcher einen Drehhebel, der mit einem anderen Hebel eine Verklinkungsstelle bildet, zur Öffnung der Verklinkungsstelle verschwenkt; beim Öffnen der Verklinkungsstelle wird ein Schaltwerk mit einer Kniehebelanordnung freigegeben, so daß sich der Kontakthebel in Öffnungsrichtung bewegen kann. zum direkten Öffnen des Kontakthebels ist ein weiterer Doppelarmhebel vorgesehen, der beim Anziehen des Schlagankers gegen den Kontakthebel schlägt und diesen öffnet. Der Weg vom Schlaganker bis hin zur Kontaktstelle zu deren Öffnung ist, da das Schaltwerk zwischengeschaltet ist, ein recht langer Weg, so daß der zweite Hebel erforderlich ist, um eine schnelle Kontakttrennung zu erzielen.
  • Aus der DE-A 22 42 128 ist ein elektrisches Schaltgerät bekannt geworden, bei dem der Schlaganker eines Auslösers auf den Arm eines Doppelarmhebels einwirkt, der direkt auf den Kontakthebel aufschlägt, wogegen der andere Arm des Doppelarmhebels mit einem federnden Fortsatz am Kontakthebel eine Verklinkungsstelle bildet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine schnelle Kontakttrennung bei vereinfachter Konstruktion des Schaltgerätes zu erzielen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einem Arm des als Doppelarmhebel ausgebildeten Drehhebels eine in den Bewegungsbereich des als Klappanker ausgebildeten Magnetankers zur Kopplung des Klappankers mit dem Drehhebel in Ausschaltrichtung reichende Nase angeformt ist, und daß der andere Arm mit dem Kontakthebel die Verklinkungsstelle bildet und beim Ausschalten auf den das bewegbare Kontaktstück tragenden Kontalethebel zur Öffnung der Kontaletstelle aufschlägt.
  • Das Schaltgerät nach der DE-A 22 42 128 besitzt demgegenüber keinen Klappanker, sondern einen Schlaganker, und der Schlaganker schlägt auch auf den Arm auf, der unmittelbar zur Betätigung des Kontakthebels dient.
  • Aus der älteren EP-A 0 111 662, relevant nach Art. 54(3) EPÜ, ist ein elektrischer Schalter bekannt geworden, der zwei Kontaktstellen aufweist, die zumindest zum manuellen Ausschalten miteinander gekoppelt sind, von denen eine Kontaktstelle einem Phasenleiter und die andere Kontaktstelle einem Neutralleiter zugeordnet sind. Wie insbesondere aus Seite 3, Absatz 2 der EP-A 0 111 662 hervorgeht, soll ein Schalter mit zwei Kontaktstellen geschaffen werden, der durch einfache Maßnahmen so umgebaut werden kann, daß entweder der einen Kontaktstelle oder beiden Kontaktstellen je ein Lichtbogenlöschblechpaket zugeordnet werden kann. Dazu ist das Gehäuse in zwei Teile unterteilt, und die Kontaktstücke sind in geeigneter Form auch miteinander gekoppelt.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Drehhebel annähernd in der Mitte des Kontakthebels, annähernd in Richtung der Öfnungsbewegung und annähernd senkrecht zur Längs- und Queresfreckung Erstreckung des Kontakthebels auf diesen aufschlägt.
  • Aufgrund der Anordnung des Drehhebels und der an diesem angebrachten Verklinkungsstelle wird nach Auslösen mittels des in Richtung Öffnen des Kontakthebels drehbaren Drehhebels ein schnelles Aufschlagen des Kontakthebels und damit ein schnelles Öffnen der Kontaktstelle erreicht, wodurch eine Strombegrenzung erzielt wird.
  • Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
  • Es zeigt die einzige Figur eine Einsicht in einen erfindungsgemäßen Schalter.
  • Der Schalter besitzt ein Gehäuse 10, das in Schalenbauweise ausgebildet ist und zwei Gehäuseschalen (nicht weiter dargestellt) aufweist. Das Gehäuse besitzt in seinem unteren Bereich eine Ausnehmung 12, die es ermöglicht, daß das Schaltgerät auf eine U-profilförmige Tragschiene in einer Installationsverteilung aufgeschnappt werden kann.
  • Das Schaltgerät besitzt eine Kontaktstelle 20, die aus einem beweglichen Kontaktstück 24 und einem Festkontaktstück 28 gebildet ist.
  • Weiterhin ist ein Klappankersystem 32 mit einem Joch 33, einer Spule 34 und einem Magnetkern 35 vorgesehen. Der Magnetkern arbeitet mit einem Klappanker 104 zusammen, dessen eines Ende bei 37 am an dem parallel zum Magnetkern 35 verlaufenden Schenkel 100 des Joches 33 aufgelagert ist.
  • Der Schalter besitzt einen Kontakthebel 40, an dem das bewegliche Kontaktstück 24 angeformt ist.
  • Im Gehäuse 10 ist auf eine Achse 44 ein Schalthebel 45 gelagert, an dem exzentrisch zur Achse 44 eine Stange 46 angelenkt ist, die über eine Öse 110 am Kontakthebel 40 durchgreifende Achse 48 mit dem Kontakthebel 40 verbunden ist.
  • Auf den Kontakthebel 40 wirkt eine Zugfeder 50 ein, die den Kontakthebel in Richtung Öffnen beaufschlagt.
  • Wie aus der Figur ersichtlich ist, besitzt das Joch 33 im wesentlichen eine etwa Z-förmige Gestalt, wobei sich an den Schenkel 100 des Joches, der parallel zur Mittelachse des Magnetkerns 35 verläuft, L-förmig abgewinkelt ein Schenkel 101 anschließt, in dem eine Justierschraube 102 eingeschraubt ist. Es besteht auch die Möglichkeit, im Bereich des Schenkels 101 eine Mutter vorzusehen, in die die Justierschraube den Schenkel 101 durchgreifend eingeschraubt ist. Die Mutter wäre lose gegenüber dem Joch, aber im Gehäuse festgelegt, damit die Justierschraube beim Einschrauben die Mutter nicht mitdreht. Der senkrecht, verlaufende Schenkel 100 verlängert sich in einen Haltewinkel 103, dessen anderer freier Schenkel zur Halterung eines Thermobimetalls 60 dient. Die Spitze der Justierschraube 102 drückt auf die Innenfläche dieses Schenkels mit dem Thermobimetall 60, wodurch die Auslösung bei einem Überstrom eingestellt werden kann.
  • An dem vertikalen Bereich 100 des Joches 33 ist ein Klappanker 104 gelagert, der mit einem als Drehhebel ausgebildeten Klinkenhebel 105 zusammenwirkt. Der Klappanker 104 wirkt unmittelbar auf eine Nase 106 am Klinkenhebel 105 ein, der bei 41 drehbar gelagert ist. An dem Klinkenhebel 105 ist weiterhin ein Fortsatz 107 angeformt, der in die Bewegungsbahn des beweglichen Kontakthebels 40 ragt. Eine Verdrehung des Ankers 104 bewirkt über die Nase 106 und den Fortsatz 107 gleichfalls eine Verdrehung des beweglichen Kontakthebels,40 in die gleiche Richtung. Diametral gegenüber der Nase 106 ist eine Verklinkungsstelle 108 vorgesehen, an die der Kontakthebel 40 mittels des Gelenkgetriebes, das aus dem Schalthebel 45, der Stange 46 und der Auflagerung 48 gebildet ist, angedrückt wird. An dem beweglichen Kontakthebel ist dabei eine Blattfeder 109 geführt, gegen die die Achse 48 von oben drückt, so daß die Halterung bzw. die Verbindung zwischen der Stange 46 und dem Kontakthebel 40 eine federnde Verbindung ist.
  • Die Feder 109 ist deutlich stärker als die Feder 50, da sie sowohl die Kraft der Feder 50, die Kontaktkraft, als auch die Verklinkungskraft aufbringen muß. Die Öse 110 bildet mit dem Kontakthebel 40 eine Art Langloch 111 und die Achse 48 wird von der Feder 109 gegen das obere Ende, also das Ende des Langloches 111, das dem Kontakthebel entgegengesetzt liegt, gedrückt. Auf diese Weise wird eine optimale Führung des Gelenkgetriebes 45/46/48/40 und eine Halterung dieses Gelenkgetriebes in der einen, auslösebereiten stabilen Lage und in der anderen, der ausgelösten Lage erreicht. Das Thermobimetall 60 wirkt auf den Klinkenhebel 105 und verdreht diesen im Falle eines Überstromes entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 41. Dadurch kommt die Verklinkungsstelle 108 frei und der bewegliche Kontakthebel 40 kann unter dem Zug der Feder 50 in Ausschaltstellung bewegt werden.
  • Bei einer Auslösung wird daher erst die Verklinkungs stelle gelöst und nach Überwindung des Vorlaufes aufgrund des Abstandes zwischen Fortsatz 107 und Kontakthebel wirkt der Fortsatz 107 auf den Kontakthebel. Der Klappanker steht dauernd unter der Wirkung einer Zugfeder 150, die den Klappanker dauernd in Ausschaltrichtung beaufschlagt und dabei den magnetischen Ansprechwert mit festlegt. Weiterhin ist eine Spiralfeder 152 vorgesehen, die den Klinkenhebel dauernd im Uhrzeigersinn beaufschlagt, d.h. die Nase 108 dauernd gegen den Kontakthebel 40 drückt und so die Verklinkung gewährleistet.

Claims (2)

  1. Einpoliger elektrischer Schalter mit einer ein festes (28) und ein an einem Kontakthebel (40) angeformtes bewegbares Kontaktstück (24) aufweisenden Kontaktstelle, (20) mit einer der Kontaktstelle (20) zugeordneten Lichtbogenlöscheinrichtung, (61) mit einem elektromagnetischen (35) und/oder thermischen Auslöser (60) und mit einem eine Verklinkungsstelle (108) aufweisenden Drehhebel (105), wobei der Magnetanker (104) des elektromagnetischen Auslösers (35) zur Öffnung der Kontaktstelle (20) auf die verklinkungsstelle (108) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Arm des als Doppelarmhebel ausgebildeten Drehhebels (105) eine in den Bewegungsbereich des als Klappanker ausgebildeten Magnetankers (104) zur Kopplung des Klappankers mit dem Drehhebel (105)in Ausschaltrichtung reichende Nase (106) angeformt ist, und daß der andere Arm mit dem Kontakthebel (40) die Verklinkungsstelle (108) bildet und beim Ausschalten auf den das bewegbare Kontaletstück (24) tragenden Kontalethebel (40) zur Öffnung der Kontaletstelle (20) aufschlägt.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehhebel (105) annähernd in der Mitte des Kontakthebels (40), annähernd in Richtung der Öffnungsbewegung und annähernd senkrecht zur Längs- und Quererstreckung des Kontakthebels (40) auf diesen aufschlägt.
EP85103775A 1984-04-12 1985-03-28 Elektrischer Schalter Expired - Lifetime EP0158241B1 (de)

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DE19843413808 DE3413808A1 (de) 1984-04-12 1984-04-12 Elektrischer schalter
DE3413808 1984-04-12

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EP0158241A3 EP0158241A3 (en) 1988-04-06
EP0158241B1 true EP0158241B1 (de) 1991-02-27

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ID=6233391

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EP85103775A Expired - Lifetime EP0158241B1 (de) 1984-04-12 1985-03-28 Elektrischer Schalter

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AU (1) AU4098885A (de)
DE (2) DE3413808A1 (de)
GB (1) GB2157499B (de)
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