EP1382049B1 - Schaltschloss zum verklinken eines federspeichers - Google Patents

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EP1382049B1
EP1382049B1 EP02732358A EP02732358A EP1382049B1 EP 1382049 B1 EP1382049 B1 EP 1382049B1 EP 02732358 A EP02732358 A EP 02732358A EP 02732358 A EP02732358 A EP 02732358A EP 1382049 B1 EP1382049 B1 EP 1382049B1
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EP
European Patent Office
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lever
auxiliary lock
lock
auxiliary
pawl
Prior art date
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EP02732358A
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English (en)
French (fr)
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EP1382049A1 (de
Inventor
Jörg-Uwe DAHL
Ludvik Godesa
Ralph Hohenberger
Marc Liebetruth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H3/3031—Means for locking the spring in a charged state

Definitions

  • the invention is in the field of electrical switches, the with a spring drive for actuating contacts are equipped, and is in the structural design to use a latching mechanism for latching a spring accumulator.
  • auxiliary pawl and the main pawl on each other associated work surfaces about the position of the main pawl when swinging the auxiliary pawl can be influenced (DE 44 16 088 C1).
  • this first position is a stop forming Half-wave from the main pawl under spring preload locked.
  • a second trained as a recessed edge Working surface which is also assigned to the role, gives the main pawl free at the end of the clamping process, so that on the one hand the main paw under the power of her assigned Return spring in overstroke behind the half-wave and on the other hand the released half-wave due to their spring preload into the movement path of the main pawl. Both Pivoting operations must be completed before the main pawl Decoupling of the lever system of the rotary drive under the Force of the spring accumulator in the opposite direction swings.
  • a display organ is coupled for the state of the spring accumulator is at the same time it is expedient with regard to display reliability, that the main pawl just before the decoupling of the lever system from the rotary drive in overstroke behind the half-wave swings. These are especially with a high energy content of the spring accumulator rapid movements of the switch mechanism required.
  • the main pawl associated return spring a provide correspondingly high restoring force. This restoring force is then again in the design of the Switch mechanism with regard to their power reduction and in the embodiment of the release force for release the latching mechanism.
  • this object is achieved in that the auxiliary pawl and the main pawl each at least two Have work surfaces, wherein in a first pivot phase the auxiliary pawl each first of the two work surfaces together abut and wherein in a second pivot phase the second work surfaces gear-like nachumbled together issue.
  • An expedient development of the new switching mechanism provides that on the one hand, the first working surface of the auxiliary pawl from a transversely projecting to the pivot plane pin the Auxiliary pawl and the second working surface of the auxiliary pawl of a concave shaped portion of the peripheral edge of the Auxiliary pawl are formed and that on the other hand the first work surface the main pawl of a nose of the main pawl and the second work surface of a held on the main pawl Roll are formed.
  • auxiliary pawl may be in addition to the first driver and the control lever a second to the Be provided lever system coupled driver, the Stretching the lever system over a portion of its trajectory abuts a second driving surface of the auxiliary pawl.
  • the first driver is formed by the hinge pin of the lever system, wherein the hinge pin a nose-like approach of the control lever than whose first lever arm is associated and wherein on the second Lever arm of the control lever, a pin is formed, the in a trained near the pivot point of the auxiliary pawl slot engages, the inner edge of the first driving surface forms.
  • the second driver can be designed as a bolt be that of the knee joint of a coupled to the lever system Toggle joint forms, wherein the second driving surface from another section of the circumferential edge of the Auxiliary pawl is formed.
  • Figures 1 to 7 show a in a drive device integrated for a low-voltage circuit breaker Switch lock.
  • the drive device used for actuation a switching contact arrangement not shown in the figures serves, points to provide the actuation energy designed as a helical compression spring spring accumulator 1 on.
  • To tension the spring accumulator 1 is in this Drive device by means of a rotary drive designed stretchable lever system, for locking the Switch lock is used.
  • the lever system is one of them a cam follower 2 carrying roller lever 3, one on the spring accumulator 1 hinged clamping lever 4 and a roller lever 3 with the tensioning lever 4 connecting coupling member 5 is formed.
  • the roller lever 3 is on a first bearing pin 6 and the Tensioning lever 4 rotatably mounted on a second bearing pin 7.
  • roller lever 3 and the coupling member 5 by means of a first hinge pin 8 and the clamping lever 4 and the coupling member 5 is connected by means of a second hinge pin 9.
  • the tensioning lever 4 is designed as a two-armed lever, wherein one arm on the coupling member 5 and the other arm is hinged to the spring accumulator 1. From the rotary drive, the For example, electric motor and / or a hand lever can be operated is in the figures 1 to 7 respectively only a clockwise rotatable clamping shaft 10 and a fixed shown on the clamping shaft 10 arranged cam 11.
  • the cam 11 and the lever system 3, 4 and 5 are for Transmission of the driving force of the rotary drive coupled, as soon as the scanning roller 2 carried by the roller lever 3 at the circumferential edge of the cam 11 abuts.
  • the switch lock has on the one hand to lock the lever system a trained as a roller 12 support element, one order a third bearing pin 13 pivotable auxiliary pawl 14, a pivotable about the first bearing pin 6 main pawl 16 as well one of the main pawl 16 associated stop 17 and on the other for controlling the feeding movement of the auxiliary pawl 14 one formed by the first hinge pin 8 of the lever system first driver - the via a two-armed control lever 19 acts on a first driving surface 20 of the auxiliary pawl 14 - And the knee joint one to the lever system coupled toggle connection 21 forming the second driver 22 - the directly on a second driving surface 23 of the Auxiliary pawl 14 attacks - on.
  • the lever system 3, 4 and 5 is locked as soon as the support element forming roller 12, the arranged on the first hinge pin 8 of the lever system is, at a second concave shaped portion 28 of the circumferential Edge of the auxiliary pawl, the first concave shaped Section 25 of the auxiliary pawl on the roller 27 of the main pawl and the main pawl 16 on the trained as a half-wave stop 17 abut.
  • an indicator 29 coupled, which signals the state of the spring accumulator.
  • a trained at the main paw attacks Pin 30 in a curved slot 31 of the display member 29th such that the indicator member upon pivoting of the auxiliary pawl 16 mitschwenkt.
  • FIG. 1 shows the switching mechanism before the beginning of the clamping process.
  • the cam 11 is located in its initial position and carried by the roller lever 3 cam follower 2 is located at the circumferential edge of the cam 11 on.
  • the lever system 3, 4 and 5 is located in a first Position in which the spring accumulator 1 is completely relaxed is.
  • the main pawl 16 is supported on a stop pin 32, the auxiliary pawl 14 by means of a roller 27 of the main pawl 16 adjacent straight section 33 of its peripheral edge on the main pawl 16 and the coupled to the lever system 3, 4 and 5, the Support member forming roller 12 at a third concave shaped Section 34 of the peripheral edge of the auxiliary pawl from.
  • a portion 35 of the peripheral edge of the main pawl 16 is so below the half-wave 17 that the half-wave 17 - the trigger mechanisms not shown further against the force of a likewise not shown Return spring is rotatable - under spring preload is held.
  • This first Subregion 37 signals that the spring accumulator 1 is not completely tense.
  • a suitable symbol is For example, a relaxed pressure spring. To that in FIG. 1, neither the first driver is located 18 on the control lever 19 nor the second driver 22nd on the second driving surface 23 of the auxiliary pawl.
  • first pivoting phase respectively the first working surfaces 24 and 26 of the auxiliary pawl and the main latch on each other. They are at the transition in a second pivot phase of the auxiliary pawl - in accordance with Figures 5 and 6, the second work surfaces 25 and 27th tooth-like abutting against each other - from each other decoupled.
  • this second pivot phase of the auxiliary pawl reaches the stop associated with the section 45 of the rotating Edge of the main pawl in overstroke behind the stop 17 shortly before the cam follower 2 of the roller lever 3 of the circumferential edge of the cam 11 is decoupled.
  • the switch lock at fully tensioned and latched spring accumulator 1 shows supports the decoupled from the rotary actuator lever system under the force of the spring accumulator 1 via the coupled to the lever system Support member 12 on the third concave-shaped portion 34th the peripheral edge of the auxiliary pawl, the auxiliary pawl 14 on the second work surfaces 25 and 27 on the main pawl 16 and the main pawl on the stop 17 from.
  • At this time is located on the main pawl coupled indicator 29 in a second position, at the viewing window a second portion 38 of the display surface 36 is opposite. This second portion 38 signals that the spring accumulator 1 is fully tensioned.
  • a suitable one For example, symbol is a cocked one Spring.
  • the auxiliary pawl and the main pawl as low as possible can hold, for example, at the main paw attacking Be provided spring.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Chairs For Special Purposes, Such As Reclining Chairs (AREA)

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter, die mit einem Federkraftantrieb zum Betätigen von Kontakten ausgerüstet sind, und ist bei der konstruktiven Gestaltung eines Schaltschlosses zum Verklinken eines Federspeichers anzuwenden.
Bei einem bekannten Schaltschloss für einen Federkraftantrieb, bei dem der zugehörige Federspeicher mittels eines Drehantriebes und eines streckbaren Kniehebelsystemes gespannt ist, ist das streckbare Kniehebelsystem bei gespanntem Federspeicher mittels eines Stützelementes, einer Hilfsklinke und einer Hauptklinke sowie eines der Hauptklinke zugeordneten Anschlages arretiert. Bei diesem Schaltschloss, bei dem das als Hebel ausgebildete Stützelement zum einen an dem Kniegelenk des Kniehebelsystems und zum anderen an der Hilfsklinke angelenkt ist, ist die Hilfsklinke durch Strecken des Hebelsystems schwenkbar. Hierbei weisen die Hilfsklinke und die Hauptklinke einander zugeordnete Arbeitsflächen auf, über die die Stellung der Hauptklinke beim Schwenken der Hilfsklinke beeinflussbar ist (DE 44 16 088 C1). Dabei ist eine erste Arbeitsfläche der Hilfsklinke von einem halbkreisförmigen Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke gebildet, die an einer als Rolle ausgebildeten Arbeitsfläche der Hauptklinke anliegt und die Hauptklinke entgegen der Kraft einer ihr zugeordneten Rückstellfeder in einer ersten Stellung hält. In dieser ersten Stellung wird eine den Anschlag bildende Halbwelle von der Hauptklinke unter Federvorspannung arretiert. Eine zweite als rückspringende Kante ausgebildete Arbeitsfläche, die ebenfalls der Rolle zugeordnet ist, gibt die Hauptklinke am Ende des Spannvorganges frei, so dass einerseits die Hauptklinke unter der Kraft der ihr zugeordneten Rückstellfeder in Überhub hinter die Halbwelle und andererseits die freigegebene Halbwelle aufgrund ihrer Federvorspannung in die Bewegungsbahn der Hauptklinke schwenken. Beide Schwenkvorgänge müssen ablaufen, bevor die Hauptklinke durch Entkopplung des Hebelsystems von dem Drehantrieb unter der Krafteinwirkung des Federspeichers in umgehrter Richtung schwenkt. Da an der Hauptklinke üblicherweise ein Anzeigeorgan für den Zustand des Federspeichers angekoppelt ist, ist es im Hinblick auf die Anzeigesicherheit zugleich zweckmäßig, dass die Hauptklinke erst kurz vor der Entkopplung des Hebelsystems von dem Drehantrieb in Überhub hinter die Halbwelle schwenkt. Dazu sind vor allem bei einem hohen Energieinhalt des Federspeichers schnelle Bewegungen der Schaltschlossmechanik erforderlich. - Bei dem genannten Schaltschloss muss daher die der Hauptklinke zugeordnete Rückstellfeder eine entsprechend hohe Rückstellkraft bereitstellen. Diese Rückstellkraft ist dann wiederum bei der Ausgestaltung der Schaltschlossmechanik in Hinblick auf ihre Kraftuntersetzung und bei der Ausgestaltung der die Auslösekraft zur Freigabe der Verklinkung bereitstellenden Mechanismen zu berücksichtigen.
Um den gespannten Federspeicher sicher zu verklinken müssen vor allem die Toleranzweite der Kraft, unter der die Hauptklinke an dem Anschlag anliegt, und die Toleranzweite der Kraft, die zum Lösen der Verklinkung notwendig ist, an die Toleranzweite der Rückstellfeder angepasst sein. Bei einem Bruch der der Hauptklinke zugeordneten Rückstellfeder ist ein Verklinken des gespannten Federspeichers nicht möglich. Ausgehend von einem Schaltschloss mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (DE 44 16 088 C1) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verklinkungsmechanismus so zu gestalten, dass zum Schwenken der Hauptklinke die Verwendung einer an der Hauptklinke angreifenden Rückstellfeder nicht erforderlich ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Hilfsklinke und die Hauptklinke jeweils zumindest zwei Arbeitsflächen aufweisen, wobei in einer ersten Schwenkphase der Hilfsklinke jeweils erste der beiden Arbeitsflächen aneinander anliegen und wobei in einer zweiten Schwenkphase die zweiten Arbeitsflächen zahnradartig nachgreifend aneinander anliegen.
Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung ist sichergestellt, dass die Hauptklinke am Ende des Spannvorganges zwangsgesteuert soweit geschwenkt wird, dass sie bei Entkopplung des Hebelsystems von dem Drehantrieb unter der Krafteinwirkung des Federspeichers sicher in Anlage an den Anschlag gelangt. Da bei der Ausgestaltung der Schlossmechanik vor allem bei einem hohen Energiegehalt des Federspeichers keine hohen Rückstellkräfte zu berücksichtigen sind, kann sowohl eine geringe Toleranzweite der Kraft, unter der die Hauptklinke an dem Anschlag anliegt, als auch eine geringe Toleranzweite der Auslösekraft vorgesehen werden.
An sich ist ein Schaltschloss zum Verklinken eines Federspeichers bekannt, bei dem eine Hauptklinke ohne Verwendung einer an der Hauptklinke angreifenden Rückstellfeder schwenkbar ist (DE 37 33 916 A1).- Bei diesem bekannten Schaltschloss wird die Hauptklinke durch ein streckbares Hebelsystem - ohne Zwischenschaltung einer Hilfsklinke - bewegt und dabei insbesondere in Überhub hinter einen der Hauptklinke zugeordneten Anschlag überführt.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des neuen Schaltschlosses sieht vor, dass zum einen die erste Arbeitsfläche der Hilfsklinke von einem quer zur Schwenkebene abragenden Zapfen der Hilfsklinke und die zweite Arbeitsfläche der Hilfsklinke von einem konkav geformten Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke gebildet sind und dass zum anderen die erste Arbeitsfläche der Hauptklinke von einer Nase der Hauptklinke und die zweite Arbeitsfläche von einer an der Hauptklinke gehaltenen Rolle gebildet sind.
Um beim Spannen des Federspeichers einen Teil der Kraft des Drehantriebes und beim Entspannen des Federspeichers einen Teil der Kraft des Federspeichers auf möglichst kleinem Bauraum gleichmäßig auf die Hilfsklinke überzuleiten, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei arretierter Stellung des Hebelsystems eine das Stützelement bildende Rolle, die auf einem Gelenkbolzen des Hebelsystems angeordnet ist, an einem zweiten konkav geformten Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke anliegt.
Weiterhin kann am Ende der Spannphase ein geringer vom Drehantrieb auf das Hebelsystem übertragender Hub unabhängig von der Schwenkbewegung des an das Hebelsystem angekoppelten Stützelementes in eine weite und damit sprungartige Schwenkbewegung der Hilfsklinke umgesetzt werden, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur Steuerung der Schwenkbewegung der Hilfsklinke ein an das Hebelsystem angekoppelter Mitnehmer und ein zweiarmiger schwenkbarer Steuerhebel vorgesehen sind, wobei der erste Hebelarm des Steuerhebels in einen Endabschnitt der Bewegungsbahn des Mitnehmers hineinragt und der zweite Hebelarm einer Mitnahmefläche der Hilfsklinke zugeordnet ist. - Zur Steuerung der Hilfsklinke kann zusätzlich zu dem ersten Mitnehmer und dem Steuerhebel ein zweiter an das Hebelsystem angekoppelter Mitnehmer vorgesehen sein, der beim Strecken des Hebelsystems über einen Abschnitt seiner Bewegungsbahn an einer zweiten Mitnahmefläche der Hilfsklinke anliegt.
Die Einhaltung einer möglichst kleinen Bauform des Schaltschlosses ist hierbei dadurch möglich, dass der erste Mitnehmer von dem Gelenkbolzen des Hebelsystems gebildet ist, wobei dem Gelenkbolzen ein nasenartiger Ansatz des Steuerhebels als dessen erster Hebelarm zugeordnet ist und wobei an dem zweiten Hebelarm des Steuerhebels ein Zapfen ausgebildet ist, der in ein nahe dem Drehpunkt der Hilfsklinke ausgebildetes Langloch eingreift, dessen Innenkante die erste Mitnahmefläche bildet. - Der zweite Mitnehmer kann als Bolzen ausgebildet sein, der das Kniegelenk einer an das Hebelsystem angekoppelten Kniehebelverbindung bildet, wobei die zweite Mitnahmefläche von einem weiteren Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke gebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel des neuen Schaltschlosses ist in den Figuren 1 bis 7 dargestellt. Dabei zeigen:
  • Figur 1 das Schaltschloss bei vollständig entspanntem Federspeicher,
  • Figuren 2 bis 6 das Schaltschloss in fünf verschiedenen Phasen des Spannprozesses und
  • Figur 7 das Schaltschloss bei vollständig gespanntem und verklinktem Federspeicher.
    • Die Figuren 1 bis 7 zeigen ein in eine Antriebsvorrichtung für einen Niederspannungs-Leistungsschalter integriertes Schaltschloss. Die Antriebsvorrichtung, die zur Betätigung einer in den Figuren nicht dargestellten Schaltkontaktanordnung dient, weist dabei zur Bereitstellung der Betätigungsenergie einen als Schraubendruckfeder ausgebildeten Federspeicher 1 auf. Zum Spannen des Federspeichers 1 ist bei dieser Antriebsvorrichtung ein mittels eines Drehantriebes streckbares Hebelsystem vorgesehen, zu dessen Arretierung das Schaltschloss dient. - Das Hebelsystem ist dabei von einem eine Abtastrolle 2 tragenden Rollenhebel 3, einem am Federspeicher 1 angelenkten Spannhebel 4 und einem den Rollenhebel 3 mit dem Spannhebel 4 verbindenden Koppelglied 5 gebildet. Der Rollenhebel 3 ist auf einem ersten Lagerbolzen 6 und der Spannhebel 4 auf einem zweiten Lagerbolzen 7 drehbar angeordnet. Hierbei sind der Rollenhebel 3 und das Koppelglied 5 mittels eines ersten Gelenkbolzens 8 und der Spannhebel 4 und das Koppelglied 5 mittels eines zweiten Gelenkbolzens 9 verbunden. Der Spannhebel 4 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet, wobei der eine Arm am Koppelglied 5 und der andere Arm am Federspeicher 1 angelenkt ist. Von dem Drehantrieb, der beispielsweise elektromotorisch und/oder über einen Handhebel betrieben sein kann, ist in den Figuren 1 bis 7 jeweils nur eine im Uhrzeigersinn drehbare Spannwelle 10 und eine fest auf der Spannwelle 10 angeordnete Kurvenscheibe 11 gezeigt.
    Die Kurvenscheibe 11 und das Hebelsystem 3, 4 und 5 sind zur Übertragung der Antriebskraft des Drehantriebes gekoppelt, sobald die vom Rollenhebel 3 getragenen Abtastrolle 2 an der umlaufenden Kante der Kurvenscheibe 11 anliegt.
    Das Schaltschloss weist einerseits zum Arretieren des Hebelsystems ein als Rolle 12 ausgebildetes Stützelement, eine um einen dritten Lagerbolzen 13 schwenkbare Hilfsklinke 14, eine um den ersten Lagerbolzen 6 schwenkbare Hauptklinke 16 sowie einen der Hauptklinke 16 zugeordneten Anschlag 17 und andererseits zur Steuerung der Schenkbewegung der Hilfsklinke 14 einen von dem ersten Gelenkbolzen 8 des Hebelsystems gebildeten ersten Mitnehmer - der über einen zweiarmigen Steuerhebel 19 an einer ersten Mitnahmefläche 20 der Hilfsklinke 14 angreift - und einen das Kniegelenk einer an das Hebelsystem angekoppelten Kniehebelverbindung 21 bildenden zweiten Mitnehmer 22 - der direkt an einer zweiten Mitnahmefläche 23 der Hilfsklinke 14 angreift - auf. Um die Schwenkbewegung der Hauptklinke 16 beim Schwenken der Hilfsklinke 14 zu beeinflussen, sind zum einen an der Hilfsklinke 14 eine von einem Zapfen 24 gebildete erste Arbeitsfläche und eine von einem ersten konkav geformten Abschnitt 25 der Hilfsklinke gebildete zweite Arbeitsfläche und zum anderen an der Hauptklinke 16 eine dem Zapfen 24 zugeordnete, von einer Nase 26 der Hauptklinke gebildete erste Arbeitsfläche und eine dem ersten konkav geformten Abschnitt 25 zugeordnete, von einer an der Hauptklinke gehaltenen Rolle 27 gebildete zweite Arbeitsfläche vorgesehen. Dabei wird beim Schwenken der Hilfsklinke 14 im Uhrzeigersinn (d. h. unter der Krafteinwirkung des Drehantriebes 10 und 11) die Hauptklinke 16 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, sobald zunächst der Zapfen 24 und die Nase 26 und später zahnradartig nachgreifend der erste konkav geformte Abschnitt 25 der umlaufenden Kante der Hilfsklinke und die Rolle 27 aneinander anliegen. Das Hebelsystem 3, 4 und 5 ist arretiert, sobald die das Stützelement bildende Rolle 12, die auf dem ersten Gelenkbolzen 8 des Hebelsystems angeordnet ist, an einem zweiten konkav geformten Abschnitt 28 der umlaufenden Kante der Hilfsklinke, der erste konkav geformte Abschnitt 25 der Hilfsklinke an der Rolle 27 der Hauptklinke und die Hauptklinke 16 an dem als Halbwelle ausgebildeten Anschlag 17 anliegen. An die Hauptklinke ist ein Anzeigeorgan 29 angekoppelt, das den Zustand des Federspeichers signalisiert. Hierzu greift ein an der Hauptklinke ausgebildeter Stift 30 in ein gebogenes Langloch 31 des Anzeigeorgans 29 derart ein, dass das Anzeigeorgan bei Schwenken der Hilfsklinke 16 mitschwenkt.
    Figur 1 zeigt das Schaltschloss vor Beginn des Spannprozesses. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Kurvenscheibe 11 in ihrer Ausgangslage und die vom Rollenhebel 3 getragene Abtastrolle 2 liegt an der umlaufenden Kante der Kurvenscheibe 11 an. Das Hebelsystem 3, 4 und 5 befindet sich in einer ersten Stellung, bei der der Federspeicher 1 vollständig entspannt ist. Dabei stützt sich die Hauptklinke 16 an einem Anschlagbolzen 32, die Hilfsklinke 14 mittels eines an der Rolle 27 der Hauptklinke 16 anliegenden gerade verlaufenden Abschnittes 33 ihrer umlaufenden Kante an der Hauptklinke 16 und die an das Hebelsystem 3, 4 und 5 angekoppelte, das Stützelement bildende Rolle 12 an einem dritten konkav geformten Abschnitt 34 der umlaufenden Kante der Hilfsklinke ab. Ein Abschnitt 35 der umlaufenden Kante der Hauptklinke 16 liegt dabei derart unterhalb der Halbwelle 17, dass die Halbwelle 17 - die mittels nicht weiter dargestellter Auslöse-Mechanismen entgegen der Kraft einer ebenfalls nicht dargestellten Rückstellfeder drehbar ist - unter Federvorspannung gehalten ist. Das an die Hauptklinke 16 angekoppelte, mit einer Anzeigefläche 36 versehene Anzeigeorgan 29, befindet sich dabei in einer ersten Stellung, bei der einem nicht dargestellten Sichtfenster ein erster Teilbereich 39 der Anzeigefläche 36 des Anzeigeorgans gegenüberliegt. Dieser erste Teilbereich 37 signalisiert, dass der Federspeicher 1 nicht vollständig gespannt ist. Ein dafür geeignetes Symbol ist beispielsweise eine entspannt dargestellte Druckfeder. Zu dem in Figur 1 dargestellten Zeitpunkt liegt weder der erste Mitnehmer 18 an dem Steuerhebel 19 noch der zweite Mitnehmer 22 an der zweiten Mitnahmefläche 23 der Hilfsklinke an.
    Gemäß der Figuren 2 bis 6, die das Schaltschloss während verschiedener Phasen des Spannprozesses zeigen, wird die von dem Rollenhebel 3 und dem Koppelglied 5 gebildete Hebelverbindung des Hebelsystems dadurch gesteckt, dass bei zunehmenden Abstand der umlaufenden Kante der Kurvenscheibe 11 vom Drehpunkt 39 der Kurvenscheibe der die Abtastrolle tragende Bolzen 40 und damit auch der Rollenhebel 3 entgegen dem Uhrzeigersinn schwenken. Die Bewegung des Rollenhebels 3 wird mittels des Koppelgliedes 5 auf den Spannhebel 4 übertragen, so dass der am Federspeicher 1 angelenkte Arm des Spannhebels um den zweiten Lagerbolzen 7 im Uhrzeigersinn geschwenkt und damit der Federspeicher 1 gespannt wird. Zu dem in Figur 1 dargestellten Zeitpunkt kommt der zweite Mitnehmer 22 in Anlage mit der zweiten Mitnahmefläche 23 der Hilfsklinke und schwenkt die Hilfsklinke 14 um den dritten Lagerbolzen 13 im Uhrzeigersinn soweit, bis gemäß Figur 3 der an der Hilfsklinke 14 ausgebildete, senkrecht zur Schwenkebene der Hilfsklinke von der Hilfsklinke abragende Zapfen 24 gegen die an der Hauptklinke 16 ausgebildete Nase 26 läuft. Zu diesem Zeitpunkt läuft der erste Mitnehmer 20 gegen einen in einen Endabschnitt seiner Bewegungsbahn ragenden, als nasenartiger Ansatz des Steuerhebels ausgebildeten ersten Arm 41 und schwenkt den Steuerhebel um seinen von dem ersten Lagerbolzen 6 gebildeten Drehpunkt entgegen dem Uhrzeigersinn. Diese Schwenkbewegung wird über den zweiten Arm 42 des Steuerhebels, der länger als der erste Arm ausgebildet ist, auf die Hilfsklinke übertragen. Hierzu ist an dem Ende des länger ausgebildeten zweiten Armes 42 des Steuerhebels 19 eine quer zur Schwenkrichtung des Steuerhebels von dem Steuerhebel abragender Steuerzapfen 43 angeordnet. Dieser Steuerzapfen 43 ragt in ein nahe dem dritten Lagerbolzen 13 (Drehpunkt der Hilfsklinke) ausgebildetes zweites gebogenes Langloch 44, dessen Innenkante die zweite Mitnahmefläche der Hilfsklinke bildet. Da die Abstände der an der Hilfsklinke 14 ausgebildeten Arbeitsflächen 24 und 25 zu dem Drehpunkt der Hilfsklinke 13 größer sind als der Abstand des Steuerzapfens 43 des Steuerhebels zu dem Drehpunkt der Hilfsklinke 13 und da weiterhin die Abstände der Arbeitsflächen der Hauptklinke 26 und 27 zum ersten Lagerbolzen 6 (Drehpunkt der Hauptklinke) geringer sind als der Abstand eines dem Anschlag 17 zugeordneten Abschnittes 45 der umlaufenden Kante der Hilfsklinke zum Drehpunkt der Hauptklinke, wird gemäß der Figuren 3 bis 6 am Ende des Spannprozesses eine geringe Bogenlänge der Schwenkbewegung des ersten Mitnehmers 8 in eine große Bogenlänge der Schwenkbewegung des dem Anschlag zugeordneten Abschnittes 45 der umlaufenden Kante der Hauptklinke übersetzt. Hierzu liegen in einer ersten Schwenkphase gemäß der Figuren 3 und 4 jeweils die ersten Arbeitsflächen 24 und 26 der Hilfsklinke und der Hauptklinke aneinander an. Sie werden beim Übergang in eine zweite Schwenkphase der Hilfsklinke - bei der gemäß der Figuren 5 und 6 die zweiten Arbeitsflächen 25 und 27 zahnradartig nachgreifend aneinander anliegen - voneinander entkoppelt. In dieser zweiten Schwenkphase der Hilfsklinke gelangt der dem Anschlag zugeordnete Abschnitt 45 der umlaufenden Kante der Hauptklinke in Überhub hinter den Anschlag 17 kurz bevor die Abtastrolle 2 des Rollenhebels 3 von der umlaufenden Kante der Kurvenscheibe 11 entkoppelt wird.
    Gemäß der Figur 7, die das Schaltschloss bei vollständig gespanntem und verklinktem Federspeicher 1 zeigt, stützt sich das vom Drehantrieb entkoppelte Hebelsystem unter der Kraft des Federspeichers 1 über das am Hebelsystem angekoppelte Stützelement 12 an dem dritten konkav geformten Abschnitt 34 der umlaufenden Kante der Hilfsklinke, die Hilfsklinke 14 über die zweiten Arbeitsflächen 25 und 27 an der Hauptklinke 16 und die Hauptklinke an dem Anschlag 17 ab. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das an der Hauptklinke angekoppelte Anzeigeorgan 29 in einer zweiten Stellung, bei der dem Sichtfenster ein zweiter Teilbereich 38 der Anzeigefläche 36 gegenüberliegt. Dieser zweite Teilbereich 38 signalisiert, dass der Federspeicher 1 vollständig gespannt ist. Ein dafür geeignetes Symbol ist beispielsweise eine gespannt dargestellte Druckfeder.
    Um das Spiel zwischen den einander zugeordneten Arbeitsflächen der Hilfsklinke und der Hauptklinke möglichst gering zu halten, kann eine beispielsweise an der Hauptklinke angreifende Feder vorgesehen sein.
    Bezugszeichenliste
    1
    Federspeicher
    2
    Abtastrolle
    3
    Rollenhebel
    4
    Spannhebel
    5
    Koppelglied
    6
    Erster Lagerbolzen (Lagerbolzen des Rollenhebels der Hauptklinke und des zweiarmigen Steuerhebels)
    7
    Zweiter Lagerbolzen (Lagerbolzen bzw. Drehpunkt des Spannhebels)
    8
    Erster Gelenkbolzen; bildet den ersten Mitnehmer
    9
    Zweiter Gelenkbolzen (Gelenkbolzen zwischen Spannhebel und Koppelglied)
    10
    Spannwelle
    11
    Kurvenscheibe
    12
    Rolle, die das Stützelement bildet
    13
    Dritter Lagerbolzen (Lagerbolzen bzw. Drehpunkt der Hilfsklinke)
    14
    Hilfsklinke
    16
    Hauptklinke
    17
    Anschlag
    19
    Zweiarmiger Steuerhebel
    20
    Erste Mitnahmefläche der Hilfsklinke
    21
    Kniehebelverbindung
    22
    Zweiter Mitnehmer
    23
    Zweite Mitnahmefläche
    24
    Zapfen (erste Arbeitsfläche der Hilfsklinke)
    25
    Erster konkav geformter Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke (zweite Arbeitsfläche der Hilfsklinke)
    26
    Nase der Hauptklinke (erste Arbeitsfläche der Hauptklinke)
    27
    An der Hauptklinke gehaltene Rolle (zweite Arbeitsfläche der Rolle)
    28
    Zweiter konkav geformter Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke
    29
    Anzeigeorgan
    30
    Erstes gebogenes Langloch des Anzeigeorgans
    32
    Anschlagbolzen
    33
    Gerade verlaufender Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke
    34
    Dritter konkav geformter Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke
    35
    An der umlaufenden Kante Hauptklinke ausgebildeter Abschnitt
    36
    Anzeigefläche des Anzeigeorgans
    37
    Erster Teilbereich der Anzeigefläche
    38
    Zweiter Teilbereich der Anzeigefläche
    39
    Drehpunkt der Kurvenscheibe
    40
    Bolzen, der die Abtastrolle trägt
    41
    Erster Arm des zweiarmigen Steuerhebels
    42
    Zweiter Arm des Steuerhebels
    43
    Steuerzapfen
    44
    Zweites gebogenes Langloch, das in der Hilfsklinke ausgebildet ist
    45
    Dem Anschlag zugeordneter Abschnitt der umlaufenden Kante der Hauptklinke

    Claims (7)

    1. Schaltschloss zum Verklinken eines mittels eines Drehantriebes (10, 11) und eines streckbaren Hebelsystems (3, 4, 5) gespannten Federspeichers (1) eines elektrischen Schalters,
      bei dem das streckbare Hebelsystem (3, 4, 5) bei gespanntem Federspeicher (1) mittels eines Stützelementes (12), einer Hilfsklinke (14) und einer Hauptklinke (16) sowie eines der Hauptklinke zugeordneten Anschlages (17) arretiert ist,
      wobei die Hilfsklinke (14) durch Strecken des Hebelsystems schwenkbar ist und
      wobei die Hilfsklinke und die Hauptklinke einander zugeordnete Arbeitsflächen aufweisen, über die die Stellung der Hauptklinke beim Schwenken der Hilfsklinke beeinflussbar ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      dass die Hilfsklinkinke (14) und die Hauptklinke (16) jeweils zumindest zwei Arbeitsflächen (24, 25 bzw. 26, 27) aufweisen,
      wobei in einer ersten Schwenkphase der Hilfsklinke jeweils erste der beiden Arbeitsflächen (24, 26) aneinander anliegen und
      wobei in einer zweiten Schwenkphase der Hilfsklinke die zweiten Arbeitsflächen (25, 27) zahnradartig nachgreifend aneinander anliegen.
    2. Schaltschloss nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass die erste Arbeitsfläche (24) der Hilfsklinke (14) von einem quer zur Schwenkebene abragenden Zapfen der Hilfsklinke und die zweite Arbeitsfläche (25) der Hilfsklinke von einem konkav geformten Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke gebildet sind und
      dass die erste Arbeitsfläche (26) der Hauptklinke (16) von einer Nase der Hauptklinke und die zweite Arbeitsfläche (27) von einer an der Hauptklinke gehaltenen Rolle gebildet sind.
    3. Schaltschloss nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass bei arretierter Stellung des Hebelsystems (3, 4, 5) eine das Stützelement (12) bildende Rolle, die auf einem Gelenkbolzen (8) des Hebelsystems angeordnet ist, an einem zweiten konkav geformten Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke (28) anliegt.
    4. Schaltschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Schwenkbewegung der Hilfsklinke (14) ein an das Hebelsystem angekoppelter Mitnehmer (8) und ein zweiarmiger schwenkbarer Steuerhebel (19) vorgesehen sind,
      wobei der erste Hebelarm (41) des Steuerhebels (19) in einen Endabschnitt der Bewegungsbahn des Mitnehmers (8) hineinragt und der zweite Hebelarm (42) einer Mitnahmefläche (20) der Hilfsklinke (14) zugeordnet ist.
    5. Schaltschloss nach einem der Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Schwenkbewegung der Hilfsklinke (14) ein zweiter an das Hebelsystem angekoppelter Mitnehmer (22) vorgesehen ist, der beim Strecken des Hebelsystems über einen Abschnitt seiner Bewegungsbahn an einer zweiten Mitnahmefläche (23) der Hilfsklinke anliegt.
    6. Schaltschloss nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mitnehmer von dem Gelenkbolzen (8) des Hebelsystems gebildet ist,
      wobei dem Gelenkbolzen (8) ein nasenartiger Ansatz des Steuerhebels als dessen erster Hebelarm (41) zugeordnet ist, und
      wobei an dem zweiten Hebelarm (42) des Steuerhebels ein Zapfen (43) ausgebildet ist, der in ein nahe dem Drehpunkt der Hilfsklinke ausgebildetes Langloch (44) eingreift, dessen Innenkante die erste Mitnahmefläche (20) bildet.
    7. Schaltschloss nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
      dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Mitnehmer (22) als Bolzen ausgebildet ist, der das Kniegelenk einer an das Hebelsystem angekoppelten Kniehebelverbindung (21) bildet und
      dass die zweite Mitnahmefläche (23) von einem weiteren Abschnitt der umlaufenden Kante der Hilfsklinke gebildet ist.
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