WO2005029526A1 - Electrical switch having latching surfaces that can be pivoted under the influence of electrodynamic force - Google Patents

Electrical switch having latching surfaces that can be pivoted under the influence of electrodynamic force Download PDF

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WO2005029526A1
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latching
stop
carrier
force
electrical switch
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Marc Liebetruth
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
    • H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
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    • H01H2071/507—Latching devices between operating and release mechanism being collapsible, e.g. yielding elastically, when the opening force is higher than a predetermined value
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Definitions

  • the invention is in the field of electrical switches which are provided with a movable contact and can be used in the structural design of a latch mechanism for latching the movable contact.
  • the latching device in which the movable contact can be moved from an off position to an on position via a drive train against the force of a contact force spring, and in which a latching device for latching the into its on position - Movable contact is provided, the latching device has a stop and a latch lever that can be supported on the stop.
  • the stop and the pawl lever are provided with latching surfaces which are assigned to one another (EP 0 466 287 B1). -
  • the stop can be displaced in a straight line from the latching position under the influence of the electrodynamic force of an incorrectly high current (in particular a short-circuit current) against the force of at least one return spring.
  • the stop which is designed as a half-wave, is guided along an elongated hole which is formed in a support structure of the switch.
  • the at least one return spring is designed as a leaf spring on which the half shaft rests. If the current is incorrectly high, the electrodynamic force of the current acts via the drive train and a coupling train on the ratchet lever supported at the stop.
  • the leaf spring bends in such a way that the half-wave while reducing the coverage of the latching surfaces from its latching Position is shifted in a straight line until the overlap of the
  • the invention is based on the object of making the release of the latching device more secure, in particular in the case of faulty high currents.
  • the stop for removing the overlap of the latching surfaces can be pivoted from a latching position under the influence of the electrodynamic force of a faulty high current against the force of at least one return spring.
  • a preferred embodiment of the new electrical switch provides that a first carrier and a second carrier are provided, each of which forms an abutment of the at least one return spring, the stop being rotatably mounted on the first carrier and the first carrier on the second carrier is pivotally held.
  • the stop, the first and the second carrier and the at least one return spring can be separate Assembly unit to be pre-assembled outside the switch.
  • This separate assembly unit can be easily integrated into already known electrical switches if they are to be used as current limiters.
  • a force-free assembly of the separate assembly unit is ensured in a preferred embodiment of the new electrical switch in that the first and the second carrier can be blocked relative to one another in the force direction of the at least one restoring spring when the at least one restoring spring is tensioned.
  • a blocking piece that limits the relative pivoting of the two carriers under the force of the at least one return spring.
  • the removal of the overlap of the latching surfaces caused by swiveling the stop under the influence of the electrodynamic force of a faulty high current is provided in addition to a removal of the overlap of the latching surfaces under the influence of a release line (32) by turning the stop (24) to be able to use an electrical switch, in particular a low-voltage circuit breaker, which is actuated in the usual way by electronic triggers or manually, as a current limiter.
  • a support contour is provided in the switch known from EP 0 466 287 B1. who attack the attack blocked at the start of the switch-on process in its latching position.
  • the invention provides for the support contour to be formed on a switching shaft, as is often found in the drive train of an electrical switch, in particular a low-voltage circuit breaker.
  • the formation of the support contour on the selector shaft which is very precisely positioned in a known manner, ensures that the stop at the start of the switch-on process is held in its latching position without play by the adjacent support contour.
  • the first carrier also has a support contour which interacts with the support contour of the selector shaft. At least one of the two support contours can be designed to be resilient, in order to ensure, for example, even when the support contours wear, that the stop is held in its latching position without play at the start of the switching-on process.
  • the first carrier in a preferred embodiment consists of two identically designed sections.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an electrical switch with a switch lock
  • FIG. 2 to 4 the switch lock with a first and a second latching device in different switching positions of the electrical switch according to Figure 1 and Figures 5 and 6, a separate assembly unit assigned to the second latching device according to Figures 2 to 4.
  • 1 shows an electrical switch 1 in the form of a low-voltage circuit breaker with a switching contact system of a first switching pole and an associated arcing chamber 2.
  • the middle switching contact system consists of a fixed switching contact arrangement 3 and a movable switching contact arrangement 4.
  • the movable switching contact arrangement 4 has thereby a pivotable contact carrier 5 and several movable contacts 6 in the form of contact levers.
  • the movable contacts 6 can be pivoted parallel to one another and are resiliently supported on the contact carrier 5 by means of contact force springs 7 under pretension.
  • the movable switching contact arrangement 4 is coupled in a known manner to a switching shaft 9 of the drive train via a first lever arrangement 8 of a drive train, which is only indicated schematically in FIG.
  • the selector shaft 9 of the drive train simultaneously serves to drive further switch contact systems, not shown, which are arranged in parallel to the switch contact system shown and which are adjacent switch poles. It is to be transferred from an off position, in which the switch contact system is open, to an on position, in which the switch contact system is closed, by means of a drive device 10.
  • the contact force springs 7 are tensioned further, so that their force acts in the pivoting direction 11 of the selector shaft 9 pointing towards the off position.
  • the drive device 10 has a drive 13 provided with a storage spring 12, a second lever arrangement 14 of the drive train coupling the drive 13 to the control shaft 9, and a switch lock 15.
  • the key switch 15 has two latching devices in a known manner. According to FIG. 2, a first 16 of the latching devices is used to latch the tensioned storage spring 12 and the second 17 of the latching devices is used to latch the movable contact 6 in its on position.
  • a latching device is provided as the first latching device 16, as is already known from the document DE 101 20 783 Cl.
  • the releasable latching is realized by supporting a first latch lever 18 on a first stop 19 designed as a half-shaft.
  • the second latching device 17 is coupled to the drive train in a manner not shown, via a coupling train that is articulated to a knee joint of the second lever arrangement 14. It has a second ratchet lever 23 and a second stop 24, which is assigned to the ratchet lever 23 and is designed as a half-shaft.
  • the second latching device 17 is via a return spring acting on the second latch lever 23 25 held in an overstroke behind the second stop such that the latching surfaces 27, 28 of the second latch lever 23 and the second stop 24 are spaced apart.
  • the distance is about 1.5 mm. This distance is necessary to the second stop 24 of the second latching device 17 under the force of an associated with it to turn the first return spring 29 (see FIGS. 5 and 6) clockwise about its axis of rotation 30 into its latching position shown in FIG. 2.
  • the second stop 24 has a driver 31 (cf. also FIG. 6), which, in a known manner (DE 100 10 727 C2), manually by means of a trigger line 32 (cf. FIG. 1) - by means of a switch on the front of the switch arranged pushbutton 33 - or can be actuated by an electromagnet 34 in order to rotate the second stop 24 about its axis of rotation 30 counter to the force of the first return spring 29.
  • the overlap of the latching surfaces is reduced until it is lifted, whereby the movable contact is released for transferring to its OFF position.
  • a current-limiting tripping process is provided in order to release the latch faster, particularly in the event of short-circuit currents.
  • the second stop 24 with its axis of rotation 30 is rotatably mounted on a first carrier 35, the first carrier 35 in turn being pivotable about a pivot axis 36.
  • This pivot axis 36 runs parallel and at a distance from the axis of rotation 30, so that pivoting the first carrier 35 causes the second stop 24 to be displaced along an arc-shaped movement path.
  • the pivot axis 36 of the first carrier is mounted on a second carrier 38, the second carrier 38 being held stationary on a supporting structure 40 via a bolt 39.
  • the first 35 and the second 38 carrier each form an abutment for two second return springs 41.
  • the first carrier 35 Since the second carrier 38 is held stationary on the structure 40, the first carrier 35 is held under the force of the second return springs 41 in a rest position, in which the second stop 24 is in its latching position.
  • their electrodynamic force acts on the movable contact 6 and from there via the drive train, the coupling train and the second ratchet lever 23 on the second stop 24. Is this the torque resulting from the force component F and the lever arm 1? acts the first carrier 35, greater than the moment which acts on the first carrier 35 through the second return spring 41, then the first carrier 35 pivots counterclockwise about its pivot axis 36.
  • the second stop 24 pivots.
  • the pivoting displacement of the second stop 24 reduces the coverage of the latching surfaces 27, 28, in particular by rolling against one another, to such an extent that they finally canceled and thereby the second pawl lever 23 is released from the second stop 24.
  • the first carrier 35, the second carrier 38, the second stop 24 and the second return springs 41 form a separate assembly unit which ensures a current-limiting triggering process that is independent of the normal triggering process.
  • this separate assembly unit can be preassembled outside the electrical switch 1.
  • the first carrier 35 consists of two sections 35a, 35a in order to be able to accommodate the return springs 41 and the second stop 24.
  • the two sections 35a, 35a identically designed (so-called identical pieces).
  • the assembly unit can be mounted in the switch 1 without force by means of a blocking piece 42.
  • the blocking piece 42 is pushed between the two supports 35, 38 after tensioning the second return springs 41 in such a way that the relative
  • stop surfaces 44, 45 of the two supports bear against opposite sides 46, 47 of the blocking piece 42 under the force of the second return springs 41.
  • the second return springs 41 are tensioned and the relative pivoting of the two supports 35, 38 is blocked.
  • a support contour 50 which is formed on the selector shaft 9 and cooperates with a support contour 51 of the first carrier 35, keeps the first carrier in its rest position at the start of a switch-on process. This is u. a. required to prevent premature release of the second latching device 17 during the switch-on process by force peaks acting in the drive train.
  • at least one of the two support contours 50, 51 can be designed to be resilient.
  • a "normal" switch-off process initiated during the switch-on process (free tripping) is still possible because the second stop 24 can rotate about its axis of rotation 30 against the force of the first return spring 29. The "normal” tripping process can thus take place independently of the current-limiting tripping process blocked at the start of the switch-on process.

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Abstract

The invention relates to an electrical switch (1) comprising a moving contact (6), which, via a drive train (8, 9, 14), can be transferred against the force of a contact force spring (7) out of an OFF position and into an ON position, and comprising a latching device (17) for latching the moving contact (6) into its ON position. The latching device (17) has a stop (24) and a latching lever (23), which can be supported against the stop, and this stop and latching lever are provided with latching surfaces (27, 28) that are assigned to one another. In order to reliably ensure the release of the latching device (17) in a switch of the aforementioned type, the invention provides that in order to eliminate the covering of the latching surfaces (27, 28), the stop (24) can be pivotally displaced against the force of at least one return spring (41) out of a latching position under the influence of the electrodynamic force of a current that is considered too high.

Description

Beschreibungdescription
ELEKTRISCHER SCHALTER MIT VERKLINU GSFLÄCHEN, DIE UNTER EINFLUSS DER ELEKTRODYNAMISCHEN KRAFT VERSCHWENKBAR SINDELECTRICAL SWITCH WITH CLINKING SURFACES THAT CAN BE SWIVELED UNDER THE ELECTRODYNAMIC FORCE
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter, die mit einem bewegbaren Kontakt versehen sind und ist bei der konstruktiven Gestaltung eines Klinkenmechanismus zum Verklinken des bewegbaren Kontaktes anzuwenden.The invention is in the field of electrical switches which are provided with a movable contact and can be used in the structural design of a latch mechanism for latching the movable contact.
Bei einem bekannten derartigen elektrischen Schalter, bei dem der bewegbare Kontakt über einen Antriebsstrang entgegen der Kraft einer Kontaktkraf -Feder aus einer Aus-Position in eine Ein-Position überführbar ist und bei dem eine Verklinkungs- einrichtung zum Verklinken des in seine Ein-Position über- führten bewegbaren Kontaktes vorgesehen ist, weist die Ver- klinkungseinrichtung einen Anschlag und einen an dem Anschlag abstützbaren Klinkenhebel auf. Dabei sind der Anschlag und der Klinkenhebel mit einander zugeordneten Verklinkungsflachen versehen (EP 0 466 287 Bl) . - Zum Aufheben der Überde- ckung der Verklinkungsflachen ist der Anschlag hierbei unter dem Einfluss der elektrodynamischen Kraft eines fehlerhaft hohen Stromes (insbesondere eines Kurzschlussstromes) entgegen der Kraft zumindest einer Rückstell-Feder aus einer Verklin- kungs-Position geradlinig verschiebbar. Der Anschlag, der als Halbwelle ausgebildet ist, wird entlang eines Langloches geführt, das in einem Tragwerk des Schalters ausgebildet ist. Die zumindest eine Rückstell-Feder ist als Blattfeder ausgebildet, auf der die Halbwelle aufliegt. Bei einem fehlerhaft hohen Strom wirkt die elektrodynamische Kraft des Stromes ü- ber den Antriebsstrang und einen Kopplungsstrang auf den am Anschlag abgestützten Klinkenhebel. Dabei verbiegt sich die Blattfeder derart, dass die Halbwelle unter Verringerung der Überdeckung der Verklinkungsflachen aus ihrer Verklinkungs- Position geradlinig verschoben wird, bis die Überdeckung derIn a known electrical switch of this type, in which the movable contact can be moved from an off position to an on position via a drive train against the force of a contact force spring, and in which a latching device for latching the into its on position - Movable contact is provided, the latching device has a stop and a latch lever that can be supported on the stop. The stop and the pawl lever are provided with latching surfaces which are assigned to one another (EP 0 466 287 B1). - In order to remove the covering of the latching surfaces, the stop can be displaced in a straight line from the latching position under the influence of the electrodynamic force of an incorrectly high current (in particular a short-circuit current) against the force of at least one return spring. The stop, which is designed as a half-wave, is guided along an elongated hole which is formed in a support structure of the switch. The at least one return spring is designed as a leaf spring on which the half shaft rests. If the current is incorrectly high, the electrodynamic force of the current acts via the drive train and a coupling train on the ratchet lever supported at the stop. The leaf spring bends in such a way that the half-wave while reducing the coverage of the latching surfaces from its latching Position is shifted in a straight line until the overlap of the
Verklinkungsflachen vollständig aufgehoben ist und die Halbwelle den Klinkenhebel freigibt. Das Reiben oder ein Verkanten der Halbwelle in dem Langloch kann dabei jedoch zum Blo- ckieren der Halbwelle und damit zum Blockieren des bewegbaren Kontaktes in seiner EIN-Position führen.Latch surfaces is completely eliminated and the half-wave releases the ratchet lever. The rubbing or tilting of the half-wave in the elongated hole can, however, lead to the blocking of the half-wave and thus to the blocking of the movable contact in its ON position.
Ausgehend von einem elektrischen Schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (EP 0 466 287 Bl) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Freigabe der Verklin- kungseinrichtung insbesondere bei fehlerhaft hohen Strömen sicherer zu gestalten.Starting from an electrical switch with the features of the preamble of claim 1 (EP 0 466 287 B1), the invention is based on the object of making the release of the latching device more secure, in particular in the case of faulty high currents.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Anschlag zum Aufheben der Überdeckung der Verklinkungsflachen unter dem Einfluss der elektrodynamischen Kraft eines fehlerhaft hohen Stromes entgegen der Kraft zumindest einer Rückstell-Feder aus einer Verklinkungsposition schwenkend verschiebbar ist.- Bei einer derartigen Ausgestaltung des e- lektrischen Schalters wird der Anschlag sicher aus seinerThis object is achieved according to the invention in that the stop for removing the overlap of the latching surfaces can be pivoted from a latching position under the influence of the electrodynamic force of a faulty high current against the force of at least one return spring. With such a configuration of the e - Electrical switch, the stop will be safe from its
Verklinkungs-Position herausgeführt, da die Verklinkungsflachen weniger aneinander reiben sondern vielmehr aneinander abrollen. Ein Blockieren des Anschlages ist dabei ausgeschlossen.Latching position led out, since the latching surfaces rub less against each other but rather roll against each other. Blocking the stop is excluded.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des neuen elektrischen Schalters sieht vor, dass ein erster Träger und ein zweiter Träger vorgesehen sind, die jeweils ein Widerlager der zumindest einen Rückstell-Feder bilden, wobei der Anschlag an dem ersten Träger drehbar gelagert ist und wobei der erste Träger an dem zweiten Träger schwenkbar gehalten ist. - Bei einer derartigen Gestaltung können der Anschlag, der erste und der zweite Träger sowie die zumindest eine Rückstell-Feder als separate Montageeinheit außerhalb des Schalters vormontiert werden.A preferred embodiment of the new electrical switch provides that a first carrier and a second carrier are provided, each of which forms an abutment of the at least one return spring, the stop being rotatably mounted on the first carrier and the first carrier on the second carrier is pivotally held. - With such a design, the stop, the first and the second carrier and the at least one return spring can be separate Assembly unit to be pre-assembled outside the switch.
Diese separate Montageeinheit kann in bereits bekannte elektrische Schalter leicht integriert werden, wenn diese als Strombegrenzer eingesetzt werden sollen.This separate assembly unit can be easily integrated into already known electrical switches if they are to be used as current limiters.
Eine kräftefreie Montage der separaten Montageeinheit ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung des neuen elektrischen Schalters dadurch sichergestellt, dass der erste und der zweite Träger bei gespanntem Zustand der zumindest einen Rückstell- Feder in Kraftrichtung der zumindest einen Rückstell-Feder relativ zueinander blockierbar sind. - Zum Blockieren der beiden Träger dient -mit Vorteil ein Blockierstück, das die relative Schwenkung der beiden Träger unter der Kraft der zumindest einen Rückstell-Feder begrenzt.A force-free assembly of the separate assembly unit is ensured in a preferred embodiment of the new electrical switch in that the first and the second carrier can be blocked relative to one another in the force direction of the at least one restoring spring when the at least one restoring spring is tensioned. - To block the two carriers is advantageously a blocking piece that limits the relative pivoting of the two carriers under the force of the at least one return spring.
Das unter dem Einfluss der elektrodynamischen Kraft eines fehlerhaft hohen Stromes durch Schwenken des Anschlages bewirkte Aufheben der Überdeckung der Verklinkungsflachen ist insbesondere zusätzlich zu einem unter dem Einfluss eines Auslösestranges (32) durch Drehen des Anschlages (24) bewirkten Aufheben der Überdeckung der Verklinkungsflachen vorgesehen, um einen elektrischen Schalter insbesondere einen Nie- derspannungs-Leistungsschalter, der auf übliche Weise durch elektronische Auslöser oder manuell betätigt wird, wahlweise auch als Strombegrenzer einsetzen zu können.The removal of the overlap of the latching surfaces caused by swiveling the stop under the influence of the electrodynamic force of a faulty high current is provided in addition to a removal of the overlap of the latching surfaces under the influence of a release line (32) by turning the stop (24) to be able to use an electrical switch, in particular a low-voltage circuit breaker, which is actuated in the usual way by electronic triggers or manually, as a current limiter.
Um beim Einschalten des elektrischen Schalters, also beim Überführen des bewegbaren Kontaktes in seine Ein-Position, eine vorzeitige Freigabe der Verklinkungseinrichtung durch über den Antriebsstrang wirkende Kraftspitzen zu verhindern, ist bei dem aus der Druckschrift EP 0 466 287 Bl bekannten Schalter eine Stützkontur vorgesehen, die den Anschlag zu Be- ginn des Einschaltvorganges in seiner Verklinkungs-Position blockiert .In order to prevent premature release of the latching device by force peaks acting via the drive train when the electrical switch is switched on, that is to say when the movable contact is moved into its on position, a support contour is provided in the switch known from EP 0 466 287 B1. who attack the attack blocked at the start of the switch-on process in its latching position.
Hiervon abweichend sieht die Erfindung vor, die Stützkontur an einer Schaltwelle auszubilden, wie sie häufig im Antriebsstrang eines elektrischen Schalters, insbesondere eines Nie- derspannungs-Leistungsschalters, zu finden ist. - Die Ausbildung der Stützkontur an der Schaltwelle, die in bekannter Weise sehr positionsgenau gelagert ist, stellt sicher, dass der Anschlag zu Beginn des Einschaltvorganges ohne Spiel von der anliegenden Stützkontur in seiner Verklinkungs-Position gehalten ist. Vorteilhaft ist es, wenn auch der erste Träger eine Stützkontur aufweist, die mit der Stützkontur der Schaltwelle zusammenwirkt. Dabei kann zumindest eine der bei- den Stützkonturen federnd ausgebildet sein, um beispielsweise auch bei Abnutzung der Stützkonturen sicherzustellen, dass der Anschlag zu Beginn des Einschaltvorganges ohne Spiel in seiner Verklinkungs-Position gehalten ist.Deviating from this, the invention provides for the support contour to be formed on a switching shaft, as is often found in the drive train of an electrical switch, in particular a low-voltage circuit breaker. - The formation of the support contour on the selector shaft, which is very precisely positioned in a known manner, ensures that the stop at the start of the switch-on process is held in its latching position without play by the adjacent support contour. It is advantageous if the first carrier also has a support contour which interacts with the support contour of the selector shaft. At least one of the two support contours can be designed to be resilient, in order to ensure, for example, even when the support contours wear, that the stop is held in its latching position without play at the start of the switching-on process.
Um Fertigkosten zu sparen, besteht der erste Träger in bevorzugter Ausgestaltung aus zwei identisch ausgebildeten Teilstücken.In order to save finished costs, the first carrier in a preferred embodiment consists of two identically designed sections.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Schalters mit einem Schaltschloss,FIG. 1 shows a schematic illustration of an electrical switch with a switch lock,
Figuren 2 bis 4 das Schaltschloss mit einer ersten und einer zweiten Verklinkungseinrichtung bei verschiedenen Schaltstellungen des elektrischen Schalters gemäß der Figur 1 und Figuren 5 und 6 eine der zweiten Verklinkungseinrichtung gemäß der Figuren 2 bis 4 zugeordnete separate Montageeinheit. Die Figur 1 zeigt einen elektrischen Schalter 1 in Form eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit einem Schaltkontaktsystem eines ersten Schaltpols und einer zugeordneten Licht- bogen-Löschkammer 2. Das mittlere Schaltkontaktsystem besteht aus einer feststehenden Schaltkontaktanordnung 3 und einer beweglichen Schaltkontaktanordnung 4. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 4 weist dabei einen schwenkbaren Kontaktträger 5 und mehrere bewegbare Kontakte 6 in Form von Kontakthe- beln auf. Die bewegbaren Kontakte 6 sind parallel zueinander schwenkbar und mittels Kontaktkraft-Federn 7 unter Vorspannung federnd an dem Kontaktträger 5 abgestützt. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 4 ist in bekannter Weise über eine in der Figur 1 nur schematisch angedeutete erste Hebelanord- nung 8 eines Antriebsstranges mit einer Schaltwelle 9 des Antriebsstranges gekoppelt. Die Schaltwelle 9 des Antriebsstranges dient gleichzeitig zum Antrieb nicht weiter dargestellter, parallel zu dem gezeigten Schaltkontaktsystem angeordneter weiterer Schaltkontaktsysteme benachbarter Schaltpo- le. Sie ist mittels einer Antriebsvorrichtung 10 aus einer Aus-Position, bei der das Schaltkontaktsystem offen ist, in eine Ein-Position, bei der das Schaltkontaktsystem geschlossen ist, zu überführen. Beim Überführen der Schaltwelle 9 in ihre Ein-Position werden die Kontaktkraft-Federn 7 weiter ge- spannt, so dass ihre Kraft in die zur Aus-Position weisende Schwenkrichtung 11 der Schaltwelle 9 wirkt. Die Antriebsvorrichtung 10 weist einen mit einer Speicher-Feder 12 versehenen Antrieb 13, einen den Antrieb 13 mit der Schaltwelle 9 koppelnde zweite Hebelanordnung 14 des Antriebsstranges und ein Schaltschloss 15 auf. Das Schaltschloss 15 weist in bekannter Weise zwei Verklinkungseinrichtungen auf. Gemäß der Figur 2 dient eine erste 16 der Verklinkungsein- richtungen zum Verklinken der gespannten Speicher-Feder 12 und die zweite 17 der Verklinkungseinrichtungen zum Verklinken des in seiner Ein-Position befindlichen bewegbaren Kon- taktes 6.Figures 2 to 4, the switch lock with a first and a second latching device in different switching positions of the electrical switch according to Figure 1 and Figures 5 and 6, a separate assembly unit assigned to the second latching device according to Figures 2 to 4. 1 shows an electrical switch 1 in the form of a low-voltage circuit breaker with a switching contact system of a first switching pole and an associated arcing chamber 2. The middle switching contact system consists of a fixed switching contact arrangement 3 and a movable switching contact arrangement 4. The movable switching contact arrangement 4 has thereby a pivotable contact carrier 5 and several movable contacts 6 in the form of contact levers. The movable contacts 6 can be pivoted parallel to one another and are resiliently supported on the contact carrier 5 by means of contact force springs 7 under pretension. The movable switching contact arrangement 4 is coupled in a known manner to a switching shaft 9 of the drive train via a first lever arrangement 8 of a drive train, which is only indicated schematically in FIG. The selector shaft 9 of the drive train simultaneously serves to drive further switch contact systems, not shown, which are arranged in parallel to the switch contact system shown and which are adjacent switch poles. It is to be transferred from an off position, in which the switch contact system is open, to an on position, in which the switch contact system is closed, by means of a drive device 10. When the selector shaft 9 is moved into its on position, the contact force springs 7 are tensioned further, so that their force acts in the pivoting direction 11 of the selector shaft 9 pointing towards the off position. The drive device 10 has a drive 13 provided with a storage spring 12, a second lever arrangement 14 of the drive train coupling the drive 13 to the control shaft 9, and a switch lock 15. The key switch 15 has two latching devices in a known manner. According to FIG. 2, a first 16 of the latching devices is used to latch the tensioned storage spring 12 and the second 17 of the latching devices is used to latch the movable contact 6 in its on position.
Als erste Verklinkungseinrichtung 16 ist eine Verklinkungseinrichtung vorgesehen, wie sie schon aus der Druckschrift DE 101 20 783 Cl bekannt ist. Auf eine nähere Erläuterung bezüg- lieh der Ankopplung der ersten Verklinkungseinrichtung 16 an die zweite Hebelanordnung 14 des Antriebsstrang sowie bezüglich ihres Bewegungsablaufes kann daher an dieser Stelle verzichtet werden. Die lösbare Verklinkung ist hierbei durch Abstützen eines ersten Klinkenhebels 18 an einem als Halbwelle ausgebildeten ersten Anschlag 19 realisiert.A latching device is provided as the first latching device 16, as is already known from the document DE 101 20 783 Cl. For a more detailed explanation regarding the coupling of the first latching device 16 to the second lever arrangement 14 of the drive train and with regard to their sequence of movements, it is therefore not necessary at this point. The releasable latching is realized by supporting a first latch lever 18 on a first stop 19 designed as a half-shaft.
Die zweite Verklinkungseinrichtung 17 ist in nicht weiter dargestellter Weise über einen an ein Kniegelenk der zweiten Hebelanordnung 14 angelenkten Kopplungsstrang an den An- triebsstrang gekoppelt. Sie weist einen zweiten Klinkenhebel 23 sowie einen dem Klinkenhebel 23 zugeordneten, als Halbwelle ausgebildeten zweiten Anschlag 24 auf. In der Aus-Position des bewegbaren Kontaktes 6, die in der Figur 2 durch die gestrichelt dargestellte Stellung einiger der Teile des An- triebsstranges und der zweiten Verklinkungseinrichtung dargestellt ist, ist die zweite Verklinkungseinrichtung 17 über eine an dem zweiten Klinkenhebel 23 angreifende Rückhol-Feder 25 in Überhub derart hinter dem zweiten Anschlag gehalten, dass die Verklinkungsflachen 27, 28 des zweiten Klinkenhebels 23 und des zweiten Anschlages 24 zueinander beabstandet sind. Der Abstand beträgt dabei etwa 1,5 mm. Dieser Abstand ist erforderlich, um den zweiten Anschlag 24 der zweiten Verklinkungseinrichtung 17 unter der Kraft einer ihr zugeordneten ersten Rückstell-Feder 29 (vgl. Figuren 5 und 6) im Uhrzeigersinn um seine Drehachse 30 in seine in der Figur 2 gezeigte Verklinkungs-Position zu drehen.The second latching device 17 is coupled to the drive train in a manner not shown, via a coupling train that is articulated to a knee joint of the second lever arrangement 14. It has a second ratchet lever 23 and a second stop 24, which is assigned to the ratchet lever 23 and is designed as a half-shaft. In the off position of the movable contact 6, which is shown in FIG. 2 by the dashed position of some of the parts of the drive train and the second latching device, the second latching device 17 is via a return spring acting on the second latch lever 23 25 held in an overstroke behind the second stop such that the latching surfaces 27, 28 of the second latch lever 23 and the second stop 24 are spaced apart. The distance is about 1.5 mm. This distance is necessary to the second stop 24 of the second latching device 17 under the force of an associated with it to turn the first return spring 29 (see FIGS. 5 and 6) clockwise about its axis of rotation 30 into its latching position shown in FIG. 2.
Bei geschlossenem Schaltkontaktsystem liegt der zweite Klinkenhebel 23 an dem zweiten Anschlag 24 derart an, dass sich die einander zugeordneter Verklinkungsflachen 27, 28 überdecken.When the switching contact system is closed, the second pawl lever 23 bears against the second stop 24 in such a way that the latching surfaces 27, 28 assigned to one another overlap.
Gemäß der Figur 3 weist der zweite Anschlag 24 einen Mitnehmer 31 (vgl. auch Figur 6) auf, der in bekannter Weise (DE 100 10 727 C2) über einen Auslösestrang 32 (vgl. Figur 1) von Hand - mittels einer frontseitig am Schalter angeordneten Drucktaste 33 - oder durch einen Elektromagneten 34 betätig- bar ist, um den zweiten Anschlag 24 entgegen der Kraft der ersten Rückstell-Feder 29 um seine Drehachse 30 zu drehen. Dabei verringert sich die Überdeckung der Verklinkungsflachen bis sie aufgehoben wird, wodurch der bewegbaren Kontakt zum Überführen in seine AUS-Position freigegeben ist. Neben die- sem "normalen" Auslösevorgang ist ein strombegrenzender Auslösevorgang vorgesehen, um die Verklinkung insbesondere bei Kurzschlussströmen schneller zu lösen. Hierzu ist der zweite Anschlag 24 mit seiner Drehachse 30 an einem ersten Träger 35 drehbar gelagert, wobei der erste Träger 35 seinerseits um eine Schwenkachse 36 schwenkbar ist. Diese Schwenkachse 36 verläuft parallel und mit Abstand zu der Drehachse 30, so dass ein Schwenken des ersten Trägers 35 ein Verschieben des zweiten Anschlages 24 entlang einer kreisbogenförmigen Bewegungsbahn bewirkt. Die Schwenkachse 36 des ersten Trägers ist an einem zweiten Träger 38 gelagert, wobei der zweite Träger 38 über einen Bolzen 39 ortsfest an einem Tragwerk 40 gehalten ist. Der erste 35 und der zweite 38 Träger bilden dabei jeweils ein Widerlager für zwei zweite Rückstell-Federn 41. Da der zweite Träger 38 ortsfest an dem Tragwerk 40 gehalten ist, wird der erste Träger 35 unter der Kraft der zweiten Rückstell-Federn 41 in einer Ruhe-Position gehalten, bei der sich der zweite Anschlag 24 in seiner Verklinkungs-Position befindet. Bei fehlerhaft hohen Strömen, wirkt deren elektrodynamische Kraft auf den bewegbaren Kontakt 6 und von diesem über den Antriebsstrang, den Kopplungsstrang und den zweiten Klinkenhebel 23 auf den zweiten Anschlag 24. Ist das aus der Kraftkomponente F und dem Hebelarm 1 resultierende Moment, das dabei auf den ersten Träger 35 wirkt, größer als das Moment, das durch die zweiten Rückstell-Feder 41 auf den ersten Träger 35 wirkt, so schwenkt der erste Träger 35 entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Schwenkachse 36. Dabei verschiebt sich der zweite Anschlag 24 schwenkend.According to FIG. 3, the second stop 24 has a driver 31 (cf. also FIG. 6), which, in a known manner (DE 100 10 727 C2), manually by means of a trigger line 32 (cf. FIG. 1) - by means of a switch on the front of the switch arranged pushbutton 33 - or can be actuated by an electromagnet 34 in order to rotate the second stop 24 about its axis of rotation 30 counter to the force of the first return spring 29. The overlap of the latching surfaces is reduced until it is lifted, whereby the movable contact is released for transferring to its OFF position. In addition to this "normal" tripping process, a current-limiting tripping process is provided in order to release the latch faster, particularly in the event of short-circuit currents. For this purpose, the second stop 24 with its axis of rotation 30 is rotatably mounted on a first carrier 35, the first carrier 35 in turn being pivotable about a pivot axis 36. This pivot axis 36 runs parallel and at a distance from the axis of rotation 30, so that pivoting the first carrier 35 causes the second stop 24 to be displaced along an arc-shaped movement path. The pivot axis 36 of the first carrier is mounted on a second carrier 38, the second carrier 38 being held stationary on a supporting structure 40 via a bolt 39. The first 35 and the second 38 carrier each form an abutment for two second return springs 41. Since the second carrier 38 is held stationary on the structure 40, the first carrier 35 is held under the force of the second return springs 41 in a rest position, in which the second stop 24 is in its latching position. In the case of faulty high currents, their electrodynamic force acts on the movable contact 6 and from there via the drive train, the coupling train and the second ratchet lever 23 on the second stop 24. Is this the torque resulting from the force component F and the lever arm 1? acts the first carrier 35, greater than the moment which acts on the first carrier 35 through the second return spring 41, then the first carrier 35 pivots counterclockwise about its pivot axis 36. The second stop 24 pivots.
Gemäß der Figur 4 - in der gestrichelt dargestellt noch einmal die Verklinkungs-Position der zweiten Verklinkungseinrichtung gezeigt ist - wird durch das schwenkende Verschieben des zweiten Anschlages 24 die Überdeckung der Verklinkungs- flächen 27, 28 insbesondere durch ein aneinander Abrollen soweit verringert, dass sie schließlich aufgehoben und dadurch der zweite Klinkenhebel 23 von dem zweiten Anschlag 24 freigegeben ist. Der erste Träger 35, der zweite Träger 38, der zweite Anschlag 24 und die zweiten Rückstell-Federn 41 bilden eine separate Montageeinheit, die einen vom normalen Auslösevorgang unabhängigen strombegrenzenden Auslösevorgang gewährleistet. Gemäß den Figuren 5 und 6 ist diese separate Montageeinheit außerhalb des elektrischen Schalters 1 vormontierbar. Hierbei besteht der erste Träger 35 aus zwei Teilstücken 35a, 35a, um die Rückstell-Federn 41 und den zweiten Anschlag 24 aufnehmen zu können. Um die Kosten der Fertigung der Teilstücke zu senken, sind die beiden Teilstücke 35a, 35a identisch ausgebildet (sogenannte Gleichstücke) . Die Montageeinheit kann durch ein Blockierstück 42 kräftefrei in den Schalter 1 montiert werden. Dazu wird das Blockierstück 42 nach dem Spannen der zweiten Rückstell-Federn 41 so zwischen die beiden Träger 35, 38 geschoben, dass es die relativeAccording to FIG. 4 - in which the latching position of the second latching device is shown again in dashed lines - the pivoting displacement of the second stop 24 reduces the coverage of the latching surfaces 27, 28, in particular by rolling against one another, to such an extent that they finally canceled and thereby the second pawl lever 23 is released from the second stop 24. The first carrier 35, the second carrier 38, the second stop 24 and the second return springs 41 form a separate assembly unit which ensures a current-limiting triggering process that is independent of the normal triggering process. According to FIGS. 5 and 6, this separate assembly unit can be preassembled outside the electrical switch 1. Here, the first carrier 35 consists of two sections 35a, 35a in order to be able to accommodate the return springs 41 and the second stop 24. In order to reduce the costs of manufacturing the sections, the two sections 35a, 35a identically designed (so-called identical pieces). The assembly unit can be mounted in the switch 1 without force by means of a blocking piece 42. For this purpose, the blocking piece 42 is pushed between the two supports 35, 38 after tensioning the second return springs 41 in such a way that the relative
Schwenkung der beiden Träger begrenzt. Hierzu legen sich Anschlagflächen 44, 45 der beiden Träger unter der Kraft der zweiten Rückstell-Federn 41 an gegenüberliegenden Seiten 46, 47 des Blockierstückes 42 an. Bei eingeschobenem Blockier- stück sind die zweiten Rückstell-Federn 41 gespannt und die relative Schwenkung der beiden Träger 35, 38 blockiert.Limited pivoting of the two carriers. For this purpose, stop surfaces 44, 45 of the two supports bear against opposite sides 46, 47 of the blocking piece 42 under the force of the second return springs 41. When the blocking piece is pushed in, the second return springs 41 are tensioned and the relative pivoting of the two supports 35, 38 is blocked.
Durch eine an der Schaltwelle 9 ausgebildete Stützkontur 50, die mit einer Stützkontur 51 des ersten Trägers 35 zusammen- wirkt, wird zu Beginn eines Einschaltvorganges der erste Träger in seiner Ruhe-Stellung gehalten. Dies ist u. a. erforderlich, um eine vorzeitige Freigabe der zweiten Verklinkungseinrichtung 17 während des Einschaltvorganges durch im Antriebsstrang wirkende Kraftspitzen zu verhindern. Zum Tole- ranzausgleich kann zumindest eine der beiden Stützkonturen 50, 51 federnd ausgelegt sein. Ein über den Auslösestrang eingeleiteter "normaler" Ausschaltvorgang während des Einschaltvorganges (Freiauslösung) ist weiterhin möglich, da der zweite Anschlag 24 entgegen der Kraft der ersten Rückstell- Feder 29 um seine Drehachse 30 drehen kann. Der "normale" Auslösevorgang kann somit unabhängig von dem zu Beginn des Einschaltvorganges blockierten strombegrenzenden Auslösevorgang ablaufen. A support contour 50, which is formed on the selector shaft 9 and cooperates with a support contour 51 of the first carrier 35, keeps the first carrier in its rest position at the start of a switch-on process. This is u. a. required to prevent premature release of the second latching device 17 during the switch-on process by force peaks acting in the drive train. For tolerance compensation, at least one of the two support contours 50, 51 can be designed to be resilient. A "normal" switch-off process initiated during the switch-on process (free tripping) is still possible because the second stop 24 can rotate about its axis of rotation 30 against the force of the first return spring 29. The "normal" tripping process can thus take place independently of the current-limiting tripping process blocked at the start of the switch-on process.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrischer Schalter (1) mit einem bewegbaren Kontakt (6), der über einen Antriebsstrang (8, 9, 14) entgegen der Kraft einer Kontaktkraft-Feder (7) aus einer AUS-Position in eine EIN-Position überführbar ist, und mit einer Verklinkungseinrichtung (17) zum Verklinken des in seine EIN- Position überführten bewegbaren Kontaktes (6),1. Electrical switch (1) with a movable contact (6) which can be transferred from an OFF position to an ON position via a drive train (8, 9, 14) against the force of a contact force spring (7), and with a latching device (17) for latching the movable contact (6) which has been brought into its ON position,
- bei dem die Verklinkungseinrichtung (17) einen Anschlag (24) und einen an dem Anschlag abstützbaren Klinkenhebel (23) aufweist, die mit einander zugeordneten Verklinkungsflachen (27, 28) versehen sind, wobei der Anschlag (24) zum Aufheben der Überdeckung der Verklinkungsflachen (27, 28) unter dem Einfluss der elekt- rodynamischen Kraft eines fehlerhaft hohen Stromes entgegen der Kraft zumindest einer Rückstell-Feder (41) aus einer Verklinkungs-Position schwenkend verschiebbar ist.- In which the latching device (17) has a stop (24) and a latch lever (23) which can be supported on the stop and which are provided with mutually associated latching surfaces (27, 28), the stop (24) for removing the overlap of the latching surfaces (27, 28) can be pivoted from a latching position under the influence of the electro-dynamic force of a faulty high current against the force of at least one return spring (41).
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein erster Träger (35) und ein zweiter Träger (38) vorgesehen sind, die jeweils ein Widerlager der zumindest einen Rückstell-Feder (41) bilden,2. Electrical switch according to claim 1, d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that a first carrier (35) and a second carrier (38) are provided, each forming an abutment of the at least one return spring (41),
- wobei der Anschlag (24) an dem ersten Träger (35) drehbar gelagert ist und wobei der erste Träger (35) an dem zweiten Träger (38) schwenkbar gehalten ist.- The stop (24) is rotatably mounted on the first carrier (35) and the first carrier (35) is pivotably held on the second carrier (38).
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der erste und der zweite Träger bei gespanntem Zustand der zumindest einen Rückstell-Feder (41) in Kraftrichtung der zumindest einen Rückstell-Feder (41) relativ zueinander blo- ckierbar sind,3. Electrical switch according to claim 2, characterized in that the first and the second carrier in the tensioned state of the at least one return spring (41) in the force direction of the at least one return spring (41) relative to each other are able to be
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zum Blockieren der beiden Träger (35, 38) ein Blockierstück (42) dient, das die relative Schwenkung der beiden Träger (35, 38) unter der Kraft der zumindest einer Rückstell-Feder (41) begrenzt. 4. Electrical switch according to claim 3, characterized in that for blocking the two carriers (35, 38) a blocking piece (42) is used, the relative pivoting of the two carriers (35, 38) under the force of the at least one return spring ( 41) limited.
5. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das unter dem Einfluss der elektrodynamischen Kraft eines fehlerhaft hohen Stromes durch Schwenken des Anschlages (24) bewirkte Aufheben der Überdeckung der Verklinkungsflachen zusätzlich zu einem unter dem Einfluss eines Auslösestranges (32) durch Drehen des Anschlages (24) bewirkten Aufheben der Überdeckung der Verklinkungsflachen vorgesehen ist. 5. Electrical switch according to one of the preceding claims, characterized in that under the influence of the electrodynamic force of a faulty high current caused by pivoting the stop (24) lifting the overlap of the latching surfaces in addition to a under the influence of a trigger line (32) by turning of the stop (24) effected overlap of the latching surfaces is provided.
6. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Antriebsstrang eine Schaltwelle (9) und eine Stützkontur (50) aufweist, wobei die Stützkontur (50) beim Überführen des bewegbaren Kontaktes (6) in seine EIN-Position zum Blockieren des Anschlages (24) in seiner Verklinkungs-Position dient, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Stützkontur (50) an der Schaltwelle (9) ausgebildet ist. 6. Electrical switch according to one of the preceding claims, wherein the drive train has a selector shaft (9) and a support contour (50), the support contour (50) when transferring the movable contact (6) into its ON position to block the stop (24) serves in its latching position, characterized in that the support contour (50) is formed on the selector shaft (9).
7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die an der Schaltwelle (9) ausgebildete Stützkontur (50) mit • einer an dem ersten Träger (35) ausgebildeten Stützkontur [51) zusammenwirkt.7. Electrical switch according to claim 6, characterized in that the support contour (50) formed on the selector shaft (9) with • a support contour formed on the first carrier (35) [51) cooperates.
8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zumindest eine der beiden Stützkonturen (50, 51) federnd ist,8. Electrical switch according to one of claims 6 or 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that as at least one of the two support contours (50, 51) is resilient,
9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 8 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der erste Träger (35) aus zwei identisch ausgebildeten Teilstücken (35a, 35a) besteht. 9. Electrical switch according to one of claims 2 to 8 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the first carrier (35) consists of two identically designed sections (35a, 35a).
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