DE19636109C1

DE19636109C1 - Leistungsschalter mit ankoppelbarem Hilfsschalter

Info

Publication number: DE19636109C1
Application number: DE1996136109
Authority: DE
Inventors: Willy Sabisch
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: DE59712699D1; EP0828277A3; EP0828277A2; CN1177193A; CN1079574C; EP0828277B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem an koppelbaren Hilfsschalter, wobei der Leistungsschalter ein Schaltschloß mit einer Schaltwelle bzw. einem Schaltschieber aufweist, über die bzw. den die Hauptkontakte des Leistungs schalters und die Hilfskontakte des Hilfsschalters schaltbar sind.

Ein gattungsgemäßer Leistungsschalter wird von mehreren Elek trounternehmen vertrieben. Fig. 4 zeigt ein Schaltschloß 1 ei nes solchen Leistungsschalters in EIN-Stellung. Das Schalt schloß 1 hält in dieser Stellung über eine Schaltwelle 2 die Hauptkontakte des Leistungsschalters, von denen hier ledig lich ein Hauptkontakt 3 dargestellt ist, im geschlossenen Zu stand. Die Schaltwelle 2 wirkt zugleich auf einen Kontakt brückenträger 4 eines angekoppelten Hilfsschalters HS und hält ihn entgegen einer angreifenden Federkraft F_HS in einer oberen Stellung. Die Schaltwelle 2 bzw. alternativ ein Schaltschieber ist direkt an den Kontaktbrückenträger 4 des Hilfsschalters HS angekoppelt. Das Schaltschloß 1 weist im wesentlichen eine Handhabe 5, die Schaltwelle 2, eine Klinke 6 und einen Entklinkungshebel 7 auf. Die hier dargestellte EIN-Stellung wird ursächlich durch die Position der Handhabe 5 erreicht. Über eine mit der Handhabe 5 verbundene Stange 8 ist die Klinke 6 kulissengeführt in ihrer Stellung veränder bar. Sie wirkt auf die Stellung der Schaltwelle 2 ein, die den oben beschriebenen Schaltzustand von Haupt- 3 und Hilfs kontakten 9 bestimmt. Eine Feder 10 übt auf die Schaltwelle 2 ein Drehmoment aus. Dieses verstellt die Schaltwelle 2 nach Umlegen der Handhabe 5 in die AUS-Stellung gemäß Fig. 5 der art, daß der Hauptkontakt 3 geöffnet wird und die Einwirkung auf den Kontaktbrückenträger 4 des Hilfsschalters HS aufgeho ben wird. Daraufhin zieht die Federkraft F_HS den Kontakt brückenträger 4 in die untere Position und bewirkt hiermit einen Schaltzustandswechsel der Hilfskontakte 9 des Hilfs schalters HS.

Der EIN-Zustand gemäß Fig. 4 wird im Kurzschlußfall durch das Elektromagnetsystem des Leistungsschalters oder bei thermi scher Überlast durch einen hier nicht dargestellten Bimetall auslöser aufgehoben. Die Auslösung erfolgt über den Entklin kungshebel 7. Wird z. B. bei thermischer Überlast durch die Bimetalle eine genügend große Entklinkungskraft F_e auf den Entklinkungshebel 7 ausgeübt, gibt dieser die Klinke 6 frei und bewirkt über die Schaltwelle 2 in Verbindung mit der Fe der 10 den Übergang in den AUS-Zustand gemäß Fig. 5. Die zur Auslösung erforderliche Entklinkungskraft F_e resultiert aus der auf die Schaltwelle 2 wirkenden Kraft F_aus der Feder 10. Bei Ankopplung eines Hilfsschalter HS erhöht sich der Kraft bedarf zur Auslösung entsprechend der zusätzlichen Federkraft F_HS. Das Bimetall muß zur Auslösung bei thermischer Überlast um einen bestimmten Weg ausgelenkt werden. Über den Entklin kungshebel 7 wird auf das Bimetall eine Gegenkraft ausgeübt, die die Auslenkung des Bimetalls entsprechend seiner Eigenfe derung vermindert. Die für die Auslösung erforderliche Aus lenkung des Bimetalls wird daher erst bei höherer thermischer Überlast erreicht.

Wird gemäß Fig. 6 der Leistungsschalter ohne einen Hilfsschal ter betrieben, so ist nur noch die Federkraft F_aus für die Entklinkung wirksam. Als Folge ist der Einfluß der Eigenfede rung des Bimetalls geringer und die Entklinkung erfolgt vor zeitig außerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen. Daher muß bei der Kalibrierung des Geräts der Anbau von Hilfsschaltern berücksichtigt werden. Der zulässige Toleranzbereich wird dabei um den Kraftbedarf der Hilfsschalter verringert, was einen fertigungstechnischen Mehraufwand nach sich zieht.

Der thermische Auslöser ist entsprechend seiner Eigenfederung an die Entklinkungskraft angepaßt, so daß der Leistungsschal ter in den vorgesehenen Grenzen entklinkt und ausschaltet.

Die Auslösewerte müssen gemäß den Vorschriften gewisse Tole ranzen einhalten. Bisher wurde dies dadurch erreicht, daß die Hilfsschalter auf einem niedrigen Kraftniveau gehalten wur den, indem man den Betrieb mit niedrigen Kontaktandruckkräf ten und mit einer geringen Anzahl von Hilfsschaltern durch führte.

Aus der DE 39 03 414 C3 ist eine aus einem Haupt- und einem Hilfsschalter bestehende Schalterkombination bekannt, deren beide Schaltorgane mechanisch miteinander gekoppelt sind. Der Hilfsschalter weist hier ein zusätzliches, willkürlich zu be tätigendes Schaltorgan auf, über das die Schaltkontakte des Hilfsschalters ohne Eingriff in dessen Schaltwerk umschaltbar sind. Dabei sind die beweglichen Schaltkontakte des Hilfs schalters auf einem gegen die Federkraft einer Feder ver schiebbaren Kontaktträger angeordnet. Das zusätzliche Schalt organ stößt bei Betätigung auf einen Hebel, der seinerseits auf den Kontaktträger in Verschieberichtung einwirkt. Der auf den Kontaktträger wirkende Schalthebel steht hier in EIN-Stellung und in AUS-Stellung unter der Kraft der genannten Feder. Somit besteht stets eine Wirkverbindung des Hilfs schalters zum Schaltschloß.

In der DE 43 04 771 C1 ist eine Schaltvorrichtung für Lei stungsschaltgeräte offenbart, die Mittel zur Übertragung ei ner "AUSGELÖST"-Meldung auf einen externen am Leistungs schaltgerät angebauten Hilfsschalter offenbart. Zur Schalt vorrichtung gehört eine Handbetätigungsvorrichtung, die mit einem Schaltschloß in Wirkverbindung steht, das bekannterwei se aus einem Kniehebel besteht, der durch die Handbetäti gungsvorrichtung gespannt und durch thermische oder magneti sche Auslöser ausgelöst wird. Ein Auslösehebel des Hilfs schalters ragt in das Leistungsschaltgerät und steht mit ei nem Kniehebelteil in Wirkverbindung. Der Hilfsschalter wird nur im Fehlerfall von dem Auslösehebel entklinkt. Die Betäti gung erfolgt nicht vom Schaltschieber bzw. der Schaltwelle des Leistungsschalters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungs schalter mit einem ankoppelbaren Hilfsschalter der obenge nannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Einfluß von zusätzlich angekoppelten Hilfsschaltern auf die Auslösewerte mit geringem Aufwand vermieden wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der EIN-Stellung des Leistungsschalters keine Wirkverbindung des Hilfsschalters zur Schaltwelle besteht, und daß die Schaltwelle beim Wechsel in den AUS-Zustand des Leistungsschalters nach Überbrückung eines Vorlaufs einen Schaltzustandswechsel des Hilfsschalters bewirkt.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht, wenn der Vorlauf zwischen der Schaltwelle und einem Hebel vorgesehen ist, der in Wirkverbindung mit einer drehbar ge lagerten, zur Schaltung der Hauptkontakte dienenden Wippe steht.

Vorteilhafterweise steht der Schieber in Wirkverbindung mit einem Kontaktbrückenträger des Hilfsschalters.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Feder den Hebel in einem definierten Schaltzustand hält, in dem der Vorlauf be steht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an hand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ein Schaltschloß eines Leistungsschalters mit ange koppelten Hilfsschalter in EIN-Stellung,

Fig. 2 ein Schaltschloß eines Leistungsschalters mit ange koppeltem Hilfsschalter HS in AUS-Stellung und

Fig. 3 ein Schaltschloß eines Leistungsschalters ohne ange koppelten Hilfsschalter in EIN-Stellung.

In Fig. 1 ist ein Schaltschloß 11 eines Leistungsschalters mit einem angekoppelten Hilfsschalter HS dargestellt. Auf einer Platine 12 sind die Komponenten des Schaltschlosses ange bracht. Hierzu gehören eine Handhabe 13, eine Klinke 14, ein Entklinkungshebel 15, eine Schaltwelle 16 und eine Feder 17. Die Schaltwelle 16 ist auf der Platine 12 drehbar gelagert. Die Feder 17 übt mit ihrer Federkraft F_aus auf die Schaltwelle 16 ein Drehmoment aus. Andererseits ist die Schaltwelle 16 mit der Klinke 14 verbunden. Die Klinke 14 ist über eine an der Handhabe 13 drehbar gelagerte Stange 18 in einer Kulisse 19 in der Platine 12 geführt. Durch die Federkraft F_aus wird auf die Klinke 14 ein solches Drehmoment ausgeübt, daß erst eine am Entklinkungshebel 15 angreifende Entklinkungskraft F_e eine Verdrehung der Klinke 14 und in Folge der Schaltwelle 15 eine Änderung des Schaltzustands bewirkt wird.

Die Platine 12 ist mit einem Anschlag 20 versehen, an dem ein Schieber 21 durch eine weitere Feder 22 mit der Kraft F_HS an gedrückt wird. Am unteren Ende des Schiebers 21 liegt eine drehbar gelagerte Wippe 23 an, mittels derer ein Hauptkontakt 24 des Leistungsschalters betätigbar ist. Weiterhin steht der Schieber 21 in Wirkverbindung mit einem Kontaktbrückenträger 25 des Hilfsschalters HS. In dieser unbetätigten Stellung des Schiebers 21 sind die oberen Hilfsschalterkontakte 26 ge schlossen und die unteren Hilfsschalterkontakte 27 geöffnet.

In Richtung des durch die Kraft F_aus auf die Schaltwelle 16 ausgeübten Drehmomentes besteht zwischen der Schaltwelle 16 und dem Schieber 21 ein Vorlauf 28. Durch diese Entkopplung der Schaltwelle 16 vom Schieber 21 und damit vom Vorhanden sein eines Hilfsschalters HS ist die Entklinkungskraft F_e le diglich von der Federkraft F_aus der Feder 17 abhängig. Die Feder 22 zum Schließen der Hilfskontakte 26 hat bei dieser Ausführung keinen Einfluß auf die Entklinkungskraft F_e. Dies bedeutet, daß bei der Justierung des Auslösemechanismus des thermischen Überlastauslösers keine zusätzlichen Einflüsse auf die Toleranzen durch Hilfsschalter berücksichtigt werden müssen.

In Fig. 2 ist das Schaltschloß 11 gemäß Fig. 1 in der AUS-Stel lung dargestellt. Über die Klinke 14 ist hier die Drehung der Schaltwelle 16 freigegeben, die sich aus der angreifenden Kraft F_aus ergibt. Durch diese Drehung liegt die Schaltwelle 16 nach Durchlauf des Vorlaufes 28 auf dem Schieber 21 auf und bewegt diesen nach unten in die hier gezeichnete Stel lung. Hierdurch ist die Wippe 23 in eine den Hauptkontakt 24 öffnende Stellung gedreht. Außerdem ist in dieser Stellung des Schiebers 21 der obere Hilfskontakt 26 des Hilfsschalters HS geöffnet und der untere 27 geschlossen. Die Kraft F_HS, die das Schließen der Hilfskontakte 26 im EIN-Zustand bewirkt, ist hier durch eine am Kontaktbrückenträger 25 angreifende Feder realisiert.

Fig. 3 zeigt ein Schaltschloß 11, über das lediglich ein Hauptkontakt 24 betätigt wird. Ein Hilfsschalter ist hier nicht angeschlossen. Die Entklinkungskraft F_e, die zur Ent klinkung durch den thermischen Auslöser erforderlich ist, ist hier genauso groß wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, in dem ein Hilfsschalter HS angekoppelt ist. Die Entklinkungs kraft F_e ist lediglich durch die Kraft F_aus der Feder 17 be stimmt.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in der beigefügten Zeichnung dargestellte Ausführungsform erläu tert ist, sollte berücksichtigt werden, daß damit nicht beab sichtigt ist, die Erfindung nur auf die dargestellte Ausfüh rungsform zu beschränken, sondern alle möglichen Änderungen, Modifizierungen und äquivalente Anordnungen, soweit sie vom Inhalt der Patentansprüche gedeckt sind, einzuschließen.

Claims

1. Leistungsschalter mit einem ankoppelbaren Hilfsschalter HS, wobei der Leistungsschalter ein Schaltschloß (11) mit einer Schaltwelle (16) bzw. mit einem Schaltschieber auf weist, über die bzw. den die Hauptkontakte (24) des Lei stungsschalters und die Hilfskontakte (26, 27) und des Hilfs leistungsschalters schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der EIN-Stellung des Leistungsschalters keine Wirkverbin dung des Hilfsschalters zur Schaltwelle (16) besteht, und daß die Schaltwelle (16) beim Wechsel in den AUS-Zustand des Leistungsschalters nach Überbrückung eines Vorlaufs (28) einen Schaltzustandswechsel des Hilfsschalters bewirkt.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauf (28) zwischen der Schaltwelle (16) und einem Schieber (21) vorgesehen ist, der in Wirkverbindung mit einer drehbar gelagerten, zur Schaltung der Hauptkontakte (24) dienenden Wippe (23) steht.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (21) in Wirk verbindung mit einem Kontaktbrückenträger (25) des Hilfs schalters steht.

4. Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (22) den Schieber (21) in einem definierten Schaltzustand hält, in dem der Vorlauf (28) besteht.