DE3851465T2

DE3851465T2 - Schalter.

Info

Publication number: DE3851465T2
Application number: DE3851465T
Authority: DE
Inventors: Haruhisa C O Fukuyama Sei Toda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1988-05-17
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2008-05-18
Also published as: EP0292841A2; DE3851465D1; HK1006889A1; EP0292841A3; KR880014610A; US4888570A; EP0292841B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Schalter ist beispielsweise aus der EP-A-176 025 oder der US-A- 3,460,075 bekannt. Insbesondere betrifft sie eine Verbesserung eines Auslöserelaismechanismus, der eine Funktion einer automatischen Auslösevorrichtung auf einen Kipphebel überträgt.
Die Fig. 12 bis 17 zeigen einen bekannten Schalter, wobei Fig. 12 eine Vorderansicht des Schalters und Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung entlang Linie XIII-XIII in Fig. 12 ist. In den Figuren umfaßt ein Gehäuse 1 eine Basis 1a und eine Abdeckung 1b und es befinden sich hierin ein mittiger Pol 1A mit einem Öffnungs/Schließ-Mechanismus und benachbarte Pole 1B und 1B mit keinem Öffnungs/Schließ-Mechanismus. Ein auf der Versorgungsseite liegender fester Leiter 2 ist an der Basis 1a befestigt und an dem festen Leiter 2 ist ein fester Kontakt 3 befestigt. Ein beweglicher Leiter 7 mit einem beweglichen Kontakt 6 hieran ist schwenkbeweglich an einem zweiten Kontaktarm 10b mittels eines ersten Zapfens 11 angeordnet. Der bewegliche Leiter 7 ist über einen flexiblen Draht 8 und eine Verbindungsschiene 9 mit einer automatischen Auslösevorrichtung 4 verbunden. Die automatische Auslösevorrichtung weist einen thermisch/elektromagnetischen Mechanismus (nicht dargestellt) oder eine Auslösevorrichtung auf Halbleiterbasis (nicht dargestellt) auf. Ein fester Leiter 5 auf der Lastseite führt aus der automatischen Auslösevorrichtung 4 heraus. Ein Kontaktarm 10 weist einen ersten Kontaktarm 10a, der mit einem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus verbunden ist, der nachfolgend beschrieben wird, sowie den zweiten Kontaktarm 10b auf. Die beiden Kontaktarme 10a und 10b sind schwenkbeweglich auf einer Welle 12 gehalten. Der erste Kontaktarm 10a eines jeden Poles ist mittels einer Querschiene 13 verbunden. Eine J-förmige Ausnehmung 14, welche in einer Öffnungs/Schließ-Richtung des beweglichen Kontaktes 6 verläuft, ist in dem ersten Kontaktarm 10a ausgebildet und eine Langlochbohrung 15, welche in Querrichtung zur Öffnung/Schließrichtung verläuft und zusammen mit der J- förmigen Ausnehmung 14 einen zweiten Zapfen 16 führt, ist in dem zweiten Kontaktarm 10b ausgebildet. Der zweite Zapfen 16 wird durch eine Zugfeder 17 in Richtung des ersten Zapfens 11 gespannt. Eine Druckfeder 18 ist zwischen dem beweglichen Leiter 7 und dem zweiten Kontaktarm 10b angeordnet, um einen Kontaktdruck auf den beweglichen Kontakt 6 auszuüben. Mittels der Spannung einer Zugfeder 20d ist ein Betätigungshandgriff 19 mit dem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus 20 verbunden, der einen Kipphebel 20a, ein oberes Verbindungsteil 20b, ein unteres Verbindungsteil 20c, etc. aufweist. Ein Anschlagzapfen 21 ist an dem Kipphebel 20a angeordnet. Der erste Kontaktarm 10a ist mit dem unteren Verbindungsteil 20c über einen Verbindungszapfen 22 verbunden. Ein Auslöserelaismechanismus 50, der mehrere mechanische Teile aufweist, ist zwischen dem Kipphebel 20a und einem Auslösestab 32 der automatischen Auslösevorrichtung 4 angeordnet.
Fig. 16 ist eine vergrößerte Darstellung des Auslöserelaismechanismus 50 von Fig. 13. Ein derartiger Auslöserelaismechanismus ist auch beispielsweise in der US-A- 3,171,929 gezeigt. In Fig. 16 ist ein Eingriffsteil 23a einer Verriegelung 23 in Eingriff mit einem Ende des Kipphebels 20a, so daß der Kipphebel 20a in einer bestimmten Position ausgerichtet wird. Die Verriegelung 23 ist drehbeweglich mittels eines Zapfens 24 gehalten. Eine Rolle 125, die an einem Verriegelungshebel 25 angeordnet ist, ist in Anlage mit der Verriegelung 23, so daß es der Verriegelung 23 nicht möglich ist, durch den Kipphebel 20a gedreht zu werden. Der Verriegelungshebel 25 ist ebenfalls mittels eines Zapfens 26 drehbeweglich gehalten. Ein Hebel 27a, der an einer Auslöseschiene 27 befestigt ist, ist mit einem oberen Ende des Verriegelungshebels 25 in Anlage, so daß es dem Verriegelungshebel 25 nicht möglich ist, aus der Anlage mit der Verriegelung 23 zu geraten und hierdurch zu drehen. Die Auslöseschiene 27 ist ebenfalls mittels eines Zapfens 28 drehbeweglich gehalten. Mittels einer Torsionsfeder 29, die an dem Zapfen 24 angeordnet ist, sind die Verriegelung 23 und der Verriegelungshebel 25 entgegen Uhrzeigersinn vorgespannt. Die Auslöseschiene 27 ist mittels einer Zugfeder 30 derart vorgespannt, daß der Hebel 27a der Auslöseschiene 27 in Anlage mit dem Verriegelungshebel 25 ist. Wie in Fig. 12 gezeigt, erstreckt sich die Auslöseschiene 27 über die entsprechenden Pole 1B, 1A und 1B, und wird von einem seitlichen Rahmen 31a eines Rahmens 31 gehalten, der an der Basis 1a festgelegt ist. Der Auslöserelaismechanismus 50 (Fig. 13), der die Verriegelung 23, den Verriegelungshebel 25 und die Auslöseschiene 27, sowie den Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus 20 etc. aufweist, wird von und zwischen den beiden seitlichen Rahmen 31a und 31a gehalten.
Nachfolgend wird die Funktionsweise dieses Schalters beschrieben. Die Fig. 12, 13 und 16 zeigen einen geschlossenen Zustand des Schalters. In Fig. 13 fließt ein Strom durch den festen Leiter 2 auf der Energieversorgungsseite, den festen Kontakt 3, den beweglichen Kontakt 6, den beweglichen Leiter 7, den flexiblen Draht 8, die Verbindungsschiene 9, die automatische Auslösevorrichtung 4 und den festen Leiter 5 auf der Lastseite. Wenn der Betätigungshandgriff 19 in Richtung des Pfeiles 33 bewegt wird, um hierdurch den Schalter zu öffnen, wird der Kontaktarm 10 von dem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus angehoben, so daß der bewegliche Kontakt 6 zusammen mit dem beweglichen Leiter 7 von dem festen Kontakt 3 getrennt wird, wie in Fig. 14 gezeigt. Da zu dieser Zeit der zweite Zapfen 16 an einem linken Ende 14a der J-förmigen Ausnehmung aufgrund einer Vorspannung der Zugfeder 17 gehalten ist, werden sowohl der erste Kontaktarm 10a als auch der zweite Kontaktarm 10b schwenkbeweglich von dem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus 20 um die Welle 12 herum angehoben, bis der zweite Kontaktarm 10b an dem Anschlagzapfen 21 anschlägt und hier stoppt. Im geschlossenen Zustand gemäß Fig. 13 und im offenen Zustand gemäß Fig. 14 verbleibt, da der Auslösestab 32 nicht von der automatischen Auslösevorrichtung 4 vorsteht, der Auslöserelaismechanismus 50 in einem Zustand gemäß Fig. 16 und der Kipphebel 20a wird von der Verriegelung 23 verriegelt gehalten.
Wenn ein Überstrom durch den Schalter fließt, spricht die automatische Auslösevorrichtung 4 an und der Auslösestab 32 springt aus der automatischen Auslösevorrichtung 4 vor, wie in Fig. 17 gezeigt. Im Ergebnis wird die Auslöseschiene 27 in Uhrzeigerrichtung entgegen der Kraft der Zugfeder 30 gedreht und der Hebel 27a gerät außer Anlage mit dem Verriegelungshebel 25, so daß es dem Verriegelungshebel 25 erlaubt wird, in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Nachfolgend wird die Verriegelung 23 in Uhrzeigerrichtung durch eine Hubkraft des Kipphebels 20a entgegen einer Kraft der Torsionsfeder 29 gedreht und gleichzeitig wird der Verriegelungshebel 25 ebenfalls in Uhrzeigerrichtung durch die Verriegelung 23 entgegen der Kraft der Torsionsfeder 29 gedreht. Infolgedessen gerät der Auslöserelaismechanismus 50 sofort in einen Zustand gemäß Fig. 17 und der Kipphebel 20a springt hoch und dreht entgegen Uhrzeigerrichtung. Durch diese Drehung des Kipphebels 20a wird der Öffnungs/Schließ- Funktionsmechanismus betätigt und hierdurch der Kontaktarm 10 anhoben, um den beweglichen Kontakt 6 von dem festen Kontakt 3 zu trennen, wie in Fig. 15 gezeigt. Zu dieser Zeit werden auf gleiche Weise wie im offenen Zustand gemäß Fig. 14, da der zweite Zapfen 16 am linken Ende 14a der J- förmigen Öffnung 14 aufgrund der Kraft der Zugfeder 17 gehalten ist, sowohl der erste Kontaktarm 10a als auch der zweite Kontaktarm 10b schwenkbeweglich durch den Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus 20 um die Welle 12 herum angehoben, bis der zweite Kontaktarm 10b an dem Anschlagzapfen 21 anschlägt und hier stoppt. Hierdurch wird der Überstrom unterbrochen und der Schalter ist nun in einem Auslösezustand.
Bei dem oben erwähnten Schalter sind die Verriegelung 23, der Verriegelungshebel 25 und die Auslöseschiene 27 in einer bestimmten Lagebeziehung zueinander angeordnet, um ein Drehmoment bei einer Bewegung der Auslöseschiene 27 außer Eingriff zu minimieren, so daß die benötigte Kraft auf den Auslösestab 32 zum Trennen des Kipphebels 20a von der Verriegelung 23 minimiert wird. Dies bedeutet gemäß Fig. 16, daß bestimmte Abstände zwischen jedem Schwenkpunkt und jedem Angriffspunkt an der Verriegelung 23 und dem Verriegelungshebel 25 notwendig sind und hier insbesondere zwischen dem Eingriffsteil 23a der Verriegelung 23 und einer Achse des Zapfens 24, zwischen der Achse des Zapfens 24 und einem Kontaktpunkt 23h, zwischen dem Kontaktpunkt 23h und einer Achse des Zapfens 26 und zwischen der Achse des Zapfens 26 und einem Kontaktpunkt 25h. Um diese Abstände aufrechtzuerhalten, sind die Verriegelung 23, der Verriegelungshebel 25 und die Auslöseschiene 27 in dieser Reihenfolge von der Energieversorgungsseite in Richtung der Lastseite angeordnet. Von daher wird die Größe des Schalters in nachteiliger Weise in Richtung Energieversorgungsseite - Lastseite lang.
Da weiterhin die Auslöseschiene 27 in dem Auslöserelaismechanismus 50 (Fig. 13) angeordnet werden muß und sich über alle Pole des Schalters gemäß Fig. 12 erstrecken muß, ist es schwierig, diese Auslöseschiene 27 in den Schalter einzubauen.
Da weiterhin die Zugfeder 30 und die Torsionsfeder 29 benötigt werden, benötigt ein Arbeiter Geschick und viel Zeit, um den Auslöserelaismechanismus 50 zusammenzubauen und aufgrund der Vielzahl von Teilen werden die Kosten hiervon hoch.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalter mit verkürzter Länge in Richtung der Energieversorgungsseite - Lastseite zu schaffen, wobei ein Auslöserelaismechanismus vereinfacht und einfach zum Zusammenbauen ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Ein Schalter gemäß der vorliegenden Erfindung weist demnach auf: ein Gehäuse; einen festen Kontakt, der in dem Gehäuse fest angeordnet ist; einen beweglichen Kontakt, der schwenkbeweglich in dem Gehäuse angeordnet und bewegbar ist, um mit dem festen Kontakt verbunden zu werden; eine Öffnungs/Schließ-Funktionseinrichtung, die schwenkbeweglich in dem Gehäuse angeordnet ist zum Trennen/Verbinden des beweglichen Kontaktes von/mit dem festen Kontakt und die so vorgespannt ist, daß der bewegliche Kontakt von dem festen Kontakt getrennt wird; eine Verriegelung, die schwenkbeweglich in dem Gehäuse angeordnet ist, und vorgespannt ist, um in Eingriff mit der Öffnungs/Schließ-Funktionseinrichtung zu sein; einen Verriegelungshebel, der schwenkbeweglich in dem Gehäuse angeordnet ist, und vorgespannt ist, um in Eingriff mit der Verriegelung zu sein; eine Auslöseschiene, die schwenkbeweglich in dem Gehäuse angeordnet ist und vorgespannt ist, um in Eingriff mit dem Verriegelungshebel zu sein; und eine automatische Auslösevorrichtung, um zu bewirken, daß die Auslöseschiene außer Eingriff mit dem Verriegelungshebel gerät, wenn ein Strom größer als ein bestimmter Wert durch den Schalter fließt, um so zu bewirken, daß der bewegliche Kontakt sich von dem festen Kontakt trennt. Der Schalter ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkpunkt der Auslöseschiene zwischen einem Schwenkpunkt der Verriegelung und einem Schwenkpunkt des Verriegelungshebels in Richtung Energieversorgungsseite - Lastseite des Gehäuses angeordnet ist.
Mit anderen Worten, wie es in Fig. 16 der Zeichnung dargestellt ist und wie es oben aufgeführt ist, ist bei einem bekannten Auslöserelaismechanismus etwa gemäß der US -A- 3,171,929 die Auslöseschiene an einer Stelle unmittelbar benachbart der Lastseite angeordnet und die jeweiligen Schwenkpunkte der Verriegelung, des Verriegelungshebels und der Auslöseschiene sind in dieser Reihenfolge von der Energieversorgungsseite her zur Lastseite hin angeordnet. Von daher benötigt ein herkömmlicher Schalter einen Aufbau, bei dem die Auslöseschiene an einer Endposition des Auslöserelaismechanismus angeordnet ist. Dies ist um nicht zu sagen zwingend notwendig, jedoch zumindest natürlich, wenn die Übertragungsreihenfolge im Auslösevorgang betrachtet wird. Die Übertragungsreihenfolge im Falle eines herkömmlichen Schalters ergibt sich als Auslösestab - Auslöseschiene - Verriegelungshebel - Verriegelung 23.
Im Gegensatz hierzu schafft die vorliegende Erfindung eine neue Anordnung, ohne hierbei an die herkömmliche Anordnung gebunden zu sein und diese neue Anordnung schafft eine Längenverkürzung des gesamten Schalters, da der Schwenkpunkt der Auslöseschiene zwischen den Schwenkpunkten von Verriegelung und Verriegelungshebel, gesehen in Richtung von Energieversorgungsseite zur Lastseite, angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
Fig. 1 eine Vorderansicht ist zur Darstellung einer Ausführungsform eines Schalters der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung entlang Linie II-II in Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Auslöserelaismechanismus in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung ist, welche den Auslöserelaismechanismus in einem Zustand vor dem Auslösen eines Schalters zwischen einem Kipphebel und einer automatischen Auslösevorrichtung zeigt;
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung ist, welche den Auslöserelaismechanismus in einem Zustand unmittelbar nach dem Auslösen eines Schalters aus dem Zustand von Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Verriegelung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Verriegelungshebels einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Auslöseschiene einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer Doppel- Torsionsfeder einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 10 eine perspektivische Rückansicht von Fig. 7 ist;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung ist zur Veranschaulichung eines Verriegelungshebels und einer Rolle einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine Vorderansicht des bekannten Schalters ist;
Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung entlang Linie XIII-XIII in Fig. 12 ist;
Fig. 14 eine vergrößerte Teildarstellung aus Fig. 13 ist, wenn der Schalter offen ist;
Fig. 15 eine vergrößerte Teilansicht aus Fig. 13 ist, wenn der Schalter ausgelöst ist;
Fig. 16 eine Querschnittsdarstellung ist, zur Veranschaulichung des Auslöserelaismechanismus vor dem Auslösen des herkömmlichen Schalters zwischen dem Kipphebel und der automatischen Auslösevorrichtung; und
Fig. 17 eine Querschnittsdarstellung des Auslöserelaismechanismus ist unmittelbar nach dem Auslösen des herkömmlichen Schalters aus dem Zustand gemäß Fig. 16.
Es sei hier festzuhalten, daß die Darstellungen in den Fig. 1 bis 11 bzw. 12 bis 17 im gleichen Maßstab sind; dies ist jedoch nur zur Vereinfachung der Arbeit im Zuge der Zeichnungserstellung.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die Fig. 1 bis 10 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 ist eine Vorderansicht des Schalters und Fig. 2 ist eine Querschnittsdarstellung entlang Linie II-II in Fig. 1. In den Figuren umfaßt ein Gehäuse 1 eine Basis 1a und eine Abdeckung 1b und es befinden sich hierin ein mittiger Pol 1A mit einem Öffnungs/Schließ-Mechanismus und benachbarte Pole 1B und 1B mit keinem Öffnungs/Schließ-Mechanismus. Ein auf der Versorgungsseite liegender fester Leiter 2 ist an der Basis 1a befestigt und an dem festen Leiter 2 ist ein fester Kontakt 3 befestigt. Ein beweglicher Leiter 7 mit einem beweglichen Kontakt 6 hieran ist schwenkbeweglich an einem zweiten Kontaktarm 10b mittels eines ersten Zapfens 11 angeordnet. Der bewegliche Leiter 7 ist über einen flexiblen Draht 8 und eine Verbindungsschiene 9 mit einer automatischen Auslösevorrichtung 4 verbunden. Die automatische Auslösevorrichtung weist einen thermisch/elektromagnetischen Mechanismus (nicht dargestellt) oder eine Auslösevorrichtung auf Halbleiterbasis (nicht dargestellt) auf. Ein fester Leiter 5 auf der Lastseite führt aus der automatischen Auslösevorrichtung 4 heraus. Ein Kontaktarm 10 weist einen ersten Kontaktarm 10a, der mit einem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus verbunden ist, der nachfolgend beschrieben wird, sowie den zweiten Kontaktarm 10b auf. Die beiden Kontaktarme 10a und 10b sind schwenkbeweglich von einer Welle 12 gehalten. Der erste Kontaktarm 10a eines jeden Poles ist mittels einer Querschiene 13 verbunden. Eine J-förmige Ausnehmung 14, welche in einer Öffnungs/Schließ-Richtung des beweglichen Kontaktes 6 verläuft, ist in dem ersten Kontaktarm 10a ausgebildet und eine Langlochbohrung 15, welche in Querrichtung zur Öffnung/Schließrichtung verläuft und zusammen mit der J- förmigen Ausnehmung 14 einen zweiten Zapfen 16 führt, ist in dem zweiten Kontaktarm 10b ausgebildet. Der zweite Zapfen 16 wird durch eine Zugfeder 17 in Richtung des ersten Zapfens 11 gespannt. Eine Druckfeder 18 ist zwischen dem beweglichen Leiter 7 und dem zweiten Kontaktarm 10b angeordnet, um einen Kontaktdruck auf den beweglichen Kontakt 6 auszuüben. Mittels der Spannung einer Zugfeder 20d ist ein Betätigungshandgriff 19 mit dem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus 20 verbunden, der einen Kipphebel 20a, ein oberes Verbindungsteil 20b, ein unteres Verbindungsteil 20c, etc. aufweist. Ein Anschlagzapfen 21 ist an dem Kipphebel 20a angeordnet. Der erste Kontaktarm 10a ist mit dem unteren Verbindungsteil 20c über einen Verbindungszapfen 22 verbunden. Ein Auslöserelaismechanismus 50, der mehrere mechanische Teile aufweist, ist zwischen dem Kipphebel 20a und einem Auslösestab 32 der automatischen Auslösevorrichtung 4 angeordnet. Fig. 3 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Auslöserelaismechanismus 50 und die Fig. 4 und 5 sind Querschnittsdarstellungen des Auslöserelaismechanismus 50. In Fig. 3 ist ein Rahmen 31 bestehend aus zwei seitlichen Rahmen 31a und 31b an der Basis 1a (Fig. 2) befestigt. Eine Welle 24a ist von den seitlichen Rahmen 31a und 31b gehalten. Eine Verriegelung 23A ist gemäß Fig. 6 kipphebelförmig und weist Ausnehmungen 23b und 23b zum Halten der Welle 24A (Fig. 3) und ein Eingriffsteil 23C an einem Arm hiervon zur Anlage an einer Rolle 125 (Fig. 3) auf. Ein Verriegelungshebel 25A ist gabelförmig mit einander gegenüberliegenden seitlichen Flügeln 25a und 25f, wie in Fig. 7 gezeigt. Die seitlichen Flügel 25a und 25f weisen ein Langloch 25b und einen abgeschnittenen Teil 25c zum Halten von Endabschnitten 125a und 125b der Rolle 125 auf. Weiterhin weist der seitliche Flügel 25a ein Eingriffsteil 25d zur Anlage an einem Vorsprung 34a einer Auslöseschiene 34 (Fig. 3) auf, sowie einen Haken 25e zum Verhaken eines Endbereiches 35c einer doppelten Torsionsfeder 35. In Fig. 3 ist der Verriegelungshebel 25A drehbeweglich mittels eines Zapfens 26A an dem seitlichen Rahmen 31a gehalten. Ein Verriegelungsteil 34A der Auslöseschiene 34 weist den Vorsprung 34a zum Verhindern einer Drehung des Verriegelungshebels 25A durch die Verriegelung 23A, Öffnungen 34b und 34b, eine Ausnehmung 34c zum Halten eines anderen Endbereiches 35d der doppelten Torsionsfeder 35 und ein Betätigungsteil 34d auf, der von dem Auslösestab 32 zu schieben ist (Fig. 2). Gemäß Fig. 8 weist die Auslöseschiene 34 das Verriegelungsteil 34A aus gepreßtem Metall oder Nichtmetall und ein Hauptteil 34B aus einem gegossenen Kunststoff entsprechend den jeweilig gestellten Funktionen auf. Diese zerlegbare Konstruktion der Auslöseschiene 34 ist vorteilhaft, um eine Miniaturisierung zu schaffen und geringe Kosten zu ermöglichen. Wenn diese Auslöseschiene 34 in den Schalter einzubauen ist, wird zunächst das Verriegelungsteil 34A in den Rahmen 31 (Fig. 3) als Teil des Auslöserelaismechanismus 50 (Fig. 4) eingebaut, zweitens wird dann der Rahmen 31 an der Basis 1a des Gehäuses 1 befestigt und drittens wird das Hauptteil 34B, der sich über alle Pole 1B, 1A und 1B (Fig. 1) erstreckt, an dem Verriegelungsteil 34A durch Einschrauben von zwei Schrauben 134 in zwei Gewindebohrungen 34e in dem Verriegelungsteil 34A durch entsprechende Bohrungen 34f in dem Hauptteil 34B befestigt. Somit kann das Hauptteil 34B in einem abschließenden Schritt des Zusammenbaus des Schalters eingebaut werden. Das Hauptteil 34B und das Verriegelungsteil 34A können auch durch Zusammenpressen miteinander verbunden werden.
Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung der doppelten Torsionsfeder 35. Ein Paar von gewundenen Abschnitten 35a wird um die Welle 24A (Fig. 4) herumgeführt und ein Brückenabschnitt 35b der doppelten Torsionsfeder 35 gelangt in Anlage mit einem oberen Abschnitt 23e (Fig. 3, 4 oder 6) der Verriegelung 23A. In Fig. 4 wird die Verriegelung 23A durch den Brückenabschnitt 35b entgegen Uhrzeigersinn vorgespannt, so daß die Verriegelung 23A in Anlage mit dem Kipphebel 20a gerät und der Verriegelungshebel 25A wird durch den Endabschnitt 35c entgegen Uhrzeigersinn vorgespannt, um eine Anlage des Verriegelungshebels 25A mit der Verriegelung 23A zu haben und weiterhin wird die Auslöseschiene 34 (das Verriegelungsteil 34A) durch den Endabschnitt 35d entgegen Uhrzeigersinn vorgespannt, so daß das Verriegelungsteil 34A mit dem Verriegelungshebel 25A in Anlage gerät. Ein Anschlagzapfen 36 ist an einem Seitenrahmen 31a (Fig. 3) angeordnet, um die Drehung des Verriegelungshebels 25A zu stoppen.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieses Schalters beschrieben. Die Fig. 1, 2 und 4 zeigen einen geschlossenen Zustand des Schalters. In Fig. 2 fließt ein Strom durch den festen Leiter 2 auf der Energieversorgungsseite, den festen Kontakt 3, den beweglichen Kontakt 6, den beweglichen Leiter 7, den flexiblen Draht 8, die Verbindungsschiene 9, die automatische Auslösevorrichtung 4 und den festen Leiter 5 auf der Lastseite. Wenn der Betätigungshandgriff 19 in Richtung des Pfeiles 33 bewegt wird, um hierdurch den Schalter zu öffnen, wird der Kontaktarm 10 von dem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus angehoben, wodurch der bewegliche Kontakt 6 zusammen mit dem beweglichen Leiter 7 von dem festen Kontakt 3 getrennt wird, wie in Fig. 14 (Stand der Technik) gezeigt. Da zu diesem Zeitpunkt der zweite Zapfen 16 in einem linken Ende 14a der J- förmigen Ausnehmung 14 aufgrund einer Vorspannung durch die Zugfeder 17 gehalten ist, werden sowohl der erste Kontaktarm 10a als auch der zweite Kontaktarm 10b schwenkbeweglich von dem Öffnungs/Schließ-Funktionsmechanismus 20 um die Welle 12 herum gedreht und angehoben, bis der zweite Kontaktarm 10b mit dem Anschlagzapfen 21 in Berührung gerät und hier stoppt. Im geschlossenen Zustand gemäß Fig. 2 und im offenen Zustand gemäß Fig. 14 hält, da der Auslösestab 32 nicht von der automatischen Auslösevorrichtung 4 vorsteht, der Auslöserelaismechanismus 50 (Fig. 2) einen Zustand gemäß Fig. 4 aufrecht, in dem Vorspannkräfte von der doppelten Torsionsfeder 35 auf die Verriegelung 23A, den Verriegelungshebel 25A und die Auslöseschiene 34 einwirken, wodurch der Kipphebel 20a von der Verriegelung 23A gehalten wird.
Wenn ein Überstrom durch den Schalter fließt, spricht die automatische Auslösevorrichtung 4 an und der Auslösestab 32 springt aus der automatischen Auslösevorrichtung 4 vor, wie in Fig. 5 gezeigt. Hierdurch dreht das Verriegelungsteil 34A der Auslöseschiene 34 im Uhrzeigersinn gegen die Kraft der doppelten Torsionsfeder 35 und der Vorsprung 34a des Verriegelungsteils 34A gerät außer Anlage mit dem Eingriffsteil 25d des Verriegelungshebels 25A. Hierdurch wird es dem Verriegelungshebel 25A ermöglicht, im Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch die Verriegelung 23A durch eine Hubkraft 37 (Fig. 4) des Kipphebels 20a entgegen der Vorspannung des Brückenabschnittes 35b der doppelten Torsionsfeder 35 in Uhrzeigerrichtung dreht. Gleichzeitig wird der Verriegelungshebel 25A durch die Verriegelung 23A ebenfalls in Uhrzeigerrichtung gegen die Kraft des Endbereichs 35c der doppelten Torsionsfeder 35 gedreht. Infolgedessen gerät der Auslöserelaismechanismus 50 sofort in einen Zustand gemäß Fig. 5 und der Kipphebel 20a springt hoch, um gegen Uhrzeigersinn zu drehen. Nachfolgend kehrt der Auslösestab 32 sofort in den vorhergehenden Zustand zurück, wodurch die Verriegelung 23A, der Verriegelungshebel 25A und das Verriegelungsteil 34A der Auslöseschiene 34 in den Zustand gemäß Fig. 4 unter der Kraft der doppelten Torsionsfeder 35 zurückkehren. Wenn nachfolgend der Betätigungshandgriff 19 (Fig. 2) durch einen Reset-Vorgang betätigt wird, gerät der Kipphebel 20a mit der Verriegelung 23A einrastend wieder in Anlage.
Bei dem erwähnten Schalter sind die Verriegelung 23A, der Verriegelungshebel 25A und das Verriegelungsteil 34A der Auslöseschiene 34 in einer bestimmten Lagebeziehung angeordnet, um ein Drehmoment zum außer Eingriff bringen des Verriegelungsteils 34A zu minimieren, um hierdurch die benötigte Kraft auf den Auslösestab 32 zum außer Eingriff bringen des Kipphebels 20a mit der Verriegelung 23A zu minimieren. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 4 bestimmte Abstände zwischen jedem Schwenkpunkt und jedem Angriffspunkt im Bereich der Verriegelung 23A und des Verriegelungshebels 25A festgelegt sind, und hierbei insbesondere zwischen dem Eingriffsteil 23a der Verriegelung 23A und einer Achse des Zapfens 24A, zwischen der Achse der Welle 24A und einem Kontaktpunkt 23a, zwischen dem Kontaktpunkt 23h und einer Achse des Zapfens 26A und zwischen der Achse des Zapfens 26A und einem Kontaktpunkt 25h. Hierdurch wird der Kipphebel 20a, für den eine vergleichsweise hohe Kraft nötig ist, um eine Lösung der Anlage mit der Verriegelung 23A zu bewirken, von der Verriegelung 23A durch Betätigung des Betätigungsteils 34d der Auslöseschiene 34 mittels des Auslösestabes 32 mit geringer Kraft gelöst. Da ein Drehmittelpunkt der Auslöseschiene 34 (nämlich eine Achse der Welle 28A) zwischen einer Mitte der Verriegelung 23A (nämlich die Achse der Welle 24A) und einer Mitte des Verriegelungshebels 25A (nämlich die Achse des Zapfens 26A) in Richtung Energieversorgungsseite - Lastseite angeordnet ist, ist die Länge des Auslöserelaismechanismus in dieser Richtung und somit die Länge des Schalters in dieser Richtung kürzer als bei einem herkömmlichen Schalter.
Fig. 10 ist eine rückwärtige perspektivische Ansicht des Verriegelungshebels 25A. Fig. 11 ist eine rückwärtige perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Verriegelungshebels. In Fig. 11 hat der Verriegelungshebel 225A einen seitlichen Flügel 225f, in dem eine Langlochbohrung 225g zum Ergreifen des Endabschnittes 125b der Rolle 125 und eine kreisförmige Bohrung 225h ausgebildet sind, die mit der Langlochbohrung 225g in Verbindung steht, um die Rolle 125 hierin aufzunehmen. Ein umgekehrter seitlicher Flügel 225a hat ähnliche Formgebung wie der seitliche Flügel 25a in Fig. 7. Da der seitliche Flügel 225f nicht den ausgeschnittenen Teil 25c wie in Fig. 10 hat, ist er gegenüber dem seitlichen Flügel 25f gegenüber mechanischen Schlägen widerstandsfähiger. Von daher besteht keine Wahrscheinlichkeit, daß Deformationen auftreten, selbst wenn der seitliche Flügel 225f mit dem Anschlagzapfen 36 zusammentrifft (Fig. 3 bis 5). Die kreisförmige Bohrung 225h kann ersatzweise auch in dem umgekehrten seitlichen Flügel 225a ausgebildet sein.
Obgleich spezielle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, versteht sich, daß andere Abwandlungen und Änderungen für den Durchschnittsfachmann möglich sind.

Claims

1. Ein Schalter mit:

einem Gehäuse (1);

einem festen Kontakt (3), der in dem Gehäuse fest angeordnet ist;

einem beweglichen Kontakt (6), der schwenkbeweglich in dem Gehäuse (1) angeordnet und bewegbar ist, um mit dem festen Kontakt (3) verbunden zu werden;

einer Öffnungs/Schließ-Funktionseinrichtung (20), die schwenkbeweglich in dem Gehäuse (1) angeordnet ist zum Trennen/Verbinden des beweglichen Kontaktes (6) von/mit dem festen Kontakt (3) und die so vorgespannt ist, daß der bewegliche Kontakt (6) von dem festen Kontakt (3) getrennt wird;

einer Verriegelung (23A), die schwenkbeweglich in dem Gehäuse (1) angeordnet ist, und vorgespannt ist, um in Eingriff mit der Öffnungs/Schließ-Funktionseinrichtung (20) zu sein;

einem Verriegelungshebel (25A), der schwenkbeweglich in dem Gehäuse (1) angeordnet ist, und vorgespannt ist, um in Eingriff mit der Verriegelung (23A) zu sein;

einer Auslöseschiene (34), die schwenkbeweglich in dem Gehäuse (1) angeordnet ist und vorgespannt ist, um in Eingriff mit dem Verriegelungshebel (25A) zu sein;

und

einer automatischen Auslösevorrichtung (4), um zu bewirken, daß die Auslöseschiene (34) außer Eingriff mit dem Verriegelungshebel (25A) gerät, wenn ein Strom größer als ein bestimmter Wert durch den Schalter fließt, um so zu bewirken, daß der bewegliche Kontakt (6) sich von dem festen Kontakt (3) trennt, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Schwenkpunkt (28A) der Auslöseschiene (34) zwischen einem Schwenkpunkt (24A) der Verriegelung (23A) und einem Schwenkpunkt (26A) des Verriegelungshebels (25A) in Richtung Energieversorgungsseite-Lastseite des Gehäuses (1) angeordnet ist.

2. Der Schalter nach Anspruch 1, worin die Auslöseschiene ein Hauptteil (34B), das sich über jeden Pol des Schalters erstreckt, und ein Verriegelungsteil (34A) aufweist, das lösbar mit dem Hauptteil (34B) für einen Eingriff mit dem Verriegelungshebel (25A) verbunden ist.

3. Der Schalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verriegelung (23A), der Verriegelungshebel (25A) und die Auslöseschiene (34) von einer einzigen doppelten Torsionsfeder (35) vorgespannt sind.

4. Der Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Verriegelung kipphebelförmig ist und der Verriegelungshebel gabelförmig ist.

5. Der Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verriegelungshebel (25A) zwei einander gegenüberliegende Flügel (225a, 225f) aufweist, welche jeweils langgestreckte Bohrungen (25b, 225g, 225h) haben und eine Rolle (125) hierin halten.

6. Der Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin mit einer doppelten Torsionsfeder (35), welche um den Schwenkpunkt (24A) der Verriegelung (23A) herum angeordnet ist und die Verriegelung (23A), den Verriegelungshebel (25A) und die Auslöseschiene (34) vorspannt.

7. Der Schalter nach Anspruch 6, wobei die Verriegelung (23A), der Verriegelungshebel (25A), die Auslöseschiene (34) und die doppelte Torsionsfeder (35) eine Auslöserelaiseinheit bilden.