Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ELECTRICAL SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/029521
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns electrical switches (1), which are provided with a moving contact (6) and in which the moving contact (6) can, via a drive train (10), be transferred against the force of at least one spring (31) out of an OFF position and into an ON position. In its ON position, said contact is latched under the force of at least one spring (31) by means of a latching train (17) coupled to the drive train (10). The aim of the invention is to more quickly transfer, after a release, the moving contact (6) of a switch of the aforementioned type into its OFF position. To this end, the at least one spring (31) spans at least one section of the latching train when the moving contact (6) is in the ON position.

Inventors:
AHLERT TORSTEN (DE)
DAHL JOERG-UWE (DE)
LIEBETRUTH MARC (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/001974
Publication Date:
March 31, 2005
Filing Date:
September 01, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
AHLERT TORSTEN (DE)
DAHL JOERG-UWE (DE)
LIEBETRUTH MARC (DE)
International Classes:
H01H3/30; H01H3/46; H01H71/50; (IPC1-7): H01H3/30
Foreign References:
DE4416091C11995-06-22
US4468533A1984-08-28
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT? (München, DE)
Download PDF:
Claims:
Schutzansprüche
1. Elektrischer Schalter (1) mit einem bewegbaren Kontakt (6), der über einen Antriebsstrang (10) entgegen der Kraft zumindest einer Feder (31) aus einer AUSPosition in eine EINPosition überführbar ist, und mit einem an den Antriebsstrang (10) gekoppelten Verklinkungsstrang (17), der den bewegbaren Kontakt (6) unter der Kraft der zumindest einen Feder (31) in seiner EINPosition ver klinkt, 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 zumindest eine Feder (31) in der EINPosition des be wegbaren Kontakts (6) zumindest einen Abschnitt des Ver klinkungsstrangs überbrückt.
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, d a s s zum Abstützen der zumindest einen Feder (31) zum einen eine Schaltwelle (9) des Antriebsstrangs (10) und zum an deren ein in der EINPosition des bewegbaren Kontaktes (6) an einem Anschlag (21) abgestützter Klinkenhebel (20) des Verklinkungsstrangs (17) dient.
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 zum Abstützen eines ersten Endes (32) der zumindest einen Feder (31) ein Nocken (34) der Schaltwelle (9) dient.
4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 oder 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 Abstützen eines zweiten Endes (35) der zumindest ei nen Feder (31) ein Zapfen (36) des Klinkenhebels (20) dient.
5. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden An sprüche, 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 zumindest einen Feder (31) als Biegefeder ausgebildet ist.
Description:
Beschreibung Elektrischer Schalter Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter, die mit einem bewegbaren Kontakt, der über einen Antriebs- strang entgegen der Kraft zumindest einer Feder aus einer AUS-Position in eine EIN-Position überführbar ist, und mit einem an den Antriebsstrang gekoppelten Verklinkungsstrang, der den bewegbaren Kontakt unter der Kraft der zumindest ei- nen Feder in seiner EIN-Position verklinkt, versehen sind.

Bei bekannten derartigen elektrischen Schaltern sind eine oder mehrere der Federn nur in Form von Kontaktkraft-Federn vorgesehen. Diese Kontaktkraft-Federn werden beim Einschalten des elektrischen Schalters gespannt und dienen dazu, den be- wegbaren Kontakt mit der erforderlichen Kontaktkraft an einem zugeordneten feststehenden Kontakt zu halten.

So ist beispielsweise ein elektrischer Schalter bekannt, der eine in dem Antriebsstrang des bewegbaren Kontaktes angeord- nete Schaltwelle zum Betätigen mehrerer schwenkbarer Kontakt- hebelträger aufweist. Hierbei sind an jedem der Kontakthebel- träger mehrere parallel zueinander verlaufende bewegbare Kon- takte in Form von schwenkbaren Kontakthebeln vorgesehen, wo- bei zwischen jedem der Kontakthebel und dem Kontakthebelträ- ger jeweils zwei Kontaktkraft-Federn abgestützt sind (DE 44 16 088 C1).-Zum Verklinken des bewegbaren Kontaktes in seiner EIN-Position wird dabei die Kraft der Kontaktkraft- Federn in dem Verklinkungsstrang sehr stark untersetzt. Diese Untersetzung dient dazu, selbst bei toleranzbedingten Schwan- kungen der Kraftübertragung zum und in dem Verklinkungs- strang, eine sichere Freigabe des Verlinkungsstrangs durch

einen Auslösemechanismus sicherzustellen. Die starke Kraftun- tersetzung hat jedoch zur Folge, dass sich die Teile des Ver- linkungsstrangs-deren Bewegungsablauf die Schnelligkeit der Überführung des bewegbaren Kontaktes in seine AUS-Position entscheidend mitbestimmt-nach Ihrer Freigabe nur sehr lang- sam in Bewegung setzen. Eine geringere Kraftuntersetzung hät- te eine starke Toleranzbreite der Kraft der Verklinkung zur Folge und würde entsprechend aufwendige kompensierende Maß- nahmen im Auslösemechanismus und im Antriebsstrang erfordern.

Ausgehend von einem elektrischen Schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (DE 44 16 088 Cl) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, nach einem Auslösen das Überführen des bewegbaren Kontaktes in seine AUS-Position zu beschleunigen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die zumindest eine Feder, unter deren Kraft der bewegbare Kontakt in seiner EIN-Position verklinkt ist, in der EIN- Position des bewegbaren Kontakts zumindest einen Abschnitt des Verklinkungsstrangs überbrückt. -Aufgrund der Überbrückung bzw. Umführung zumindest eines Abschnitts des Verklinkungsstrangs durch die zumindest eine Feder kann die Anzahl der sich summierenden Einzeltoleranzen bei der Über- tragung der Kraft dieser zumindest einen Feder sehr gering gehalten werden. Die Kraft, mit der sie zum Verklinken des bewegbaren Kontaktes beiträgt erfordert daher keine oder nur leichte kompensierende Maßnahmen im Auslösemechanismus.

Die zumindest eine Feder ist zusätzlich zu den bekannten Kon- taktkraft-Federn vorgesehen. So können bekannte elektrische Schalter zum schnelleren Öffnen ihrer Kontakte gemäß der Er-

findung ausgestaltet werden, ohne dabei ihre Antriebsstränge und/oder Verklinkungsstränge aufwendig verändern zu müssen.

Auf konstruktiv einfache Weise lässt sich die Erfindung ver- wirklichen, wenn zum Abstützen der zumindest einen Feder zum einen eine Schaltwelle des Antriebsstranges und zum anderen ein in der EIN-Position des bewegbaren Kontaktes an einem An- schlag abgestützter Klinkenhebel des Verklinkungsstrangs dient. -Hierbei kann zum Abstützen eines ersten Endes der zumindest einen Feder ein Nocken der Schaltwelle und zum Ab- stützen eines zweiten Endes der zumindest einen Feder ein Zapfen des Klinkenhebels dienen.

Die zumindest eine Feder ist mit Vorteil als Biegefeder aus- gebildet.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen elektrischen Schalters ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Dabei zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Schalters mit einem über einen Antriebsstrang bewegbaren Kon- takt und einem an den Antriebsstrang gekoppelten Verklin- kungsstrang zum Verklinken des bewegbaren Kontaktes in einer EIN-Position, Figur 2 einen Ausschnitt des Schalters gemäß Figur 1, in sei- ner geschlossenen Schaltstellung, bei der der bewegbare Kon- takt in seiner EIN-Position verklinkt ist und Figur 3 den Ausschnitt gemäß Figur 2, in seiner geöffneten Schaltstellung.

Die Figur 1 zeigt einen elektrischen Schalter 1 in Form eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit einem Schaltkontakt- system und einer zugeordneten Lichtbogen-Löschkammer 2. Das

Schaltkontaktsystem besteht aus einer feststehenden Schalt- kontaktanordnung 3 und einer beweglichen Schaltkontaktanord- nung 4. Die bewegliche Schaltkontaktanordnung 4 weist dabei einen schwenkbaren Kontaktträger 5 und mehrere bewegbare Kon- takte 6 in Form von Kontakthebeln auf, wobei die bewegbaren Kontakte parallel zueinander schwenkbar und mittels Kontakt- kraft-Federn 7 unter Vorspannung federnd an dem Kontaktträger 5 abgestützt sind. Eine in der Figur nur schematisch angedeu- tete erste Hebelanordnung 8, die den Kontaktträger 5 mit ei- ner Schaltwelle 9 koppelt, ist-wie auch der Kontaktträger selbst Teil eines Antriebsstranges 10 des bewegbaren Kontak- tes 6-der zum Überführen des bewegbaren Kontaktes aus einer AUS-Position in eine EIN-Position dient. Die Schaltwelle 9 dient gleichzeitig zum Antreiben nicht weiter dargestellter, parallel zu dem gezeigten Schaltkontaktsystem angeordneter weiterer Schaltkontaktsysteme. Sie ist mittels einer zweiten Hebelanordnung 11-die ebenfalls Teil des Antriebsstranges 10 des bewegbaren Kontaktes 6 ist-aus einer AUS-Position, bei der das Schaltkontaktsystem offen ist, in eine EIN- Position, bei der das Schaltkontaktsystem geschlossen ist, zu überführen. Hierzu ist die Schaltwelle über die zweite Hebelanordnung 11 an einen Federspeicher 12 eines Antriebes 13 gekoppelt. Beim Überführen der Schaltwelle 9 in ihre EIN- Position werden die Kontaktkraft-Federn 7 weiter gespannt, so dass die Kraft der Kontaktkraft-Federn 7 in die zur AUS- Position weisenden Schwenkrichtung 14 (vgl. Figur 2) der Schaltwelle 9 wirkt. Im Bereich der zweiten Hebelanordnung 11 ist an den Antriebsstrang 10 ein Schaltschloss 15 angekop- pelt.

Gemäß der Figur 2 weist das Schaltschloss 15 in bekannter Weise zwei Verklinkungsstränge auf, von denen ein erster Ver- klinkungsstrang 16 zum Verklinken des gespannten Federspei-

chers 12 und der zweite Verklinkungsstrang 17 zum Verklinken des bewegbaren Kontaktes in seiner EIN-Position dient.

Der zweite Verklinkungsstrang 17 des Schaltschlosses 15 weist einen Klinkenhebel 20 sowie einen als Halbwelle ausgebildeten Anschlag 21 auf.

Der Klinkenhebel 20 ist über eine Hilfsklinke 22, eine Rolle 23 und eine dritte Hebelkette 24 an einen Verbindungsbolzen 25 der zweiten Hebelkette 11 gekoppelt. Der Klinkenhebel 20 ist dabei um ein erstes Schwenklager 26 schwenkbar, das an einer Trageinrichtung 27 ortsfest gehalten ist. Der Klinken- hebel 20 liegt bei verklinkter EIN-Position des bewegbaren Kontaktes mit einer Verklinkungsfläche 28 einerseits unter der Kraft der Kontaktkraft-Federn 7 an dem Anschlag 21 an.

Bei einem Auslösevorgang erfolgt eine Betätigung des Anschla- ges 21 über einen nicht dargestellten Auslösestrang bei- spielsweise von Hand mittels einer frontseitig am Schalter angeordneten Drucktaste 29 oder durch einen Elektromagnet 30 (vgl. Figur 1).

Um die Teile des zweiten Verklinkungsstrangs 17 nach ihrer Freigabe schneller als bisher zu beschleunigen, ist zusätz- lich zu den Kontaktkraft-Federn 7 eine Feder 31 vorgesehen, die sich einerseits an dem Antriebsstrang 10 und andererseits an dem zweiten Verklinkungsstrang 17 abstützt. Das Abstützen erfolgt dabei in der Weise, dass das eine Ende 32 der zusätz- lichen Feder 31 an einem mit einer Schrägfläche 33 versehenen Nocken 34 der Schaltwelle 9 und das andere Ende 35 an einem Stift 36 des Klinkenhebels 20 abgestützt ist. Dieser Stift 36 des Klinkenhebels 20 ragt dabei quer zur Schwenkrichtung 37 des Klinkenhebels 20 von dem Klinkenhebel ab.

Gemäß der Figur 3 ist die zusätzliche Feder 31, die als Bie- gefeder ausgeführt ist, bei in AUS-Position befindlichem be- wegbaren Kontakt, d. h. bei in AUS-Position befindlicher Schaltwelle 9 nicht gespannt. Das Spannen der zusätzlichen Feder 31 erfolgt erst beim Überführen des bewegbaren Kontak- tes aus seiner AUS-Position in seine EIN-Position unter der Kraft des gespannten Federspeichers 12. Hierzu gleitet das eine Ende 32 der zusätzlichen Feder 31, das von einem abge- winkelten Federschenkel gebildet ist, an der Schrägfläche 33 des Nockens 34 entlang. Dadurch, dass das Spannen der Biege- feder erst beim Einschalten und zwar in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Schalters erfolgt, wird auch deren be- schleunigende Kraft auf den Klinkenhebel 20 in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Schalters aufgebaut.

Die Biegefeder kann ohne besondere Maßnahmen auf einfache Weise in den Schalter integriert werden. Hierbei kann auch vorgesehen sein, das eine Ende 32 der Feder 31 an einem ande- ren Teil des Antriebsstrangs 10 und das andere Ende 35 der Feder an einem anderen Teil des zweiten Verklinkungsstrangs 17 abzustützen.