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Title:
SINGLE-POLE CIRCUIT BREAKER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/005638
Kind Code:
A1
Abstract:
A single-poled circuit breaker has a housing (1, 2) which there are a fixed (14) and a movable contact (15) connected to terminals (10, 11). The movable contact (14) is fitted on a switching bridge (4) arranged to pivot in the housing (1, 2) and connected to the switch button (3) via a lever (6). The switching bridge (4) is spring-loaded (7) in the closed position. When the switch button (3) is actuated, one end (17) of the lever (6) slides along a control slide (19) on the button (3) having two end stops (20, 21) and a supporting surface (23) between them, on which the lever (6) is temporarily supported during switch-on. The control slide (19) with the supporting surface (23) makes it possible to close the contacts (14, 15) rapidly but not so quickly that the movable contact (15) "vibrates" on the fixed contact (15), thus preventing the contacts (14, 15) from fusing together.

Inventors:
TETIK ADOLF
Application Number:
PCT/AT1996/000120
Publication Date:
February 13, 1997
Filing Date:
July 10, 1996
Export Citation:
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Assignee:
FELTEN & GUILLEAUME AG OESTER (AT)
International Classes:
H01H71/50; (IPC1-7): H01H71/50
Foreign References:
DE315121C
FR2552930A11985-04-05
FR2331879A11977-06-10
FR2605454A11988-04-22
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Claims:
Patentansprüche:
1. Einpoliger Ausschalter mit einem Gehäuse, in dem ein orts¬ fester und ein beweglicher Kontakt angeordnet sind, die mit Anschlußklemmen verbunden sind, wobei der bewegliche Kontakt an einer beweglich im Gehäuse gelagerten Schalt¬ brücke angeordnet ist, die mit einem Schaltknopf über einen Zwischenhebel verbunden ist, und wobei der Zwischen¬ hebel beim Betätigen des Schaltknopfes mit einem Ende an einer Steuerkulisse mit zwei Endanschlägen am Schaltknopf entlanggleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke (4) durch die Kraft einer Feder (7) in die Schließstellung belastet wird, und daß das der Steuerku¬ lisse (19) zugeordnete Ende (17) des Zwischenhebels (6) beim Einschalten des Ausschalters nach dem Überschreiten eines Totpunktes durch die Kraft der Feder (7) von einer Stellung an der Steuerkulisse ( 19 ) in eine andere Stellung springt.
2. Ausschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (19) von einer am Schaltknopf (3) an¬ geordneten Ausnehmung gebildet (18) ist.
3. Einpoliger Ausschalter mit einem Gehäuse, in dem ein orts fester und ein beweglicher Kontakt angeordnet sind, die mit Anschlußklemmen verbunden sind, wobei der bewegliche Kontakt an einer beweglich im Gehäuse gelagerten Schalt¬ brücke angeordnet ist, die mit einem Schaltknopf über einen Zwischenhebel verbunden ist, und wobei der Zwischen hebel beim Betätigen des Schaltknopfes mit einem Ende an einer Steuerkulisse mit zwei Endanschlägen an der Schalt¬ brücke entlanggleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke durch die Kraft einer Feder (7) in die Schließstellung belastet wird, und daß das der Steuerku lisse zugeordnete Ende (17) des Zwischenhebels (6) beim Einschalten des Ausschalters nach dem Überschreiten eines Totpunktes durch die Kraft der Feder (7) von einer Stel¬ lung an der Steuerkulisse ( 19 ) in eine andere Stellung springt.
4. Ausschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse von einer an der Schaltbrücke (4) an¬ geordneten Ausnehmung gebildet ist.
5. Ausschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Schaltknopf(3) im Gehäuse (1, 2) drehbar gelagert ist.
6. Ausschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schaltbrücke (4) im Gehäuse (1, 2) schwenkbar gelagert ist.
7. Ausschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenneichnet, daß zwischen den Endanschlägen (20, 21) eine Anlagefläche (23) angeordnet ist, an der sich der Zwischenhebel (6) während der Einschaltbewegung vorüberge¬ hend abstützt.
8. Ausschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (23) an einer Erhebung (22) an der Steu¬ erkulisse (19) angeordnet ist.
9. Ausschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß eine Druckfeder (7) vorgesehen ist, die sich einerseits am Gehäuse (1, 2) und anderseits an der Schaltbrücke (4) abstützt.
10. Ausschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß am Schaltknopf (3) ein Anschlag (25) angeordnet ist, der den Zwischenhebel (6) während der Einschaltbewegung in die EINStellung drückt.
Description:
Einpoliger Ausschalter

Die Erfindung betrifft einen einpoligen Ausschalter mit einem Gehäuse, in dem ein ortsfester und ein beweglicher Kontakt angeordnet sind, die mit Anschlußklemmen verbunden sind, wobei der bewegliche Kontakt an einer beweglich im Gehäuse gelager¬ ten Schaltbrücke angeordnet ist, die mit einem Schaltknopf über einen Zwischenhebel verbunden ist, und wobei der Zwi¬ schenhebel beim Betätigen des Schaltknopfes mit einem Ende an einer Steuerkulisse mit zwei Endanschlägen am Schaltknopf entlanggleitet•

Die Erfindung betrifft weiters einen einpoligen Ausschalter mit einem Gehäuse, in dem ein ortsfester und ein beweglicher Kontakt angeordnet sind, die mit Anschlußklemmen verbunden sind, wobei der bewegliche Kontakt an einer beweglich im Ge¬ häuse gelagerten Schaltbrücke angeordnet ist, die mit einem Schaltknopf über einen Zwischenhebel verbunden ist, und wobei der Zwischenhebel beim Betätigen des Schaltknopfes mit einem Ende an einer Steuerkulisse mit zwei Endanschlägen an der Schaltbrücke entlanggleitet.

Bei derartigen Schaltern stellt sich insbesondere bei höheren zu schaltenden Leistungen, beispielsweise 80A oder darüber, das Problem, daß kurz vor dem Schließen der Kontakte ein Lichtbogen zu brennen beginnt, der Material an den Kontakten zum Schmelzen bringt und dadurch die Kontakte nach dem Schlie¬ ßen und dem Abkühlen miteinander verschweißen.

Schalter, bei denen ein Zwischenhebel zwischen einem Schalt¬ knopf und einer Schaltbrücke in einer Steuerkulisse am Schalt¬ knopf oder an der Schaltbrücke entlanggleitet, sind aus der GB 1 552 180 A und der GB 2 157 499 A bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ausschalter zur Verfügung zu stellen, bei dem das beschriebene Verschweißen der Kontakte soweit wie möglich verhindert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe bei den gattungsgemäßen Ausschaltern dadurch, daß die Schaltbrücke durch die Kraft einer Feder in

die Schließstellung belastet wird, und daß das der Steuerku¬ lisse zugeordnete Ende des Zwischenhebels beim Einschalten des Ausschalters nach dem Überschreiten eines Totpunktes durch die Kraft der Feder von einer Stellung an der Steuerkulisse in eine andere Stellung springt.

Die Erfindung macht sich den Umstand zu Nutze, daß das Auf¬ schmelzen der Kontakte und anschließende Verschweißen dersel¬ ben umso geringer ist, je kürzer der Einschaltvorgang dauert, d.h. je schneller die Kontakte schließen. Durch die Steuerku¬ lisse, die entweder an der Schaltbrücke oder bevorzugt am Schaltknopf angeordnet ist, kann sich der Zwischenhebel beim Einschalten ab einem bestimmten Schaltweg frei entlang der Steuerkulisse entlangbewegen, ohne an die Bewegung des Schalt- knöpfes gebunden zu sein, wodurch die Kontakte ungehindert sehr rasch schließen können.

Ein Problem, das sich dabei jedoch stellen kann ist, daß der bewegliche Kontakt an der Schaltbrücke so schnell auf den ortsfesten Kontakt auftrifft, daß er von diesem wieder zurück¬ springt und erst nach mehrmaligen Auftreffen und Zurücksprin¬ gen fest am ortsfesten Kontakt anliegt. Da auch dabei ein Lichtbogen gezündet wird, der zum ungewünschten Verschweißen führen kann, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgese- hen, daß die Steuerkulisse zwei Endanschläge aufweist und daß zwischen den Endanschlägen eine Anlagefläche angeordnet ist, an der sich der Zwischenhebel während der Einschaltbewegung vorübergehend abstützt.

An dieser Anlagefläche liegt der Zwischenhebel beim Schließen des Schalters an, bis die Kontakte fast geschlossen sind und gleitet dann von dieser ab und an der Steuerkulisse frei wei¬ ter, bis die Kontakte geschlossen sind. Durch den sehr kurzen Abstand zwischen den beiden Kontakten im Zeitpunkt des Abglei- tens des Zwischenhebels von der Anlagefläche ist die Auftreff¬ geschwindigkeit des beweglichen Kontaktes am festen Kontakt zwar so gering, daß das beschriebene mehrfache Abheben des beweglichen Kontaktes vom ortsfesten Kontakt so gut wie voll¬ ständig vermieden werden kann, aber doch so groß, daß es zu keinem Verschweißen der Kontakte kommen kann.

Um die Bewegung des Zwischenhebels an der Steuerkulisse, ins¬ besondere das Abgleiten des Zwischenhebels von der Anlageflä¬ che genau steuern zu können, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß am Schaltknopf ein Anschlag angeord- net ist, der den Zwischenhebel während der Einschaltbewegung in die EIN-Stellng drückt.

Durch den Anschlag am Schaltknopf wird der Zwischenhebel an der Steuerkulisse entlang bewegt, insbesondere von der Anlage- fläche weggeschoben, wenn der Abstand zwischen den beiden Kontakten einen vorgegebenen Wert erreicht hat, so daß der Zeitpunkt, wann der Zwischenhebel von der Anlagefläche abglei¬ tet, d.h. bei welchem Abstand zwischen den beiden Kontakten dies erfolgt, nicht von Fertigungsungenauigkeiten oder Ver- chleißerscheinungen an der Anlagefläche beeiflußt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Es zeigt: Fig. 1 einen einpoligen Ausschalter bei abgenommener Oberschale im eingeschalteten Zustand,

Fig. 2 eine Stirnansicht auf das Gehäuse des Ausschalters bei aufgesetzter Oberschale,

Fig. 3 den Ausschalter bei abgenommener Oberschale im ausge¬ schalteten Zustand,

Fig. 4 den Schaltmechanismus des Ausschalters in vergrößterem Maßstab in einer Zwischenstellung und

Fig. 5 den Schaltknopf des einpoligen Ausschalters.

Der erfindungsgemäße Ausschalter besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse mit einer Unterschale 1 und einer Oberschale 2, in denen Anschlußklemmen 10, 11 an sich bekannter Art aufge¬ nommen sind. Die Anschlußklemme 10 ist über ein Rundseil 8 mit einer Schaltbrücke 4 verbunden, die an einem Ende an einem Bolzen 13 im Gehäuse 1, 2 gelagert ist. Am anderen Ende der

Schaltbrücke 4 ist ein beweglicher Kontakt 14 angeordnet, der mit einem ortsfesten Kontakt 15 zusammenwirkt um (im einge¬ schalteten Zustand des Ausschalters) über ein Leiterblech 12, an dem der Kontakt 15 und die zweite Anschlußklemme 11 befe- stigt sind, eine elektrische Verbindung zwischen den Klemmen 10 und 11 herzustellen.

Etwa im Mittelbereich der Schaltbrücke 4 ist ein abgewinkeltes Ende 16 eines im wesentlichen U-förmigen Zwischenhebels 6 gelagert. Der Zwischenhebel 6 kann beispielsweise ein Drahtbü¬ gel sein. Das andere abgewinkelte Ende 17 des Zwischenhebels 6 ist in einer Ausnehmung bzw. Nut 18 in einem Schaltknopf 3 aufgenommen, der drehbar im Gehäuse 1, 2 gelagert ist.

Die Ausnehmung 18 wird auf der der Schaltbrücke 4 abgewandten Seite von einer Steuerkulisse 19 begrenzt (Fig. 5), an der sich der Zwischenhebel 6 mit seinem abgewinktelten Ende 17 durch die Kraft einer Feder 7 belastet abstützt und an dieser entlanggleitet. Die Feder 7 ist eine Druckfeder, die sich einerseits an der Schaltbrücke 4 und anderseits am Gehäuse 1, 2 abstützt.

Die Steuerkulisse 19 bzw. die Ausnehmung 18 wird von Endan¬ schlägen 20, 21 begrenzt. Im Mittelbereich der Steuerkülisse 19 etwas zum Endanschlag 20 hin versetzt ist eine Erhebung 22 angeordnet, welche eine Anlagefläche 23 für den Zwischenhebel 6 bildet.

Wird der erfindungsgemäße Ausschalter ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten AUS-Stellung eingeschaltet, indem der Schaltknopf 3 gegen den Uhrzeigersinn betätigt wird, gleitet der Zwischenhebel 6, nachdem der Totpunkt, bei dem die Dreh¬ achse des Schaltknopfes 3 etwa in der Verlängerung des Zwi- schenhebebels 6 liegt, überwunden wurde, mit seinem Ende 17 zunächst vom Endanschlag 21 weg in die in Fig. 4 dargestellte Stellung, in der das Ende 17 an der Anlagefläche 23 anliegt, wodurch die "unkontrollierte" Schließbewegung der Schaltbrücke 4 auf den ortsfesten Kontakt 15 hin vorerst gehemmt wird. In dieser Stellung sind die beiden Kontakte 14 und 15 beispiels- weise nur etwa 1 mm voneinander entfernt.

Wird der Schaltknopf 3 nun weiter gegen den Uhrzeigersinn ver¬ dreht, dann gleitet das Ende 17 des Zwischenhebels 6 von der Anlagefläche 23 an der Erhebung 22 ab und die Kontakte 14 und 15 werden schlagartig geschlossen. Da die Bewegung der Schalt- brücke jedoch zwischendurch durch das Auflaufen des Zwischen¬ hebels 6 an der Anlagefläche 23 kurzfristig gehemmt wurde, ist die Geschwindigkeit bzw. Bewegungsenergie der Schaltbrücke 4 nicht mehr so groß, daß es zu dem unerwünschten Abheben bzw. Zurückspringen des beweglichen Kontaktes 14 vom ortsfesten Kontakt 15 kommt, wodurch auch die Gefahr des Verschweißens der Konatkte 14, 15 verringert wird. Andererseits ist es je¬ doch so, daß nach dem Abgleiten des Zwischenhebels 16 von der Anlagefläche 23 ein ungehemmtes und relativ rasches Schließen der Kontakte 14, 15 möglich ist, was ebenfalls für ein Schlie- ßen der Kontakte 14, 15 ohne Verschweißen erforderlich ist.

Um das Abgleiten des Endes 17 des Zwischenhebels 6 von der An¬ lagefläche 23 zu unterstützten und ein kontrolliertes Abglei¬ ten zu ermöglichen, ist am Schaltknopf 3 weiters ein Anschlag 25 angeordnet, der in der in Fig. 4 dargestellten Stellung am Zwischenhebel 6 anliegt und diesen bei der weiteren Bewegung des Schaltknopfes 3 entgegen dem Uhrzeigersinn von der Anlage¬ fläche 23 hinunterschiebt.

Zum Ausschalten des Schalters wird der Schaltknopf 3 zunächst im Uhrzeigersinn so weit gedreht, bis das Ende 17 des Zwi¬ schenhebels 6 am Endanschlag 20 anliegt. Durch weiteres Drehen des Schaltknopfes 3 wird dann der bewegliche Kontakt 14 vom ortsfesten Kontakt 15 abgehoben. Nachdem der Zwischenhebel 6 wieder den Totpunkt überwunden hat, springt er über die Erhe¬ bung 22 an der Steuerkulisse mit seinem Ende 17 nach links zum Endanschlag 21 und drückt den Schaltknopf 3 so weit im Uhrzei¬ gersinn weiter, bis dieser an einer Anschlagfläche 26 am Ge¬ häuse 1, 2 anliegt.

Es versteht sich, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung Änderungen des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- beispiel möglich sind. Beispielsweise können der Schaltknopf und die Schaltbrücke nicht drehbar sondern translatorisch verschiebbar im Gehäuse gelagert sein. Weiters kann die Steu-

erkulisse anstatt am Schaltknopf 3 an der Schaltbrücke 4 an¬ geordnet sein. Weiters ist es möglich, daß, wenn dies auch nicht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, an der Steuerkulisse keine Anlagefläche vorgesehen ist und die Bewe- gung des Zwischenhebels an der Steuerkulisse gegebenenfalls nur vom Anschlag 25 unterstützt wird.

Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt dargestellt werden:

Ein einpoliger Ausschalter weist ein Gehäuse 1, 2 auf, in dem ein ortsfester 14 und ein beweglicher Kontakt 15 angeordnet sind, die mit Anschlußklemmen 10, 11 verbunden sind. Der be¬ wegliche Kontakt 14 ist an einer schwenkbar im Gehäuse 1, 2 gelagerten Schaltbrücke 4 angeordnet, die über einen Zwischen¬ hebel 6 mit dem Schaltknopf 3 verbunden ist. Die Schaltbrücke 4 wird durch die Kraft einer Feder 7 in die Schließstellung belastet. Der Zwischenhebel 6 gleitet beim Betätigen des Schaltknopfes 3 mit einem Ende 17 an einer Steuerkulisse 19 am Schaltknopf 3 entlang, die zwei Endanschläge 20, 21 und zwi¬ schen den Endanschlägen 20, 21 eine Anlagefläche 23 aufweist, an der sich der Zwischenhebel 6 während der Einschaltbewegung vorübergehend abstützt.

Durch die Steuerkulisse 19 mit der Anlagefläche 23 ist es mög¬ lich, daß die Kontakte 14, 15 zwar rasch schließen, aber nicht so schnell, das der bewegliche Kontakt 14 am ortsfesten Kon¬ takt 15 "vibiriert", so daß es nicht zum Verschweißen der Kontakte 14, 15 kommt.