OPERATING MECHANISM FOR A CIRCUIT BREAKER

Abstract: 1. Operating mechanism for a circuit breaker, in which a control handle acts on a sprung contact lever (1; 20) by means of a ratchet lever (4; 23) and with the help of a bar (8) pivoted thereto forms a latch with the ratchet lever, characterised in that the ratchet lever (4; 23) and the contact lever (1; 20) are pivotable as a pre-assembled unit about a common axis (5; 24) fixed to the housing and the ratchet lever (4; 23) acts in the contact closing direction on the contact lever (1; 20) by means of a leg spring (6; 25), and a separately supported release lever (11) is provided for unlatching.

Description: Schaltmechanismus für Leitungsschutzschalter Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für Leitung schutzschalter, bei dem ein Bedienungsknebel über einen Klinkenhebel auf einen gefederten Kontakthebel einwirkt und mit Hilfe eines-an ihm angelenkten Bügels mit dem Klinkenhebel eine Verklinkungsstelle bildet. Der eingangs erwähnte Schaltmechanismus ist in der DE-OS 2 651 158 beschrieben. Dieser zwar nur verhältnismässig wenige Bauteile aufweisende Mechanismus ist aber nachteilig, weil die öffnungsbewegung des Kontakthebels durch eine Zwangsführung des Schaltarm-Klinkensystems behindert wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten Schaltmechanismus so zu verbessern, dass er mit geringstem Aufwand an Bauteilen möglichst geringe Entklinkungskräfte benötigt und kurze Ausschaltzeiten erreicht. Er soll ausserdem montagefreundlich gestaltet sein und wenig Raum beanspruchen. Ferner soll der Mechanismus auf einfache Weise zur Erzeugung einer sprunghaften Kontaktbetätigung erweiterbar sein. Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass der Klinkenhebel und der Kontakthebel als vormontierte Einheit um eine gemeinsame gehäusefeste Achse schwenkbar sind und der Klinkenhebel über eine Schenkelfeder auf den Kontakthebel in Kontaktschliessrichtung einwirkt, wobei zur Entklinkung ein gesondert gelagerter Auslösehebel vorgesehen ist. Der Mechanismus kann so gestaltet sein, dass der Klinkenhebel über einen Schenkel der die gemeinsame Achse umschlingenden, sich mit dem anderen Schenkel am Gehäuse abstützenden, in Ausschaltrichtung wirkenden Schenkelfeder, in Einschaltstellung auf den Kontakthebel in Kontaktschliessrichtung einwirkt. Der Klinkenhebel kann aber auch mit dem Kontakthebel über eine in Einschaltstellung den Kontaktdruck erzeugende Feder verspannt sein, wobei zur Ausschaltung eine zweite, mit einem Ende auf den Klinkenhebel wirkende, die gemeinsame Achse umschlingende und sich mit dem anderen Ende an einem Gehäuseanschlag abstützende Schenkelfeder vorgesehen ist. Zur Erzielung einer sprunghaften Kontaktbetätigung ist auf der Achse des Auslösehebels ein den Kontakthebel beim Einschaltvorgang in öffnungsstellung vorübergehend arretierender Rasthebel vorgesehen, auf den der Bedienungsknebel in Entarretierungsrichtung einwirkt. Anhand der Zeichnung sei die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Schaltmechanismus in Enschaltstellung, während in Fig. 2 die Ausschaltstellung wiedergegeben ist. In Fig. 3 ist die sogenannte Draufschaltstellung dargestellt. In Fig. 4 bis 6 ist eine Variante des Mechanismus nach Fig. 1 bis 3 mit Zusatzhebel für sprunghafte Kontaktbetäti aung dargestellt. Der Schaltmechanismus nach Fig. 1 bis 3 besteht aus einem doppelarmigen Kontakthebel 1, der an einem Hebelarmende ein Kontaktstück 2 bildet, das mit einem ortsfesten Kontakt 3 zusammenwirkt. Der Kontakthebel ist zusammen mit einem ebenfalls doppelarmigen Klinkenhebel 4 auf einer gehäusefesten Achse 5 gelagert. Eine zugleich als Ausschalt- und Kontaktdruckfeder dienende Schenkelfeder 6 umschlingt die Achse 5 und greift mit dem einen Schenkel 6a zwischen den Klinkenhebel 4 und den kontaktseitigen Hebelarm des Kontakthebels 1, während der andere Schenkel 6b sich an einem Gehäuseanschlag 7 abstützt. Der Klinkenhebel 4 wirkt mit einem Ansatz 4a auf die Schenkelfeder 6 ein und greift mit diesem Ansatz an eine Abwinklung la des Kontakthebels 1 an. Der Kontakthebel hat an seinem kontaktseitigen Ende U-förmiges Querschnittprofil, so dass sich der Schenkel 6a der Schenkelfeder 6 und auch der kontaktseitige Hebelarm des Klinkenhebels zwischen den Seitenwangen des Kontakthebels befindet. Der Kontakthebel 1 bildet zusammen mit dem Klinkenhebel 4, der Schenkelfeder 6 und der Achse 5 eine Einheit, die vormontierbar ist und somit komplett in das Schaltergehäuse eingesetzt werden kann. Am verklinkungsseitigen Ende des Klinkenhebels ist eine Stahikugel 4b angebracht, vorzugsweise angeschweisst, die zusammen mit einer Abwinklung 8a eines Bügels 8 die Verklinkungsstelle bildet.Der Bügel 8 ist an einem Bedienungsknebel 9 angelenkt und steht ausserdem noch unter Wirkung eines um eine gehäusefeste Achse 10 schwenkbaren Auslösehebels 11. Der Auslösehebel wirkt mit einem Hebelarm 11a mit dem Bügel 8 zusammen. An dem anderen Hebelarm lib greift ein Stössel 12 einer nur angedeuteten magnetischen Auslösespule 13 an. An diesem Schenkel 11b sind auch Kupplungsmittel 14 zur Entklinkung benachbarter Mechanismen vorgesehen. Der kontaktferne Schenkel des Kontakthebels 1 kann den Auslösehebel 11 an seinem Schenkel 11a ebenfalls beeinflussen. Bei der Einschaltstellung nach Fig. 1 ist die Stahlkugel 4b des Klinkenhebels mit der Abwinklung 8a des Bügels 8 verklinkt. Der Ansatz 4a des Klinkenhebels drückt auf den Schenkel 6a der Schenkelfeder, die ihrerseits an der Rückseite des Steges 1b des Kontakthebels anliegt und diesen in der Kontaktschliessstellung festhält. Durch den Schenkel 6a der Schenkelfeder wird somit der Kontaktdruck für die Schliessstellung erzeugt. Bei einer elektromagnetischen Kurzschlussauslösung schlägt der Stössel 12 der Auslösespule 13 auf den Schenkel 11b des Auslösehebels und dreht diesen im Gegenuhrzeigersinn, so dass der Schenkel 11a den Bügel 8 von der Stahlkugel 4b des Klinkenhebels wegdrückt, wodurch die Verklinkung aufgehoben wird. Der Schenkel 6a der Schenkelfeder dreht jetzt über den Ansatz 4a des Klinkenhebels ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn, bis dieser an der Abwinklung 1a des Kontakthebels 1 anschlägt und diesen mitnimmt. Die Kontaktstelle 2, 3 wird somit geöffnet. Gleichzeitig schlägt der Auslösehebel mit einem Ansatz 11c auf den Kontakthebel und beschleunigt die Kontaktöffnung durch diese Schlagwirkung. Der Bedienungsknebel geht durch eine nicht dargestellte Feder ebenfalls in die in Fig. 2 dargestellte Ausschaltstellung über. Die Wiedereinschaltung des Mechanismus erfolgt in der Weise (Fig. 3), dass der Handbedienungsknebel 9 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird, wodurch der Bügel 8 der inzwischen mit seiner Abwinklung 8a wieder an der Stahlkugel 4b anliegt, den Klinkenhebel 4 mitnimmt, der seinerseits mit dem Ansatz 4a auf den Schenkel 6a der Schenkelfeder drückt. Durch Anlage dieses Schenkels 6a an der Rückseite des Steges 1b des Kontakthebelprofils wird der Kontakthebel mitgenommen und in die Schliessstellung geführt. Beim Weiterschwenken des Handbedienungsknebels in die in Fig. 1 dargestellte Lage wird die Schenkelfeder 6 weiter vorgespannt. Der Ansatz 4a des Klinkenhebels hebt dabei von der Abwinklung la des Kontakthebels ab, so dass der in Einschaltstellung erreichte Abstand zwischen dem Ansatz und der Abwinklung als Abbrandreserve zur Verfügung steht. Bei der Ausführung des Schaltmechanismus nach Fig. 4 bis 6 ist ebenfalls ein doppelarmiger, im Querschnitt mit U-förmigem Profil versehener Kontakthebel 20 vorgesehen, der zusammen mit einem einarmigen Klinkenhebel 23 und einer gemeinsamen Achse 24 sowie einer Feder 25 eine Einheit bildet. Kontakthebel und Klinkenhebel sind durch die Feder 25 gegeneinander verspannt, wobei die einerseits am Klinkenhebel und andererseits an der Rückseite des Kontakthebels anliegende Feder den Klinkenhebel im ausgeklinkten Zustand mit einer Kante 23a gegen die Rückseite 20a des Kontakthebels drückt. Die Achse 24 der Kontakthebel-Klinkenhebeleinheit ist im nicht dargestellten Schaltergehäuse ortsfest gelagert. Der Kontakthebel wirkt mit seinem Kontaktstück 21, mit einem ortsfesten Kontaktstück 22 zusammen. Die Feder 25 bildet dabei die Kontaktdruckfeder, während eine weitere Feder 26, die am Klinkenhebel 23 angreift, die Achse 24 umschlingt und sich mit dem anderen Ende an einem Gehäuseanschlag 27 abstützt, als Ausschaltfeder wirkt. Das verklinkungsseitige Ende 23b des Klinkenhebels 23 bildet eine Kugelkalotte, die wie bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 mit einer Abwinklung 8a eines Bügels 8 zusammenwirkt. Der Bügel 8 ist wie bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 an einem Bedienungskne bel 9 angelenkt und steht unter der Wirkung eines um eine gehäusefeste Achse 10 schwenkbaren Auslösehebels 11. Der Auslösehebel wirkt mit einem Hebelarm 11a mit dem Bügel 8 zusammen. Auf der Achse 10 sitzt ferner ein Rasthebel 28, der mit einem hakenförmigen Hebelarm 28a an einem am Kontakthebel angebrachten Stift 29 arretierbar ist. Der Stift 29 ist lediglich in zwei miteinander fluchtende Öffnungen der Wangen des Kontakthebels eingesteckt. Er durchgreift ein im Klinkenhebel vorgesehenes Langloch 23c und wird in nicht dargestellter Weise zwischen den Gehäusewänden geführt. Der andere Hebelarm 28b des Rasthebels wirkt mit einem Zapfen 9a des Bedienungsknebels 9 zusammen. Eine die Achse 10 umschlingende Feder 30 wirkt mit dem einen Ende auf den Rasthebel im Gegenuhrzeigersinn ein, während sie mit dem anderen Ende am Auslösehebel im Uhrzeigersinn angreift. Bei der Einschaltstellung nach Fig. 4 ist das kugelkalottenartige Ende 23b des Klinkenhebels 23 mit der Abwinklung 8a des Bügels 8 verklinkt. Der Bedienungsknebel 9 und der Bü gel 8 sind dabei in Übertotpunktlage miteinander verspannt, wobei der Klinkenhebel gegen die Wirkung der Feder 25 mit seiner Kante 23a von der Rückseite 20a des Kontakthebels 20 abgehoben ist. Die Feder 25 bringt dabei den Kontaktdruck an der Kontaktstelle auf. Der Abstand zwischen der Kante 23a und der Rückseite des Kontakthebels ist ein Mass für die Abbrandreserve an der Kontaktstelle. Der Rasthebel 28 ist in dieser Schaltstellung funktionslos. Die elektromagnetische Kurzschlussauslösung erfolgt wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3. Der Schalter geht dabei in die in Fig. 6 dargestellte Stellung über. Bei der Wiedereinschaltung des Mechanismus wird der Handbedienungsknebel 9 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, wodurch der Bügel 8 den Klinkenhebel und somit gleichzeitig den Kontakthebel mitnimmt. Durch den hakenartigen Hebelarm 28a des Rasthebels 28 wird der Kontakthebel 20 am Stift 29 festgehalten, so dass zunächst noch keine Berührung mit dem ortsfesten Kontakt 22 stattfindet (Fig. 5). Beim Weiterschwenken des Bedienungsknebels greift der Zapfen 9a hinter den Hebelarm 28b des Rasthebels und schwenkt diesen im Uhrzeigersinn, so dass der hakenartige Hebelarm 28a den Stift 29 schliesslich freigibt und der Kontakthebel durch die Vorspannung der Feder 25 sprungartig in die Einschaltstellung übergeht. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil die Kontakthebel-Klinkenhebeleinheit ausserhalb des Gerätes montiert werden kann und der Einbau in das Schaltergehäuse im verspannten Zustand möglich ist. Der Mechanismus erfordert verhältnismässig wenige Einzelteile, die vollautomatisch gefertigt und montiert werden können. Das Einsetzen des Rasthebels kann wahlweise sowohl bei der Ausführung nach Fig.lbis 3 als auch bei der nach Fig. 4 bis 6 erfolgen, falls Kontakt- und Klinkenhebel mit einer entsprechenden Aufnahme für den Arretierungsstift versehen sind. Ebenso kann der Mechanismus nach Fig. 4 bis 6 auch ohne Rasthebel verwendet werden, wenn die sprunghafte Kontaktbetätigung nicht erforderlich ist. 10 Seiten Beschreibung 7 Patentansprüche 2 Blatt Zeichnung mit 6 Fig.

Claims: Patentansprüche: 1 Schaltmechanismus für Leitungsschutzschalter, bei dem ein Bedienungsknebel über einen Klinkenhebel auf einen gefe derten Kontakthebel einwirkt und mit Hilfe eines an ihm angelenkten Bügels mit dem Klinkenhebel eine Verklinkungs stelle bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinken hebel (4, 23) und der Kontakthebel (1, 20) als vormontier te Einheit um eine gemeinsame gehäusefeste Achse (5, 24) schwenkbar sind und der Klinkenhebel über eine Schenkel feder (6, 25) auf den Kontakthebel in Kontaktschliessrich tung einwirkt, wobei zur Entklinkung ein gesondert ge lagerter Auslösehebel (11) vorgesehen ist. 2 Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel (4) über einen Schenkel (6a) der die gemeinsame Achse (5) umschlingenden, sich mit dem anderen Schenkel (6b) am Gehäuse abstützenden, in Ausschaltrich tung wirkenden Schenkelfeder, in Einschaltstellung auf den Kontakthebel (1) in Kontaktschliessrichtung einwirkt (Fig. 1 - 3). 3 Schaltmechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der eine Schenkel (6a) der Schenkelfeder sich zwischen dem Ende des einen Hebelarmes des doppelar migen Klinkenhebels (4) und der Rückseite des Kontakthe bels (1) befindet und dieses Ende mit einem Ansatz (la) des ebenfalls doppelarmigen Kontakthebels in Ausschalt richtung zusammenwirkt (Fig. 1 - 3). 4 Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Klinkenhebel (23) mit dem Kontakthebel (20) über eine in Einschaltstellung den Kontaktdruck erzeu gende Feder (25) verspannt ist und zur Ausschaltung eine zweite, mit einem Ende auf den Klinkenhebel wirkende, die gemeinsame Achse (24) umschlingende und sich mit dem an deren Ende an einem Gehäuseanschlag (27) abstützende Schenkelfeder (26) vorgesehen ist (Fig. 4 - 6). 5 Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass um die Achse (10) des Auslösehebels (11) ein den Kontakthebel beim Einschaltvorgang in Öffnungs stellung vorübergehend arretierender Rasthebel (28) vor gesehen ist, auf den der Bedienungsknebel (9) in Entarre tierungsrichtung einwirkt (Fig. 4 - 6). 6 Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der doppelarmige Rasthebel (28) in Arretie rungsstellung mit einem hakenartigen Hebelarm (28a) den Kontakthebel (20) an einem an ihm angebrachten Stift (29) festhält, während der andere Hebelarm (28b) beim Einschalt vorgang im Schwenkweg eines Zapfens (9a) des Bedienungs knebels (9) liegt (Fig. 4 - 6). 7 Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der Rasthebel (28) mit dem Auslösehebel (11) durch eine die gemeinsame Achse (10) umschlingende Schenkelfeder (30) in Verrastungsrichtung verspannt ist und der Auslösehebel in Entklinkungsgegenrichtung unter Spannung steht (Fig. 4 - 6).

Inventors: BOKER, GUNTER, KROPP, DIETER, SCHEDLER, GEORG, Böker, Günter
Applicants: LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1981
Main classification: H01H71
IPC codes: H01H71, H01H5