DE10129498C1 - Mehrpoliges elektrisches Schaltgerät mit Schaltschloss - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehrpoliges Schaltgerät mit Schaltstellungsanzeige. Das Schaltgerät (2) enthält ein mehrpoliges Kontaktsystem (17) mit einer gemeinsamen Schaltwelle (16) und ein Schaltschloss (18). Das Schaltschloss (18) enthält zwischen feststehenden Seitenblenden (19) einen kraftschlüssig gelagerten Antriebshebel (28), einen Kniehebelmechanismus mit einem Federkraftspeicher und einen Stützhebel (58). Der Antriebshebel (18) ist mit einem starren Gegenanschlag (66) ausgestattet, der nach einem Auslösevorgang bei nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakten (34, 36) unter der Kraftwirkung des Federkraftspeichers auf einen Anschlag (32) der Schaltwelle (16) trifft.

Description

Die Erfindung betrifft mehrpolige Schaltgeräte für Niederspannung mit einem Schalt­ schloss mit Schaltstellungsanzeige nach den Oberbegriffen der unabhängigen An­ sprüche, insbesondere Leistungsschalter oder Lasttrennschalter.

Aus der Druckschrift EP-0462769-A2 ist ein Leistungsschalter für Niederspannung bekannt, dessen Betätigungsgriff innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs beweg­ lich ist. Das Schaltgerät enthält ein Gehäuse, in dem ein Schaltschloss, Anschluss­ mittel, ein Kontaktsystem und ein Auslösesystem angeordnet sind. Das mehrpolige Kontaktsystem enthält feststehende Kontaktanordnungen und bewegliche Kontaktan­ ordnungen, die über alle Pole hinweg durch eine querliegende Schaltwelle verbunden und durch das Schaltschloss in und außer Verbindung mit den feststehenden Kon­ taktanordnungen bringbar sind, wodurch eine durchgehende elektrische Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Anschlussmitteln hergestellt bzw. aufgetrennt wird. Das Schaltschloss besteht aus einem Antriebshebel, der kippbar in beidseitigen, feststehenden Seitenblenden gelagert ist und mit einem Betätigungsgriff aus einer Öffnung des Gehäuses ragt, aus einem Kniehebelmechanismus mit einem oberen Kniehebel, einem unteren Kniehebel und einem Federkraftspeicher, wobei die Knie­ hebel über eine Kniehebelachse gelenkig miteinander verbunden sind, der Feder­ kraftspeicher zwischen Kniehebelachse und Antriebshebel angreift und der untere Kniehebel gelenkig mit der Schaltwelle verbunden ist, und aus einem zwischen den Seitenplatten schwenkbar gelagerten Stützhebel, der zum einem mit dem oberen Kniehebel gelenkig verbunden ist und zum anderen in Verbindung mit einem Verklin­ kungsmechanismus bringbar ist, worauf der Stützhebel sich gegen den Verklin­ kungsmechanismus abstützt. Der Verklinkungsmechanismus steht in Wirkverbindung mit einem elektronischen Auslösesystem, das die durch das Schaltgerät fließenden Polströme erfasst und beim Überschreiten einstellbarer Grenzwerte eine verzögerte oder unverzögerte Freigabe des Stützhebels bewirkt, was unter dem Einfluss des Federkraftspeichers zu einem Auslösen des Schaltschlosses und damit Öffnen des Kontaktsystems führt. Das Schaltschloss ist so ausgelegt, dass der Antriebshebel eine eindeutige Ein-Stellung bei geschlossenem Kontaktsystem und eine davon ein­ deutig unterscheidbare Aus-Stellung bei geöffnetem Kontaktsystem einnimmt. Der untere Kniehebel ist mit einem Fortsatz ausgestattet, der bei einem Versuch, den An­ triebshebel im Falle einer nicht von seiner zugehörigen feststehenden Kontaktanord­ nung trennbaren beweglichen Kontaktanordnung - beispielweise bei Verschweißun­ gen infolge eines Kurzschlussfalles - in die Aus-Stellung zu bewegen, gegen die Schaltwelle anschlägt. Dadurch wird ein gewaltsames Überführen des Antriebshebels in die Aus-Stellung blockiert, um insbesondere ein Abschließen des Betätigungsgriffes in der Aus-Stellung bei nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakten zu verhindern. Nachteilig bei dieser Lösung ist zum einen die von dem Betätigungshebel auf die Schaltwelle übertragene geringe Kraft zum Aufbrechen der nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakte und zum anderen, dass durch die Bewegungsbegrenzung des Antriebshebels bei nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakten ein mit dem Betäti­ gungsgriff verbundener Motor- oder Elektromagnetantrieb Gefahr läuft, Schaden zu nehmen. Das elektronische Auslösesystem kann für den Fachmann offensichtlich durch ein thermomagnetisches Auslösesystem ersetzt werden.

Die Druckschrift DE-33 36 207-C3 offenbart einen Leistungsschalter mit festen Kon­ takten und mit beweglichen Kontakten, die von entsprechenden, über eine Schalt­ welle starr miteinander verbundenen Armen getragen und in der Ein-Stellung des Schalters von Kontaktdruckfedern gegen die festen Kontakte gedrückt werden, sowie mit einem Antriebshebel, der über ein Kniehebelsystem zumindest mit einem der Arme verbunden ist, um die Arme durch Kraftfedern jäh in eine von beiden Stellungen zu bewegen, in der die Kontakte entweder geschlossen oder geöffnet sind. Mit dem formschlüssig gelagerten Antriebshebel ist ein Teil starr verbunden, das bei ver­ schweißten Kontakten gegen ein entsprechendes Anschlagelement eines der Arme bei einer Zwischenstelle des Öffnungsweges des Antriebshebels anschlägt und hier­ durch ein Überführen des Antriebshebels in die Aus-Stellung verhindert. Das An­ schlagelement besteht aus einem Profil, das am entsprechenden, einen beweglichen Kontakt tragenden Arm befestigt ist und einen Schenkel umfasst, an dem die Kon­ taktdruckfedern verankert sind, welche die beweglichen Kontakte gegen die festen Kontakte drücken. Der Schenkel ist bezüglich der Schaltwelle auf der dem bewegli­ chen Kontakt abgewandten Seite des Armes angeordnet. Bei dieser Lösung ist die auf die Schaltwelle übertragene Kraft zum Aufbrechen verschweißter Kontakte höher als bei der vorgenannten Lösung, jedoch bleibt als Nachteil bestehen, dass bei ver­ schweißten Kontakten ein mit dem Betätigungsgriff verbundener Motor- oder Elektro­ magnetantrieb Gefahr läuft, Schaden zu nehmen.

Aus der Druckschrift US-3614685-A ist ein gattungsgemäßer Leistungsschalter mit einem mehrpoligen Kontaktsystem bekannt. Das Schaltschloss besteht aus einem kippbar in feststehenden Seitenblenden gelagerten Antriebshebel mit einem Betäti­ gungsgriff, aus einem Kniehebelmechanismus mit einem oberen Kniehebel, einem unteren Kniehebel und einem Federkraftspeicher, und aus einem zwischen den Sei­ tenplatten schwenkbar gelagerten Stützhebel. Die Kniehebel sind über eine Kniehe­ belachse gelenkig miteinander verbunden. Der Federkraftspeicher greift zwischen Kniehebelachse und Antriebshebel an. Der untere Kniehebel ist gelenkig mit einer Schaltwelle verbunden. Die Schaltwelle trägt bewegliche Kontaktanordnungen mit gegen die Wirkung von Kontaktdruckfedern innerhalb des sogenannten Durchhubs schwenkbaren einarmigen beweglichen Kontakten. Der Stützhebel ist mit dem oberen Kniehebel gelenkig verbunden. Nach einem Auslösevorgang ist das Schaltschloss zurücksetzbar, indem der Stützhebel durch Überführen des Antriebshebels jenseits über seine Aus-Stellung hinaus in eine abstützende und unter Wirkung des Feder­ kraftspeichers stehende Verbindung mit einem in Wirkverbindung mit Auslösemitteln stehenden Verklinkungsmechanismus zu bringen ist. Die Schaltwelle ist mit einem starren Anschlagelement ausgestattet. Wenn nach einem Auslösevorgang mindes­ tens in einem Pol die Kontakte infolge Verschweißens nicht öffnen, wird der Stützhe­ bel von dem Verklinkungsmechanismus freigegeben und der Antriebshebel verbleibt weiterhin in seiner Ein-Stellung. Der Antriebshebel kann infolge seiner ausschließlich kraftschlüssig durch den Federkraftspeicher bewirkten Lagerung bei verschweißten Kontakten zwangsweise in Richtung seiner Aus-Stellung bewegt werden. Es gelingt in diesem Falle jedoch nicht, den Stützhebel wieder in Eingriff mit dem Verklinkungs­ system zu bringen, da bei dem Versuch, den Antriebshebel zwangsweise über die Aus-Stellung hinaus zu überführen, die Bewegung des Stützhebels durch Anschlagen an das Anschlagelement begrenzt wird. Nach Loslassen des zwangsweise betätigten Betätigungsgriffes kehrt der Antriebshebel in die Ein-Stellung zurück. Bei dieser Lö­ sung kann die Ausschaltbewegung eines mit dem Betätigungsgriff verbundenen Mo­ tor- oder Elektromagnetantriebes im Falle einer Kontaktverschweißung im Schaltgerät ohne Schaden für den Antrieb ausgeführt werden. Als Nachteil ist zu verzeichnen, dass beim zwangsweisen Überführen des Antriebshebels in die Aus-Stellung eine nur geringe Kraft zum Aufbrechen der verschweißten Kontakte auf die Schaltwelle über­ tragen wird.

Aus der Druckschrift DE-198 41 685-A1 ist weiterhin ein Schaltgerät mit Überstrom­ auslösung bekannt, das ein Schaltgerätegehäuse, ein mehrpoliges Kontaktsystem und ein Schaltschloss aufweist. Das in Seitenblenden gelagerte Schaltschloss besteht aus einem durch eine Betätigungsgriff betätigbaren Antriebshebel, der mittels eines Federkraftspeichers auf einen Kniehebelmechanismus einwirkt, der eine Wirkverbin­ dung zwischen einer Schaltwelle und über einen Stützhebel zu einem Verklinkungs­ mechanismus herstellt. Ein Sperrhebel ist auf einer der Seitenblenden angeordnet. Der Sperrhebel ist mit seinem einen Ende an einer Satelliten-Achse der Schaltwelle und mit seinem anderen Ende an einem positionsfesten Stift angelenkt. Der Stift ist an der Seitenblende befestigt und in einem in dem Sperrhebel ausgebildeten Langloch geführt. Am langlochseitigen Ende des Sperrhebels ist ein Vorsprung ausgebildet, der mit einem am Antriebshebel ausgebildeten Aufnahmeabschnitt in Eingriff bringbar ist. Durch das Zusammenwirken von Sperrhebel und Antriebshebel wird die Überführung des Betätigungsgriffes in die Aus-Stellung bei blockiertem Kontakt verhindert. Beim Versuch, den Betätigungsgriff trotzdem in die Aus-Stellung zu bewegen, wird über die Wirkungskette Antriebhebel, Sperrhebel und Satelliten-Achse nur ein geringes Dreh­ moment auf die Schaltwelle übertragen. Nachteilig bei dieser Lösung ist zum einen die von dem Betätigungshebel auf die Schaltwelle übertragene geringe Kraft zum Aufbrechen des blockierten Kontaktes und zum anderen die Gefahr, dass durch den festgelegten Antriebshebel ein mit dem Betätigungsgriff verbundener Motor- oder Elektromagnetantrieb Schaden nimmt.

Die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik treten auch dann auf, wenn die beschriebenen Lösungen auf mit oder ohne Auslösemitteln ausgestattete Lasttrennschalter übertragen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakten, sowohl eine hohe Öffnungskraft auf diese Kontakte als auch ein zwangs­ weises Überführen des Antriebshebels aus der Ein-Stellung bewirken zu können.

Ausgehend von einem Schaltgerät der eingangs genannten Art wird die Aufgabe er­ findungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen zu ent­ nehmen sind.

Durch die direkte Verbindung von unterem Kniehebel und Schaltwelle nimmt unab­ hängig vom Abnutzungsgrad der Kontakte der Antriebshebel je nach Schaltzustand des Schaltgerätes eine präzise Ein-Stellung oder eine präzise Aus-Stellung ein. Die Präzision der Ein- und der Aus-Stellung ist besonders bei Kontaktsystemen von Vor­ teil, die mit Kontaktbrücken als bewegliche Kontakte ausgestattet sind, da durch die damit verbundene zweifache Schaltstrecke nur ein halbierter Öffnungshub aufge­ bracht wird und damit nur relativ geringe Abfragewege für den Antriebshebel gegen­ über den beweglichen Kontakten zur Verfügung stehen. Sollten nach einem zwangs­ weisen Ausschaltversuch (mit oder ohne vorhergehendem Auslösevorgang) nicht alle Kontakte ordnungsgemäß öffnen, dann trifft der Gegenanschlag des Antriebshebels auf den Anschlag der Schaltwelle, wodurch in leichten Fällen ein Aufbrechen ver­ schweißter Kontakte erfolgt. In schwerwiegenden Fällen bleibt mindestens ein Kon­ taktpaar ungeöffnet, worauf der Antriebshebel eine deutlich von der Aus-Stellung un­ terscheidbare Position beibehält. Beim zwangsweisen Überführen des Antriebshebels in die Aus-Stellung im Falle von nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakten wird der Federkraftspeicher durch den kraftschlüssig in den Seitenblenden gelagerten An­ triebshebel überspannt und damit eine erhöhte Kraft zum zwangsweisen Öffnen der nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakte über den Gegenanschlag des Antriebshe­ bels auf den Anschlag des Schaltwelle übertragen. Bei erfolglosem Öffnungsversuch, insbesondere bei nicht gelungenem Aufbrechen verschweißter Kontakte, verlässt nach Loslassen des Betätigungsgriffes der Antriebshebel unter der Wirkung des Fe­ derkraftspeichers deutlich sichtbar die Aus-Stellung. Die kraftschlüssige, d. h. nach­ giebige Lagerung des Antriebshebels bewahrt bei entsprechender Dimensionierung einen mit dem Betätigungshebel verbundenen Motor- oder Elektromagnetantrieb vor Zerstörung.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich sowohl bei Schaltgeräten, die ein auslösen­ des Schaltschloss mit einem schwenkbaren Stützhebel aufweisen, als auch bei Schaltgeräten, die einen festliegenden Stützhebel aufweisen, anwenden. Zu der ers­ ten Gruppe von Schaltgeräten gehören Leistungsschalter und Lasttrennschalter mit Auslösemitteln, zu der zweiten Gruppe von Schaltgeräten gehören Lasttrennschalter ohne Auslösemittel.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht in der Ausbildung des Anschla­ ges oder bzw. und des Gegenanschlages als Hebelarm. Damit lässt sich zum einen der Auftreffpunkt von Anschlag und Gegenanschlag im Verlaufe des zwangsweisen Überführens des Antriebshebels festlegen und zum anderen eine günstige Kraftwir­ kung auf die Schaltwelle zum zwangsweisen Öffnen nicht ordnungsgemäß geöffneter Kontakte erzielen. Es ist zweckmäßig, die Bewegung des Antriebshebels jenseits der Aus-Stellung durch einen Anschlag der Seitenblenden zu begrenzen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht auch darin, dass durch einen beim zwangs­ weisen Überführen des Antriebshebels in die Aus-Stellung eintretenden elastischen Formschluss zwischen dem Antriebshebel und dem Schaltgerätegehäuse, insbeson­ dere dessen Deckelteil, über Gegenanschlag und Anschlag eine zusätzliche aufbre­ chende Kraft auf verschweißte Kontakte ausgeübt wird.

Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das mehrpolige Kontaktsystem mit einer seiner Polzahl entsprechenden Anzahl von zweifach unterbrechenden Kontakt­ brücken, insbesondere Drehkontaktbrücken, ausgestattet ist. Eine andere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Schaltwelle aus Schaltwellenabschnitten und da­ zwischen befindlichen Verbindungselementen besteht, die wenigstens zum Teil mit dem unteren Kniehebel verbunden sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schaltgerät in auseinander gezogener perspektivi­ scher Darstellung;

Fig. 2 Schaltschloss und mittlerer Pol des Kontaktsystems des Schaltgerätes nach Fig. 1 in zusammengesetzter perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 Schaltschloss und mittlerer Pol in Ein-Stellung in teilweise gebrochener Seitenansicht;

Fig. 4 Schaltschloss und mittlerer Pol in Ausgelöst-Stellung bei ordnungsgemäß geöffneten Kontakten in teilweise gebrochener Seitenansicht;

Fig. 5 wie Fig. 4, jedoch bei verschweißten Kontakten und mit losgelassenem Betätigungsgriff;

Fig. 6 wie Fig. 5, jedoch mit bis in Aus-Stellung zwangsweise überführtem Betäti­ gungsgriff.

Nach Fig. 1 ist das als Niederspannungs-Leistungsschalter ausgebildetes dreipoliges Schaltgerät 2 mit einem Zweifachgehäuse versehen. Jedem der drei Pole ist eine feststehende Kontaktanordnung mit zwei feststehenden Kontaktschienen 4 und 6, eine bewegliche Kontaktanordnung 8 in Form einer drehsymmetrischen schwenkbare Kontaktbrücke sowie zwei Lichtbogenlöschkammern 10 zugeordnet, die zusammen in einem Schaltkammergehäuse, bestehend aus einem Oberteil 11 und einem Unterteil 12, angeordnet sind. Jede bewegliche Kontaktanordnung 8 ist in einem Schaltwel­ lenabschnitt 14 gelagert, der seinerseits im Schaltkammergehäuse 11, 12 lagert. Die drei um eine Schaltwellenachse 13 schwenkbaren Schaltwellenabschnitte 14 (siehe auch Fig. 2) sind über zwei Verbindungselemente 15 verdrehfest miteinander verbun­ den. Die drei Schaltwellenabschnitte 14 und die beiden Verbindungsstücke 15 bilden eine für alle Pole gemeinsame Schaltwelle 16. Die feststehenden Kontaktanordnun­ gen 4 und 6, die beweglichen Kontaktanordnungen 8 und die Schaltwelle 16 bilden das dreipolige Kontaktsystem 17 des Schaltgerätes 2. Der Aufbau eines derartigen Kontaktsystems und dessen Einbau und Lagerung in einem derartigen Schaltkam­ mergehäuse ist in der Druckschrift EP 1037239 A2 im Einzelnen beschrieben. Die Schaltwelle 16 ist mit einem Schaltschloss 18 gekoppelt, das zum Schließen, Öffnen und Auslösen des Schaltgerätes 2 dient und über dem mittleren Pol angeordnet ist. Das Unterteil 12, das Oberteil 11 und das Schaltschloss 18 sind über gemeinsame Befestigungsmittel in Form von Schrauben 20 und Gewindeaufnahmen 21, die in beidseitigen Seitenblenden 19 des Schaltschlosses 18 angeordnet sind, kraftschlüs­ sig miteinander verbunden. Das Schaltkammergehäuse 11, 12 und das Schaltschloss 18 sind in einem aus einem Bodenteil 22 und einem Deckelteil 24 bestehenden Schaltgerätegehäuse angeordnet. Das Deckelteil 22 ist mit einer Aussparung 26 ver­ sehen, durch die ein mit einer bogenförmigen Blende 29 versehener Antriebshebel 28 des Schaltschlosses 18 mit einem Betätigungsgriff 30 nach außen ragt. Im Fertigzu­ stand des Schaltgerätes 2 ist das Bodenteil 22 mit dem Deckelteil 24 verschraubt, wobei sich die Blende 29 unterhalb des Deckelteils 24 befindet.

Gemäß Fig. 2 und Fig. 3 ist die Schaltwelle 16 mit einem starren Anschlag 32 aus­ gestattet, der als hebelarmartiger Ansatz an einem der Verbindungsstücke 15 ausge­ bildet ist. Die von den Schaltwellenabschnitten 14 getragenen beweglichen Kontakt­ anordnungen 8 sind an beiden Enden mit beweglichen Kontakten 36 ausgestattet, die unter der Wirkung von Kontaktdruckfedern 39 auf feststehenden Kontakten 34 der Kontaktschienen 4 und 6 aufliegen. Beim Übergang des Schaltgerätes 2 von Ein- in den Aus-Zustand ist vor dem eigentlichen Öffnen der Kontakte 34, 36 von dem Schaltwellenabschnitt 14 der sogenannte Durchhub D zu überwinden, bis die An­ schlagflächen 37 des Schaltwellenabschnittes 14 auf die gegenüberliegenden An­ schlagflächen 38 der beweglichen Kontaktanordnung 8 treffen. Der Durchhub D ver­ ringert sich mit zunehmender Abnutzung der Kontakte 34, 36 und wird durch die Kontaktdruckfedern 39 eingestellt.

Der U-förmig ausgebildete Antriebshebel 28 des Schaltschlosses 18 ist gegenüber dem Betätigungsgriff 30 mit einem U-förmigen Ausschnitten 40 versehen, mit denen der Antriebshebel 28 unter der Wirkung eines Federkraftspeichers 42 in Form einer schraubenförmigen Zugfeder auf Lagerzapfen 44, die an den feststehenden Seiten­ blenden 19 angebracht sind, kraftschlüssig sowie kippbar lagert. Der Antriebshebel 28 nimmt bei geschlossenem Kontaktsystem 17 eine Ein-Stellung und bei geöffnetem Kontaktsystem 17 eine Aus-Stellung oder eine Ausgelöst-Stellung ein, die gegenüber der in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Ein-Stellung im Uhrzeigersinn versetzt sind. Das Schaltschloss 18 enthält einen Kniehebelmechanismus mit dem Federkraftspeicher 42 und jeweils einem beidseitig des Federkraftspeichers 42 angeordneten oberen Kniehebel 46 sowie unteren Kniehebel 48. Die Kniehebel 46, 48 sind über eine Knie­ hebelachse 50 gelenkig miteinander verbunden. Der Federkraftspeicher 42 greift ei­ nerseits an der Kniehebelachse 50 und anderseits an dem Antriebshebel 28 unterhalb des Betätigungsgriffes 30 an. Die unteren Kniehebel 48 sind über eine erste Gelenk­ achse 52 jeweils gelenkig mit einem der Verbindungsstücke 15 und damit mit den Schaltwellenabschnitten 14 verbunden (siehe auch Fig. 1). Zu dem Schaltschloss 18 gehören weiterhin ein in Wirkverbindung mit nicht dargestellten Auslösemitteln ste­ hender Verklinkungsmechanismus 54 und ein zwischen den Seitenblenden 19 auf einer Lagerachse 56 schwenkbar gelagerter Stützhebel 58. Der Stützhebel 58 ist über eine zweite Gelenkachse 60 mit den oberen Kniehebeln 46 gelenkig verbunden. Unter der Kraftwirkung des Federkraftspeichers 42 stützt sich der Stützhebel 58 über seine Verklinkungsfläche 62 gegen eine Klinke 64 des Verklinkungsmechanismus 54 ab. Der Antriebshebel 28 ist im Bereich des U-förmigen Ausschnittes 40 mit einem als Hebelarm ausgebildeten starren Gegenanschlag 66 ausgestattet.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie nach dem Auftreten eines Fehlers in dem mit dem Schalt­ gerät 2 verbundenen Lastkreis, beispielsweise infolge einer Überlastung oder eines Kurzschlusses, das Schaltschloss 18 in den ausgelösten Zustand übergegangen ist und alle Kontakte 34, 36 des Kontaktsystems 17 ordnungsgemäß geöffnet worden sind. Durch den Auslösevorgang ist der Stützhebel 58 von dem Verklinkungsmecha­ nismus 54 freigegeben worden. Der freigegebene Stützhebel 58 schwenkt unter der Wirkung des Federkraftspeichers 42 entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Lager­ achse 56, worauf das Kniehebelsystem nach oben gerissen wird. Das hat zur Folge, dass zum einen durch die nach oben bewegten unteren Kniehebel 46 die Schaltwel­ lenabschnitte 14 um ihre Schaltwellenachse 13 im Uhrzeigersinn verschwenkt werden und zum anderen der Antriebshebel 28 mit seinem Betätigungsgriff 30 durch Kippen um die Lagerzapfen 44 die gezeigte Ausgelöst-Stellung einnimmt, die sich zwischen der Ein- und der Aus-Stellung befindet. Durch das Verschwenken des Schaltwellen­ abschnittes 14 wird nach anfänglicher Überwindung des Durchhubs D (siehe hierzu Fig. 3) die jeweilige bewegliche Kontaktanordnung 8 von der zugehörigen feststehen­ den Kontaktanordnung 4, 6 getrennt. Beim ordnungsgemäßen Öffnen des Kontakt­ systems 17 findet keine Berührung zwischen dem Gegenanschlag 66 des Antriebs­ hebels 28 und dem Anschlag 32 der Schaltwelle 16 statt.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie nach dem Auftreten eines Kurzschlusses in dem mit dem Schaltgerät 2 verbundenen Lastkreis keine ordnungsgemäße Öffnung des Kontakt­ systems 17 infolge von Verschweißungen zwischen den Kontakten 34, 36 stattfindet. Nach Betätigung des Antriebshebels 28 in Richtung Aus-Stellung, d. h. bei Ver­ schwenken des Antriebshebels 28 um die Lagerzapfen 44 im Uhrzeigersinn, versucht das Kniehebelsystem unter der Wirkung des Federkraftspeichers 42 die unteren Kniehebel 48 nach oben zu ziehen. Der gleiche Bewegungsablauf findet im übrigen nach Freigabe des Stützhebels 58 infolge eines Auslösevorgangs statt. Die unteren Kniehebel 48 nach oben zu ziehen gelingt durch die infolge der Kontaktverschwei­ ßung festgehaltenen beweglichen Kontaktanordnung 8 jedoch nur bis zur Überwin­ dung des Durchhubs (siehe hierzu Fig. 3) durch den Schaltwellenabschnitt 14. Durch Beaufschlagen mit einem äußeren Drehmoment M in Richtung Aus-Stellung, bei­ spielsweise durch einen Bediener oder einen Motorantrieb, tritt der Antriebshebel 28 mit seinem Gegenanschlag 66 auf den Anschlag 32 der Schaltwelle 16. Dieses Auf­ treffen kann bei leichten Kontaktverschweißungen ein Öffnen der Kontakte 34, 36 und damit ein ordnungsgemäßes Öffnen des Kontaktsystems 17 bewirken. Im anderen Fall bleibt der Antriebshebel 28 mit seinem Betätigungsgriff 30 in der gezeigten Stel­ lung stehen, die sich noch deutlich genug von der Aus-Stellung unterscheidet.

In Fig. 6 ist der Fall dargestellt, wenn ausgehend von der in Fig. 5 gezeigten Situation durch Beaufschlagen mit einer Kraft F der Antriebshebel 28 über die Stellung gemäß Fig. 5 im Uhrzeigersinn hinaus zwangsweise in die Aus-Stellung überführt wird. Die Kraft F kann entweder manuell durch einen Bediener oder durch ein mit dem An­ triebshebel 28 verbundenes Antriebsmittel aufgebracht werden. Bei dieser zwangs­ weisen Bewegung des Antriebshebels 28 stützt sich dessen hebelartiger Gegenan­ schlag 66 gegen den hebelartigen Anschlag 32 der Schaltwelle 16 ab, wodurch der Antriebshebel 28 mit seinen U-förmigen Ausschnitten 40 entgegen der Kraftwirkung des Federkraftspeichers 42 von den Lagerzapfen 44 abgehoben wird. Die Seiten­ blenden 19 bilden einen Begrenzungsanschlag 68, der die zwangsweise Überführung des Antriebshebels 28 über die Aus-Stellung hinaus begrenzt. Im Verlauf der zwangsweisen Überführung des Antriebshebels 28 in die Aus-Stellung gelangt des­ sen bogenförmige Blende 29 in zunehmenden mechanischen Kontakt mit der Unter­ seite des Deckelteils 24. Infolge der dabei auftretende elastische Verformung des Deckelteils 24 wird über den Antriebshebel 28 durch den Gegenanschlag 66 eine zu­ sätzliche Kraftwirkung auf den Aufschlag 32 ausgeübt, die möglicherweise ein Auf­ brechen der verschweißten Kontakte 34, 36 bewirken kann.

Die beschriebene Nachgiebigkeit des Schaltschlosses 18 bewirkt zweierlei: Zum ei­ nen wird ein mit dem Antriebshebel verbundenes Antriebsmittel beim Versuch, das mit verschweißten Kontakten 34, 36 behaftete Schaltgerät 2 auszuschalten, vor Zerstörung bewahrt. Zum anderen werden die an dem Antriebhebel 28 angreifenden Kraftwirkungen, die zum einen vom Federkraftspeicher 42 und zum anderen von dem elastischen Formschluss zwischen Deckelteil 24 und Blende 29 bewirkte werden, über den Gegenanschlag 66, den Anschlag 32 und die Schaltwelle 16 auf die bewegliche Kontaktanordnung 8 übertragen, was in etlichen Fällen zum Aufbrechen der verschweißten Kontakte 34, 36 und damit ordnungsgemäßen Öffnen des Kontaktsystems 17 führen kann. Das dabei auf die bewegliche Kontaktanordnung 8 ausgeübte Drehmoment nimmt mit fortschreitender zwangsweiser Überführung des Antriebshebels 28 in die Aus-Stellung zu. Nach Loslassen des Betätigungsgriffes 30 des zwangsweise in die Aus-Stellung überführten Antriebshebels 28 kehrt dieser un­ ter der Wirkung des Federkraftspeichers 42 und der elastischen Rückformung des Deckelteils 24 in die Stellung gemäß Fig. 5 zurück, womit das nicht ordnungsgemäße Öffnen des Kontaktsystems 17 deutlich sichtbar signalisiert wird. Es sind im übrigen Vorrichtungen bekannt, beispielsweise nach Druckschrift EP 0450699 A2, mit denen das Abschließen eines Schaltgerätes bei nicht ordnungsgemäß geöffnetem Kontakten verhindert wird.

Mit einem zwischen den Seitenblenden 19 durch eine zusätzliche Befestigungsachse 57 festgelegen Stützhebel 58 (siehe Fig. 3) besteht ein erfindungsgemäßes Schaltge­ rät, dessen Schaltschloss nicht ausgelöst werden kann, wobei Auslösemittel und Ver­ klinkungsmechanismus sich erübrigen. Auch mit dieser Lösung wird bei nicht ord­ nungsgemäß geöffneten Kontakten 34, 36 sowohl eine hohe Öffnungskraft bewirkt als auch ein zwangsweises Überführen des Antriebshebels 28 aus der Ein-Stellung in die Aus-Stellung ermöglicht.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Aus­ führungsformen. So läßt sich die Erfindung beispielsweise dahingehend umgestalten, indem als bewegliche Kontaktanordnung eine linear verschiebliche Kontaktbrücke oder ein einarmiger schwenkbarer Kontaktarm verwendet wird.

Bezugszeichenliste

2

Schaltgerät

4

,

6

feststehende Kontaktanordnung

8

bewegliche Kontaktanordnung

10

Lichtbogenkammer

11

,

12

Schaltkammergehäuse

13

Schaltwellenachse

14

Schaltwellenabschnitt

15

Verbindungsstück

16

Schaltwelle

17

Kontaktsystem

18

Schaltschloss

19

Seitenblenden

20

,

21

Befestigungsmittel

22

,

24

Schaltgerätegehäuse

26

Aussparung

28

Antriebshebel

29

Blende

30

Betätigungsgriff

32

Anschlag

34

feststehender Kontakt

36

beweglicher Kontakt

37

;

38

Anschlagfläche

39

Kontaktdruckfeder

40

Ausschnitt

42

Federkraftspeicher

44

Lagerzapfen

46

oberer Kniehebel

48

unterer Kniehebel

50

Kniehebelachse

52

erste Gelenkachse

54

Verklinkungsmechanismus

56

Lagerachse

57

Befestigungsachse

58

Stützhebel

60

zweite Gelenkachse

62

Verklinkungsfläche

64

Klinke

66

Gegenanschlag

68

Begrenzungsanschlag
D Durchhub
F Kraft
M Drehmoment

Claims (8)

1. Mehrpoliges elektrisches Schaltgerät, wie Leistungsschalter oder Lasttrennschal­ ter mit Auslösung, mit
einem aus einem Unterteil (22) und einem Deckelteil (24) bestehenden Schaltgerätegehäuse,
einem mehrpoligen Kontaktsystem (17), bestehend aus feststehenden Kon­ taktanordnungen (4, 6) mit feststehenden Kontakten (34), einer mit einer gemeinsamen Schaltwelle (16), die mit einem hierzu starren Anschlag (32) ausgestattet ist, und von der Schaltwelle (16) getragenen beweglichen Kontaktanordnungen (8) mit gegen die Wirkung von Kontaktdruckfedern (39) schwenkbeweglichen Kontakten (36)
und einem Schaltschloss (18), bestehend aus einem Antriebshebel (28), der einerseits mit einem Betätigungsgriff (30) versehen ist und anderseits unter der Wirkung eines Federkraftspeichers (42) in feststehenden Seitenblenden (19) im wesentlichen kraftschlüssig lagert sowie bei geschlossenem Kontakt­ system (17) eine Ein-Stellung, dagegen bei geöffnetem Kontaktsystem (17) eine Aus-Stellung einnimmt, einem Kniehebelmechanismus mit wenigstens ei­ nem oberen Kniehebel (46), wenigstens einem unteren Kniehebel (48) und dem Federkraftspeicher (42), wobei die Kniehebel (46, 48) über eine Kniehe­ belachse (50) gelenkig verbunden sind, der Federkraftspeicher (42) zwischen Kniehebelachse (50) und Antriebshebel (28) angreift und der untere Kniehebel (48) gelenkig mit der Schaltwelle (16) verbunden ist, und einem in den Seiten­ blenden (19) schwenkbar gelagerten Stützhebel (58), der mit dem oberen Kniehebel (46) gelenkig verbunden und unter Wirkung des Federkraftspei­ chers (42) in abstützende Verbindung mit einem Verklinkungsmechanismus (54) bringbar ist, der seinerseits in Wirkverbindung mit Auslösemitteln steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebshebel (28) mit einem starren Gegenanschlag (66) ausgestattet ist, der bei nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakten (34, 36) und beim entge­ gen der Kraftwirkung des Federkraftspeichers (42) stattfindenden zwangswei­ sen Überführen des Antriebshebels (28) in die Aus-Stellung auf den Anschlag (32) der Schaltwelle (16) trifft.

2. Mehrpoliges elektrisches Schaltgerät, wie Lasttrennschalter ohne Auslösung, mit
einem aus einem Unterteil (22) und einem Deckelteil (24) bestehenden Schaltgerätegehäuse
einem mehrpoligen Kontaktsystem (17), bestehend aus feststehenden Kon­ taktanordnungen (4, 6) mit feststehenden Kontakten (34), einer mit einer gemeinsamen Schaltwelle (16), die mit einem hierzu starren Anschlag (32) ausgestattet ist, und von der Schaltwelle (16) getragenen beweglichen Kontaktanordnungen (8) mit gegen die Wirkung von Kontaktdruckfedern (39) schwenkbeweglichen Kontakten (36)
und einem Schaltschloss (18), bestehend aus einem Antriebshebel (28), der einerseits mit einem Betätigungsgriff (30) versehen ist und anderseits unter der Wirkung eines Federkraftspeichers (42) in feststehenden Seitenblenden (19) im wesentlichen kraftschlüssig lagert sowie bei geschlossenem Kontakt­ system (17) eine Ein-Stellung, dagegen bei geöffnetem Kontaktsystem (17) eine Aus-Stellung einnimmt, einem Kniehebelmechanismus mit wenigstens ei­ nem oberen Kniehebel (46), wenigstens einem unteren Kniehebel (48) und dem Federkraftspeicher (42), wobei die Kniehebel (46, 48) über eine Kniehe­ belachse (50) gelenkig verbunden sind, der Federkraftspeicher (42) zwischen Kniehebelachse (50) und Antriebshebel (28) angreift und der untere Kniehebel (48) gelenkig mit der Schaltwelle (16) verbunden ist, und einem zwischen den Seitenblenden (19) festgelegten Stützhebel (58), der mit dem oberen Kniehe­ bel (46) gelenkig verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebshebel (28) mit einem starren Gegenanschlag (66) ausgestattet ist, der bei nicht ordnungsgemäß geöffneten Kontakten (34, 36) und beim entge­ gen der Kraftwirkung des Federkraftspeichers (42) stattfindenden zwangswei­ sen Überführen des Antriebshebels (28) in die Aus-Stellung auf den Anschlag (32) der Schaltwelle (16) trifft.

3. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (32) und/oder der Gegenanschlag (66) hebelarmartig ausge­ bildet ist.

4. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenblenden (19) einen Begrenzungsanschlag (68) für den Antriebshe­ bel (28) zur Begrenzung seiner Überführung über die Aus-Stellung hinaus bilden.

5. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebshebel (28) beim zwangsweisen Überführen in die Aus-Stellung in mechanischen Kontakt mit dem elastisch verformbaren Deckelteil (24) tritt und die vom Deckelteil (24) ausgehende elastische Gegenkraft auf den Anschlag (32) überträgt.

6. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Kontaktanordnungen (8) als Kontaktbrücken ausgebildet sind.

7. Schaltgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücken schwenkbar in der Schaltwelle (16) gelagert sind.

8. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (16) aus jedem Pol zugeordneten Schaltwellenabschnitten (14) und zwischen diesen angeordneten, mit dem unteren Kniehebel (48) verbun­ denen Verbindungsstücken (15) besteht.