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EP0375732A1 - Verriegelungsvorrichtung für ein schaltgerät mit elektromagnetischem antrieb - Google Patents

Verriegelungsvorrichtung für ein schaltgerät mit elektromagnetischem antrieb

Info

Publication number
EP0375732A1
EP0375732A1 EP88908152A EP88908152A EP0375732A1 EP 0375732 A1 EP0375732 A1 EP 0375732A1 EP 88908152 A EP88908152 A EP 88908152A EP 88908152 A EP88908152 A EP 88908152A EP 0375732 A1 EP0375732 A1 EP 0375732A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking lever
tongue
locking device
locking
lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP88908152A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0375732B1 (de
Inventor
Joachim Kaletta
Ibrahim Traore
Reinhard Zeuke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0375732A1 publication Critical patent/EP0375732A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0375732B1 publication Critical patent/EP0375732B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/32Latching movable parts mechanically
    • H01H50/321Latching movable parts mechanically the mechanical latch being controlled directly by the magnetic flux or part of it
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements

Definitions

  • the invention relates to a locking device with a locking lever against unintentional actuation of a switching device with an electromagnetic drive, in particular a vacuum contactor, the locking lever being pivotally mounted against the force of a return spring and in the de-energized state of the electromagnetic drive with an end face of a working surface of a movable part of the magnetic drive is arranged opposite one another with a small distance in relation to its working stroke.
  • a locking device • This type is known from DE-OS 35 ⁇ 24 526.
  • the locking lever from the working surface of the movable part of the magnetic drive z.
  • B. the movable armature is moved so quickly that this movable part can perform the intended working stroke unimpeded.
  • This condition is generally given by the fact that the resistance to movement of the movable part of the magnetic drive together with the resistance to movement of the switching points to be actuated, in particular the vacuum interrupters, results in a speed of the movement sequence which is considerably lower than that of the locking lever.
  • the known locking device can also be used by the invention in the event that the movement resistance mentioned is considerably lower and, as a result, the normal switching on of the switching device by the locking lever could occur.
  • the locking lever carries an extension made of ferromagnetic material on its side facing the magnetic drive.
  • the magnetic field of the magnetic drive can act more strongly on the locking lever and accelerate it more strongly when switched on.
  • the extension can be designed as a tongue arranged at an acute angle to the locking lever. Due to the angular position of the tongue, the user of the locking device has it in his hand to adapt it to the properties of the respective switching device.
  • the tongue in one piece with the locking lever and starting from its end adjacent to the bearing point.
  • the different angle can then be set by bending the tongue to a greater or lesser extent.
  • the locking lever has a main body with an approximately U-shaped or C-shaped cross-sectional shape and the tongue is formed by a continuation of the central part of the U-shaped or C-shaped profile .
  • the locking lever including the tongue, can consist of a soft magnetic steel sheet and can be provided with openings to reduce the inertia.
  • the number and size of the openings also influence the speed of the movement of the locking lever when the switching device is switched on.
  • FIG. 1 shows a side view of the drive device of a vacuum contactor with a locking lever according to the invention in a simplified representation.
  • Figures 2, 3 and 4 show the locking lever as a single part in three mutually perpendicular views.
  • an electromagnetic drive device 1 is accommodated in a box-shaped housing 2 and has two coils 3.
  • the two coils 3 are arranged side by side in the manner shown in DE-OS 35 24 526.
  • a lever 4 provided with an armature 5 is capable of executing a clockwise pivoting movement which serves to actuate the vacuum interrupters, one of which is indicated schematically and designated by 8.
  • a locking device 6 is provided, which is arranged between the two coils 3 as a coherent component.
  • the locking device 6 consists of a bearing block 7, a locking lever 10 and a return spring 11.
  • a locking piece 12 is attached to the lever 4, which with a working surface 13 faces an end surface 14 (FIG. 2) of the locking lever 10 at a short distance.
  • the locking device 6 is fastened as a unit to the yoke of the coils 3 by means of at least one screw 9.
  • the locking lever 10 has a main body with an approximately U-shaped or C-shaped cross-sectional shape with legs 15 and 16 and with a central part 17.
  • a tongue 18 extends from the central part 17 of the main body, specifically from the end at which bearing openings 20 and 21 are provided in the legs 15 and 16 for the pivotable mounting on the bearing block 6 shown in FIG. Proceeding from a bending radius 22 suitable for production, the tongue 18 is at an acute angle to the central part 17.
  • the tongue 18 extends even further into the space between the coils 3 and is therefore exposed to the magnetic field there even more than the main body of the locking lever with the central part 17 and the legs 15 and 16. In this way, the locking lever 10 is pivoted particularly quickly.
  • the central part 17 of the locking lever 10 contains openings 23, the shape and number of which can be selected in such a way that the inertia of the locking lever 10 is reduced and the desired rapid response behavior is thereby achieved.
  • the locking lever 10 can be made in one piece from soft magnetic steel sheet and requires only a few machining operations. Therefore, the angle between the tongue 18 and the middle part 17 can also be chosen appropriately in order to also influence the response behavior.
  • a bent end part 24 of the tongue 18 is shown in dash-dot lines, as is also shown in the example according to FIG. 1.
  • the length and the position of this end part 24 limit the bending path of the tongue 18 relative to that

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Abstract

Eine insbesondere für Vakuumschütze vorgesehene Verriegelungsvorrichtung (6) verhindert ein unbeabsichtigtes Einschalten des Schützes aufgrund beliebiger mechanischer Einflüsse, solange der elektromagnetische Antrieb (1) nicht erregt ist. Dies geschieht durch einen Sperrhebel (10), der zwischen den beiden parallel angeordneten Spulen (3) des Antriebes (1) an einem Lagerbock (7) schwenkbar angebracht ist. Ein besonders rasches Ansprechen des Sperrhebels (10) wird durch eine spitzwinklig abstehende Zunge (18) erreicht, die als Fortsetzung des Mittelteiles (17) des U- oder C-förmigen Hauptkörpers des Sperrhebels (10) ausgebildet ist. Abstract A locking device (6), in particular for vacuum contacters, prevents inadvertent mechanically-induced actuation of the contacter so long as the electromagnetic drive (1) is not excited. This is achieved by a locking lever (10) pivotally mounted on a bracket (7) between the two parallel coils (3) of the drive (1). A particularly rapid response of the locking lever (10) is achieved by means of a tongue (18) inclined at an acute angle and forming a continuation of the central part (17) of the U- or C-shaped principle element of the locking lever (10).

Description

Verriegelungsvorrichtung für ein Schaltgerät mit elektromag¬ netischem Antrieb
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung mit einem Sperrhebel gegen unbeabsichtigte Betätigung eines Schaltge¬ rätes mit elektromagnetischem Antrieb, insbesondere eines Vakuumschützes, wobei der Sperrhebel gegen die Kraft einer Rückstellfeder schwenkbar gelagert und im unerregten Zustand des elektromagnetischen Antriebes mit einer Endfläche einer Arbeitsfläche eines bewegbaren Teiles des Magnetantriebes mit einem im Verhältnis zu dessen Arbeitshub kleinem Abstand gegenüberstehend angeordnet ist.
Eine Verriegelungsvorrichtung • dieser Art ist durch die DE-OS 35^ 24 526 bekannt geworden. Für die einwandfreie Arbeitsweise einer solchen Verriegelungsvorrichtung ist es erforderlich, daß beim Einschalten des Magnetantriebes der Sperrhebel von der Arbeitsfläche des bewegbaren Teiles des Magnetantriebes z. B. des bewegbaren Ankers, derart rasch fort bewegt wird, daß dieses bewegbare Teil den vorgesehenen Arbeitshub ungehindert ausführen kann. Diese Bedingung ist in der Regel dadurch gegeben, daß der Bewegungswiderstaπd des bewegbaren Teiles des Magnet¬ antriebes zusammen mit dem Bewegungswiderstand der zu betätigen¬ den Schaltstellen, insbesondere der Vakuumschaltröhren, eine Geschwindigkeit des Bewegungsablaufes ergibt, die erheblich geringer als die des Sperrhebels ist. Durch die Erfindung wird die bekannte Verriegelungsvorrichtung auch in dem Fall ver¬ wendbar, daß der erwähnte Bewegungswiderstand erheblich geringer ist und demzufolge eine Behinderung des normalen Einschaltens des Schaltgerätes durch den Sperrhebel auftreten könnte.
Gemäß der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß der Sperrhebel auf seiner dem Magnetantrieb zugewandten Seite einen Fortsatz aus ferromagnetischem Material trägt. Auf diese Weise kann das Magnetfeld des Magnetantriebes auf den Sperrhebel stärker ein¬ wirken und diesen beim Einschalten stärker beschleunigen. Da die Grundform des Sperrhebels und somit insbesondere die relative Lage seiner Endfläche und der hiermit zusammenwirken¬ den Arbeitsfläche des bewegbaren Teiles des Magnetantriebes un¬ verändert bleibt, ist eine Anpassung an Schaltgeräte mit unter- schiedlichem Bewegungswiderstand, der beispielsweise durch die Verwendung von Vakuumschaltröhren mit geringerem Kraftbedarf hervorgerufen sein kann, auf recht einfache Weise zu erreichen.
Der Fortsatz kann als unter spitzem Winkel zu dem Sperrhebel angeordnete Zunge ausgebildet sein. Durch die Winkelstellung der Zunge hat es der Benutzer der Verriegelungsvorrichtung in der Hand, diese an die Eigenschaften des jeweils vorliegenden Schaltgerätes anzupassen.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die Zunge einstückig mit dem Sperrhebel und von seinem der Lagerstelle benachbarten Ende ausgehend auszubilden. Der unterschiedliche Winkel ist dann durch mehr oder weniger starkes Biegen der Zunge einzu¬ stellen.
Für die Herstellbarkeit des Sperrhebels erweist sich eine Ge¬ staltung als günstig, bei welcher der Sperrhebel einen Haupt¬ körper mit etwa U- oder C-förmiger Querschnittsform besitzt und wobei die Zunge durch eine Fortsetzung des Mittelteiles des U- oder C-Profiles gebildet ist.
Der Sperrhebel kann einschließlich der Zunge aus einem weich- magnetischen Stahlblech bestehen und kann zur Verringerung der Massenträgheit mit Durchbrechungen versehen sein. Die Anzahl und Größe der Durchbrechungen beeinflußt ebenfalls die Ge¬ schwindigkeit der Bewegung des Sperrhebels beim Einschalten des Schaltgerätes.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dar- gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Figur 1 ist in vereinfachter Darstellung die Antriebs¬ vorrichtung eines Vakuumschützes mit einem Sperrhebel gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht gezeigt.
Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen den Sperrhebel als Einzelteil in drei rechtwinklig zueinanderstehenden Ansichten.
Eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 ist gemäß der Figur 1 in einem kastenförmigen Gehäuse 2 untergebracht und weist zwei Spulen 3 auf. Die beiden Spulen 3 sind nebeneinander in der Weise angeordnet, wie dies in der DE-OS 35 24 526 dar¬ gestellt ist. Ein mit einem Anker 5 versehener Hebel 4 vermag bei Erregung der Spulen 3 eine im Uhrzeigersinn weisende Schwenkbewegung auszuführen, die zur Betätigung der Vakuum- schaltröhren dient, von denen eine schematisch angedeutet und mit 8 bezeichnet ist. Um zu vermeiden, daß die Vakuumschalt¬ röhren unbeabsichtigt aufgrund einer beliebigen mechanischen Einwirkung auf das Schaltgerät eingeschaltet werden, solange die Spulen 3 nicht erregt sind, ist eine Verriegelungsvor- richtung 6 vorgesehen, die zwischen den beiden Spulen 3 als zusammenhängender Baustein angeordnet ist. Im wesentlichen besteht die Verriegelungsvorrichtung 6 aus einem Lagerbock 7, einem Sperrhebel 10 sowie einer Rückstellfeder 11. An dem Hebel 4 ist ein Sperrstück 12 angebracht, das mit einer Arbeitsfläche 13 einer Endfläche 14 (Figur 2) des Sperrhebels 10 mit einem geringen Abstand gegenübersteht. Die Verriegelungsvorrichtung 6 ist als Einheit mittels wenigstens einer Schraube 9 am Joch der Spulen 3 befestigt.
Bei einer normalen Einschaltung des Schaltgerätes werden die Spulen 3 erregt, wodurch gleichzeitig eine Kraft auf den Hebel 4 und den Sperrhebel 10 ausgeübt wird. Da jedoch der Sperrhebel aufgrund seiner speziellen Gestaltung schneller auf das Magnet¬ feld der Spulen 3 anspricht, wird die . Endfläche 14 des Sperr- hebeis 10 von der Arbeitsfläche 13 des Sperrstückes 12 fortbe¬ wegt, ehe sich der Antriebshebel in Bewegung setzt. Einzelheiten des Sperrhebels 10 werden im folgenden anhand der Figuren 2, 3 und erläutert.
Wie insbesondere die Figur 3 zeigt, weist der Sperrhebel 10 einen Hauptkörper mit etwa U- oder C-förmiger Querschnittsform mit Schenkeln 15 und 16 sowie mit einem Mittelteil 17 auf. Von dem Mittelteil 17 des Hauptkörpers geht eine Zunge 18 aus, und zwar von demjenigen Ende, an dem in den Schenkeln 15 und 16 Lageröffnungen 20 und 21 für die schwenkbare Lagerung an dem in der Figur 1 gezeigten Lagerbock 6 vorgesehen sind. Ausgehend von einem für die Herstellung geeigneten Biegeradius 22 steht die Zunge 18 dabei unter einem spitzen Winkel zu dem Mittelteil 17.
Die Zunge 18 erstreckt sich noch weiter in den Zwischenraum zwischen den Spulen 3 und ist daher dem dort bestehenden Magnet¬ feld noch stärker als der Hauptkörper des Sperrhebels mit dem •Mittelteil 17 und den Schenkeln 15 und 16 ausgesetzt. Auf diese Weise wird der Sperrhebel 10 besonders rasch geschwenkt.
Wie die Figuren 2 und 4 zeigen, enthält der Mittelteil 17 des Sperrhebels 10 Durchbrechungen 23, deren Gestalt und Anzahl derart gewählt sein können, daß die Massenträgheit des Sperr¬ hebels 10 vermindert und hierdurch das gewünschte rasche An- sprechverhalten erzielt wird. Der Sperrhebel 10 läßt sich ein¬ stückig aus weichmagnetischem Stahlblech herstellen und er¬ fordert nur wenige Bearbeitungsgänge. Daher kann auch der Winkel zwischen der Zunge 18 und dem Mittelteil 17 passend gewählt werden, um gleichfalls das Ansprechverhalten zu beein- flussen.
In der Figur 2 ist strichpunktiert ein abgebogener Endteil 24 der Zunge 18 gezeigt, wie er auch in dem Beispiel gemäß der Figur 1 dargestellt ist. Die Länge und die Stellung dieses End- teiles 24 begrenzen den Biegeweg der Zunge 18 gegenüber dem
Mittelteil 17, damit keine unerwünschten Deformationen eintreten.

Claims

Patentansprüche
1. Verriegelungsvorrichtung mit einem Sperrhebel gegen unbe¬ absichtigte Betätigung eines Schaltgerätes mit elektromag- netischem Antrieb, insbesondere eines Vakuumschützes, wobei der Sperrhebel gegen die Kraft einer Rückstellfeder schwenkbar ge¬ lagert und im unerregtem Zustand des Magnetantriebes mit einer Endfläche einer Arbeitsfläche eines bewegbaren Teiles des elektromagnetischen Antriebes mit einem im Verhältnis zu dessen Arbeitshub kleinem Abstand gegenüberstehend angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sperrhebel (10) auf seiner dem Magnetantrieb (3) zugewandten Seite einen Fortsatz (18) aus ferromagnetischem Material trägt.
2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Fortsatz als unter spitzem Winkel zu dem Sperrhebel (10) angeordnete Zunge (18) ausgebildet ist.
3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zunge (18) einstückig mit dem Sperrhebel (10) und von seinem der Lagerstelle (20, 21) benachbarten Ende ausgehend ausgebildet ist.
4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sperrhebel (10) einen Hauptkörper mit etwa U- oder C-förmiger Querschnittsform auf¬ weist und daß die Zunge (18) durch eine Fortsetzung des Mittel¬ teiles (17) des U- oder C-Profiles gebildet ist.
5. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sperrhebel (10) einschließlich der Zunge (18) aus weich¬ magnetischen Stahlblech besteht und zur Verringerung der Massenträgheit mit Durchbrechungen (23) versehen ist.
6. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zunge (18) an ihrem freien Ende mit einer sich in der Richtung des Hauptkörpers des Sperrhebels (10) erstreckenden Abbiegung (24) versehen ist.
EP88908152A 1987-11-13 1988-09-29 Verriegelungsvorrichtung für ein schaltgerät mit elektromagnetischem antrieb Expired - Lifetime EP0375732B1 (de)

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