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Die
Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit Drehgriff zur Betätigung eines
Schaltschlosses eines Installationsschaltgerätes mit wenigstens einer oberen
Gehäusewandung,
wobei das Schaltschloss einen Klinkenmechanismus mit einem zwischen
einer Ver- und einer Entklinkungsstellung verschieblichen Klinkenhebel
umfasst, wobei der Drehgriff entsprechend der Schaltstellung des
Schaltschlosses eine Einschalt- und eine Ausschaltposition einnehmen
kann und in der Einschaltposition die Kraft einer Feder den Drehgriff
in Richtung Ausschaltposition beaufschlagt, und wobei bei einer
Auslösung
der Klinkenmechanismus entklinkt und der Klinkenhebel aus der Ver-
in die Entklinkungsstellung verbringbar ist und bei Rückstellen
des Drehgriffes in die Ausschaltposition der Klinkenmechanismus
wieder verklinkt ist, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Elektrische
Installationsschaltgeräte
besitzen u. a. eine Kontaktstellenanordnung mit einer feststehenden
und einer beweglichen Kontaktstück-Anordnung,
einen thermischen und/oder elektromagnetischen Auslöser sowie
ein Schaltschloss, das einerseits mit dem bzw. den Auslösern und
andererseits mit der beweglichen Kontaktstückanordnung zusammenwirkt.
Im Falle einer Auslösung
wird ein Klinkenmechanismus vom Auslöser entklinkt, und die Kontaktöffnung erfolgt üblicherweise über ein
Hebelsystem, beispielsweise ein Kniehebelsystem, das in Verbindung
mit weiteren Hebeln und Laschen die Bewegung des Schaltschlosses
auf die Kontaktstücke überträgt und diese
bleibend öffnet.
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Das
Hebelsystem kann über
eine Drehbewegung eines Drehgriffes bewegt und in eine Übertotpunktstellung
gebracht werden. Der Drehgriff befindet sich dann in seiner Einschaltposition.
Durch diese Bewegung des Hebelsystems, welches sich üblicherweise über den
Klinkenmechanismus abstützt,
wird ein Kraftspeicher gespannt. Der Klinkenmechanismus wirkt auf Übertragungsteile
und damit auf die Kontaktstellenanordnung. Beim Einschalten wird
diese über
das Schaltschloss geschlossen und beim Ausschalten geöffnet.
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Durch
eine Auslösung
wird der Klinkenmechanismus entklinkt, indem die Abstützung der
Klinke außer
Kraft gesetzt wird, so dass das Hebelsystem zusammenbrechen kann.
Das Schaltschloss wirkt bei dem Zusammenbrechen des Hebelsystems
aufgrund der Federkraft in öffnender
Weise.
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Beim
Rückstellen
des Drehgriffes in die Ursprungsposition (Ausschaltposition) wird
der Klinkenmechanismus wieder aktiviert, so dass das Schaltschloss
wieder eingeschaltet werden kann. Bei bekannten Installationsschaltgeräten, beispielsweise wie
in der
DE 101 39 917
A1 gezeigt, erfolgt das Rückstellen des Drehgriffes in
die Ausschaltposition beim Auslösen
selbsttätig,
indem die Kraft einer auf den Drehgriff in Richtung Ausschaltposition
wirkenden Feder freigesetzt wird, siehe
DE 202 14 578 U1 . Durch
die Stellung des Drehgriffes wird dem Bediener die Schaltstellung
optisch angezeigt. Allerdings sieht der Bediener nicht, ob der Drehgriff
aufgrund einer Auslösung
selbsttätig
in die Ausschaltposition gelangt ist, oder ob durch eine andere
Person der Drehgriff willentlich aus der Einschalt- in die Ausschaltposition
verbracht wurde.
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Das
Schaltschloss kann bei Festhalten des Drehgriffes in der Einschaltposition
unbeeinflusst auslösen.
Bei Kontaktverschweißung
darf der Drehgriff nicht in die Ausschaltposition gelangen und dem Bediener
dadurch eine – bei
Kontaktverschweißung in
Wahrheit nicht vorhandene – Kontaktöffnung anzeigen.
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Es
ist wünschenswert,
dass dem Bediener durch eine Zwischenstellung des Drehgriffes zwischen
der Einschaltposition und Ausschaltposition angezeigt wird, wenn
eine Auslö sung
stattgefunden hat und deshalb der Klinkenmechanismus entklinkt ist,
um diesen Zustand von dem Zustand des bewussten Ausschaltens unterscheiden
zu können.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung
mit Drehgriff zur Betätigung
eines Schaltschlosses so weiterzuentwickeln, dass der Drehgriff,
wenn eine Auslösung
stattgefunden hat, in einer Auslöseposition
zwischen der Einschalt- und der Ausschaltposition verbleibt, wobei die
Schaltvorrichtung einfach aufgebaut und zu montieren sein soll,
sowie ein Installationsschaltgerät
mit einer solchen Schaltvorrichtung zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Schaltvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1.
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Erfindungsgemäß also wirkt
mit dem Klinkenhebel und dem Drehgriff ein zwischen einer Ver- und
einer Entklinkungslage verschieblicher Steuerzapfen zusammen, der
bei einer Auslösung
aus seiner Ver- in seine Entklinkungslage verbringbar ist, in der
er den Drehgriff in einer Auslöseposition
zwischen der Einschalt- und der Ausschaltposition hält und den
Klinkenhebel an einer Rückkehr
in die Verklinkungsstellung hindert.
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Eine
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung benötigt gegenüber dem
Stand der Technik lediglich ein zusätzliches Bauteil, nämlich einen
Steuerzapfen, und ist daher sehr einfach aufgebaut und zu montieren.
Durch das erfindungsgemäße Zusammenwirken
des Steuerzapfens mit dem Drehgriff und dem Klinkenhebel wird erreicht,
dass bei einer Auslösung
der Drehgriff nicht selbsttätig
in die Ausschaltposition verbracht wird, sondern zwischen der Einschalt-
und der Ausschaltposition in einer die Auslösung anzeigenden Auslöseposition
gehalten ist. Gleichzeitig wird der Klinkenmechanismus über den Klinkenhebel
in der Entklinkungsstellung gehalten, so dass ein Wiedereinschalten
aus der Auslöseposition
heraus nicht möglich
ist.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung weist der Steuerzapfen eine Entklinkungs- und eine
Verklinkungszone sowie einen die obere Gehäusewandung durchgreifenden Stiftfortsatz
auf, und die der oberen Gehäusewandung
zugewandte Seite des Drehgriffes weist eine den Stiftfortsatz aufnehmende
und über
einen Rastabsatz in eine Steuerschräge übergehende Aufnahmetasche auf,
wobei die gegenseitige Anordnung des Steuerzapfens, des Drehgriffes
und des Klinkenhebels so eingerichtet ist, dass bei einer Auslösung der
Drehgriff mit dem Rastabsatz an dem Stiftfortsatz in der Auslöseposition
und der Klinkenhebel durch die Entklinkungszone des Steuerzapfens
in der Entklinkungsstellung gehalten ist, und dass bei einer Verbringung
aus der Auslöse-
in die Ausschaltposition der Drehgriff über die Steuerschräge den Stiftfortsatz
so weit in das Gehäuse
hineindrückt,
dass der Klinkenhebel in Eingriff mit der Verklinkungszone des Schaftes
in seine Verklinkungsstellung gelangen kann.
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Die
vorteilhafte Wirkung dieser Ausführungsform
liegt darin, dass der Klinkenmechanismus nach einer Auslösung dadurch
wieder in den verklinkten Zustand gebracht werden kann, dass der
Drehgriff aus der Auslöse-
in die Ausschaltposition zwangsweise verbracht wird. Der Klinkenhebel
kann dann erfindungsgemäß wieder
in seine Verklinkungsstellung gelangen, das Schaltwerk wird sozusagen
in den verklinkten Zustand zurückgesetzt.
Erst aus dieser Position heraus ist ein Wiedereinschalten des Schaltwerks
durch Drehen des Drehgriffes aus der Ausschalt- in die Einschaltposition
möglich.
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Ein
weiterer Vorteil auf der Ausführungsform der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Klinkenhebel über einen
nasenartigen Fortsatz mit dem Steuerzapfen zusammenwirkt. Die Änderung, die
gegenüber
dem Stand der Technik an dem Klinkenhebel vorgenommen werden muss,
ist daher minimal.
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Vorteilhafterweise
kann der Steuerzapfen einen längserstreckten
Grundkörper
umfassen, an dessen einer Schmalseite ein die Verklinkungszone bildender
längserstreckter Funktionskörper mit
einem daran befindlichen Stiftfortsatz angeformt ist. Dabei kann
der Grund- und Funktionskörper
zylinderartig ausgebildet sein, und der Durchmesser des Grundkörpers übersteigt
den des Funktionskörpers. Der
Steuerzapfen lässt
sich also aus einfachen geometrischen Grundformen zusammensetzen,
was den konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand sehr niedrig
hält.
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Das
Verbringen des Steuerzapfens aus der Verklinkungs- in die Entklinkungslage
kann gemäß einer
sehr vorteilhaften Ausführungsform
dadurch geschehen, dass dieser an der anderen Schmalseite durch
eine Feder in Richtung auf die obere Gehäusewandung hin beaufschlagt
ist.
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Die
Wechselwirkung des Steuerzapfens mit dem Klinkenhebel kann in einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
so gestaltet sein, dass der Steuerzapfen an dem Übergang zwischen dem Grund-
und dem Funktionskörper
ein Haltemittel für einen
den Steuerzapfen haltenden Eingriff des Klinkenhebels aufweist.
Das Haltemittel kann in besonders einfacher, vorteilhafter Weise
durch einen Absatz auf dem Grundkörper gebildet sein.
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Der
Klinkenhebel kann dabei vorteilhafterweise durch eine Rückstellfeder
mit seiner Nase in Richtung auf den Steuerzapfen hin beaufschlagt sein.
Dadurch ist sichergestellt, dass beim Rücksetzen der Klinkenhebel sicher
wieder in Eingriff mit dem Steuerzapfen gelangt, um diesen beim
anschließenden
Wiedereinschalten in der Verklinkungslage zu halten.
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Um
in der Entklinkungslage des Steuerzapfens zu verhindern, dass dieser
zu weit aus der oberen Gehäusewandungen
herausragt, kann der Steuerzapfen eine Rückhaltvorrichtung umfassen,
welche den Steuerzapfen im Gehäuse
hält. Die
Rückhaltvorrichtung
kann in besonders einfacher und damit vorteilhafter Weise durch
einen den Funktions körper umlaufenden
Kragen an dem Übergang
zwischen den Funktionskörper
und dem Stiftfortsatz gebildet sein.
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Anhand
der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und
beschrieben werden.
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Es
zeigen:
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1:
einer Aufsicht auf die obere Gehäusewand
eines Installationsschaltgerätes
mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,
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2a–c: schematisch
das Zusammenwirken zwischen dem Steuerzapfen, dem Drehgriff und dem
Klinkenhebel in der Einschalt-, Auslöse- und Ausschaltposition,
sowie
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3:
eine Ansicht auf die in Einbaulage der oberen Gehäusewand
zugewandte Seite des Drehgriffs einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
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In
den 1 bis 3 sind jeweils gleiche oder
gleichwirkende Elemente oder Baugruppen jeweils mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
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Es
sei Bezug genommen auf die 1. An der
oberen Gehäusewand 12 eines
Installationsschaltgerätes 10 befindet
sich ein Lagerzapfen 14, der senkrecht vorspringend an
der oberen Gehäusewand 12 angebracht
ist. Man erkennt auch die hinteren Frontseiten 16, 18 des
Installationsschaltgerätes 10 mit
Schraubanschlussklemmen 20.
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In
der oberen Gehäusewand 12 ist
eine Öffnung 22 angebracht,
die von dem Stiftfortsatz 24 eines Steuerzapfens 26 durchgriffen
ist (siehe auch 2a–c). In der Darstel lung nach 1 befindet sich
der Steuerzapfen 26 in seiner Entklinkungslage. Daher ragt
der Stiftfortsatz 24 so weit aus der oberen Gehäusewand 12 heraus,
dass er einen auf den Lagerzapfen 14 aufgesetzten Drehgriff 28 (siehe 3 und 2b)
in dessen Auslöseposition
halten kann, wie weiter unten noch erläutert werden wird.
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Die
Nase 30 eines Klinkenhebels 32, liegt an der Mantelfläche des
zylinderartigen Grundkörpers 34 des
Steuerzapfens 26 an. Dadurch wird der Klinkenhebel 32 in
der Entklinkungslage des Steuerzapfens 26 gemäß 1 in
seiner Entklinkungsstellung gehalten, der Klinkenmechanismus des
Schaltschlosses, welche sich im Inneren des Installationsschaltgerätes befindet
und hier nicht dargestellt ist, bleibt dadurch in seiner entklinkten
Stellung.
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Es
sei nun Bezug genommen auf die 2a–c. Diese
zeigen in schematischer Darstellung die Wechselwirkung des Steuerzapfens 26 mit dem
Klinkenhebel 32 und den Drehgriff 28 in der Einschaltposition
(2a), der Auslöseposition (2b),
und der Ausschaltposition (2c).
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Der
Steuerzapfen 26 umfasst einen längserstreckten, zylinderförmigen Grundkörper 34.
An dessen einer Schmalseite ist ein ebenfalls längserstreckter, zylinderförmiger Funktionskörper 38 angeformt. An
dem freien Ende ist an den Funktionskörper 38 der Stiftfortsatz 24 angeformt,
hier ebenfalls als zylindrischen Körper mit einem dem Funktionskörper 38 entsprechenden
Durchmesser. Am Übergang
zwischen dem Funktionskörper 38 und
dem Stiftfortsatz 24 trägt
der Steuerzapfen 26 einen umlaufenden Kragen 40.
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Der
Steuerzapfen 26 ist mit seiner Längserstreckungsrichtung in
etwa senkrecht zu der oberen Gehäusewand 12 des
Installationsschaltgerätes 10 angeordnet.
Er wird an der dem Funktionskörper 38 gegenüberliegenden
Schmalseite durch eine Feder 56, hier als Zylinderfeder
dargestellt, es könnte
aber auch eine andere Art von Feder sein, in Richtung auf die obere
Gehäusewand 12 hin
beaufschlagt. Der Steuerzapfen 26 korrespondiert mit einer Öffnung 22 in
der oberen Gehäusewand 12 so,
dass der Stiftfortsatz 24 die Öffnung 22 nach außen durchdringen kann.
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Auf
die obere Gehäusewand 12 ist
der Drehgriff 28 aufgesetzt. Er ist im oberen Teil der 2a–c in der
Aufsicht, und im unteren Teil der 2a–c schematisch
im Längsschnitt
dargestellt. Er weist einen in etwa kreisförmigen Topfabschnitt 42 und
einen Griffabschnitt 44 auf. Die der oberen Gehäusewand 12 zugewandte
Seite des Drehgriffes 28 weist eine Aufnahmetasche 46 auf,
die so angeordnet ist, dass sie den Stiftfortsatz 24 des
Steuerzapfens 26 aufnehmen kann. Über einen Rastabsatz 48 geht
die Aufnahmetasche 46 in eine Steuerschräge 50 über, die von
dem Rastabsatz 48 bis herab auf das Niveau der oberen Gehäusewand 12 verläuft.
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Wie
die 3 zeigt, verläuft
die Steuerschräge
im Inneren des kreisförmigen
Topfabschnittes 42 als kreisbogenförmig verlaufende schiefe Ebene. Aus
Gründen
der größeren Klarheit
der Darstellung ist im unteren Teil der 2a–c die Verschiebung
des Längsschnittes
des Drehgriffes 28 beim Übergang zwischen der Einschalt-,
der Auslöse-
und der Ausschaltposition als laterale Verschiebung parallel zu der
oberen Gehäusewand 12 dargestellt.
Es versteht sich, dass funktional die gleiche Wirkung erreicht wird,
wenn der Drehgriff 28 um den Lagerzapfen 14 gedreht
wird.
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Der
Drehgriff
28 ist in der schematischen Darstellung im unteren
Teil der
2a–c durch eine Zylinderfeder
25,
und bei einer Ausführungsform
gemäß
3 durch
eine Schraubenfeder
27, an deren einem Ende ein tangential
verlaufender Schenkel
29 vorspringt, in Richtung seiner
Ausschaltposition beaufschlagt. Bezüglich der weiteren Einzelheiten
zur Lagerung, Anordnung und funktionalen Verwendung der Schraubenfeder
27 in
dem Drehgriff
28 sei auf die bereits erwähnte
DE 202 14 578 U1 verwiesen.
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In
der Einschaltposition gemäß 2a ist der
Klinkenmechanismus des Schaltschlosses verklinkt und das Schaltschloss
und damit das Schaltgerät
ist eingeschaltet. Der Klinkenhebel 32 wird durch eine
Klinkenfeder 52 in die in der 2a gezeigte Verklinkungsstellung
gedrückt.
Das Schaltschloss und die Verbindung des Klinkenhebels 32 mit
dem Schaltschloss ist hier nicht dargestellt.
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Eine
an dem Klinkenhebel 32 angeformte Nase 30 steht
in Eingriff mit einem Absatz 54, der am Übergang
zwischen dem Grundkörper 34 und
dem Funktionskörper 38 des
Steuerzapfens 26 gebildet ist. Dadurch wird der Steuerzapfen 26 entgegen
der Kraft der Feder 56 in seiner Verklinkungslage gehalten,
in der der Stiftfortsatz 24 nur ein kleines Stück durch
die Öffnung 22 in
der oberen Gehäusewand 12 hindurch
in die Aufnahmetasche 46 des Drehgriffes 28 hineinragt.
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Die
auf den Drehgriff 28 wirkende Kraft der Feder 27 beziehungsweise 25 ist
in der Einschaltstellung durch im Prinzip bekannte konstruktiven
Maßnahmen
blockiert, so dass der Drehgriff 28 in seiner Einschaltposition
verbleibt, welche dem Bediener durch den nach oben weisenden Griffabschnitt 44 angezeigt
wird, siehe im oberen Teil der 2b.
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Wenn
eine Auslösung
stattfindet, dann wird der Klinkenmechanismus des Schaltschlosses
kurzzeitig entklinkt, wodurch der Klinkenhebel entgegen der Kraft
der Klinkenfeder 52 in seine Entklinkungsstellung verbracht
wird. In der Entklinkungsstellung gibt der Klinkenhebel 32 den
Steuerzapfen 26 frei, so dass dieser aufgrund der von der
Feder 56 auf ihn ausgeübten
Kraft nach oben in Richtung auf die obere Gehäusewand 12 in beschleunigt
wird.
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Gleichzeitig
wird durch einen mit dem Klinkenmechanismus verbundenen weiteren
Mechanismus, der hier nicht dargestellt ist, die Kraft der auf den
Drehgriff 28 wirkenden Feder 25 beziehungsweise 27 freigesetzt,
so dass der Drehgriff 28 in Richtung auf seine Ausschaltposition
beaufschlagt wird und sich dorthin in Bewegung setzt.
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Wegen
der geringen Masse des Steuerzapfens 26 bewegt dieser sich
unter dem Einfluss der durch die Feder 56 auf ihn ausgeübten Kraft
sehr schnell nach oben. Seine Aufwärtsbewegung wird jedoch durch
das Anstoßen
des Kragens 40 an der oberen Gehäusewand 12 blockiert.
Der Steuerzapfen hat nun seine Entklinkungslage erreicht, in der der
Stiftfortsatz 24 so weit über die obere Gehäusewand 12 hinaus
ragt, dass er für
die weitere Bewegung des Drehgriffes 28 ein Hindernis darstellt.
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Der
Stiftfortsatz 24 hält über den
Rastabsatz 48 den Drehgriff 28 auf seinem Weg
zwischen der Einschaltposition und der Ausschaltposition in einer dazwischenliegenden
Auslöseposition
fest, siehe 2b. In dieser Position nimmt
der Griffabschnitt 44 einen Winkel zwischen 0 und 90° zur Senkrechten ein,
in der 2b ist ein Winkel von etwa 30° dargestellt.
Ein Bediener erkennt an dieser Stellung des Drehgriffes 28,
dass eine Auslösung
des Schaltgerätes
stattgefunden hat.
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Wie
die 2b weiter zeigt, wurde in der Entklinkungslage
des Steuerzapfens 26 der Grundkörper 34 so weit nach
oben gedrückt,
dass er aufgrund seines größeren Durchmessers
den Klinkenhebel 32 in dessen Entklinkungslage halten kann. Dadurch
verhindert der Steuerzapfen 26, dass der Klinkenmechanismus
wieder verklinken kann. Würde der
Bediener jetzt den Drehgriff 28 aus der Auslöseposition
gemäß 2b wieder
in die Einschaltposition gemäß 2a verbringen,
so würde
dieser frei laufen, die Kontaktstellenanordnung ließe sich
nicht wieder einschalten.
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Um
das Schaltwerk wieder einschalten zu können, muss der Bediener den
Drehgriff 28 aus der Auslöseposition gemäß 2b zunächst in
die Ausschaltposition gemäß 2c verbringen.
Er muss dabei soviel Kraft aufwenden, dass der Rastabsatz 48 den
Stiftfortsatz 24 überlaufen
kann. Dann wird bei weiterer Bewegung des Drehgriffes 28 der
Steuerzapfen 26 durch die Steuerschräge in das Innere des Schaltgerätegehäuses hinein
gedrückt,
bis er etwa bündig
mit der oberen Gehäusewand 12 zu
liegen kommt.
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In
dieser Position befindet sich der Grundkörper 34 des Steuerzapfens 26 wieder
unterhalb der Nase 30 des Klinkenhebels 32. Der
Klinkenhebel 32 ist somit wieder freigegeben und kann durch
die Kraft der Klinkenfeder 52 wieder in seine Verklinkungsstellung
gelangen, so dass dadurch der Klinkenmechanismus wieder verklinkt
wird. Der Klinkenmechanismus ist nun sozusagen in seine Verklinkungsstellung zurückgesetzt
wordens; daher wird diese Ausschaltposition des Drehgriffes 28 auch
als Rücksetzstellung
bezeichnet.
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Aus
der Rücksetzstellung
heraus kann nun bei verklinktem Klinkenmechanismus durch Drehen des
Drehgriffes 28 in die Einschaltstellung die Kontaktstellenanordnung über das
Schaltschloss wieder geschlossen werden.
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Abschließend soll
noch angemerkt sein, dass in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung die
grundlegende technische Lehre zur Lösung des der Erfindung zu Grunde
liegenden technischen Problems und eine schematische, funktional
dargestellte Realisierungsmöglichkeit
dargestellt wurde. Alle dem Fachmann nach Offenbarung der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Lehre
geläufigen
weiteren konkreten Realisierungsmöglichkeiten sollen selbstverständlich von
der Erfindung mit umfasst sein.
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- 10
- Installationsschaltgerät
- 12
- Obere
Gehäusewand
- 14
- Lagerzapfen
- 16
- Hinter
Frontseite
- 18
- Hinter
Frontseite
- 20
- Schraubenanschlussklemme
- 22
- Öffnung
- 24
- Stiftfortsatz
- 25
- Zylinderfeder
- 26
- Steuerzapfen
- 27
- Schraubenfeder
- 28
- Drehgriff
- 29
- Schenkel
- 30
- Nase
- 32
- Klinkenhebel
- 34
- Grundkörper
- 38
- Funktionskörper
- 40
- Kragen
- 42
- Topfabschnitt
- 44
- Griffabschnitt
- 46
- Aufnahmetasche
- 48
- Rastabsatz
- 50
- Steuerschräge
- 52
- Klinkenfeder
- 54
- Absatz
- 56
- Feder