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Die
Erfindung betrifft eine Frontbaugruppe für einen Geräteträger
mit einem an einer Bedienfront der Frontbaugruppe angeordneten,
vorgespannten und im Wesentlichen parallel zur Bedienfront beweglich
geführten Handschieber zur Freigabe einer Zugangsöffnung
zum Einstellen zweier oder mehrerer Schaltstellungen des Geräteträgers.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin einen Geräteträger
mit einer Frontplatte mit einer Aussparung zur Aufnahme einer derartigen
Frontbaugruppe zum Einstellen zweier oder mehrerer Schaltstellungen
des Geräteträgers und zum Betätigen eines
Hauptschalters des Geräteträgers.
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Schließlich
betrifft die Erfindung einen Schaltschrank mit einer Vielzahl von
Einschubfächern, in welche derartige Geräteträger
entfernbar aufgenommen sind.
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Insbesondere
sind die Geräteträger Geräteeinschübe
zum Einschieben in ein Einschubfach eines Schaltschrankes.
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Aus
dem europäischen Patent
EP 0 937 323 B1 ist ein einschiebbarer Geräteträger
für eine Schaltanlage bekannt. Er weist einen auf dem Geräteträger
angeordneten Hauptschalter, eine Trennkontaktanordnung zur Verbindung
eines mindestens den Hauptschalter einschließenden Stromkreises
mit ortsfesten Leitern der Schaltanlage bei feststehendem Geräteträger,
eine an der Frontseite des Geräteträgers zugängliche
Trennkontaktwelle zur Betätigung der Trennkontaktanordnung
sowie eine Verriegelungseinrichtung zur gegenseitigen Verriegelung des
Hauptschalters und der Trennkontaktanordnung auf. Ferner weist der
Geräteträger einen zu der Verriegelungseinrichtung
gehörenden Sperrschieber zur Freigabe bzw. Sperrung der
Betätigung der Trennkontaktwelle sowie eine gleichfalls
zu der Verriegelungseinrichtung gehörende, durch eine Betätigungswelle
des Hauptschalters mittels eines Kupplungshebels betätigbare
Riegelstange auf, die bei betätigtem Sperrschieber durch
korrespondierende Riegelöffnungen des Geräteträgers
und eines diesen tragenden Fachbodens der Schaltanlage verschiebbar
ist.
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Geräteträger
oder Geräteeinschübe sowie Schaltschränke
sind allgemein bekannt. Sie werden insbesondere bei industriellen
Anlagen in vielfältiger Weise eingesetzt. Durch die Einschubtechnik
können elektrische und elektronische Baugruppen einfach zusammengestellt
werden. Ein Auswechseln solcher Geräteträger ist
bei auf einfache Weise möglich. Es sind daher insbesondere
bei Geräteträgern für Hochstrom- oder
Hochspannungsanwendungen hohe Sicherheitsanforderungen einzuhalten,
um eine mögliche Schädigung der Komponenten eines
Geräteträgers durch einen sich während
des Herausziehens des Geräteträgers bzw. Geräteeinschubs
bildenden Störlichtbogen im laufenden Betrieb zu vermeiden.
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An
derartige Anwendungen werden besonders hohe Sicherheitsanforderungen
gestellt. So ist eine Vielzahl von Verriegelungsmechanismen, welche
unter anderem ein Herausziehen des Geräteeinschubs aus
einem Einschubfach oder eine Änderung der Schaltstellung
des Geräteträgers während des Betriebs
verhindern, unerlässlich.
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Ausgehend
von dem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, den
Aufbau eines Geräteträgers zu vereinfachen, wobei
die hohen Sicherheitsanforderungen weiterhin gewährleistet
bleiben sollen.
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Weiterhin
ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Schaltschrank mit einer
Vielzahl von Einschubfächern anzugeben, in welche derartige
Geräteträger, insbesondere Geräteeinschübe,
entfernbar aufgenommen sind.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mit einer Frontbaugruppe mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Frontbaugruppe sind in den abhängigen Ansprüchen
2 bis 12 genannt. Im Anspruch 13 ist ein Geräteträger
mit einer derartigen Frontbaugruppe angegeben. Im Anspruch 14 ist
ein Schaltschrank angegeben, in welchem eine Vielzahl derartiger
Geräteträger entfernbar aufgenommen ist. Im Anspruch
15 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Schaltschrankes genannt.
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Erfindungsgemäß weist
die Frontbaugruppe eine Handhabe bzw. einen Drehgriff zum Betätigen eines
Hauptschalters des Geräteträgers auf. In der Frontbaugruppe
ist zudem eine Verriegelungseinrichtung zur gegenseitigen Verriegelung
des Handschiebers und des Hauptschalters aufgenommen.
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Im
Vergleich zum Geräteträger nach dem Stand der
Technik gemäß der
EP 0 937 323 B1 weist der erfindungsgemäße
Geräteträger eine vorteilhaft geringere Anzahl
von Bauteilen auf.
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Besonderes
Merkmal der Erfindung ist die Integration des Handschiebers, der
Handhabe des Hauptschalters sowie deren gegenseitige Verriegelungsfunktionalität
in eine einzige, kompakte und leicht zu montierende Frontbaugruppe.
Durch die Aufnahme bzw. Integration der Verriegelungseinrichtung
ist diese zudem gegenüber Verschmutzung, Feuchtigkeit oder
mecha nischen Beschädigungen im Vergleich zur „offenen"
Anordnung beim Geräteträger gemäß dem
Stand der Technik geschützt.
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Nach
einer Ausführungsform weist die Frontbaugruppe ein Frontteil
mit der Handhabe und dem Handschieber sowie ein Rückteil
mit der Verriegelungseinrichtung, der Zugangsöffnung und
einer Betätigungswelle für den Hauptschalter auf.
Dadurch können vorteilhaft unterschiedliche Ausführungsformen
oder Typen eines Frontteils, welches jeweils eine individuelle Form,
Farbgestaltung oder Materialbeschaffenheit aufweisen können,
an dem gegenüberliegenden und vorzugsweise gleich ausgeführten Rückteil
der Frontbaugruppe befestigt werden. Darüber hinaus ist
ein einfacher Tausch eines beschädigten oder defekten Frontteils
möglich.
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Einer
weiteren Ausführungsform zufolge sind das Frontteil und
das Rückteil zur Montage an einer Frontseite bzw. Rückseite
einer Frontplatte des Geräteträgers ausgebildet.
Der Handschieber ist durch eine Aussparung in der Frontplatte hindurch
mit einem rückteilseitigen Mitnehmerschieber kuppelbar. Die
Handhabe bzw. der Drehgriff ist durch eine Aussparung in der Frontplatte
hindurch und über eine Wellenkupplung mit der Betätigungswelle
kuppelbar. Die zweiteilige Ausführungsform ermöglicht
in diesem Falle eine vorteilhaft einfache Montage der Frontbaugruppe
an einer Frontplatte des Geräteträgers von beiden
Seiten her.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die
Verriegelungseinrichtung eine Riegelplatte zur Umwandlung einer
Drehbewegung der Handhabe und einer damit verbundenen Betätigungswelle
in eine Linearbewegung auf. Die Riegelplatte weist einen Hauptschalterschieber
auf, welcher derart fluchtend zum Handschieber bzw. zum Mitnehmerschieber
angeordnet ist, dass der Handschieber bei eingeschaltetem Hauptschalter nicht
in eine Geöffnetstellung verschiebbar ist und dass der Hauptschalter
in der Geöffnetstellung des Handschiebers nicht einschaltbar
ist.
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Das
besondere Merkmal hierbei ist, dass der Handschieber und der Hauptschalterschieber
sich quasi gegenseitig „im Wege" stehen und sich gegenseitig
verriegeln können. Weiterhin weist die erfindungsgemäße
Frontbaugruppe durch die mögliche Verwendung von flächigen
Verriegelungskomponenten, wie z. B. der Riegelplatte oder des Handschiebers,
eine sehr geringe Bautiefe auf.
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Im
Besonderen ist der Handschieber mit einem Verriegelungsschieber
verbunden, welcher an seinem Ende eine Rastnase aufweist. Die Rastnase ist
im eingeschobenen Zustand des Geräteträgers und
bei geschlossenem Handschieber in eine korrespondierende Verriegelungsöffnung
einer Seiten- oder Trennwand eines Einschubfachs einrastbar. Dadurch
ist vorteilhaft ein Herausziehen des Geräteträgers
aus einem Einschubfach bei eingeschaltetem Hauptschalter, das heißt
im laufenden Betrieb, nicht möglich.
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Vorzugsweise
weist die Frontbaugruppe ein zweiteiliges, über die Zugangsöffnung
mittels eines ersten oder zweiten Betätigungswerkzeuges
betätigbares Schaltwellensystem zum Verfahren einer ersten
und/oder zweiten Verfahrmechanik des Geräteträgers
zum Einstellen der zwei oder mehreren Schaltstellungen des Geräteträgers
auf. Insbesondere ist das Schaltwellensystem zylindrisch und in
axialer Richtung zweiteilig ausgeführt. Die beiden Schaltwellen
sind gemeinsam über das zweite Betätigungswerkzeug
betätigbar. Die erste Schaltwelle ist nur über
das erste Betätigungswerkzeug betätigbar.
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Dadurch
weist die Frontbaugruppe neben dem Handschieber, der Handhabe und
der gegenseitigen Verriegelungseinrichtung vorteilhaft noch einen integrierten
Antrieb für die Verfahrmechaniken des Geräteträgers
zum Einstellen einer jeweiligen Schaltstellung des Geräteträgers
auf. Dadurch ist eine noch kompaktere Bauweise des Geräteträgers
möglich.
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Die
beiden Schaltwellen weisen typischerweise an ihrem der Zugangsöffnung
gegenüberliegenden Ende jeweils eine Verzahnung auf, die
axial zueinander versetzt angeordnet sind. Bei der Verzahnung handelt
es sich insbesondere um eine tangentiale Außenverzahnung.
Die Verzahnung der ersten Schaltwelle, das heißt der äußeren
Schaltwelle, ist mit einer ersten Zahnstange der ersten Verfahrmechanik
im Eingriff. Über die erste Zahnstange oder gegebenenfalls über
eine noch dazwischen geschaltete Zahnscheibe kann ein Steuerstromstecker
relativ zu einer Grundplatte des Geräteträgers
seitlich, nach oben, nach unten oder nach hinten verfahren werden.
Dadurch kann der Steuerstromstecker einen im Schaltschrank fest
angebrachten Gegenstecker kontaktieren. Die Verzahnung der zweiten
Schaltwelle, das heißt der inneren Schaltwelle, ist mit
einer zweiten Zahnstange der zweiten Verfahrmechanik im Eingriff. Über
die zweite Zahnstange oder gegebenenfalls über eine noch
dazwischen geschaltete Zahnscheibe kann ein Hauptstromstecker relativ
zu einer Grundplatte des Geräteträgers seitlich,
nach oben, nach unten oder nach hinten verfahren werden. Dadurch
kann der Hauptstromstecker einen im Schaltschrank fest angebrachten
Gegenstecker zum möglichen Schalten von elektrischen Verbrauchern kontaktieren.
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Über
das erste Betätigungswerkzeug ist nur die erste Schaltwelle
betätigbar. Dadurch ist eine Teststellung des Geräteträgers
einstellbar, indem der Steuerstromstecker zum Testen des Geräteträgers den
schaltschrankfesten Gegenstecker kon taktiert. Über das
zweite Betätigungswerkzeug sind beide Schaltwellen betätigbar.
Dadurch ist eine Betriebsstellung des Geräteträgers
einstellbar, indem der Steuerstromstecker und der Hauptstromstecker
zugleich den jeweiligen schaltschrankfesten Gegenstecker kontaktieren.
Werden beide Schaltwellen nicht betätigt, so verbleibt
der Geräteträger in einer inaktiven Trennstellung.
In diesem Fall bleiben der Steuerstromstecker und der Hauptstromstecker
eingefahren.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist in der
Frontbaugruppe ein beweglicher Anzeigeschieber mit Anzeigefeldern
zur Anzeige der jeweiligen möglichen Schaltstellungen des
Geräteträgers angeordnet. An der Bedienfront der
Frontbaugruppe ist ein Sichtfenster vorhanden, welches derart bemessen
ist, dass jeweils nur eine der möglichen Schaltstellungen
sichtbar ist. Der Anzeigeschieber ist im Bereich der Zugangsöffnung
derart angeordnet, dass entsprechend der jeweiligen Drehbewegung
der ersten und/oder zweiten Schaltwelle die aktuelle Schaltstellung
zur Anzeige gebracht wird. Hierzu können die beiden Schaltwellen
einen Nocken und/oder eine Ausnehmung an oder in den Schaltwellen
zur Auslenkung des Anzeigeschiebers aufweisen.
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Dadurch
weist die Frontbaugruppe neben dem Handschieber, der Handhabe, der
gegenseitigen Verriegelungseinrichtung, dem Antrieb für
die Verfahrmechaniken des Geräteträgers zum Einstellen
einer gewünschten Schaltstellung vorteilhaft noch einen
integrierten Anzeigemechanismus zur Anzeige der jeweils aktuellen
Schaltstellung des Geräteträgers auf. Dadurch
ist eine nochmals kompaktere Bauweise des Geräteträgers
möglich.
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Weiterhin
ist im Vergleich zu herkömmlichen aufwändigen
Hebelmechaniken und Hebellagerungen eine vorteilhaft exaktere und
somit zuverlässigere Anzeige der aktuellen Schalterstel lung
bzw. Betriebsart des Geräteträgers wegen der direkten
Abtastung der Ausnehmungen bzw. des Nockens im Bereich der Zugangsöffnung
möglich.
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Vorzugweise
verschließt der in der Frontbaugruppe aufgenommene Handschieber
die Zugangöffnung in einer Geschlossenstellung abgedichtet.
Dadurch ist eine Kapselung des Geräteträgers gemäß der
Schutzklasse 54 gegen Staub und Spritzwasser vorteilhaft
möglich. Es wird ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit
durch die Zugangsöffnung und weiter in das Innere des Geräteträgers
wirksam verhindert. Der Handschieber kann beispielsweise eine Gummi-
oder Filzdichtung als Dichtung aufweisen. Die Dichtung kann alternativ
oder zusätzlich an dem Frontteil angebracht sein. Alternativ
kann auf den Handschieber oder auf das Frontteil eine Gummierung
aufgebracht sein.
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Nach
einer Ausführungsform ist die Frontbaugruppe als einteilige
Baueinheit zur Aufnahme in einer Aussparung der Frontplatte des
Geräteträgers ausgebildet. Die Aussparung ist
typischerweise rechteckförmig. Es können eine
oder mehrere Aussparungen im Bereich der Frontplatte zwischen dem Front-
und Rückteil der Frontbaugruppe eingebracht sein. Vorzugsweise
sind die Abmessungen der Frontplattenaussparung auf die Abmessungen
der Frontbaugruppe, insbesondere auf deren Höhe und Breite, abgestimmt,
so dass die Frontbaugruppe in die Aussparung eingeschnappt bzw.
eingerastet werden kann. Dadurch reduziert sich der Montageaufwand für
einen derartigen Geräteträger nochmals.
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Einer
weiteren Ausführungsform zufolge ist der Hauptschalter
an einem Rückteil der Frontbaugruppe anflanschbar oder
angeflanscht, wobei eine Hauptschalterwelle des Hauptschalters dann
die mit der Handhabe drehfest kuppelbare oder gekuppelte Betätigungswelle
der Frontbaugruppe ist. Dadurch vereinfacht sich die Montage bzw.
die Fertigung eines Geräteträgers nochmals.
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Alternativ
dazu ist der Hauptschalter an einem Rückteil der Frontbaugruppe
anflanschbar oder angeflanscht, wobei eine Hauptschalterwelle des Hauptschalters über
eine Kupplung drehfest mit der Betätigungswelle der Frontbaugruppe
kuppelbar oder gekuppelt ist. Dadurch wird die mechanische Anbindung
der Hauptschalterwelle an den Verriegelungsmechanismus vereinfacht.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen Geräteträger,
insbesondere durch einen Geräteeinschub zum Einschieben
in ein Einschubfach eines Schaltschrankes, gelöst. Erfindungsgemäß weist
der Geräteträger eine Frontplatte mit einer Aussparung
zur Aufnahme einer derartigen Frontbaugruppe zum Einstellen zweier
oder mehrerer Schaltstellungen des Geräteträgers
und zum Betätigen eines Hauptschalters des Geräteträgers
auf.
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Schließlich
wird die Aufgabe der Erfindung durch einen Schaltschrank mit einer
Vielzahl von Einschubfächern, in welche derartige Geräteträger,
insbesondere Geräteeinschübe, entfernbar aufgenommen
sind, gelöst.
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Nach
einer Ausführungsform ist im Schaltschrank eine Vielzahl
von Tragblechen und Seiten- oder Trennwänden angeordnet,
die jeweils ein Einschubfach zur Aufnahme eines Geräteträgers
bilden. In den Seiten- oder Trennwänden eines Einschubfachs
sind Verriegelungsöffnungen vorhanden, in welche eine dazu
korrespondierende Rastnase des jeweiligen Geräteträgers
im eingeschobenen Zustand und bei geschlossenem Handschieber einrastbar
ist. Dadurch ist vorteilhaft ein Herausziehen ei nes Geräteträgers
bei eingeschaltetem Hauptschalter und somit im laufenden Betrieb
nicht möglich.
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Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung
werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher
beschrieben. Es zeigen
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1 beispielhaft
einen Schaltschrank mit einer Vielzahl von aufgenommenen Geräteträgern gemäß der
Erfindung,
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2 beispielhaft
einen Geräteträger in einer perspektivischen Ansicht
mit einer erfindungsgemäßen Frontbaugruppe,
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3 eine
Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen
beispielhaften Frontbaugruppe,
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4 eine
Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen
beispielhaften Frontbaugruppe gemäß einer Ausführungsform,
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5 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Frontbaugruppe
gemäß 3,
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6 einen über
ein Schaltwellensystem der erfindungsgemäßen Frontbaugruppe
auslenkbaren Anzeigeschieber zur Anzeige von Schaltstellungen des
Geräteträgers,
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7 eine
Schnittdarstellung durch das Schaltwellensystem im Bereich einer
Zugangsöffnung entlang der in 6 gezeigten
Schnittlinie VII-VII,
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8 eine
Frontansicht eines Rückteils der erfindungsgemäßen
Frontbaugruppe in einer Trennstellung des Geräteträgers
und
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9 eine
Frontansicht des Rückteils gemäß 8 in
einer Betriebsstellung des Geräteträgers.
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1 zeigt
beispielhaft einen Schaltschrank 100 mit einer Vielzahl
von aufgenommenen Geräteträgern 1 gemäß der
Erfindung. Bei den Geräteträgern 1 handelt
es sich insbesondere um Geräteeinschübe oder um
Einschubmodule. Im Beispiel der 1 sind 13 Geräteträger 1 im
Schaltschrank 100 entfernbar aufgenommen. Mit dem Bezugszeichen 2 ist
eine Front- oder Bedienseite des jeweiligen Geräteträgers 1 bezeichnet.
Die Geräteträger 1 weisen jeweils eine
Frontplatte 17 auf, in welcher jeweils eine erfindungsgemäße
Frontbaugruppe 3 aufgenommen ist. Mit dem Bezugszeichen 4 ist
jeweils eine Handhabe bzw. ein Drehgriff zu Drehbetätigung
eines im Inneren des Geräteträgers 1 angeordneten
Hauptschalters bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 5 ist jeweils
ein Handschieber bezeichnet, der in einer Geöffnetstellung
eine Zugangsöffnung für ein Betätigungswerkzeug
zum Einstellen zweier oder mehrerer Schaltstellungen mittels zweier
im Geräteträger 1 angeordneter Verfahrmechaniken
freigibt. Insbesondere umfassen die Schaltstellungen eine Test-,
Betriebs- oder Trennstellung.
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In
der ersten Schaltschrankzeile ist jeweils ein über die
gesamte Breite gehender Geräteträger 1 eingeschoben.
Die zweite und vierte darunter liegende Schaltschrankzeile weist
beispielhaft vier Einschubfächer zur Aufnahme von vier
Geräteträgern 1 mit einer im Vergleich
zu dem vorherigen Geräteträger 1 halben
Einschubbreite auf. Die dritte und fünfte Schaltschrankzeile
weist zwei Einschubfächer zur Aufnahme von zwei Geräteträgern 1 mit
jeweils einer halben Einschubbreite im Vergleich zum obersten Geräteträger 1 auf.
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Im
Schaltschrank 100 sind beispielhaft, in der vorliegenden
Darstellung jedoch nicht sichtbare Stromschienen im linken hinteren
Bereich des Schaltschrankes angeordnet. Von dort aus erfolgen Abzweigungen
zu Gegensteckern, welche oberhalb oder unterhalb des jeweiligen
Einschubfachs angeordnet sind. Mit diesen Gegensteckern können
ein Haupt- und Steuerstromstecker des jeweiligen Geräteträgers 1 kontaktieren.
Die Stecker sind zum Kontaktieren mit den zwei im jeweiligen Geräteträger 1 angeordneten
Verfahrmechaniken vertikal verfahrbar.
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2 zeigt
beispielhaft einen Geräteträger 1 in
einer perspektivischen Ansicht mit einer erfindungsgemäßen
Frontbaugruppe 3. Der gezeigte Geräteträger 1 ist
ein modularer Geräteeinschub 1 zum Einschieben
in ein Einschubfach eines Schaltschrankes 100. Er weist,
entsprechend dem Beispiel gemäß 1,
beispielhaft ein Viertel der Gesamtbreite der Einschubzeile des
Schaltschrankes 100 auf. Der Geräteeinschub 1 kann
alternativ auch eine davon unterschiedliche Breite aufweisen. Weiterhin
weist der Geräteeinschub 1 eine Frontplatte 17 mit
einer oder mehreren in dieser Darstellung nicht sichtbaren Aussparungen
zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen Frontbaugruppe 3.
Die Frontbaugruppe 3 dient zum Einstellen der zwei oder
mehreren Schaltstellungen des Geräteeinschubs 1 und
zum Betätigen eines Hauptschalters des Geräteeinschubs 1 auf.
Die Schaltposition des Hauptschalters wird durch eine Anzeigeplatte 41 angezeigt.
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Im
Beispiel der 2 ist die Frontbaugruppe 3 zweiteilig
ausgeführt. Die beiden Teile der Frontbaugruppe 3,
das heißt das Front- und Rückteil 31, 32,
sind mit der dazwischenliegenden Frontplatte 17 miteinander
verschraubt. Vorzugsweise wird das Frontteil 31 von dem
Rückteil 32 der Frontbaugruppe 3 her
verschraubt, so dass ein Entfernen des Frontteils 31 im
eingebauten Zustand von der Frontseite 2 des Geräteeinschubs 1 her
nicht möglich ist.
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An
der Frontplatte 17 sind weiterhin beispielhaft vier Leuchtmelder 16 zur
Anzeige interner Schaltzustände des Geräteträgers 1 vorhanden.
An der Unterseite der Frontplatte 17 ist ein Handgriff 33 dargestellt.
Er dient zum erleichterten Einschieben und zum Herausziehen des
Geräteeinschubs 1.
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An
der Oberseite in etwa der Mitte des Geräteträgers 1 sind
ein Steuerstromstecker 12 sowie ein Hauptstromstecker 13 dargestellt.
Sie sind mittels zweier in dieser Darstellung nicht erkennbarer
Verfahrmechaniken vertikal verschiebbar, um entsprechende schaltschrankseitige
Gegenstecker kontaktieren zu können. Die beiden Stecker 12, 13 sind
in nutenförmigen Aussparungen 14, 15 in
den Seitenwänden 11 des gezeigten Geräteeinschubs 1 geführt.
Der Antrieb der beiden Stecker 12, 13 erfolgt mittels
eines am Rückteil 32 der Frontbaugruppe 3 angeordneten
Schaltwellensystems.
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Im
linken unteren Teil der 2 ist eine Rastnase 54 eines
Verriegelungsschiebers des Handschiebers 5 zu sehen. Er
ragt aus einer Öffnung 19 in der Seitenwand 11 des
Geräteeinschubs 1. Die Rastnase 54 verrastet
beim Einschieben des Geräteeinschubs 1 mit einer
entsprechenden Verriegelungsöffnung einer Seiten- oder
Trennwand eines jeweiligen Einschubfachs im Schaltschrank 100.
Ein Herausziehen des Geräteeinschubs 1 aus dem
Einschubfachs während des laufenden Betriebes, das heißt
bei eingeschaltetem Hauptschalter, wird dadurch verhindert. Eine
Entriegelung ist nur dann möglich, wenn der Hauptschalter
ausgeschaltet ist und wenn der der Handschieber 5 in die
Geöffnetstellung geschoben wird.
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3 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen
beispielhaften Frontbaugruppe 3. Die Frontbaugruppe 3 weist
einen an einer Bedienfront der Frontbaugruppe 3 angeordneten,
vorgespannten und im Wesentlichen parallel zur Bedienfront beweglich
geführten Handschieber 5 zur Freigabe einer Zugangsöffnung 9 zum
Einstellen zweier oder mehrerer Schaltstellungen des Geräteträgers 1 auf.
Die Frontbaugruppe weist erfindungsgemäß eine
Handhabe 4 bzw. einen Drehgriff zum Betätigen eines
Hauptschalters 20 des Geräteträgers 1 sowie eine
im Geräteträger 1 aufgenommene Verriegelungseinrichtung 8 zur
gegenseitigen Verriegelung des Handschiebers 5 und des
Hauptschalter 20 auf.
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Im
Beispiel der 3 weist das Frontteil 31 die
Handhabe 4 und den Handschieber 5, und das Rückteil 32 die
Verriegelungseinrichtung 8, die Zugangsöffnung 9 und
eine Betätigungswelle 21 für den Hauptschalter 20 auf.
Das Frontteil 31, das Rückteil 32 sowie
die Handhabe 4 und der Handschieber 5 sind typischerweise
mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt. Das Frontteil 31 und
das Rückteil 32 sind zur Montage an der Frontseite 2 bzw. Rückseite 18 der
Frontplatte 17 des Geräteträgers 1 ausgebildet.
Der Handschieber 5 ist durch eine Aussparung in der Frontplatte 17 hindurch
mit einem rückteilseitigen Mitnehmerschieber 50 kuppelbar.
Außerdem ist die Handhabe 4 durch eine Aussparung
in der Frontplatte 17 hindurch und über eine Wellenkupplung
mit der Betätigungswelle 21 kuppelbar. Die Frontplatte 17 weist
hierzu eine oder mehrere entsprechende Aussparungen auf, die auf
die Abmessungen der Frontbaugruppe 3, insbesondere auf
deren Breite und Höhe, abgestimmt ist. Die in der vorliegenden
Darstellung nicht sichtbare Wellenkupplung weist einen auf den vierkantigen
Querschnitt der Betätigungswelle 21 korrespondierenden
Innenquerschnitt auf.
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Im
Beispiel der 3 ist der Handschieber 5 beweglich
im Frontteil 31 der Frontbaugruppe 3 aufgenommen.
Zwischen dem Frontteil 31 und/oder dem Handschieber 5 ist
vorzugsweise ein in der vorliegenden Darstellung nicht sichtbares
Dichtelement angeordnet. Dadurch ist die Zugangsöffnung 9 bei geschlossenem
Handschieber 5 gegenüber Umwelteinflüssen
wie Staub und Feuchtigkeit geschützt. Das Dichtelement
kann beispielsweise eine Gummi- oder Filzdichtung sein. Die Dichtung
kann am Handschieber 5 oder an dem Frontteil 17 angebracht
sein. Alternativ kann auf den Handschieber 5 oder auf das Frontteil 17 eine
Gummierung aufgebracht sein.
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Wie 3 weiter
zeigt, weist die Frontbaugruppe 3 ein zweiteiliges, über
die Zugangsöffnung 9 mittels eines ersten oder
zweiten Betätigungswerkzeuges betätigbares Schaltwellensystem 7 auf.
Es ist zylindrisch und in axialer Richtung zweiteilig ausgeführt
und dient zum Verfahren einer ersten und/oder zweiten Verfahrmechanik
des Geräteträgers 1 zum Einstellen zweier
oder mehrerer Schaltstellungen des Geräteträgers 1.
Die Verfahrmechaniken selbst sind in der 3 nicht
weiter dargestellt. Das gezeigte Schaltwellensystem 7 weist
eine erste und zweite Schaltwelle 71, 72 mit beispielhaft
jeweils einer tangentialen Außenverzahnung zum Antreiben
der Verfahrmechaniken auf. Die beiden Schaltwellen 71, 72 sind
gemeinsam über ein zweites Betätigungswerkzeug
betätigbar, während die erste Schaltwelle 71 nur über
ein erstes Betätigungswerkzeug betätigbar ist.
Hierzu weist das zweite Betätigungswerkzeug einen im Vergleich
zum ersten Betätigungswerkzeug längeren Mitnehmersteg
auf. Der Mitnehmersteg ist derart bemessen, dass die beiden Schaltwellen 71, 72 bei
Aufbringung eines Drehmoments gemeinsam verdreht werden können.
Dagegen weist das erste Betätigungswerkzeug einen vergleichsweise
kurzen Mitnehmersteg auf, so dass nur die erste Schaltwelle 71 in
Drehung versetzt werden kann.
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Weiterhin
ist in der Frontbaugruppe 3 ein beweglicher Anzeigeschieber 81 mit
Anzeigefeldern 82, 83, 84 zur Anzeige
der jeweiligen möglichen Schaltstellungen des Geräteträgers 1 angeordnet.
An der Bedienfront der Frontbaugruppe 3 ist ein Sichtfenster 34 vorhanden,
welches derart bemessen ist, dass jeweils nur eine der möglichen
Schaltstellungen sichtbar ist. Der Anzeigeschieber 81 ist
im Bereich der Zugangsöffnung 9 derart angeordnet,
dass entsprechend der jeweiligen Drehbewegung der ersten und/oder
zweiten Schaltwelle 71, 72 die aktuelle Schaltstellung
zur Anzeige gebracht wird. Hierzu können die beiden Schaltwellen 71, 72 eine
Nocke und/oder jeweils eine Ausnehmung an oder in den Schaltwellen 71, 72 zur
Auslenkung des Anzeigeschiebers 81 aufweisen. Dies ist
in 6 und 7 im Detail dargestellt.
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Das
erste Anzeigefeld „1" zeigt eine Betriebsstellung des Geräteträgers 1 an.
Bei dieser Schaltstellung sind der über die erste und zweite
Verfahrmechanik ausfahrbare Steuer- und Hauptstromstecker 12, 13 mit
jeweils einem schaltschrankseitigen Gegenstecker kontaktierbar.
Das zweite Anzeigefeld „TEST" zeigt eine Teststellung des
Geräteträgers 1 an. In diesem Fall ist
nur der über die erste Verfahrmechanik ausfahrbare Steuerstromstecker 12 mit
dem schaltschrankseitigen Gegenstecker kontaktierbar. Das Anzeigefeld „0"
zeigt eine Trennstellung des Geräteträgers 1 an.
In diesem Falle erfolgt überhaupt keine elektrische Kontaktierung
des Geräteträgers 1 mit dem Schaltschrank 100.
Steuerstromstecker und Hauptstromstecker 12, 13 sind
in diesem Fall eingefahren.
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Im
Beispiel der 3 weist ein Griffstück 51 des
Handschiebers 5 eine Öffnung 58 auf.
Dieser Öffnung 58 liegt eine wei tere, nicht weiter
bezeichnete Öffnung in einem feststehenden Gegenstück 59 gegenüber.
Im geschlossenen Zustand des Handschiebers 5, das heißt
bei verschlossener Zugangsöffnung 9, kann der
Handschieber 5 mittels eines Vorhängeschlosses
gegen ein unbefugtes öffnen gesichert werden. Eine Änderung
der Schaltstellung des Geräteträgers 1 ist
auf diesem Wege nicht möglich.
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Wie
die 3 weiter zeigt, ist der Hauptschalter 20 bereits
an das Rückteil 21 der Frontbaugruppe 3 angeflanscht.
Vorzugsweise erfolgt die Befestigung über nicht weiter
gezeigte Befestigungsschrauben oder über eine Rastbefestigung.
Im Beispiel der 3 entspricht eine Hauptschalterwelle des
Hauptschalters 20 die mit der Handhabe 4 drehfest
kuppelbare oder gekuppelte Betätigungswelle 21 der
Frontbaugruppe 3. In diesem Fall wird die Hauptschalterwelle
von „hinten" an das Rückteil 32 der Frontbaugruppe 3 angeflanscht.
Im Anschluss daran wird eine Mitnehmerscheibe 22 der Verriegelungseinrichtung 8 drehfest
an der Hauptschalterwelle angebracht.
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Alternativ
kann die Hauptschalterwelle des Hauptschalters 20 über
eine Kupplung drehfest mit der Betätigungswelle 21 der
Frontbaugruppe 3 gekuppelt sein. In diesem Fall ist die
Betätigungswelle 21 integraler Bestandteil der
Frontbaugruppe 3.
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4 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen
beispielhaften Frontbaugruppe 3 gemäß einer
Ausführungsform. Im diesem Fall ist die Frontbaugruppe 3 als
einteilige Baueinheit zur Aufnahme in einer Aussparung der Frontplatte
des Geräteträgers 1 ausgebildet. Sie
kann daher als Ganzes in die entsprechende Aussparung eingeschnappt oder
eingerastet werden.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Frontbaugruppe
gemäß 3. Zwischen dem Frontteil 31 und
dem Rückteil 32 befindet sich die Frontplatte 17 mit
der Aussparung 24, durch welche die Kupplung des Handschiebers 5 und
der Handhabe 4 mit der Verriegelungseinheit 8 im
Rückteil 32 erfolgt.
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Die 5 zeigt
besonders deutlich die kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen
Frontbaugruppe 3 im Vergleich zu dem in der Beschreibungseinleitung
genannten Stand der Technik. Insbesondere weist das Rückteil 32 mit
der darin aufgenommenen Verriegelungseinrichtung 8 und
dem darin aufgenommenen Anzeigemechanismus 80 eine äußerst
geringe Bautiefe auf, wenn man von dem an dem gezeigten Rückteil 32 bereits
angebrachtem Schaltwellensystem 7 und dem angeflanschten Hauptschalter 20 gemäß der
weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der Frontbaugruppe 3 absieht.
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6 zeigt
einen über ein Schaltwellensystem 7 der erfindungsgemäßen
Frontbaugruppe 3 auslenkbaren Anzeigeschieber 81 eines
Anzeigemechanismus 80 zur Anzeige von Schaltstellungen
des Geräteträgers 1. Die erste Schaltwelle 71 weist
im Bereich der Zugangsöffnung 9 eine erste Ausnehmung 88 auf.
Die zweite Schaltwelle 72 weist eine im Vergleich dazu
tiefere, zweite Ausnehmung 89 auf. Mit dem Bezugszeichen 87 ist
ein an der ersten Schaltwelle 71 angebrachter Nocken zu
sehen. Der Anzeigeschieber 81 weist eine Abtastnase 86 zum Abtasten
der beiden Ausnehmungen 88, 89 sowie des Nockens 87 auf.
Eine Druckfeder 85 sorgt dafür, dass die Abtastnase 86 fortwährend
am Schaltsystem 7 anliegt.
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7 zeigt
eine Schnittdarstellung durch das Schaltwellensystem 7 gemäß 6 im
Bereich der Zugangsöffnung 9 entlang der in 6 gezeigten Schnittlinie
VII-VII. In dieser Dar stellung ist gut erkennbar, wie der Nocken 87 den
Anzeigeschieber 81 in einer beispielhaften Ruhedrehstellung
des Schaltsystems 7 derart auslenkt, dass im Sichtfenster 34 das
mit der Trennstellung „0" korrespondierende Anzeigefeld 83 sichtbar
ist. Der eingezeichnete Pfeil mit dem Bezugszeichen 25 gibt
die Position des selbst nicht dargestellten Sichtfensters 34 an.
In entsprechender Weise taucht der Anzeigeschieber 81 bzw. dessen
Abtastnase 86 bei einer Drehbetätigung der ersten
Schaltwelle 71 oder beider Schaltwellen 71, 72 in
die entsprechende Ausnehmung 88 oder in beide Ausnehmungen 88, 89 zur
Anzeige einer Teststellung „TEST" oder einer Betriebsstellung „1"
ein. Typischerweise erfolgt die Drehbetätigung der jeweiligen Schaltwelle 71, 72 um
180°, im Beispiel der 6 und 7 um
180° nach rechts.
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8 zeigt
eine Frontansicht eines Rückteils 32 der erfindungsgemäßen
Frontbaugruppe 3 in einer Trennstellung „0" des
Geräteträgers 1. Die Trennstellung ist
durch den Pfeil 25, der mit der entsprechenden Lage des
Sichtfensters 34 korrespondiert, angezeigt. Im vorliegenden
Fall ist der Anzeigeschieber 81 durch den in dieser Darstellung
nicht sichtbaren Nocken 87 gemäß 7 nach
oben geschoben.
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8 zeigt
weiterhin eine Riegelplatte 61 mit einem Hauptschalterschieber 6 als
Teil der Verriegelungseinrichtung 8 bei ausgeschaltetem
Hauptschalter. Die Riegelplatte 61 ist im Beispiel der 8 ein flächiges
Stanzteil mit zwei ausgestanzten Langlöchern 62, 63.
Mit dem Bezugszeichen 22 ist eine drehfest mit der Betätigungswelle 21 bzw.
der Hauptschalterwelle verbundene Mitnehmerscheibe bezeichnet. Auf
ihr ist ein bolzenförmiger Mitnehmer 23 angeordnet.
Im linken unteren Teil der 8 ist ein Mitnehmerschieber 50 dargestellt,
welcher fluchtend zum Hauptschalterschieber 6 angeordnet
ist. Im gezeigten ausgeschalteten Zustand des Hauptschalters 20 be findet
sich der Hauptschalterschieber 6 in einer rechten Position.
Dadurch kann der Mitnehmerschieber 50 über einen
Mitnehmer 57 durch den nicht weiter gezeigten Handschieber 5 nach
rechts in einen Spalt 10 und entgegen einer Vorspannfeder 55 zur Freigabe
der Zugangsöffnung 9 geschoben werden.
-
9 zeigt
eine Frontansicht des Rückteils 32 gemäß 8 in
einer Betriebsstellung „1" des Geräteträgers 1. 9 zeigt
den Teil der Verriegelungseinrichtung 8 gemäß 8 bei
nun eingeschaltetem Hauptschalter 20. Durch die Drehung
der Mitnehmerscheibe 22 nach rechts wird die Riegelplatte 61 und somit
der Hauptschalterschieber 6, geführt durch das erste
Langloch 62 und angetrieben durch den Mitnehmer 23 im
zweiten Langloch 63, nach links bewegt. Dadurch „verschwindet"
der Spalt 10 zwischen dem Mitnehmerschieber 50 und
dem Hauptschalterschieber 6. Ein Zugang zur Zugangsöffnung 9 ist
nun nicht mehr möglich, da der Handschieber 5 und
der damit verbundene Mitnehmerschieber 50 blockiert ist.
Zugleich ist der Anzeigeschieber 81 zur Anzeige der Betriebstellung „1"
nach unten gerückt. Dies symbolisiert der in der 9 eingezeichnete
Pfeil an der Position des in dieser Darstellung nicht sichtbaren Sichtfensters 34.
In diesem Fall ist die Abtastnase 86 gemäß 7 in
beide Ausnehmungen 88, 89 eingetaucht.
-
- 1
- Geräteeinschub,
Einschubkassette
- 2
- Frontseite
- 3
- Frontbaugruppe
- 4
- Handhabe
des Hauptschalters
- 5
- Handschieber
- 6
- Hauptschalterschieber
- 7
- Schaltwellensystem
- 8
- Verriegelungseinrichtung
- 9
- Zugangsöffnung,
Kurbelöffnung
- 10
- Spalt
- 11
- Gehäusewand,
Seitenwand
- 12
- Steuerstromstecker
- 13
- Hauptstromstecker
- 14
- Führungsnut
für Steuerstromstecker
- 15
- Führungsnut
für Hauptstromstecker
- 16
- Anzeigemittel,
Leuchtmelder
- 17
- Frontplatte
- 18
- Rückseite
- 19
- Öffnung
- 20
- Hauptschalter
- 21
- Schaltwelle
des Hauptschalters
- 22
- Scheibe
- 23
- Mitnehmernase
- 24
- Aussparung
- 25
- aktuelle
Schaltstellung
- 31
- Frontteil
- 32
- Rückteil
- 33
- Handgriff
- 34
- Sichtfenster
- 41
- Anzeigeplatte
- 50
- Mitnehmerschieber
- 51
- Griffstück
- 52
- Federlager
- 53
- Verriegelungsschieber
- 54
- Verriegelungsnase
- 55,
85
- Feder,
Zylinderfeder
- 56
- Ausnehmung
- 57
- Mitnehmer
- 58
- Öffnung
für Vorhängeschloss
- 59
- feststehendes
Gegenstück
- 61
- Riegelplatte
- 62
- Schaltwellenlangloch
- 63
- Mitnehmerlangloch
- 71
- erste
Schaltwelle
- 72
- zweite
Schaltwelle
- 80
- Anzeigemechanismus
- 81
- Anzeigeschieber
- 82
- Anzeigefeld „1"
- 83
- Anzeigefeld „TEST"
- 84
- Anzeigefeld „0"
- 86
- Abtastnase
- 87
- Nocken
- 88
- Aussparung
in der ersten Schaltwelle
- 89
- Aussparung
in der zweiten Schaltwelle
- 100
- Schaltschrank
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0937323
B1 [0005, 0012]