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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung in einem Einschubrahmen von Einschubschaltern, insbesondere von Leistungsschaltern der Niederspannungstechnik, wobei die Schließvorrichtung aus einer Plattenanordnung besteht.
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Bei Einschubschaltern, die in Einschubsysteme eingebracht werden, besteht der Bedarf, die Kontakte im Einschubsystem gegen ungewolltes Berühren zu sichern. Hierzu werden bekanntermaßen sogenannte Shutter als Schließvorrichtungen verwendet. Diese Shutter bestehen im wesentlichen aus Schutzplatten mit Öffnungen, die zueinander beweglich sind. In der Geschlossenstellung werden die Öffnungen einer Schutzplatte durch eine andere Schutzplatte verdeckt, so dass die Kontakte des Einschubsystems nicht zugänglich sind. Im Offenzustand liegen die Öffnungen der Schutzplatten übereinander, so dass die Kontakte des Einschubsystems für den Einschubschalter zugänglich sind. Die Schutzplatten können aus einem Isolierstoff bestehen. Einschubsysteme mit Schutzplatten sind aus den Druckschriften
DE 101 20749 C1 ,
DE 101 20 750 C1 und
EP 0 803 140 B1 bekannt.
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Die
JP H08 214420 A zeigt einen bewegbaren Wagen zur Spannungserfassung an einem Schaltschrank. Zwei Kontakte an dem Wagen können mit zwei Festkontakten des Schaltschranks kontaktiert werden. Hierfür wird der Wagen an die Kontakte des Schaltschranks herangefahren. Um zu verhindern, dass die stromführenden Kontakte des Schaltschranks berührt werden können, ist eine Schließvorrichtung vorgesehen. Diese weist Platten aus Isoliermaterial auf, die zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung vertikal verstellbar sind. In der Geschlossenstellung decken die Platten die Kontakte des Schaltschranks ab. In der Offenstellung sind die Kontakte zugänglich. Die Platten sind an einer Führung befestigt, die über Hebel verstellbar ist. Die Hebel wirken beim Heranschieben des Wagens an den Schaltschrank mit Betätigungsflächen am Wagen derart zusammen, dass die Führung und damit die Platten vertikal nach oben in die Offenstellung überführt werden.
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EP 0 113 887 B1 offenbart einen Schaltschrank zur Aufnahme einer Auszugsvorrichtung. Der Schaltschrank weist Festkontakte auf, die mit Steckkontakten der Auszugsvorrichtung in Kontakt überführbar sind. Die Festkontakte im Schaltschrank sind hinter einer Abschirmwand aus isolierendem Material angeordnet, wobei in der Abschirmwand Durchgangslöcher für die Steckkontakte der Auszugsvorrichtung vorgesehen sind. Jedes Durchgangsloch ist von einem Paar Schutzplatten abgedeckt, wobei die Schutzplatten jedes Durchgangslochs in einer Ebene angeordnet sind und zueinander verschiebbar sind. In einer Geschlossenstellung decken die Schutzplatten das jeweilige Durchgangsloch ab. Die Schutzplatten werden von Federeinrichtung zusammen gepresst und damit in ihrer Geschlossenstellung gehalten. Die beiden Schutzplatten werden seitlich auseinander gedrückt, wenn ein Steckkontakt in eine Betriebsstellung eingeschoben wird, so dass der Steckkontakt zwischen den Schutzplatten durch das Durchgangsloch hindurchragt und in Kontakt zu den Festkontakten überführt ist.
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Schließlich zeigt die Druckschrift
CH 530 100 eine Schließvorrichtung mit drei Platten. Außerdem ragen Stangen der Bewegungseinrichtung so weit nach vorn, dass beim Einschieben des Einschubschalters zunächst zwei Platten nach außen geschoben werden, bevor die gesamte Verschlussvorrichtung auf die Kontakte zubewegt wird.
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Darüber hinaus ist in der
DE 103 42 596 B3 ein Einschubsystem angesprochen, bei denen sich beim Einfahren eines Einschubschalters die Schutzplatten zunächst in seitliche Richtungen bewegen, um Öffnungen zu schaffen, die etwas größer sind als die im Einschubrahmen eingebrachten Kontaktmesser. Anschließend bewegt sich der komplette Shutter entsprechend der Bewegungsrichtung des Einschubschalters in Richtung auf die Schaltanlage und schiebt sich vor die Kontaktmesser, die nun frei sind und von den Lamellenblöcken des Einschubschalters kontaktiert werden können. Die Steuerung dieser Bewegung erfolgt beispielsweise durch eine entsprechende Mechanik des Einfahrantriebs oder durch Mechanismen am Einschubrahmen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schließvorrichtung vorzulegen, bei der sowohl die Stellung der Schutzplatten erkennbar werden soll, als auch eine optische Kontrolle der Kontakte ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens im Hauptanspruch, wohin weitere vorteilhafte Ausgestaltungen in den Unteransprüchen formuliert sind.
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Die vorgeschlagene Schließvorrichtung besteht in der Ausbildung von klartransparenten Schutzplatten, die teilflächig oder vollflächig gefärbt sind. Im Sinne der Erfindung soll der Begriff Färbung breit verstanden werden. Der Begriff soll sowohl die Einfärbung der Schutzplatten in der Masse als auch eine oberflächliche Färbung bedeuten. Eine oberflächliche Ausführung kann eine Bedeckung der Schutzplatten sein, beispielsweise mittels einer farbigen Lackschicht oder mittels einer farbigen Folie. Weiterhin soll unter dem Begriff Färbung auch eine strukturierte Gestaltung (also nicht allein eine homogene Ausbildung in Farbe) in der Masse der Schutzplatten oder auf der Oberfläche verstanden werden.
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Die optische Durchlässigkeit einer Färbung sollte so hoch sein, dass eine optische Kontrolle der Kontaktmesser möglich bleibt. Das heißt, die Transparenz sollte beispielsweise einen Wert in der Größenordnung von 90% haben. Eine zu geringe Transparenz wäre bei ungünstiger Beleuchtung in der Einbausituation in einem Schaltschrank nachteilig. Die Färbung kann auch aus einer nicht transparenten, streifenförmigen Bedeckung der Schutzplatten bestehen. Vorteilhaft ist es, wenn die streifenförmige Bedeckung auf den beiden Schutzplatten derart aufgebracht ist, dass Streifen auf einer ersten Schutzplatte sich mit Streifen auf der zweiten Schutzplatte kreuzen.
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Die Färbung kann in einer Signalfarbe ausgeführt sein, beispielsweise in rot. Wenn die Färbung in einer Signalfarbe gewählt wird, entsteht ein besonderer Kontrast zwischen der eingefärbten Schutzplatte und den Öffnungen in der Schutzplatte, so dass schon aus gewisser Entfernung die Stellung der Schutzplatten erkennbar ist, und somit feststellbar, ob die Verschlussmechanik bei Herausziehen des Einschubschalters ordentlich arbeitet. Die hohe optische Durchlässigkeit der Färbung erlaubt immer noch den Einblick auf die Kontaktmesser, obwohl die Öffnungen von den Schutzplatten bedeckt sind.
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Einen vergleichbaren Erfolg der Erfindung erreicht man, wenn die Färbung der Schutzplatten teilflächig ausgeführt ist, wobei in diesem Fall die Färbung sogar nur geringe Durchlässigkeit aufweisen könnte, beispielsweise tiefschwarz. Eine solche teilflächige Färbung kann streifenförmig ausgeführt sein, wobei die Streifen schmal ausgeführt sein sollten, so dass zwischen den Steifen noch Flächen hoher Transparenz vorhanden sind.
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Die Streifen der strukturierten Bedeckung können aus einem Punktmuster, aus Rasterlinien oder aus einem Schachbrettmuster bestehen, wobei das Muster auch nichttransparent sein kann. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung sollte jedoch jeweils den beiden Bedingungen genügen, die Erkennbarkeit der Funktion der Verschlussmechanik sicher zu stellen und die Kontrollmöglichkeit der Kontaktmesser zu ermöglichen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen formuliert, wobei die Merkmale einzeln oder in Kombination miteinander verwirklicht sein können.
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In dem Schließsystem kann eine feststehende Schutzplatte („Maskenplatte”) aus klartransparentem Isolierstoff vorhanden sein, die mindestens eine Öffnung aufweist, die im Offenzustand der Schließvorrichtung von den Schutzplatten nicht bedeckt wird. Die feststehende Schutzplatte kann auch eine teilflächige oder eine vollflächige Färbung aufweisen.
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Die Schutzplatten könnten weiterhin so ausgebildet sein, dass ihre Stellung manuell in der Offenstellung blockierbar ist. Es kann daher in mindestens einer Schutzplatte ein Loch vorgesehen sein, welches in der Offenstellung mit einem Loch im Fenster des Einschubrahmens fluchtet. In der Offenstellung stehen die Löcher in Flucht zu einander, so dass ein kleines Werkzeug (Stift) durch die Löcher gesteckt werden kann, wodurch die Schutzplatte(n) gegen die Federrückstellkraft nicht bewegbar ist/sind. Die Kontakte sind in dieser Stellung zugänglich; die einschubrahmenseitige Eingangsspannung zwischen zwei Kontaktreihen lässt sich durch das Hindurchführen jeweils eines Messfingers prüfen.
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Die Zahl der Öffnungen in den Schutzplatten bestimmt sich nach der Zahl der Kontakte des Einschubschalters, wobei in der Regel ein dreipoliger Einschubschalter drei Reihen von Kontakten und ein vierpoliger Einschubschalter vier Reihen von Kontakten hat. Einschubschalter der höchsten Leistungsklasse können doppelreihige Kontakte aufweisen, so dass Schutzplatten in solchen Schaltanlagen auch die doppelte Zahl an Öffnungen aufweisen.
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Die Schließvorrichtung kann komplett aus isolierenden Teilen bestehen. Weiterhin kann die gesamte Mechanik der Schließvorrichtung aus einfachen Kunststoffteilen gefertigt werden, somit kann die Gefahr von Überschlägen beim Einbau und Betrieb des Leistungsschalters vermindert werden.
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Die Erfindung wird in Zeichnungen dargestellt, die ein besonderes Ausführungsbeispiel darstellen. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1 einen Einschubrahmen mit Schutzplatte bei sichtbaren Kontaktmessern,
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2 eine Schutzplatte und
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3 zwei Schutzplatten in perspektivischer Darstellung.
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1 zeigt einen Einschubrahmen 10 mit entnommenem Einschubschalter bei sichtbaren Kontakten 14. Niederspannungs-Schaltanlagen, wie Motorschaltanlagen oder Energieverteilungsanlagen, werden oft in der Einschubtechnik ausgeführt. Damit ist es möglich, eine schnelle Auswechselung oder Überprüfung der zu einer Funktionseinheit zusammengefasster Komponenten vorzunehmen, wodurch bei Wartungsarbeiten oder bei kurzen Betriebsunterbrechungen niedrige Stillstandszeiten erreicht werden.
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Die Stellungen, die die Ausfahreinrichtung (Träger 12) mit einem nicht gezeigten Einschubschalter einnehmen kann, sind die Ein- oder Betriebsstellung, die Teststellung und die Trennstellung. In der Betriebsstellung wird der Laststrom über den Einschubschalter geführt. Im Einschubrahmen 10 steht die Eingangsspannung an den Kontakten 14 an. Es muss daher eine Vorrichtung vorhanden sein, die die Kontakte gegen Berührung sichert. Nach Norm EN 60529 sollte mindestens eine 'Fingersicherheit' IP20 gegeben sein. Als geeignete Sicherung ist daher eine Schließvorrichtung vorhanden, die die Kontaktöffnungen im Einschubrahmen 10 abdeckt, wenn der Einschubschalter auf dem Träger 12 herausgefahren wird. Der Träger 12 ist auf nicht gezeigten Mitteln beweglich im Einschubrahmen eingehängt. Der Träger kann als Schublade ausgebildet sein, welche auf Gleitmitteln bewegbar ist. Als Teil eines – hier manuell betätigbaren – Antriebs für den Träger 12 ist eine Kurbel 16 erkennbar.
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Der Einschubschalter ist auf dem Träger 12 bewegbar, wobei die Kontakte des Einschubschalters in der in den Einschubrahmen 10 vollständig eingefahrenen Stellung mit den Kontakten 14 (Lamellenblöcke) des Trennkontaktsystems des Einschubrahmens 10 ineinander greifen.
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Beim in 1 gezeigten Einschubrahmen 10 handelt es sich um einen dreipoligen Apparat, bei dem je Pol zwei Reihen von Kontakten 14 vorhanden sind. Die beiden Kontaktreihen (je Pol) liegen senkrecht und sind in der Mitte unterbrochen angeordnet, so dass je Pol vier Kontaktöffnungen vorhanden sind. Die Kontakte 14 werden von der aus Schutzplatten 22 bestehenden Schließvorrichtung in der Offenstellung freigegeben und in der Schließstellung abgedeckt.
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Eine Schließvorrichtung besteht aus mindestens einer bewegbaren Schutzplatte, die sich gegen eine Federkraft bewegen lässt. Die Vorrichtung kann so konstruiert sein, dass die Bewegung der Schutzplatten linear gegeneinander (in Art einer seitlichen Verschiebung) oder rotierend gegeneinander (in Art einer Rotation um einen Drehpunkt) erfolgen kann. Es können auch zwei oder drei Schutzplatten vorhanden sein, die hintereinander parallel angeordnet sind (vgl. 3). 12 zustande. In der 1 sind zwei Betätigungsfinger 18 sichtbar. Durch das Eindrücken des Betätigungsfingers werden oben und unten die Schutzplatten 22 gegen eine Rückstellfeder so weit seitlich verschoben, dass ihre Öffnungen 21 vor den Kontaktlamellen 14 des Einschubrahmens zu stehen kommen. Die Kontakte des Einschubschalters können durch die Öffnungen 21 in die Kontaktlamellen 14 greifen, wodurch der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktmessern des Einschubschalters und den Kontaktlamellen des Einschubrahmens zustande kommt.
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In 2 ist eine einzelne erfindungsgemäße Schutzplatten 22 gezeigt, welche aus klartransparentem Isoliermaterial besteht und eine – in der Zeichnung nicht dargestellte – vollflächige Färbung hat. Die Schutzplatte weist vier Öffnungen 21 auf und ist somit für einen vierpoligen Einschubschalter geeignet. Die Schutzplatte weist eine Randverzahnung 40, 40' an den Längsseiten auf. Die Randverzahnung ist entsprechend einer korrespondierenden Verzahnung im Fenster des Einschubrahmens ausgebildet, so dass eine einfache Montage der elastisch etwas verformbaren Schutzplatte durch Einklipsen vornehmbar ist. Die Verzahnung 40 auf der einen Längsseite ist regelmäßig ausgebildet. Die Zähne der Verzahnung 40' der zweiten Längsseite sind unregelmäßig angeordnet, wobei diese Verzahnung mit dem Betätigungsfinger 18 (siehe 3) ineinander greift, so dass die lineare Verschiebebewegung im Fenster des Einschubrahmens zustande kommt.
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Zur Herstellung und zur Montage der Schutzplatten sei angeführt, dass eine einzige Schutzplatte in doppelter Ausführung verwendet wird, wobei die eine Schutzplatte gegen die andere um die kurze Seite um 180° gedreht montiert ist. In den Schutzplatten sind auf der rechten Hälfte Nuten 28, 28' oder Durchbrechungen vorhanden. Auf der linken Hälfte der Platten sind den Nuten zugeordnete Stifte 29 und ein Führungsanker 30 vorhanden. Durch Aufeinanderlegen zweier Schutzplatten, von denen eine gegen die andere gedreht ist, greifen die Stifte 29 und der Führungsanker 30 in die entsprechenden Nuten 28, 28' der anderen Schutzplatte, wie etwa in 1 sichtbar, bzw. in 3 in perspektivischer Darstellung gezeichnet. Weiterhin weist die Schutzplatte der 2 drei Löcher 32 auf. Wie erwähnt, dienen die Löcher zum Durchgriff eines Stiftes in der Offenstellung. In dieser Stellung fluchten die Löcher der ersten Schutzplatte mit denen der zweiten Schutzplatte und außerdem mit einem Loch im Fenster des Einschubrahmens. Das kleine Werkzeug (Stift) kann durch die Löcher gesteckt werden, wodurch die Schutzplatten gegen die Federrückstellkraft fixiert sind.
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In 3 ist eine Anordnung aus zwei Schutzplatten 22, 24 gezeigt. Die beiden parallel, hintereinander liegenden Schutzplatten werden über einen Betätigungsfinger 18 (siehe auch 1) aktiviert, so dass sich die Schutzplatten (in dem Fenster des Einschubrahmens) gegenläufig verschieben lassen. Die erste Schutzplatte gibt somit durch eine Linksbewegung und die andere Schutzplatte durch eine Rechtsbewegung die Kontakte 14 frei, bzw. verschließt die Kontakte in der Gegenbewegung.
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In der Figur ist die Färbung in Form einer streifenförmigen Bedeckung 26 auf den Schutzplatten 22, 24 schematisch dargestellt. Die Streifen zeigen ein Muster (Raster, Schraffur oder Einfärbung). Die Streifenmuster können oberflächlich ausgeführt sein (mittels Lackschicht oder Folie) oder in Masse in den Schutzplatten eingebracht sein. In 3 sind die Muster nicht in allen Streifen 26 vollständig gezeichnet; in einigen Streifen ist das Muster nur angedeutet. Wesentlich ist, dass die Streifen 26 gegen die Senkrechte geneigt sind. Durch die Neigung der Streifen auf der einen Schutzplatte kreuzen sich die Streifen 26 mit denen auf der zweiten Schutzplatte.
