DE102009053164B4

DE102009053164B4 - Schalter, insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen

Info

Publication number: DE102009053164B4
Application number: DE200910053164
Authority: DE
Inventors: Armin Bauer; Michael Hofmann; Albert Schmidbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: DE102009053164A1

Abstract

Schalter (1), insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen, der zum Ein- und Ausschalten eine frontseitig herausragende Handhabe, insbesondere in Form eines Kipphebels, aufweist, mit einem auf Seiten der Handhabe am Schalter (1) angeordneten Drehantrieb (2), welcher die Handhabe zum Ein- und Ausschalten mittels eines beweglichen Betätigungselements (12a) betätigt, wobei das Betätigungselement (12a) eine Ausnehmung aufweist, in welche die Handhabe eingreift, wobei das Betätigungselement (12a) über die Drehung einer ersten Welle (5) mit einem ersten Zahnrad (6) entlang einer geraden Führung (13) verschoben wird, wobei die Drehung einer quer zur ersten Welle (5) verlaufenden zweiten Welle (4) über ein Getriebe (10) auf die erste Welle (5) übertragen wird, und dass an die freien Enden (4a, 5a) der ersten und zweiten Welle (4, 5) ein Drehelement anschließbar ist, das zum Ein- und Ausschalten in entgegen gesetzte Richtungen gedreht wird dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) ein zweites Zahnrad (7) und ein erstes und ein zweites Kegelrad (8, 9) umfasst, wobei das erste Zahnrad (6) mit dem zweiten Zahnrad (7) kämmt, das zweite Zahnrad (7) mit einem ersten Kegelrad (8) über eine gemeinsame Drehachse drehfest verbunden ist und das erste Kegelrad (8) mit dem zweiten Kegelrad (9) kämmt, das auf einer quer zur ersten Welle (5) verlaufenden zweiten Welle (4) sitzt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter, der zum Ein- und Ausschalten eine frontseitig herausragende Handhabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
Leistungsschalter für Niederspannungen mit einer frontseitig herausragenden Handhabe in Form eines Kipphebels sind bekannt. Das Ein- und Ausschalten erfolgt bei diesen Schaltern durch Umlegen des Kipphebels durch eine Bedienperson. Häufig befindet sich der Schalter in einem Schaltschrank, der von einer Tür verschließbar ist. Um den Schalter auch bei geschlossener Tür betätigen zu können, ist eine Verlängerungswelle vorgesehen, die durch eine Durchgangsöffnung in der Tür nach außen geführt und an ihrem freien Ende mit einem Drehgriff versehen ist. Das andere Ende der Verlängerungswelle ist mit einem manuell betätigbaren Drehantrieb verbunden, welcher frontseitig auf den Schalter montiert ist. Der Drehantrieb weist eine Ausnehmung auf, in welche der Kipphebel hineinragt. Die Drehbewegung der Verlängerungswelle wird durch den Drehantrieb zum Umlegen des Kipphebels in eine entsprechende Längsbewegung umgewandelt. Bei den bekannten Schaltern wird also eine frontseitige Betätigung von außerhalb eines Schutzgehäuses dadurch ermöglicht, dass ein Drehantrieb in Form eines Frontdrehantriebs zwischengeschaltet wird.
Aus der DE 43 00 313 C1 ist ein Drehantrieb für kipphebelbetätigte Schaltgeräte bekannt, der drei Schaltwellen aufweist, von denen zwei benachbarte Schaltwellen senkrecht zueinander angeordnet sind. Die Schaltwellen weisen jeweils einen Zahnradsektor auf, der im Eingriff mit jeweils einer Zahnstange einer in einer Längsrichtung geführten Kulisse stehen, so dass die Kulisse durch ein Drehen mindestens einer Schaltwelle in Längsrichtung bewegbar ist. Über diese Längsbewegung der Kulisse ist ein an der Kulisse angeordneter Kipphebel verstellbar. Somit sind die Schaltwellen über die Kulisse miteinander derart gekoppelt, dass ein Drehen einer Schaltwelle über die Kulisse ein Drehen der beiden anderen Schaltwellen bewirkt.
Aus der DE 1 076 785 B ist ein variables Winkelgetriebe für den Antrieb von Hochspannungs-Schaltgeräten bekannt. Das Winkelgetriebe weist ein Gehäuse auf, in dem zwei Wellen um ihre Längsachsen drehbar angeordnet sind, wobei eine Welle relativ zum Gehäuse im Wesentlichen senkrecht zu ihrer Längsachse in einem Schwenkbereich verschwenkbar ist. Die Wellen weisen jeweils ein spezielles Zahnrad auf und sind mittels der Zahnräder über den gesamten Schwenkbereich miteinander drehbar gekoppelt.
Aus der EP 0 823 720 A1 ist ein Schaltgerät mit einer Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei der über drehbare Schaltwellen ein Gleitstein translatorisch verschiebbar ist. Hierfür weisen die Schaltwellen jeweils ein Zahnrad auf, das mit einer Zahnstange des Gleitsteins kämmt. Der Gleitstein ist ausgebildet, in einer eingekuppelten Position eine Stellung eines Schalters zu fixieren und in einer ausgekuppelten Position die Stellung des Schalters freizugeben.
Nachteilig ist dabei, dass eine seitliche Betätigung des Schalters nicht möglich ist. Kundenseitige Umbaulösungen machen den Schalter erheblich größer.
Die Aufgabe der Erfindung ist ein klein bauender Schalter, der über einen Drehantrieb eine frontseitige als auch eine seitliche Betätigung ermöglicht.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Die Lösung sieht vor, dass das Betätigungselement eine Ausnehmung aufweist, in welche die Handhabe eingreift, dass das Betätigungselement über die Drehung einer ersten Welle entlang einer geraden Führung verschoben wird,
dass die Drehung einer quer zur ersten Welle verlaufenden zweiten Welle über ein Getriebe auf die erste Welle übertragen wird, und
dass an die freien Enden der ersten und zweiten Welle ein Drehelement anschließbar ist, das zum Ein- und Ausschalten von einer Bedienperson in entgegen gesetzte Richtungen gedreht wird. Ein Getriebe ermöglicht es also, einen kompakten Drehantrieb zu erzielen, welcher auch seitlich betätigt werden kann.
Das Getriebe weist noch ein zweites Zahnrad, ein erstes und ein zweites Kegelrad sowie eine zweite Welle auf, wobei das erste Zahnrad mit dem zweiten Zahnrad kämmt, das zweite Zahnrad mit einem ersten Kegelrad drehfest verbunden ist und das erste Kegelrad mit dem zweiten Kegelrad kämmt, das auf einer quer zur ersten Welle verlaufenden zweiten Welle sitzt, wobei das zweite Zahnrad und das erste Kegelrad eine gemeinsame Drehachse besitzen. Hierdurch kommt man mit wenigen Bauelementen aus.
Eine technisch einfache Ausführung sieht vor, dass das Betätigungselement ein längsverschiebbarer Schlitten ist.
Technisch einfach ist es, wenn am Schlitten eine Zahnstange angeordnet ist, die mit einem ersten Zahnrad kämmt, das auf der ersten Welle sitzt.
Besonders bei Verwendung in Schaltschränken ist es von Vorteil, wenn die erste Welle quer zur Frontseite verläuft.
Zweckmäßigerweise ist das Drehelement ein Drehgriff, der über eine Verlängerungswelle anschließbar ist, welche den Drehgriff an ihrem freien Ende trägt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen Schalter mit frontseitig aufgesetztem Drehantrieb,
2 eine Vorderansicht des Drehantriebs gemäß 1 und
3 den Drehantrieb gemäß 2 ohne Gehäuse.
1 zeigt einen Kompaktleistungsschalter für Niederspannungen (nachfolgend Schalter 1 genannt). Frontseitig ragt aus dem Schalter 1 eine Handhabe in Form eines Kipphebels heraus, der durch eine Ausnehmung hindurch in einen auf dessen Frontseite 3 aufgesetzten Drehantrieb 2 hineinragt (nicht gezeigt). Wie 1 zeigt, weist der Drehantrieb 2 zwei nach außen geführte Wellen 4, 5 auf, deren Enden 4a, 5a aus der Außenkontur des Drehantriebs 2 herausragen.
2 zeigt den Drehantrieb 2 von oben gesehen ohne die obere Abdeckung, so dass die beiden Wellen 4, 5 mit ihren Enden 4a, 5a zu sehen sind. So sitzt auf der ersten Welle 5 ein (erstes) Zahnrad 6, das mit einem (zweiten) Zahnrad 7 kämmt, welches drehbewegungsmäßig mit der (zweiten) Welle 4 verbunden ist.
Die Drehverbindung zwischen der (ersten) Welle 5 und der Welle 4 ist in 3 gezeigt, ausgebildet durch zwei Kegelräder 8, 9, die zusammen mit den Zahnrädern 6, 7 ein Getriebe 10 zum Umlenken der Drehbewegung quer zur Ausrichtung der Welle 5 bilden. So ist das Zahnrad 7 mit dem (ersten) Kegelrad 8 drehfest verbunden; sie besitzen eine gemeinsame Drehachse. Das Kegelrad 8 kämmt mit dem (zweiten) Kegelrad 9, welches wiederum auf der Welle 4 sitzt und drehfest mit der Welle 4 verbunden ist. Eine Drehung der Welle 4 bewirkt eine Drehung der Welle 5, und umgekehrt.
Die Welle 5 ist mit dem Zahnrad 6 und weiter mit einem Zahnrad 10a drehfest verbunden, welches wiederum mit einer Zahnstange 11 kämmt. Die Zahnstange 11 ist an einem Schlitten 12 als Betätigungselement 12a befestigt, welcher in einer Führung 13 längs verschieblich gelagert ist. Eine Drehbewegung des Zahnrads 10a führt zu einer geradlinigen Bewegung des Schlittens 12. Die Drehbewegung des Zahnrads 10a kann dabei durch Drehung der Welle 5 als auch durch Drehung der Welle 4 erfolgen. An der Unterseite – in 3 unten – befindet sich im Schlitten 12 eine Ausnehmung, in die der Kipphebel des Schalters 1 eingreift. Bei Längsverschiebung des Schlittens 12 wird der Kipphebel jeweils in Bewegungsrichtung des Schlittens 12 umgelegt und dadurch der Schalter 1 je nach Bewegungsrichtung ein- bzw. ausgeschaltet.
An den Wellenenden 4a, 5a kann jeweils eine Verlängerungswelle angeschlossen werden, die durch die Seitenwand oder Tür eines Schaltschranks hindurchgeführt ist. Die Verlängerungswelle ist mit einem Drehgriff versehen, so dass eine Bedienperson den Schalter 1 bei geschlossener Schranktür ein- und ausgeschalten kann.
Selbstverständlich können auch beidseitig Wellenenden 4a vorgesehen sein, um die Verlängerungswelle wahlweise nach recht oder links aus dem Schaltschrank nach außen führen zu können.

Claims

Schalter (1), insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen, der zum Ein- und Ausschalten eine frontseitig herausragende Handhabe, insbesondere in Form eines Kipphebels, aufweist, mit einem auf Seiten der Handhabe am Schalter (1) angeordneten Drehantrieb (2), welcher die Handhabe zum Ein- und Ausschalten mittels eines beweglichen Betätigungselements (12a) betätigt, wobei das Betätigungselement (12a) eine Ausnehmung aufweist, in welche die Handhabe eingreift, wobei das Betätigungselement (12a) über die Drehung einer ersten Welle (5) mit einem ersten Zahnrad (6) entlang einer geraden Führung (13) verschoben wird, wobei die Drehung einer quer zur ersten Welle (5) verlaufenden zweiten Welle (4) über ein Getriebe (10) auf die erste Welle (5) übertragen wird, und dass an die freien Enden (4a, 5a) der ersten und zweiten Welle (4, 5) ein Drehelement anschließbar ist, das zum Ein- und Ausschalten in entgegen gesetzte Richtungen gedreht wird dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) ein zweites Zahnrad (7) und ein erstes und ein zweites Kegelrad (8, 9) umfasst, wobei das erste Zahnrad (6) mit dem zweiten Zahnrad (7) kämmt, das zweite Zahnrad (7) mit einem ersten Kegelrad (8) über eine gemeinsame Drehachse drehfest verbunden ist und das erste Kegelrad (8) mit dem zweiten Kegelrad (9) kämmt, das auf einer quer zur ersten Welle (5) verlaufenden zweiten Welle (4) sitzt.
Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (12a) ein längsverschiebbarer Schlitten (12) ist.
Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlitten (12) eine Zahnstange (11) angeordnet ist, die mit einem weiteren Zahnrad (10a) kämmt, das ebenfalls drehfest auf der ersten Welle (5) sitzt.
Schalter nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (5) quer zur Frontseite verläuft.
Schalter nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement ein Drehgriff ist, der über eine Verlängerungswelle anschließbar ist, welche den Drehgriff an ihrem freien Ende trägt.