DE102011087551B3

DE102011087551B3 - Verriegelungsmechanismus für einen Einschaltknopf eines Leistungsschalters

Info

Publication number: DE102011087551B3
Application number: DE102011087551A
Authority: DE
Inventors: Bastian Schauer; Fabian Röhrig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: BR112014013005A2; RU2014126385A; BR112014013005B1; MX2014006401A; AU2012344174B2; ES2546167T3; US20140353133A1; CA2857608C; EP2766915A1; CN103975409A; PT2766915E; WO2013079328A1; IN2014KN00983A; US9384913B2; EP2766915B1; AU2012344174A1; CN103975409B; CA2857608A1; RU2602276C2

Abstract

Um einen Verriegelungsmechanismus (1) für einen Einschaltknopf (2) eines Leistungsschalters auszubilden, welcher über einen einfachen und kostengünstigen Aufbau verfügt, wird vorgeschlagen, dass der Verriegelungsmechanismus (1) ein am Einschaltknopf (2) drehbar gelagertes Verriegelungselement (14) aufweist, welches Verriegelungselement (14) durch eine erste Feder (18) unmittelbar in einer ersten Position gehalten eine Betätigung des Einschaltknopfes (2) ermöglicht und durch eine zweite Feder (21) im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters unmittelbar in eine zweite Position überführbar ist, wobei in der zweiten Position der Einschaltknopf (2) des Leistungsschalters gegen eine Betätigung verriegelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsmechanismus für einen Einschaltknopf eines Leistungsschalters.
Ein Verriegelungsmechanismus für einen Einschaltknopf eines Leistungsschalters ist aus der DE 10 2005 038 629 bekannt. Der dort offenbarte Verriegelungsmechanismus für den Einschaltknopf des Leistungsschalters umfasst ein Kraftübertragungselement zur Übertragung der Kraft, welche auf den Einschaltknopf beim Einschalten ausgeübt wird, auf einen Auslösemechanismus, welches Kraftübertragungselement im Falle eines eingeschalteten Leistungsschalters weggeschwenkt wird, so dass der Einschaltknopf keine erneute Betätigung auslösen kann.
Ein weiterer Mechanismus mit einem schwenkbaren Kraftübertragungselement ist aus der DE 10 2004 045 937 A1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verriegelungsmechanismus für einen Einschaltknopf eines Leistungsschalters auszubilden, welcher über einen einfachen und kostengünstigen Aufbau verfügt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Verriegelungsmechanismus für einen Einschaltknopf eines Leistungsschalters, welcher Verriegelungsmechanismus ein am Einschaltknopf drehbar gelagertes Verriegelungselement aufweist, welches Verriegelungselement durch eine erste Feder unmittelbar in einer ersten Position gehalten eine Betätigung des Einschaltknopfes ermöglicht und durch eine zweite Feder im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters unmittelbar in eine zweite Position überführbar ist, wobei in der zweiten Position der Einschaltknopf des Leistungsschalters gegen eine Betätigung verriegelt ist.
Eine derartige Ausgestaltung eines Verriegelungsmechanismus für den Einschaltknopf eines Leistungsschalters weist einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auf, weil durch die drehbare Lagerung des Verriegelungselementes am Einschaltknopf und die unmittelbare Positionierung in einer ersten bzw. in einer zweiten Position durch eine erste bzw. eine zweite Feder lediglich sehr wenig Bauteile verwendet werden, um eine wirksame Verriegelung eines Einschaltknopfes auszubilden und somit bei einem bereits eingeschalteten Leistungsschalter ein erneutes Bedienen des Einschaltknopfes sicher zu verhindern. Mit anderen Worten ist bei einem derartigen Verriegelungsmechanismus eine so genannte Wiedereinschaltverklinkung ausgebildet, bei der bei bereits eingeschaltetem Leistungsschalter und erneut gespannter Einschaltfeder des Federspeicherantriebes eine erneute Betätigung des Einschaltknopfes verhindert wird. Mit anderen Worten wirkt das Verriegelungselement in der zweiten Position als Sperrelement und sperrt den Einschaltknopf gegen erneutes Betätigen im eingeschalteten Zustand und verhindert somit eine so genannte Leerschaltung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung greift die erste Feder am Einschaltknopf und an dem Verriegelungselement an.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung greift die zweite Feder am Verriegelungsteil und einem Schalterwellenhebel des Leistungsschalters an.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung greift ein Verriegelungsbolzen des Verriegelungselementes in eine Verriegelungsausnehmung eines Trageblechs des Leistungsschalters in der zweiten Position des Verriegelungselementes ein.
Durch derartige Anordnungen von erster Feder und zweiter Feder sowie eines Verriegelungsbolzens am Verriegelungselement, welcher in eine Verriegelungsausnehmung des Trageblechs des Leistungsschalters eingreift, ist mit einfachen Mitteln eine wirksame Wiedereinschaltverklinkung bei einem derartigen Leistungsschalter ausgebildet, wobei eine durch die zweite Feder in der zweiten Position des Verriegelungselementes ausgeübte Kraft größer ist als eine durch die erste Feder auf das Verriegelungselement in der zweiten Position ausgeübte Kraft, solange der Leistungsschalter sich in seinem eingeschalteten Zustand befindet, so dass während dieses Zustandes die Verriegelung bzw. die Wiedereinschaltverklingung sicher aufrecht erhalten wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus vor dem Zusammenbau;
2 eine Seitenansicht eines Einschaltknopfes des Verriegelungsmechanismus der 1;
3 eine Draufsicht auf den Einschaltknopf der 2;
4 den montierten Verriegelungsmechanismus in einem ersten Zustand des Leistungsschalters;
5 eine Seitenansicht des Verriegelungsmechanismus im Zustand der 4; und
6 den Verriegelungsmechanismus in einem zweiten, verriegelten Zustand bei eingeschaltetem Leistungsschalter.
1 zeigt einen Verriegelungsmechanismus 1 für einen Einschaltknopf 2 eines figürlich nicht weiter dargestellten Leistungsschalters, wobei der Einschaltknopf 2 zum Einschalten des Leistungsschalters vorgesehen ist, welcher Leistungsschalter beispielsweise über einen Federspeicherantrieb mit einer Einschaltfeder verfügt. Bei derartigen Leistungsschaltern wird die Einschaltfeder nach ausgeführtem Einschaltvorgang wieder gespannt, um für einen nächsten Schaltvorgang vorbereitet zu sein. In diesem Zustand bei eingeschaltetem Leistungsschalter und bereits wieder gespannter Einschaltfeder soll eine erneute Betätigung des Einschaltknopfes und damit eine Leerschaltung wirksam verhindert werden. Daher ist der Einschaltknopf 2 in diesem beschriebenen Zustand des Leistungsschalters gegen ein erneutes Schalten mittels des Verriegelungsmechanismus 1 zu verriegeln. Der Einschaltknopf 2 weist ein Bedienteil 3 auf, mit welchem ein Bediener den Einschaltknopf betätigen kann zum Einschalten des Leistungsschalters. Weiterhin weist der Einschaltknopf 2 zwei Führungsstege 4 und 5 auf mit einem Betätigungsende 6, wobei die Führungsstege 4 und 5 sich um ein Tragblech 7 des Leistungsschalters herum angeordnet befinden und das Betätigungsende 6 zum Betätigen eines Mechanismus zum Auslösen der Einschaltfeder und Einschalten des figürlich nicht weiter dargestellten Leistungsschalters vorgesehen ist. Das Trageblech 7 weist dazu eine erste Ausnehmung 8 sowie eine zweite Ausnehmung 9 auf. Die zweite Ausnehmung 9 ist vorgesehen zur Aufnahme einer Druckfeder 10 und von Verrastungsmitteln des Einschaltknopfes 2, wobei die Verrastungsmittel als Endanschlag des Einschaltknopfes 2 an einem ersten Anschlag 11 der zweiten Ausnehmung 9 vorgesehen sind und die Druckfeder 10 zum Überführen des Einschaltknopfes 2 in seine ursprüngliche Position nach Ausführen eines Schaltvorganges vorgesehen ist. Das Trageblech 7 weist weiterhin Befestigungsmittel 12 zur Befestigung an einer Grundplatte des Leistungsschalters auf. In der ersten Ausnehmung 8 ist eine Verriegelungsausnehmung 13 vorgesehen, welche mit einem drehbar am Einschaltknopf gelagerten Verriegelungselement 14 zusammenwirkt, wobei das Verriegelungselement 14 an einem Lager 15 in einer Ausnehmung 16 des Einschaltknopfes drehbar gelagert ist und ein Verriegelungsbolzen 17 aufweist, welcher in einer zweiten Position des Verriegelungselementes 14 in die Verriegelungsausnehmung 13 des Trageblechs 7 eingreift, wobei in der zweiten Position des Verriegelungselementes 14 der Leistungsschalter sich in seinem eingeschalteten Zustand befindet mit bereits wieder gespannter Einschaltfeder. Das Verriegelungselement 14 ist dazu mittels einer ersten Feder 18 vorgespannt in einer ersten Position am Einschaltknopf 2 gehalten, wobei die erste Feder an einem ersten Dom 19 des Einschaltknopfes und an einem zweiten Dom 20 des Verriegelungselementes befestigt ist und derartig vorgespannt, dass sich das Verriegelungselement in der in der 1 dargestellten ersten Position befindet, in welcher der Verriegelungsbolzen bei einer Betätigung nicht in die Verriegelungsausnehmung 13 eingreifen kann. Eine zweite Feder 21 ist an einem dritten Dom des Verriegelungselementes 14 sowie in der 1 nicht ersichtlichen Schalterwellenhebel befestigt, wobei die zweite Feder 21 in der ersten Position der 1 eine geringe Spannung aufweist derart, dass eine Kraft der zweiten Feder 21 geringer ist als eine von der ersten Feder 18 auf das Verriegelungselement 14 ausgeübte Kraft.
2 zeigt eine Seitenansicht auf den Einschaltknopf 2 mit seinem Bedienteil 3, seinem Betätigungsende 6 sowie dem in seiner ersten Position befindlichen Verriegelungselement 14, welches über die erste Feder 18 in dieser Position gehalten ist, solange der Leistungsschalter sich in seinem ausgeschalteten Zustand befindet und die zweite Feder 21 nicht gespannt ist.
3 zeigt eine Draufsicht auf den Einschaltknopf 2 mit seinem Bedienteil 3 und den Führungsstegen 4 und 5 sowie dem Lager 15 und dem Verriegelungsbolzen 17, wobei durch das Lager 15 eine drehbare Lagerung des Verriegelungselementes 14 gegenüber dem Einschaltknopf ausgebildet ist. Weiterhin dargestellt in der 3 ist die Druckfeder 10 sowie Verrastungsnasen 22 und 23, welche wie bereits mit Bezug auf die 1 näher erläutert in der zweiten Ausnehmung 9 als Anschlag und Verrastung vorgesehen sind.
4 zeigt den Verriegelungsmechanismus 1 in seinem zusammengebauten Zustand, wobei die zweite Feder 21 an einem Schalterwellenhebel 24 in einer Befestigungsöffnung 25 befestigt ist, welcher Schalterwellenhebel 24 an einer Schalterwellenausnehmung 26 an einer figürlich nicht dargestellten Schalterwelle des Leistungsschalter drehfest befestigt ist, so dass bei dem Einleiten einer Antriebsbewegung aus einem Federspeicherantrieb und Drehen der Schalterwelle sich der Schalterwellenhebel 24 mit der Schalterwelle beim Ausführen eines Einschaltvorganges dreht. 4 zeigt das Verriegelungselement 14 in seiner ersten Position, in welcher die erste Feder 18 eine Spannung derart aufweist, dass die von der ersten Feder 18 auf das Verriegelungselement 14 ausgeübte Kraft größer ist als die von der zweiten Feder 21 auf das Verriegelungselement 14 ausgeübte Kraft, so dass sich das Verriegelungselement 14 in paralleler Ausrichtung zu den Führungsstegen 4 und 5 des Einschaltknopfes 2 befindet und insbesondere der Verriegelungsbolzen 17 nicht über die Führungsstege 4 und 5 hinausragt.
5 zeigt den Verriegelungsmechanismus 1 im gleichen Zustand wie in der 4 in einer Seitenansicht mit parallel zueinander ausgerichteten Verriegelungselement und Einschaltknopf 2 bzw. Führungsstegen 4 und 5 und einer von der ersten Feder ausgeübten Kraft, welche größer ist als die von der zweiten Feder im Zustand der ersten Position ausgeübten Kraft.
6 zeigt eine weitere Seitenansicht des Verriegelungsmechanismus 1 nach Ausführen eines Einschaltvorganges bzw. Betätigung des Bedienteiles 3 des Einschaltknopfes 2 durch einen Bediener, wobei nach Ausführung des Einschaltvorganges des Leistungsschalters durch Drehung der Schalterwelle der Schalterwellenhebel 24 sich ebenfalls gedreht hat und durch Drehung des Schalterwellenhebels 24 die zweite Feder 21 in ihrem gespannten Zustand überführt ist, wobei die Federkonstante der zweiten Feder 21 derart gewählt ist, dass in diesem gespannten Zustand die Kraft der zweiten Feder auf das Verriegelungselement 14 größer ist als die Federkraft der ersten Feder 18, welche durch diese Drehung des Schalterwellenhebels 24 und die entsprechende Drehung des Verriegelungselementes 14 um das Lager 15 ebenfalls weiter gespannt ist und damit eine entsprechende Rückstellkraft auf das Verriegelungselement 14 ausübt, die aber geringer ist als die von der zweiten Feder 21 ausgeübte Kraft auf das Verriegelungselement 14. Bei Drehung des Verriegelungselementes 14 um das Lager 15 und Rückführung des Einschaltknopfes 2 durch die Druckfeder 10 nach ausgeführtem Einschaltvorgang greift der Verriegelungsbolzen 17 in die Verriegelungsausnehmung 13 des Trageblechs 7 aus der 1 ein, solange die zweite Feder 21 gespannt ist, so dass eine erneute Betätigung des Einschaltknopfes 2 durch die Verriegelung des Verriegelungsbolzen 17 in der Verriegelungsausnehmung 13 wirksam verhindert ist und ein Leerschalten des Leistungsschalters damit ebenfalls wirksam verhindert ist. Erst nach einem Ausschaltvorgang des Leistungsschalters, welcher mit einer Drehung der Schalterwelle und einer entsprechenden Drehung des Schalterwellenhebels 24 verbunden ist, wird die zweite Feder 21 entspannt, so dass die von der ersten Feder 18 ausgeübte Rückstellkraft zum Rücküberführen des Verriegelungselementes 14 aus der in der 6 dargestellten zweiten Position in die in der 5 dargestellte erste Position ermöglicht ist und eine erneute Betätigung des Einschaltknopfes und ein Einschalten des Leistungsschalters wieder ermöglicht ist.
Bezugszeichenliste

1: Verriegelungsmechanismus
2: Einschaltknopf
3: Bedienteil
4, 5: Führungsstege
6: Betätigungsende
7: Trageblech
8: Erste Ausnehmung
9: Zweite Ausnehmung
10: Druckfeder
11: Anschlag
12: Befestigungsmittel
13: Verriegelungsausnehmung
14: Verriegelungselement
15: Lager
16: Ausnehmung
17: Verriegelungsbolzen
18: Erste Feder
19: Erster Dom
20: Zweiter Dom
21: Zweite Feder
22: Dritter Dom
23, 24: Verrastungsnasen
25: Schalterwellenhebel
26: Betätigungsöffnung
27: Schalterwellenausnehmung

Claims

Verriegelungsmechanismus (1) für einen Einschaltknopf (2) eines Leistungsschalters, welcher Verriegelungsmechanismus (1) ein am Einschaltknopf (2) drehbar gelagertes Verriegelungselement (14) aufweist, welches Verriegelungselement (14) durch eine erste Feder (18) unmittelbar in einer ersten Position gehalten eine Betätigung des Einschaltknopfes (2) ermöglicht und durch eine während des Einschaltvorganges gespannte zweite Feder (21) im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters unmittelbar in eine zweite Position überführbar ist, wobei in der zweiten Position der Einschaltknopf (2) des Leistungsschalters gegen eine Betätigung verriegelt ist.
Verriegelungsmechanismus (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (18) am Einschaltknopf (2) und an dem Verriegelungselement (14) angreift.
Verriegelungsmechanismus (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (21) am Verriegelungselement (14) und einem Schalterwellenhebel (25) des Leistungsschalters angreift.
Verriegelungsmechanismus (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verriegelungsbolzen (17) des Verriegelungselementes (14) in eine Verriegelungsausnehmung (13) eines Trageblechs (7) des Leistungsschalters in der zweiten Position des Verriegelungselementes (14) eingreift.