DE102012203042A1

DE102012203042A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102012203042A1
Application number: DE102012203042A
Authority: DE
Inventors: Pavel NAIMAN; Milos Petracek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: CN103295808B; DE102012203042B4; US8993912B2; US20130220787A1; CN103295808A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (10) für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Kompaktleistungsschalter, aufweisend ein zwischen einer Offenstellung (O) und einer Schließstellung (S) rotierbares Rotorgehäuse (20) mit wenigstens einem Kontaktarm (22) mit einem Bewegkontakt (24), welcher in Schließstellung (S) einen Festkontakt (12) der Schaltvorrichtung (10) elektrisch leitend kontaktiert, weiter aufweisend eine Schalteinheit (30) mit einem zwischen einer ON-Position (ON) und einer OFF-Position (OFF) bewegbaren Schalthebel (32) und einem Schaltrahmen (34), wobei eine Hebelmechanik (40) derart mit dem Schaltrahmen (34) und dem Rotorgehäuse (20) in Wirkkontakt steht, dass durch eine Bewegung des Schalthebels (32) in die ON-Position (ON) das Rotorgehäuse (20) in die Schließstellung (S) und durch eine Bewegung des Schalthebels (32) in die OFF-Position (OFF) das Rotorgehäuse (20) in die Offenstellung (O) bewegbar ist, wobei die Hebelmechanik (40) wenigstens einen Anschlag (42) aufweist, welcher ausgebildet ist bei einem Rotorgehäuse (20) in Schließstellung (S) eine von der Bewegung des Rotorgehäuses (20) unabhängige Bewegung des Schalthebels (32) in die OFF-Position (OFF) zu verhindern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Kompaktleistungsschalter, sowie ein derartiges elektrisches Schaltgerät.
Schaltvorrichtungen für elektrische Schaltgerät sowie derartige elektrische Schaltgeräte sind grundsätzlich bekannt. Um einen Stromkreis ein- und ausschalten zu können, weisen solche Schaltvorrichtungen häufig ein rotierbares Rotorgehäuse auf, welches zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung rotierbar ist. In der Schließstellung sind Kontakte miteinander elektrisch leitend verbunden, während in der Offenstellung diese Kontakte elektrisch isoliert voneinander getrennt sind. Darüber hinaus ist bei bekannten Schaltvorrichtungen eine Schalteinheit vorgesehen, welche über einen Schalthebel zumindest zwischen einer ON-Position und einer OFF-Position bewegbar ist. Zwischen der Schalteinheit und dem rotierbaren Rotorgehäuse ist häufig eine Hebelmechanik vorgesehen, die eine Umsetzung der Bewegung zwischen der ON-Position und der OFF-Position in eine Bewegung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung des Rotorgehäuses erzeugt. Mit anderen Worten kann mit Hilfe des Schalthebels ein Einschalten und ein Ausschalten der Schaltvorrichtung erfolgen. Bekannte Schaltvorrichtungen werden zum Beispiel für das Ein- und Ausschalten beziehungsweise das Überwachen von elektrischen Netzen verwendet. So sind solche Schaltvorrichtungen häufig mit Auslösemechanismen versehen, welche im Kurzschlussfall oder bei aus anderen Gründen erhöhten Strömen den Stromkreis trennen, also das Rotorgehäuse in die Offenstellung rotieren.
Bei bekannten Schaltvorrichtungen kann es passieren, dass aufgrund sehr hoher Kurzschlussströme ein Defekt im Inneren der Schaltvorrichtung auftritt. So können beim Trennen der Kontakte zum Beispiel Lichtbögen entstehen, die durch ihre hohen Temperaturen ein Verschweißen der Kontakte miteinander zur Folge haben. Mit anderen Worten wird an dieser Stelle ein Bewegkontakt nicht von einem Festkontakt gelöst, obwohl sich der Schalthebel aus der ON-Position heraus bewegt.
Bei bekannten Schaltvorrichtungen muss nach einem Auslösefall, welcher auch als TRIP Situation bezeichnet wird, ein Wiederherstellen der Funktionsfähigkeit des Auslösemechanismus erfolgen. Hierfür wird bei bekannten Schaltvorrichtungen der Schalthebel über eine RESET-Position in die OFF-Position bewegt. Dabei wird zum Beispiel ein Federelement gespannt, so dass im nachfolgenden Betrieb über die im Federelement gespeicherte Kraft ein erneutes Auslösen erfolgen kann. Ist jedoch nach einem Auslösefall ein Verschweißen der Festkontakte mit den Bewegkontakten erfolgt, so besteht die Gefahr, dass durch ein Entkoppeln des Schalthebels beziehungsweise der Schalteinheit von dem Rotorgehäuse trotzdem eine Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position beziehungsweise über die RESET-Position in die OFF-Position erfolgt. Trotz der Positionierung des Schalthebels in der OFF-Position, also mit dem Anschein, dass die Schaltvorrichtung stromlos geschaltet ist, wäre in diesem Fall durch das Verschweißen des Bewegkontaktes mit dem Festkontakt der Stromkreis der Schaltvorrichtung geschlossen. Die Schaltvorrichtung gibt in einem solchen Fall also eine falsche Auskunft, so dass die Gefahr besteht, dass ein Benutzer einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, ausgehend von der Fehl-Information der OFF-Position des Schalthebels, einen Stromschlag an einer Maschine erhält. Diese Positionierung des Schalthebels in der OFF-Position bei gleichzeitig eingeschaltetem Schaltkreis durch die Schließposition des Rotorgehäuses wird auch als Positiv-Off bezeichnet. Diese Situation beinhaltet ein großes Risiko, da durch den Schalthebel in der OFF-Position eine nicht vorhandene Absicherung, also ein stromloser Stromkreis, suggeriert wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bekannter Schaltvorrichtungen zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, sowie ein derartiges elektrisches Schaltgerät zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise die Sicherheit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung nach dem Auslösefall erhöhen.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein elektrisches Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Schaltgerät und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Kompaktleistungsschalter, weist ein zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung rotierbares Rotorgehäuse auf. An dem Rotorgehäuse ist wenigstens ein Kontaktarm vorgesehen, der einen Bewegkontakt aufweist. Dieser ist in Schließstellung des Rotorgehäuses mit einem Festkontakt der Schaltvorrichtung elektrisch leitend verbunden. Üblicherweise wird der Kontaktarm zumindest zwei Bewegkontakte aufweisen die entsprechend mit zwei Festkontakten der Schaltvorrichtung elektrisch leitend kontaktierbar sind. Weiter weist eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung eine Schalteinheit mit einem zwischen einer ON-Position und einer OFF-Position bewegbaren Schalthebel auf. Auch ein Schaltrahmen ist für die Schalteinheit vorgesehen, wobei eine Hebelmechanik derart mit dem Schaltrahmen und dem Rotorgehäuse in Wirkkontakt steht, dass durch eine Bewegung des Schalthebels in die ON-Position das Rotorgehäuse in die Schließstellung und durch eine Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position das Rotorgehäuse in die Offenstellung bewegbar ist.
Mit anderen Worten wird auf diese Weise das Schalten der Schaltvorrichtung in manueller Weise durchgeführt. Wünscht der Benutzer einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung den Stromkreis einzuschalten, so wird er den Schalthebel in die ON-Position bewegen. Diese Bewegung wird über die Hebelmechanik an das Rotorgehäuse weitergegeben, so dass dieses Rotorgehäuse von der Offenstellung in die Schließstellung rotiert und sich dabei der Bewegkontakt in die elektrisch leitende Kontaktposition mit dem Festkontakt der Schaltvorrichtung bewegt. Wünscht der Nutzer in manueller Weise die Schaltvorrichtung auszuschalten, also den Stromkreis zu trennen, so bewegt er den Schalthebel in die OFF-Position. Damit wird über die Hebelmechanik diese Bewegung an das rotierbare Rotorgehäuse weitergegeben. Dieses Rotorgehäuse wird in die Offenstellung bewegt, so dass der Bewegkontakt den Festkontakt verlässt und damit der Stromkreis getrennt wird.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Hebelmechanik wenigstens einen Anschlag aufweist. Dieser Anschlag ist ausgebildet, dass bei einem sich in Schließstellung befindlichem Rotorgehäuse eine von der Bewegung des Rotorgehäuses unabhängige Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position verhindert wird. Das bedeutet, dass im Fall eines Defekts bei der Trennung des Bewegkontakts vom Festkontakt eine Entkopplung des Schalthebels von der Bewegung des Rotorgehäuses zwar grundsätzlich möglich ist, sich der Schalthebel jedoch nicht vollständig in die OFF-Position bewegen lässt. Die Bewegung in die OFF-Position ist sowohl direkt, als auch indirekt über eine RESET-Position erfindungsgemäß behindert. Diese Behinderung erfolgt in mechanischer Weise durch den erfindungsgemäßen Anschlag.
Durch eine erfindungsgemäße Ausbildung der Schaltvorrichtung wird es möglich, die Sicherheit einer solchen Schaltvorrichtung zu erhöhen. Befindet sich die Schaltvorrichtung in einem Zustand, bei welchem eine saubere Trennung des Bewegkontaktes von dem Festkontakt aus unterschiedlichsten Gründen nicht möglich ist, so kann der Schalthebel auch nicht in die OFF-Position bewegt werden. Der Grund für solch einen Defekt der Kontakte kann zum Beispiel in einer Auslösesituation bestehen, bei welcher nach dem Auslösen einer Auslösemechanik der Schalthebel sich aus der ON-Position in eine TRIP-Position bewegt hat. Dies führt dazu, dass der Nutzer einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung die Information über die Positionierung des Schalthebels über den Auslösezustand erhält. Jedoch fehlt dem Benutzer die Information ob sich die Bewegkontakte tatsächlich von den Festkontakten der Schaltvorrichtung gelöst haben. Vielmehr ist ausschließlich die Bewegung des Schalthebels zu erkennen.
Für den Fall, dass beim Auslösen ein Lichtbogen entstanden ist und durch den Lichtbogen und die entsprechende Energie ein Verschweißen des Bewegkontaktes mit dem Festkontakt stattgefunden hat, so ist dies von außerhalb der Schaltvorrichtung für den Benutzer nicht ersichtlich.
Wünscht der Benutzer einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung diese wieder einzuschalten, so wird er einen Reset der Auslösemechanik durchführen wollen. Hierfür ist es notwendig, dass er den Schalthebel direkt in die OFF-Position beziehungsweise über eine RESET-Position in diese OFF-Position bringt. Durch den erfindungsgemäßen Anschlag wird genau diese Bewegung jedoch im Falle von unlösbaren Kontakten verhindert beziehungsweise unterbunden. Somit ist sichergestellt, dass ein Aufladen der Auslösemechanik beziehungsweise eine Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position unmöglich ist, wenn ein Defekt seitens des Bewegkontaktes mit Bezug auf den Festkontakt vorliegt. Mit anderen Worten kann der in der Einleitung dieser Beschreibung angedeutete Positiv-Off Effekt vermieden werden. Ist ein Defekt zwischen Bewegkontakt und Festkontakt vorhanden, so ist es unmöglich den Schalthebel trotz Entkopplung von der Bewegung des Rotorgehäuses in eine OFF-Position zu bewegen, welche dann fälschlicherweise einen getrennten Stromkreis suggerieren würde. Auf diese Weise wird die Betriebssicherheit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung erhöht. Mit anderen Worten erhält der Nutzer durch den erfolglosen Versuch der Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position eine Rückmeldung, dass ein Problem bei der Trennung des Bewegkontaktes vom Festkontakt vorliegt.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung wird insbesondere anhand einer Arbeitsanweisung betrieben, welche vorsieht, dass vor dem Einschalten der Schaltvorrichtung, also vor der Bewegung des Schalthebels in die ON-Position eine Bewegung über eine RESET-Position in die OFF-Position erfolgen muss. Folgt der Nutzer dieser Arbeitsanweisung, so stellt er bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung automatisch fest, ob beziehungsweise dass ein Defekt beim Lösen des Bewegkontaktes von dem Festkontakt vorliegt.
Die Wirkverbindung zwischen der Hebelmechanik und dem Schaltrahmen beziehungsweise dem Rotorgehäuse ist vorzugsweise rotierbar und/oder fest ausgebildet. Zum Beispiel kann dies über eine oder mehrere Wellen erfolgen, so dass die Hebelmechanik auch als ein oder mehrere Kniehebelgelenke bezeichnet werden kann. So können Relativbewegungen und veränderte Krafthebel erzeugt werden, die in erfindungsgemäßer Weise die Übertragung der Bewegung zwischen dem Schalthebel und dem Rotorgehäuse ermöglichen.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung die Hebelmechanik zumindest zwei zueinander bewegliche Hebel aufweist. Diese Hebel sind an einem Ende miteinander verbunden. Am jeweils anderen Ende des jeweiligen Hebels steht dieser jeweilige Hebel mit dem Schalrahmen beziehungsweise dem Rotorgehäuse in Wirkverbindung. Das bedeutet, dass diese Hebelmechanik auch als doppeltes Kniehebelgelenk bezeichnet werden kann. So kann trotz besonders kompakter Bauweise eine gewünschte Vergrößerung der Hebelarme erzielt werden. Damit können größere Kräfte beim Übertragen der jeweiligen Bewegung beziehungsweise beim Übertragen der jeweiligen Kraft, insbesondere im Auslösefall im Federelement eine Auslösemechanik erfolgen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung der Schaltrahmen eine Anschlagsfläche für den Anschlag der Hebelmechanik aufweist. Diese Anschlagsfläche ist derart ausgebildet, dass der Anschlag bei einem Rotorgehäuse in Schließstellung eine von der Bewegung des Rotorgehäuses unabhängige Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position durch geometrische Korrelation der Hebelmechanik zum Schaltrahmen verhindert. Mit anderen Worten erfolgt ein Anschlagen des Anschlags am Schaltrahmen. Das bedeutet, dass ein geometrisches Sperren beziehungsweise ein geometrisches Blockieren des Anschlags an dem Schaltrahmen vorliegt, so dass eine weitere Bewegung des Schaltrahmens und des damit verbundenen Schalthebels der Schalteinheit verhindert wird. Auf diese Weise wird die Kompaktheit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung erhöht. Der Anschlag an einer Anschlagsfläche erfolgt vorzugsweise in Linien- oder in Flächenkontakt. Damit kann eine relativ große Kraft abgestützt werden, so dass verhindert wird, dass durch gewaltsame Einwirkung auf den Schalthebel dieser Anschlag in unerwünschter Weise überwunden werden kann.
Ein weiterer Vorteil kann erzielt werden, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung der Schalthebel zusätzlich in eine TRIP-Position bewegbar ist, welche zwischen der ON-Position und der OFF-Position angeordnet ist. Diese TRIP-Position entspricht vorzugsweise einer Auslösesituation durch eine Auslösemechanik, also einem Trennen des Bewegkontaktes vom Festkontakt. Der Schalthebel springt durch die Auslösemechanik angetrieben automatisch in diese TRIP-Position, wenn die Auslösemechanik auslöst.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung der Schalthebel zusätzlich in eine RESET-Position bewegbar ist, welche mit Bezug auf die ON-Position auf der anderen Seite der OFF-Position angeordnet ist. Wurde eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ausgelöst, so befindet sich der Schalthebel vorzugsweise in der TRIP-Position. Um die Auslösemechanik wieder mit Kraft zu beaufschlagen beziehungsweise zu spannen, bewegt der Benutzer den Schalthebel über die RESET-Position in die OFF-Position und kann diesen Schalthebel anschließend wieder in die ON-Position bewegen. Die RESET-Position dient also dem Bewegen des Schalthebels über die OFF-Position hinaus und stellt damit den Beginn des Aufladens des Auslösemechanismus dar. Die andere Seite der OFF-Position mit Bezug auf die ON-Position ist insbesondere auf die Bewegungsrichtung des Schalthebels bezogen.
Ein weiterer Vorteil kann dadurch erzielt werden, dass bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung eine Sperrvorrichtung für das Sperren der Bewegung des Schalthebels aus der OFF-Position in Richtung der ON-Position vorgesehen ist. Dabei ist der Anschlag der Hebelmechanik derart ausgebildet, dass die Sperrvorrichtung bei einem Rotorgehäuse in Schließstellung nicht betätigbar ist. Insbesondere ist der Anschlag der Hebelmechanik derart ausgebildet, dass in der TRIP-Position beziehungsweise bei einer Bewegung des Schalthebels aus der TRIP-Position auf die OFF-Position zu, die Sperrvorrichtung nicht betätigbar ist.
Die Sperrvorrichtung kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Sie dient dazu, insbesondere gemäß einer Arbeitsanweisung für eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung, den Schalthebel in der OFF-Position zu fixieren. Wird gewünscht eine Maschine zu inspizieren, so muss diese zuerst ausgeschaltet werden. Dies erfolgt zum Beispiel durch das Bewegen des Schalthebels in die OFF-Position. Um sicherzustellen, dass nach dem Öffnen beziehungsweise Betreten der Maschine nicht eine zweite Person den Schalthebel wieder in die ON-Position bewegt, wird über die Sperrvorrichtung der Schalthebel in der OFF-Position gesichert. Dieses Sichern kann nur dann erfolgen, wenn sich der Schalthebel vollständig in der OFF-Position befindet. Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Sperrvorrichtung wird also nicht nur die grundsätzliche Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position verhindert, sondern darüber hinaus auch ein Sperren des Schalthebels in eine Position in der Nähe der OFF-Position, insbesondere im Bereich der TRIP-Position, vermieden.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist besonders vorteilhaft ausgebildet, wenn die Sperrvorrichtung wenigstens eine Sperröffnung aufweist, durch welche ein Sicherungsmittel eingeführt werden kann. Das Sicherungsmittel wird eingeführt, um eine Bewegung des Schalthebels zum Verlassen der OFF-Position zu verhindern. Dieses Sicherungsmittel kann zum Beispiel ein längliches Element, insbesondere ein Sicherungssplint, sein. Die Sicherung der OFF-Position erfolgt durch das Einführen des Sicherungsmittels, so dass die Bewegung des Schalthebels in Richtung der ON-Position gesperrt wird. Das Einführen des Sicherungsmittels in die Sperröffnung kann nur dann erfolgen, wenn die Sperröffnung vom Schalthebel vollständig oder im Wesentlichen vollständig freigegeben wird. So ist diese Sperröffnung vorzugsweise derart angeordnet, dass die Freigabe der Sperröffnung nur dann vollständig erfolgt, wenn sich der Schalthebel vollständig in der OFF-Position befindet. Damit handelt es sich also vorzugsweise um eine geometrische Korrelation zwischen der Sperröffnung einerseits und der Bewegungsrichtung des Schalthebels andererseits.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass der Anschlag als Bolzen der Hebelmechanik, insbesondere als Verbindungsbolzen zwischen zwei Seiten der Hebelmechanik, ausgebildet ist. Dieser Bolzen erfüllt auf diese Weise eine Doppelfunktion als Anschlag und als Verbindung der beiden Seiten der Hebelmechanik. Er kann damit besonders kostengünstig und kompakt ausgebildet werden. Der Bolzen beziehungsweise der Verbindungsbolzen verläuft insbesondere senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schalthebels.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung der Anschlag mit einer Anzeigevorrichtung zusammenwirkt. Diese zeigt die Verhinderung einer von der Bewegung des Rotorgehäuses in die Schließstellung unabhängigen Bewegung des Schalthebels in die OFF-Position an. Wird versucht, dass der Schalthebel aus der TRIP-Position in die OFF-Position bewegt wird, wenn die Bewegkontakte zum Beispiel an den Festkontakten verschweißt sind, so ist dies durch den Anschlag nicht möglich. In erfindungsgemäßer Weise erfolgt durch diese Ausführungsform zusätzlich ein Anzeigen mit Hilfe der Anzeigevorrichtung, zum Beispiel durch das Bewegen eines Anzeigeelementes in eine Fensteröffnung im Gehäuse der Schaltvorrichtung. Damit wird auch eine optische Rückmeldung gegeben, dass ein möglicher Defekt beim Trennen der Bewegkontakte von den Festkontakten aufgetreten ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Schaltgerät, aufweisend zumindest eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung. Dementsprechend bringt ein solches elektrisches Schaltgerät die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung erläutert worden sind.
Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Es zeigen schematisch:
1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung mit dem Schalthebel in OFF-Position,
2 die Ausführungsform der 1 mit dem Schalthebel in ON-Position und
3 die Ausführungsformen der 1 und 2 mit dem Schalthebel in einer Position bei welcher die Bewegung in die OFF-Position gesperrt ist.
Die 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10. Die grundsätzlichen Komponenten dieser Ausführungsform sind alle identisch. So weist diese Schaltvorrichtung 10 ein Rotorgehäuse 20 auf, welches mit zwei Kontaktarmen 22 versehen ist. Diese sind auf gegenüberliegenden Seiten des Rotorgehäuses 22 angeordnet und weisen jeweils einen Bewegkontakt 24 auf. In 1, also in der OFF-Position des Schalthebels 32, sind die Bewegkontakte 24 von ihnen gegenüberliegenden Festkontakten 12 getrennt, das Rotorgehäuse befindet sich also in der Offenstellung O. In 2 wurde das Rotorgehäuse 20 rotiert, so dass die Bewegkontakte 24 elektrisch leitend kontaktierend mit den Festkontakten 12 angeordnet sind und sich das Rotorgehäuse 20 somit in der Schließstellung S befindet.
Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 10 weist darüber hinaus eine Schalteinheit 30 auf. Die Schalteinheit 30 weist als wesentliche Komponenten einen Schalthebel 32 auf, welcher durch eine Öffnung in dem Gehäuse der Schaltvorrichtung 10 ragt. Eine weitere wesentliche Komponente der Schalteinheit 30 ist ein Schaltrahmen 34, welcher gemeinsam mit dem Schalthebel 32 bewegbar und insbesondere in 3 gut zu erkennen ist.
Zur Wirkverbindung zwischen der Schalteinheit 30 und dem Rotorgehäuse 20 ist eine Hebelmechanik 40 vorgesehen. Sie ist bei dieser Ausführungsform als doppeltes Kniehebelgelenk ausgeführt und weist dementsprechend einen ersten Hebel 40a und einen zweiten Hebel 40b auf. Die Hebel 40a und 40b sind untereinander über einen Bolzen verbunden. Auch die Verbindung mit dem Rotorgehäuse 20 einerseits und der Schalteinheit 30, insbesondere dem Schaltrahmen 34, andererseits ist über Bolzen ausgeführt. Weiter weist der zweite Hebel 40b zusätzlich einen Anschlag 42 in Form eines Bolzens auf, welcher wie nachfolgend beschrieben in erfindungsgemäßer Weise wirkt.
Ist eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung im Standardbetrieb, so wechselt die Einsatzsituation ausschließlich zwischen den 1 und 2. 1 ist die OFF-Position OFF des Schalthebels 32, in welcher sich das Rotorgehäuse 20 in der Offenstellung O befindet. Wird ein Einschalten eines Stromkreises gewünscht, so wird der Schalthebel 32 in die ON-Position ON bewegt wodurch automatisch das Rotorgehäuse 20 in die Schließstellung S rotiert wird. Die Bewegungsübertragung erfolgt dabei ausschließlich über die Hebelmechanik 40. Zwischen den Positionen ON und OFF des Schalthebels 32 liegt die TRIP-Position TRIP, welche dem Auslösezustand der Schaltvorrichtung 10 entspricht. Über die OFF-Position OFF hinausbewegt kann der Schalthebel 32 eine RESET-Position RESET erreichen.
Findet ein Auslösen über eine Auslösemechanik bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10 statt, so bewegt sich der Schalthebel 32 aus der ON-Position ON zum Beispiel in die TRIP-Position TRIP. Es kann jedoch vorkommen, dass die Bewegkontakte 24 mit den Festkontakten 12, zum Beispiel durch das Auftreten eines Lichtbogens, verschweißen. So kann trotz einer Bewegung des Schalthebels 32 aus der ON-Position ON heraus kein Lösen der Bewegkontakte 24 von den Festkontakten 12 erfolgen. Diese Situation ist in 3 dargestellt. Der Schalthebel 32 hat die ON-Position ON verlassen, die Bewegkontakte 24 befinden sich jedoch immer noch in Kontakt mit den Festkontakten 12. Auch ist zu erkennen, dass nun der Anschlag 42 des zweiten Hebels 40b mit einer Anschlagsfläche 35 des Schaltrahmens 34 in Linienkontakt beziehungsweise in Flächenkontakt getreten ist. Dies verhindert, dass sich der Schalthebel 32 weiter bewegen lässt. Insbesondere wird auf diese Weise verhindert, dass der Schalthebel 32 die OFF-Position OFF und/oder die RESET-Position RESET erreicht.
Ebenfalls den 1 bis 3 ist eine Sperrvorrichtung 50 zu entnehmen. Sie ist mit einer Sperröffnung 52 ausgestaltet. Diese Sperröffnung 52 ist zum Beispiel gemäß 1 in der OFF-Position OFF des Schalthebels 32 freigegeben, so dass in dieser Situation ein Sicherungsmittel zum Beispiel ein Sicherungssplint, durch die Sperröffnung 52 hindurchgeschoben werden kann. In dieser hindurchgeschobenen Position würde der Sicherungssplint den Schalthebel 32 in der OFF-Position OFF sichern, so dass der Schalthebel 32 sich nicht in Richtung der ON-Position ON bewegen lässt. Das Sichern ist jedoch nur möglich, wenn die Sperröffnung 52 der Sperrvorrichtung 50 freigegeben ist. Dies ist jedoch nicht möglich, wenn der Anschlag 42 sich in erfindungsgemäßer Weise in Eingriff an dem Schaltrahmen 34 befindet, wie dies die 3 zeigt. Hier erfolgt ein Überlappen des Querschnitts des Schalthebels 32 mit dem freien Öffnungsquerschnitt der Sperröffnung 52, so dass die Sperröffnung 52 nicht freigegeben ist, um ein Sicherungsmittel einzubringen. So verhindert der Schalthebel 32 in dieser Position das Sperren des Schalthebels 32, da dieser nicht in ausreichender Weise die OFF-Position OFF erreicht hat.
Die voranstehende Erläuterung des Ausführungsbeispiels beschreibt die vorliegende Erfindung nur im Rahmen von Beispielen. So können einzelne beschriebene Merkmale, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Schaltvorrichtung
12: Festkontakt
20: Rotorgehäuse
22: Kontaktarm
24: Bewegkontakt
30: Schalteinheit
32: Schalthebel
34: Schaltrahmen
35: Anschlagsfläche
40: Hebelmechanik
40a: erster Hebel
40b: zweiter Hebel
42: Anschlag
50: Sperrvorrichtung
52: Sperröffnung
O: Offenstellung
S: Schließstellung
OFF: OFF-Position
ON: ON-Position
TRIP: TRIP-Position
RESET: RESET-Position

Claims

Schaltvorrichtung (10) für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Kompaktleistungsschalter, aufweisend ein zwischen einer Offenstellung (O) und einer Schließstellung (S) rotierbares Rotorgehäuse (20) mit wenigstens einem Kontaktarm (22) mit einem Bewegkontakt (24), welcher in Schließstellung (S) einen Festkontakt (12) der Schaltvorrichtung (10) elektrisch leitend kontaktiert, weiter aufweisend eine Schalteinheit (30) mit einem zwischen einer ON-Position (ON) und einer OFF-Position (OFF) bewegbaren Schalthebel (32) und einem Schaltrahmen (34), wobei eine Hebelmechanik (40) derart mit dem Schaltrahmen (34) und dem Rotorgehäuse (20) in Wirkkontakt steht, dass durch eine Bewegung des Schalthebels (32) in die ON-Position (ON) das Rotorgehäuse (20) in die Schließstellung (S) und durch eine Bewegung des Schalthebels (32) in die OFF-Position (OFF) das Rotorgehäuse (20) in die Offenstellung (O) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelmechanik (40) wenigstens einen Anschlag (42) aufweist, welcher ausgebildet ist bei einem Rotorgehäuse (20) in Schließstellung (S) eine von der Bewegung des Rotorgehäuses (20) unabhängige Bewegung des Schalthebels (32) in die OFF-Position (OFF) zu verhindern.
Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelmechanik (40) zumindest zwei zueinander bewegliche Hebel (40a, 40b) aufweist, die an einem Ende miteinander und am jeweils anderen Ende mit dem Schaltrahmen (34) beziehungsweise dem Rotorgehäuse (20) in Wirkverbindung stehen.
Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltrahmen (34) eine Anschlagsfläche (35) für den Anschlag (42) der Hebelmechanik (40) aufweist, so dass der Anschlag (42) bei einem Rotorgehäuse (20) in Schließstellung (S) eine von der Bewegung des Rotorgehäuses (20) unabhängige Bewegung des Schalthebels (32) in die OFF-Position (OFF) durch geometrische Korrelation der Hebelmechanik (40) zum Schaltrahmen (34) verhindert.
Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (32) zusätzlich in eine TRIP-Position (TRIP) bewegbar ist, welche zwischen der ON-Position (ON) und der OFF-Position (OFF) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (32) zusätzlich in eine RESET-Position (RESET) bewegbar ist, welche mit Bezug auf die ON-Position (ON) auf der anderen Seite der OFF-Position (OFF) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperrvorrichtung (50) für das Sperren der Bewegung des Schalthebels (32) aus der OFF-Position (OFF) in Richtung der ON-Position (ON) vorgesehen ist, wobei der Anschlag (42) der Hebelmechanik (40) derart ausgebildet ist, dass die Sperrvorrichtung (50) bei einem Rotorgehäuse (20) in Schließstellung (S) nicht betätigbar ist.
Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (50) wenigstens eine Sperröffnung (52) aufweist, durch welche ein Sicherungsmittel eingeführt werden kann, um eine Bewegung des Schalthebels (32) zum Verlassen der OFF-Position (OFF) zu verhindern.
Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (42) als Bolzen der Hebelmechanik (40), insbesondere als Verbindungsbolzen zwischen zwei Seiten der Hebelmechanik (40), ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (42) mit einer Anzeigevorrichtung zusammenwirkt, welche die Verhinderung einer von der Bewegung des Rotorgehäuses (20) in der Schließstellung (S) unabhängigen Bewegung des Schalthebels (32) in die OFF-Position (OFF) anzeigt.
Elektrisches Schaltgerät, insbesondere Kompaktleistungsschalter, aufweisend zumindest eine Schaltvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 9.