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Die Erfindung betrifft eine Rast- und Lageranordnung eines Stellkörpers auf einer Innenseite einer Gehäusewand eines elektrischen Installationsgeräts, welches einen Betriebsgrößensteller umfasst.
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Typische Installationsgeräte, beispielsweise Niederspannungsschutzschalter weisen einen stufenlos verstellbaren Betriebsgrößensteller auf, mit dem Betriebsgrößen – beispielsweise Abschaltstromstärken – einstellbar sind. Die Betriebsgrößensteller werden in der Gehäusewand (verdeckt) ausgebildet und sind mit einem Werkzeug erreichbar und verstellbar. Der Nachteil solcher Anordnungen ist, dass zwar eine kontinuierliche Verstellbarkeit vorliegt, aber es ist schwierig, bestimmte Stellstufen genau zu treffen und/oder es für den Bediener keine haptische oder akustische Rückmeldung für die Änderung (oder Einnahme) einer Stellstufe gibt.
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Vorgeschlagen wurde schon, dass bezeichnete Installationsgeräte mit einer Elektronik nachgerüstet werden. Allerdings sind elektronische Lösungen relativ aufwändig; sie sind u.U. umständlich zu bedienen und lassen dennoch Bedienfehler zu.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Rast- und Lageranordnung eines Stellkörpers anzugeben, welches eine gestufte Einstellbarkeit erlaubt.
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Die Lösung der Aufgabe wird im Hauptanspruch formuliert. Weitergehende vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen angegeben.
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Der Kern der Erfindung besteht darin, dass eine Rast- und Lageranordnung eines Stellkörpers auf einer Innenseite einer Gehäusewand eines elektrischen Installationsgeräts vorgelegt wird, wobei eine Rasteinrichtung zur gestuften Einstellbarkeit des Betriebsgrößenstellers vorhanden ist. Das Installationsgerät weist den Betriebsgrößensteller auf, und der Stellkörper weist Eingriffs- oder Antriebselemente für einen Eingriff in den Betriebsgrößensteller auf. Die Gehäusewand ist als Gehäusedeckel ausgebildet, welcher erfindungsgemäß mit einer Rasteinrichtung ausgebildet ist. Gehäusedeckel und Rasteinrichtung können gegen einen herkömmlichen Gehäusedeckel ausgewechselt werden.
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Mit einer erfindungsgemäßen Rast- und Lageranordnung kann der Bediener besser, direkter und eindeutig die gewünschte Einstellstufe erkennen, und dem Bediener wird auch eine akustische Rückmeldung über Änderung der Einstellung gegeben.
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Mit der Erfindung wird weiterhin der Vorteil erreicht, dass vorhandene Installationsgeräte, bei denen Betriebsgrößensteller ohne Verrastung vorhanden sind, umgerüstet werden können. Die Nachrüstung besteht darin, dass der Gehäusedeckel, der (meistens) an der Bedienseite des Schutzschalters vorhanden ist, gegen eine erfindungsgemäße Ausführung ausgetauscht wird, wobei ein Stellkörper in eine Rastaufnahme auf der Innenseite des Gehäusedeckels vorhanden ist.
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Erfindungsgemäß weist die Gehäusewand eine Öffnung auf, auf deren Innenseite eine ein Stellkörper aufnehmende Rastkontur ausgebildet ist. Die Rastkontur weist mindestens ein Rastelement auf. Der Stellkörper ist mit mindestens einem mit dem Rastelement zusammenwirkenden Gegenrastelement ausgebildet. Der Stellkörper kann als zylindrischer oder prismatischer Körper ausgebildet sein.
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Das Installationsgerät, welches ein Niederspannungs-Schutzschalter sein kann, weist einen, beispielsweise als Potentiometer ausgebildeten drehbaren Betriebsgrößensteller auf. Beispielsweise dient der Betriebsgrößensteller der Einstellung von Abschaltstromstärken für den Fehlerfall.
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Der Stellkörper besitzt Eingriffmittel für einen Eingriff in den Betriebsgrößensteller, so dass bei drehender oder schiebender Betätigung des Stellkörpers einstellbare Betriebsgrößen vergrößert oder verkleinert werden können.
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Die Eingriffsmöglichkeit wird dadurch geschaffen, dass in der Gehäusewand eine Öffnung ausgebildet ist, durch die der Stellkörper manuell oder mit einem Werkzeug betätigt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist der Stellkörper bewegbar in eine feststehende Rastkontur eingelegt, die in der Gehäusewand ausgebildet ist. Weiterhin sind die Rastkontur und der Stellkörper miteinander verrastbar ausgebildet. Durch die Rasteinrichtung wird eine gestufte Einstellbarkeit des Betriebsgrößenstellers geschaffen.
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Die Rasteinrichtung kann in einer der Ausführungsformen so ausgebildet sein, dass am Stellkörper eine federnde Rastnase vorhanden ist, die in eine feststehende Innenverzahnung an der Rastkontur eingreift. Die Zahl der Nuten (Zähne) der Innenverzahnung entspricht demnach der Zahl der möglichen Stellstufen der Betriebsgrößeneinstellung.
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Die Rasteinrichtung kann jedoch auch in ‚Umkehrung’ der vorgenannten Ausbildung hergestellt sein, so dass sich an der Innenverzahnung eine federnde Rastnase befindet, die in eine Außenverzahnung (einem Zahnkranz) am Stellkörper eingreift.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch folgende Merkmale charakterisiert, wobei die Merkmale einzeln oder – soweit zutreffend – gemeinsam ausgebildet sein können.
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Wie schon gesagt, kann das Rastelement oder das Gegenrastelement als federnde Rastnase ausgebildet sein.
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Die Rastkontur kann als Zahnkranz (rund) oder als Zahnreihe (linear) ausbildet sein.
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Die Öffnung in der Gehäusewand sollte passend zur Aufnahme des Stellkörpers als Bohrung oder als Langloch ausgebildet sein.
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Der Betriebsgrößensteller kann drehbar oder linear verschiebbar ausgebildet sein. Der Betriebsgrößensteller ist vorzugsweise ein Potentiometer, welches als Dreh-Potentiometer, Drehschalter oder Schieberwiderstand-Potentiometer ausgebildet sein kann. Weiter hat der Betriebsgrößensteller eine Eingriffsmöglichkeit (Öffnung oder Steckanordnung) für das Eingriffmittel. Der Rast- oder Verstellbereich kann beliebig ausgelegt werden. Er kann dem Bereich des Betriebsgrößenstellers angepasst werden.
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Der Betriebsgrößensteller ist vorzugsweise auf einer Platine im Innern des Installationsgeräts angeordnet. Das Antriebselement sollte senkrecht zur Gehäusewand und mit der Öffnung in der Gehäusewand fluchtend ausgerichtet sein. Als Antriebselement kann ein Wellenstummel oder eine Stiftanordnung vorgesehen sein.
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Der Stellkörper sollte einen durch die Öffnung mit einem Werkzeug erreichbaren Einstellschlitz aufweisen, soweit nicht der Stellkörper aus der Öffnung nach außen herausragt und manuell betätigbar ist.
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Auf der Außenseite der Gehäusewand kann am Rand der Öffnung eine Skala mit Markierung der möglichen Einstellstufen ausgebildet sein.
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Figurenbeschreibung
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Die Erfindung wird in bevorzugten Ausführungsformen in mehreren Figuren dargestellt, wobei diese im Einzelnen zeigen:
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1: Ansicht auf eine erste Rasteinrichtung auf der Innenwand,
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2: Ansicht einer ersten Rasteinrichtung mit Stellkörper und Drehpotentiometer,
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3: einen zylindrischen Stellkörper,
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4: Ansicht einer Lageranordnung ohne Betriebsgrößensteller und
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5: Ansicht einer zweiten Rasteinrichtung mit prismatischem Stellkörper.
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Die 1 und 5 zeigen Ansichten auf eine erste Rasteinrichtung (7a) und eine zweite Rasteinrichtung (7b) auf der Innenseite (5a, 5b) eines Gehäusedeckels (3a, 3b) eines Installationsgeräts. Das Installationsgerät kann typischerweise ein Niederspannungs-Schutzschalter sein. Der Gehäusedeckel ist erfindungsgemäß mit einer Rasteinrichtung ausgebildet und kann gegen einen herkömmlichen Gehäusedeckel ausgewechselt werden. Die Nachrüstung des Installationsgeräts mit einer erfindungsgemäßen Anordnung erfordert somit im wesentlichen nur den Austausch des Gehäusedeckels einschließlich Rasteinrichtung. Mit der Rasteinrichtung lässt sich ein Betriebsgrößensteller gestuft verstellen.
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Gemäß 1 weist der Gehäusedeckel 3a auf seiner Innenseite eine Öffnung 4a auf. Mittig zur Öffnung 4a liegt eine Rastkontur 7a. Die Rastkontur 7a ist zylindrisch ausgebildet. In die feststehende Rasteinrichtung wird ein in 3 gezeigter konisch ausgebildeter Stellkörper 10a lose eingelegt, so dass er in der Rasteinrichtung drehbar gelagert ist. Mit dem allgemeinen Begriff ‚Rastelement’ sollen gemäß 1 und 5 die Zähne/Nuten (8) der Innenverzahnung bezeichnet werden.
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Die Rasteinrichtung (in 1) hat ca. sechzehn Zähne, die einen Innenwinkel von ca. 220° überstreichen. Die beiden endständigen Nuten sind Endstellungen 11a, 11b, die bei Drehung des Stellkörpers eingenommen werden können.
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Die Öffnung 4a in der Innenseite 5a ist passend zur Aufnahme des Stellkörpers 10a kreisrund ausgebildet (vgl. 3).
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In der 2 ist eine Ansicht eines Zusammenbaus von Lageranordnung mit Rasteinrichtung, Stellkörper und Betriebsgrößensteller 40a dargestellt. Der drehend bewegbare und damit stellbare Betriebsgrößensteller 40a ist in dieser Ausführungsform als Drehpotentiometer ausgebildet und ist auf einer Platine 50 im Gehäuse des Installationsgeräts angebracht.
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Die 3 zeigt einen Stellkörper 10a, welches (hier) als konischer Körper ausgebildet ist. Am unteren Rand des Körpers befindet sich (in der gezeigten Ausführungsform) eine federnd ausgebildete Rastnase 9, die in die Innenverzahnung (Rastelement 8) der Rastkontur 7a eingreift. Der Stellkörper besitzt ein als Wellenstumpf ausgebildetes Antriebselement 14a für einen Eingriff in das Potentiometer 40a, so dass bei (drehender) Betätigung des Stellkörpers 10a Betriebsgrößen vergrößert oder verkleinert werden können. Auf der Oberseite des Stellkörpers 10a befindet sich ein flacher Konus, der passend zur Öffnung 4a im Gehäusedeckel ausgebildet ist. Die Höhe des Konus entspricht der Wanddicke des Gehäusedeckels, so dass der Konus bündig mit der Außenseite des Gehäusedeckels abschließt oder geführt wird. Auf der Oberseite des Konus befindet sich ein Einstellschlitz 15 zum Eingriff eines Werkzeugs (Schraubendreher) für die Betätigung des Stellkörpers.
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In der 4 ist eine Ansicht aus dem Inneren des Installationsgeräts auf die Rastkontur 7a, in welcher der Stellkörper 10a eingelegt ist. Rastkontur und Stellkörper sind miteinander verrastbar ausgebildet. Der Stellkörper 10a steht in einer Endstellung mit dem federnden Rastzahn 9 im oberen Endanschlag.
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In 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Rasteinrichtung dargestellt. Die Rastkontur ist als lineare Innenverzahnung auf der Innenseite des Gehäusedeckels 3b ausgebildet, in der der Stellkörper 10b bewegbar aufgenommen ist. Die Öffnung im Gehäusedeckel 3b ist in dieser Ausführungsform nicht kreisrund, sondern als gezahntes Langloch 7b ausgebildet. Es sind in dieser Ausführungsform zehn Zähne 8 für elf Einstellstufen vorhanden. Der Stellkörper 10b steht in einer Endstellung und besteht im wesentlichen aus einer Stiftanordnung 16. Anstelle des in 2 gezeigten Drehpotentiometers 40a wird ein Schiebepotentiometer 40b eingesetzt. Rasteinrichtung und Stellkörper sind gemäß dieser zweiten Ausführungsform zueinander passend ausgebildet. Der dem Schiebepotentiometer 40b angepasste Stellkörper 10b ist eine Anordnung, welche – gemäß 5 – aus zwei Teilen besteht, die ineinander steckbar sind. Ein Zwischenstück 13 dient der Verbindung des Stellstiftes 10b mit dem Schieber 14b am Schiebepotentiometer 40b. Der Stellstift 10b ragt aus der Öffnung heraus, so dass eine gestufte Verstellung des Schiebepotentiometers manuell vornehmbar ist. Anstelle eines Stellstifts kann jedoch auch ein Stellkörper eingebaut sein, welches – wie bei dem Stellkörper nach 3 bündig mit der Außenseite des Gehäusedeckels abschließt, so dass keine manuelle Verstellbarkeit gegeben ist, sondern das Verstellen nur über ein Werkzeug möglich ist. Die Befestigung des Schiebepotentiometers 40b an einer Platine – wie vergleichbar in 2 – ist nicht figürlich dargestellt.
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Nicht dargestellt in den Figuren ist, dass die Erfindung auch in Umkehrung von feststehender (Zahnkranz) und bewegbarer Rasteinrichtung (Rastnase) ausgebildet sein kann. Hierbei würde anstelle der in den Figuren gezeigten Rastkontur mit Zahnkranz (7a) oder Zahnreihe (7b) nur eine Rastkontur mit einem einzigen federnden Rastzahn ausgebildet sein, und am Außenrand des Stellkörpers eine Rastkontur als Zahnkranz oder als Zahnreihe vorhanden sein. Die federnd ausgebildete Rastnase in der Rastkontur greift dann auf die Außenverzahnung am Stellkörper an. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform würde sich in keiner Weise von der in den Figuren gezeigten Ausführungsform unterscheiden.
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Nicht dargestellt in den Figuren ist eine Ansicht auf die Außenseite der Gehäusewand. Dort kann eine Skala am Rand der Öffnung (4a, 4b) ausgebildet sein, die in ihrer Einteilung mit der Zahl der einstellbaren Raststufen entspricht. Die Skala kann am Rand einer runden als auch einer Langloch-Öffnung vorhanden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 3a 3b
- Gehäusewand (Gerätedeckel oder Gerätekappe)
- 4a 4b
- Öffnung – kreisrund; Langloch
- 5a 5b
- Innenseite Gehäusedeckel
- 7a
- runde Rastkontur (Zahnkranz)
- 7b
- lineare Rastkontur (Zahnreihe)
- 8
- Rastelement (Zahn der Rastkontur)
- 9
- Gegenrastelement (federnde Rastnase)
- 10a
- runder Stellkörper (Drehkörper)
- 10b
- linearer Stellkörper (Stiftanordnung)
- 11a 11b
- Endstellung(en)
- 13
- Zwischenstück
- 14a
- Antriebselement für Drehpoti (Wellenstummel)
- 14b
- Antriebselement für Schiebepotentiometer (Schieber)
- 15
- Einstellschlitz
- 16
- Stiftanordnung
- 40a
- drehbarer Betriebsgrößensteller
- 40b
- verschiebbarer Betriebsgrößensteller
- 50
- Platine
