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Schaltgeräte zum Schalten elektrischer Ströme umfassen typischerweise mindestens ein Kontaktsystem und weitere Gehäuseumbauten. Das Kontaktsystem bildet einen elektrischen Schalter und dient dem Schalten elektrischer Ströme. Eine Klasse von Schaltgeräten sind die sogenannten Leistungsschalter, die typischerweise Ströme von 100A und mehr schalten können. Diese Leistungsschalter umfassen ein Gehäuse, in dem die einzelnen Phasen der Ströme geschaltet werden. Die einzelnen Phasen der Ströme können in Polkassetten untergebracht sein, die von einem eigenen Gehäuse eingefasst werden. In den Polkassetten sind Beweg- und Festkontakt untergebracht, die mechanisch getrennt beziehungsweise zusammengebracht werden können, zum Aus- beziehungsweise Einschalten der Ströme. Beim Trennen von Beweg- und Festkontakt einer Polkassette entsteht ein Lichtbogen, der typischerweise in einer sogenannten Löschkammer gelöscht wird. Ebenfalls sind Leistungsschalter bekannt, die keine Polkassetten enthalten und die in ihrem Gehäuse Beweg- und Festkontakte unterbringen.
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In den Gehäusen der Schaltgeräte können neben dem Schaltmechanismus, der beispielsweise mit einer Handhabe manuell betätigt werden kann, Zubehöre untergebracht sein. Typischerweise wird das Zubehör in Taschen im Gehäuse des elektrischen Schalters untergebracht. Das Zubehör wird typischerweise mit einem Zubehördeckel abgedeckt, so dass das Zubehör vor unbefugtem Zugang geschützt ist.
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Der Zubehördeckel selbst ist oftmals so ausgebildet, dass bei eingeschaltetem Schalter dieser nicht vom Gehäuse des elektrischen Schalters entfernt werden kann. Aus Sicherheitsgründen soll verhindert werden, dass der elektrische Schalter eingeschaltet wird, wenn der Zubehördeckel geöffnet ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen entsprechenden Mechanismus zur Verfügung zu stellen, der verhindert, dass der elektrische Schalter eingeschaltet werden kann bei abgenommenem Zubehördeckel.
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Die Aufgabe wird gelöst gemäß Anspruch 1. Das Blockierelement zur Blockierung der Bewegung einer Handhabe oder eines Schalthebels eines elektrischen Schalters ist zwischen mindestens zwei Positionen schaltbar ist und in der ersten Position kann das Blockierelement die Bewegung der Handhabe oder des Schalthebels blockieren und in der zweiten Position kann das Blockierelement die Bewegung der Handhabe oder des Schalthebels nicht blockieren. Vorteilhaft hierbei ist, dass der elektrische Schalter nicht manuell eingeschaltet werden kann bei abgenommenem Zubehördeckel. Dies ist wichtig, um einen Operateur zu schützen und eine Fehlbedienung des elektrischen Schalters zu verhindern.
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In einer Ausgestaltung ist das Blockierelement eine Blockierwippe, die schwenkbar um eine Drehachse D gelagert ist. Die Blockierwippe kann eine Lagerstelle umfassen, und diese kann als Drehachse D ausgebildet sein. Die Blockierwippe kann eine erste Kontur umfassen, die ausgebildet ist die Handhabe oder den Schalthebel eines elektrischen Schalters zu blockieren. Die Blockierwippe kann eine zweite Kontur umfassen, die ausgebildet ist mit einem Bauteil des elektrischen Schalters zusammenzuwirken zum Verschwenken der Blockierwippe. Die zweite Kontur kann ausgebildet sein mit einem Deckel, insbesondere einem Zubehördeckel, einer Adapterplatte oder einem Antrieb, insbesondere einem Motorantrieb, einem Drehantrieb oder einem Türkopplungsantrieb, oder einem anderen Bauteil des elektrischen Schalters zusammenzuwirken
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In einer Ausgestaltung ist die Blockierwippe im Wesentlichen dreieckig ausgebildet mit der ersten Ecke als Lagerstelle, der zweiten Ecke als ersten Kontur und der dritten Ecke als zweiten Kontur.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Blockierelement ausgebildet bei einem aufgesetzten Bauteil des elektrischen Schalters in der zweiten Position zu sein.
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Das Blockierelement kann zusätzlich ein elastisches Element umfassen, das bestrebt ist das Blockierelement in die erste Position überzuführen. Das elastische Element kann als Feder ausgebildet sein.
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Das erfinderische Blockierelement kann Teil eines elektrischen Schalters sein, der eine Handhabe und/oder einen Schalthebel zum Schalten des elektrischen Schalters umfasst und ein Blockierelement, wobei das Blockierelement im elektrischen Schalter so angeordnet ist, dass in der ersten Position des Blockierelements die Bewegung der Handhabe oder des Schalthebels des elektrischen Schalters blockiert und in der zweiten Position des Blockierelements die Bewegung der Handhabe oder des Schalthebels nicht blockiert wird.
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Der elektrische Schalter kann zusätzlich ein Bauteil umfassen, wobei beim Aufsetzen des Bauteils dieses das Blockierelement in die zweite Position schaltet und bei Abnahme des Bauteils das Blockierelement in die erste Position geschaltet wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann das Bauteil des elektrischen Schalters ein Deckel, insbesondere ein Zubehördeckel, eine Adapterplatte oder ein Antrieb, insbesondere ein Motorantrieb, ein Drehantrieb oder ein Türkopplungsantrieb, sein.
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Die Erfindung wird im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben.
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1 elektrischer Schalter mit Blockierelement und aufgesetztem Zubehördeckel;
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2 elektrischer Schalter mit Blockierelement bei entferntem Zubehördeckel;
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3 elektrischer Schalter mit Blockierelement, wobei das Blockierelement in der ersten Position ist;
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4 Detailansicht des Blockierelements, wobei sich das Blockierelement in der ersten Position befindet;
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5 Aufsicht auf den elektrischen Schalter mit aufgesetztem Zubehördeckel; und
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6 Aufsicht auf den elektrischen Schalter bei entferntem Zubehördeckel.
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In 1 ist ein elektrischer Schalter 100 in einer seitlichen Schnittdarstellung abgebildet. Der elektrische Schalter 100 umfasst eine Handhabe 180, die in der Darstellung der 1 in der Aus-Position ist. Die Handhabe 180 wird entlang einer kreisförmigen Bahn betätigt von einer Aus-Position, welche in der 1 der rechten Stellung entspricht, in eine Ein-Position, welche in der 1 einer linken Stellung entsprechen würde. Die Handhabe 180 umfasst einen Fortsatz 181, der mit einem Blockierelement 200 wechselwirken kann.
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Im Ausführungsbeispiel ist das Blockierelement 200 als Blockierwippe ausgeführt. Die Blockierwippe 200 ist so ausgestaltet, dass sie die Bewegung der Handhabe 180 blockieren kann, indem sie in die Bewegung der Handhabe 180 eingeschwenkt werden kann. Dazu ist die Blockierwippe 200 mit ihrer Lagerstelle 210 um eine Drehachse D schwenkbar gelagert. Die Blockierwippe 200 ist zwischen mindestens zwei Positionen schwenkbar. In ihrer ersten Position blockiert sie die Bewegung der Handhabe 180 und in ihrer zweiten Position kann sie nicht die Bewegung der Handhabe 180 blockieren.
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Auf das Gehäuse des elektrischen Schalters 100 ist ein Zubehördeckel 150 aufgesetzt. Dieser verschließt die sogenannten Zubehörtaschen, in denen Zubehöre im elektrischen Schalter 100 eingebaut sein können. Der Zubehördeckel 150 sorgt dafür, dass die Blockierwippe 200 in die zweite Position bewegt wird, in der sie nicht der Bewegung der Handhabe 180 blockieren kann. Dies geschieht dadurch, dass beispielsweise eine zweite Kontur 230 der Blockierwippe 200 mit dem Zubehördeckel 150 des elektrischen Schalters 100 zusammenwirkt. Dadurch, dass durch den Zubehördeckel 150 die Blockierwippe 200 in der zweiten Position gehalten wird, kann nun der Fortsatz 181 der Handhabe 180 nicht von der Blockierwippe 200 blockiert werden. Der elektrische Schalter 100 kann somit zwischen seinen unterschiedlichen Stellungen ohne Einschränkung hin- und herbewegt werden.
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Die Blockierwippe 200 kann im Wesentlichen dreieckig ausgebildet sein mit der ersten Ecke als Lagerstelle 210, der zweiten Ecke als ersten Kontur 220 und der dritten Ecke als zweiten Kontur 230.
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Die Blockierwippe 200 blockiert in ihrer ersten Position die Bewegung der Handhabe 180. Dies kann unmittelbar oder ebenfalls auch mittelbar sein. Des Weiteren kann die Blockierwippe 200 den Schalthebel eines elektrischen Schalters 100 blockieren.
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In der Darstellung entsprechend der 2 ist im Gegensatz zur Darstellung der 1 der Zubehördeckel 150 abgenommen. Der elektrische Schalter 100 kann einen Mechanismus enthalten, der verhindert, dass der Zubehördeckel 150 in der Ein-Position des elektrischen Schalters 100 abgenommen werden kann. Dieser Mechanismus kann somit sicherstellen, dass der Zubehördeckel nur bei einer Handhabe 180 in der Aus-Position des elektrischen Schalters 100 abgenommen werden kann.
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Dadurch, dass entsprechend der Darstellung der 2 der Zubehördeckel 150 nicht mehr mit der Blockierwippe 200 zusammenwirkt, wird die Blockierwippe 200 in die erste Position geschwenkt, in der sie die Bewegung der Handhabe 180 blockieren kann. Die zweite Kontur 230 der Blockierwippe 200 wirkt nicht mit dem Zubehördeckel 150 zusammen. Dadurch kippt entsprechend der Darstellung der 2 die Blockierwippe 200 nach rechts um ihre Drehachse D. Der Drehwinkel der Blockierwippe 200 sei beispielsweise mit α bezeichnet. Dadurch, dass sich die Blockierwippe 200 um den Winkel α im Uhrzeigersinn gedreht hat, steht nun eine erste Kontur 220 der Blockierwippe 200 im Weg der Bewegung der Handhabe 180. Dies ist näher in der 3 erläutert.
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In 3 ist der elektrische Schalter 100 dargestellt und die Handhabe 180 wurde nach links in Richtung der Ein-Position bewegt um einen Winkel δ. Dadurch, dass die Blockierwippe 200 in die erste Position überführt wurde, blockiert nun die erste Kontur 220 der Blockierwippe 200 die Handhabe 180, so dass sie mit dem Fortsatz 181 in mechanischen Kontakt tritt. Dadurch ist es nicht möglich, die Handhabe 180 weiter nach links zu schwenken entsprechend der Darstellung der 3. Es ist somit nicht möglich, dass die Handhabe 180 einen größeren Winkel als den Winkel δ, gemessen von der Aus-Position des elektrischen Schalters 100, zurücklegt. Diese Blockierstellung ist vorzugsweise vor dem Kipppunkt in Richtung der Ein-Position der Handhabe 180 vorgesehen.
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In 4 ist die Blockierwippe 200 vergrößert dargestellt entsprechend der Position des elektrischen Schalters in der 3. Die Blockierwippe 200 ist in die erste Position geschwenkt. Dadurch blockiert die erste Kontur 220 der Blockierwippe 200 den Weg der Bewegung der Handhabe 180. Der Fortsatz 181 der Handhabe 180 stößt auf die erste Kontur 220 der Blockierwippe, wodurch verhindert wird, dass die Handhabe weiter in Richtung der Ein-Position des elektrischen Schalters bewegt werden kann.
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Zur Überführung der Blockierwippe 200 in die erste Position umfasst diese zusätzlich ein elastisches Element 300, welches beispielsweise als Feder oder entsprechend geformter Kunststoff ausgebildet sein kann. Die Feder 300 bewirkt, dass die Blockierwippe 200, wenn sie nicht mit dem Zubehördeckel 150 zusammenwirkt, in die erste Position überführt wird. Entsprechend der Darstellungen in den 1 bis 4 bedeutet dies, dass die Feder 300 die Blockierwippe 200 im Uhrzeigersinn dreht. Es kann vorgesehen sein, dass die Blockierwippe 200 an einen Anschlag, beispielsweise an eine Kante 190 im Gehäusedeckel des elektrischen Schalters 100, anschlägt, und damit die Bewegung der Blockierwippe 200 im Uhrzeigersinn begrenzt ist.
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Gemäß der 4 wird beim Versuch, die Handhabe 180 in die Ein-Position zu versetzen, durch die Blockierkraft FBlock ein schließendes Moment MBlock auf den Blockiermechanismus der Blockierwippe 200 eingeleitet. Der Blockiermechanismus wird somit in Selbsthemmung versetzt und die Feder 300 somit unterstützt.
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In 5 ist der elektrische Schalter 100 in einer Aufsicht auf den elektrischen Schalter 100 dargestellt. Die Handhabe 180 durchragt den Zubehördeckel 150. Die Blockierwippe 200 befindet sich innerhalb des Gehäuses des elektrischen Schalters 100 und ist in der Darstellung der 5 nicht sichtbar.
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In 6 ist der elektrische Schalter 100 wiederum in einer Aufsicht dargestellt, wobei der Zubehördeckel 150 abgenommen ist. Der elektrische Schalter 100 umfasst eine Handhabe 180, die sich in einer Blockierstellung befindet durch das Zusammenwirken mit der Blockierwippe 200. Die Blockierwippe 200 ragt mit ihrer zweiten Kontur 230 aus dem Gehäuse des elektrischen Schalters 100 heraus, so dass diese zweite Kontur 230 mit dem Zubehördeckel 150 zusammenwirken kann. Die Blockierwippe 200 befindet sich entsprechend der 6 in ihrer ersten Position und somit die zweite Kontur 230 in ihrer Anschlagsposition. Die Blockierwippe 200 ist um die Drehachse D um den Winkel α verschwenkt.
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Die zweite Kontur 230 kann auch mit einem anderen Bauteil (150) des elektrischen Schalters (100) als dem Zubehördeckel zusammenwirken, beispielsweise mit einem Deckel, einer Adapterplatte oder einem Antrieb, insbesondere einem Motorantrieb, einem Drehantrieb oder einem Türkopplungsantrieb.
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Die kinematische und kinetische Regulation des Blockiermechanismus mit dem Blockierelement 200 wird durch das elastische Element 300 bestimmt. Dadurch ist die Empfindlichkeit bezüglich der Dynamik steuerbar. Das Ende der Drehbewegung und somit das Erreichen der Blockierposition der Blockierwippe 200 kann durch eine geometrische Gestaltung der Führungstasche bestimmt werden. Durch die unterstützende Kraft des elastischen Elements wird das Blockierelement 200 gegen die Kante 190 im Gehäusedeckel gedrückt und in ihrer Position gehalten. Die Begrenzung der Bewegung kann analog hierzu über einen anderen Ausleger beziehungsweise durch ein anderes Gestaltungsmerkmal gelöst werden.
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Aufgrund der fehlenden Kontaktberührung zwischen Blockierelement 200 und Zubehördeckel 150 wird das Blockierelement 200 durch die Kraft des elastischen Elements 300 in eine Drehbewegung versetzt und in die Blockierposition, ihre erste Position, überführt und dort gehalten. Bewegt der Bediener die Handhabe 180 in Richtung der Ein-Position, so wird diese vor dem Umschnapppunkt des Schlosses blockiert. Dabei trifft die Handhabe 180 auf die erste Kontur 220 der Blockierwippe 200. Das Schloss des elektrischen Schalters 100 wird vom Umschnappen abgehalten und verhindert somit eine Kontaktberührung der elektrischen Kontakte des elektrischen Schalters 100.
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Eine denkbare Ausführung ist das Blockierelement 200 in dem Gehäuse eines Schalters zu platzieren. Durch das Übersetzungsverhältnis ist nur ein relativ kleiner Drehwinkel α für das Blockieren der Handhabe 180 und somit des Schaltschlosses nötig. Durch die günstige Positionierung der Drehachse D der Blockierwippe 200 wird bei Kontakteinleitung der Handhabe 180 auf die erste Kontur 220 der Blockierwippe 200 in Folge der Kontaktkraft ein schließendes Moment auf die Blockierwippe 200 eingeleitet. Folglich wird die Mechanik in Selbsthemmung gebracht und eine Lösung der Blockierung vermieden. Die Berührfläche des Gehäuses des elektrischen Schalters 100 am oberen Ende des Blockierelements 200 und die frühe Anschlagposition beispielsweise im Gehäuseoberteil ermöglichen ein leichtes Reseten der Mechanik. Dies wird durch die großen Hebelarme der Kontaktkraft zum Drehpunkt des Blockierelements 200 ermöglicht.
