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Die Erfindung betrifft einen Umlenkantrieb zur Umwandlung einer Drehbewegung eines Drehhebels in eine Linearbewegung sowie einen elektrischen Schalter mit solch einem Umlenkantrieb.
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In der Niederspannungstechnik sind viele elektrische Schalter so konstruiert, dass sie linear ein- und ausgeschaltet werden. Sobald ein Kunde eine rotatorische Ein- und Ausschaltung wünscht, werden spezielle Umlenkantriebe als Zubehör montiert, welche die lineare Schaltbewegung in eine Kreisbewegung umsetzen.
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Typischerweise wird eine Umlenkung dadurch erreicht, dass die Handhabe des elektrischen Schalters von einer dafür vorgesehenen Aufnahme umfasst wird und eine entsprechende Mechanik die lineare Bewegung der Handhabe in eine Schaltrotation umsetzt. Die angebauten Umlenkantriebe sollen zum einen möglichst wenig Bauraum und Bautiefe aufweisen, zum anderen sollen die Schaltkräfte so dimensioniert sein, dass das Ein- und Ausschalten nicht schwieriger, sondern eher leichtgängiger als die lineare Bewegung ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen Umlenkantrieb für einen elektrischen Schalter zur Verfügung zu stellen, der die Umwandlung einer Drehbewegung eines Drehhebels in eine Linearbewegung eines Schlittens zur Betätigung einer Handhabe bewerkstelligt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Umlenkantrieb gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Umlenkantriebs sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der Umlenkantrieb zur Umwandlung einer Drehbewegung eines Drehhebels in eine Linearbewegung eines Schlittens zur Betätigung einer Handhabe eines elektrischen Schalters gemäß Anspruch 1 umfasst mindestens einen Seilzug und eine Seiltrommel zum Antrieb des Seilzugs, wobei Enden des mindestens einen Seilzugs an gegenüberliegenden Seiten des Schlittens befestigt und der mindestens eine Seilzug über die Seiltrommel geführt ist und wobei die Seiltrommel mit dem Drehhebel in Wirkverbindung steht und von diesem gedreht werden kann.
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Vorteilhaft hierbei ist, dass der erfindungsgemäße Umlenkantrieb immer das gleiche Hebelverhältnis auf die Handhabe ausübt. Zusätzlich kann der Seilzug direkt mittig an der Handhabenaufnahme eines Schlittens befestigt werden. Aus Platzgründen kann auch eine seitliche Befestigung möglich sein. Die einseitige Belastung des Schlittens müsste dann durch entsprechende Lagerführung optimiert werden, so dass sich der Wirkungsgrad nur in Maßen verschlechtert.
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In einer Ausgestaltung umfasst der Umlenkantrieb einen Seilzug und die beiden Enden des Seilzugs sind an gegenüberliegenden Seiten des Schlittens befestigt. Alternativ kann der Umlenkantrieb zwei Seilzüge umfassen und jeweils erste Enden der zwei Seilzüge sind an der Seiltrommel befestigt, die zwei Seilzüge sind über die Seiltrommel geführt und jeweils zweite Enden der zwei Seilzüge sind am Schlitten befestigt.
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In einer Ausgestaltung weisen die Seiltrommel und der Drehhebel eine gemeinsame Drehachse auf.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Seiltrommel und der Drehhebel beabstandet zueinander angeordnet.
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In einer Ausgestaltung umfasst der Umlenkantrieb mindestens zwei Umlenkrollen, entlang deren Anordnung der Schlitten bewegt wird und über die der Seilzug jeweils zwischen einer Seite des Schlittens und der Seiltrommel geführt ist. Der Seilzug kann über jeweils zwei Umlenkrollen-Paare geführt sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Seilzug dreimal über die Seiltrommel geführt.
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In einer Ausgestaltung ist der Seilzug mittels einer Klammer oder anderer Klemmtechnik auf der Seiltrommel befestigt. Bei einer Drehbewegung von ca. 90° zwischen der „EIN“-Stellung und der „AUS“-Stellung des elektrischen Schalters ist es möglich, dass eine Klammer den Seilzug auf der Seiltrommel fixiert und dadurch ein Abrutschen oder Verrutschen des Seilzugs verhindert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Drehhebel mit einem Griff versehen. Über die Länge des Griffs lassen sich das Hebelverhältnis und damit der Kraftaufwand für einen Benutzer einstellen.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Seilzug aus Stahl oder Edelstahl. Die Seiltrommel kann aus Kunststoff bestehen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenso durch den elektrischen Schalter gemäß Anspruch 11 gelöst. Der elektrische Schalter umfasst dazu einen erfindungsgemäßen Umlenkantrieb, wobei die Handhabe des elektrischen Schalters vom Schlitten des Umlenkantriebs umfasst wird und von diesem bewegt werden kann.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden.
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Dabei zeigen:
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1 Umlenkantrieb mit Seilzug, Seiltrommel und Schlitten in „AUS“-Stellung;
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2 Umlenkantrieb mit Seilzug, Seiltrommel und Schlitten in „EIN“-Stellung;
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3 Seiltrommel und Drehhebel mit Griff;
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4 Elektrischer Schalter mit Handhabe und Schlitten; und
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5 Umlenkantrieb mit zwei Seilzügen, Seiltrommel und Schlitten in „EIN“-Stellung.
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In 1 ist der Umlenkantrieb 100 zur Umwandlung einer Drehbewegung eines Drehhebels 112 in eine Linearbewegung eines Schlittens 120 dargestellt. Der Schlitten 120 dient dazu, die Handhabe 510 eines elektrischen Schalters 500 zu betätigen. Dieser ist beispielsweise in 4 dargestellt, in der der elektrische Schalter 500 mit der Handhabe 510 abgebildet ist. Entsprechend der 4 kann der Schlitten 120 die Handhabe 510 in eine linke Position überführen. Der Schlitten 120 umfasst eine Aussparung 121, in der die Handhabe 510 gelagert ist. Durch Bewegung des Schlittens 120 entsprechend der 4 nach links wird somit die in der Aussparung 121 ruhende Handhabe 510 nach links bewegt.
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In 1 ist der Umlenkantrieb 100 mit einem Seilzug 130 und einer Seiltrommel 110 zum Antrieb des Seilzugs 130 dargestellt. Die beiden Enden des Seilzugs 130 sind an gegenüberliegenden Seiten des Schlittens 120 befestigt und der Seilzug 130 über die Seiltrommel 110 geführt. Durch das Drehen der Seiltrommel 110 wird der Schlitten bewegt. Entsprechend der 1 kann der Schlitten 120 nach oben bewegt werden. Die Handhabe 510 des elektrischen Schalters 500 ruht in der Aussparung 121 des Schlittens 120. Der Radius der Seiltrommel 110, auf dem der Seilzug 130 verläuft, ist so ausgebildet, dass durch eine Bewegung der Seiltrommel 110 von ca. 90° der Schlitten 120 die Handhabe 510 von beispielsweise der „AUS“-Position in die „EIN“-Position überführt. Entsprechen der 1 müsste zum Überführen des elektrischen Schalters 500 in die „EIN“-Position die Seiltrommel 110 im Uhrzeigersinn um ca. 90° gedreht werden. Durch die Führung des Seilzugs 130 über die Oberfläche der Seiltrommel 110 und die Umlenkrollenpaare 201, 202; 211, 212 wird der Schlitten 120 entsprechend der 1 nach oben bewegt.
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Da ein Benutzer die Seiltrommel 110 nicht direkt betätigen kann, steht diese in Wirkverbindung mit einem Drehhebel 112. Dies ist näher in der 3 erläutert. Dort ist die Seiltrommel 110 einmal oder mehrmals über die Seiltrommel 110 geführten Seilzug 130 dargestellt. Drehhebel 112 und Seiltrommel 110 sind beabstandet zueinander angeordnet. Dies kann beispielsweise durch eine Abstandsstange 180 geschehen. Drehhebel 112 und Seiltrommel 110 weisen eine gemeinsame Drehachse 115 auf. Durch das Drehen des Drehhebels 112 wird diese Drehung auf die Seiltrommel 110 übertragen.
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Der Drehhebel 112 kann zusätzlich einen Griff 111 aufweisen. Dieser Griff 111 kann beispielsweise über den Drehhebel 112 hinausragen, womit eine weitere Hebelwirkung erzielt wird beim Drehen der Seiltrommel 110.
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Der Seilzug 130 kann beispielsweise aus Stahl oder Edelstahl gefertigt sein. Die Seiltrommel 110 kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Die Seiltrommel 110 kann Einkerbungen zur Führung des Seilzuges 130 umfassen. Ebenso kann der Seilzug 130 mittels einer Klammer 190 oder anderer Klemmtechnik auf der Seiltrommel 110 befestigt sein. Typischerweise ist nur eine Drehung um 90° für die Einschalt- bzw. Ausschaltbewegung des elektrischen Schalters 500 notwendig. Es kann diese Klammer 190 oder die andere Klemmtechnik auf der Seiltrommel 110 angebracht sein, da nicht auf allen Segmenten der Seiltrommel 110 der Seilzug 130 abgerollt wird.
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Typischerweise ist die Seiltrommel 110 zylindrisch ausgebildet, ebenso sind aber auch andere Geometrien, beispielsweise elliptische, denkbar.
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Die zwei Umlenkrollen-Paare 201, 202; 211, 212 können auch durch mindestens zwei Umlenkrollen 201, 211 ersetzt werden.
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Diese Umlenkrollen 201, 211 geben die Zugrichtung des Schlittens 120 vor, der vom Seilzug 130 zwischen den Umlenkrollen 201, 211 bewegt wird. Der Seilzug wird beispielsweise von der Oberseite des Schlittens 120 – entsprechend der 1 – über die Umlenkrolle 201 und dann über die Seiltrommel 210 geführt. Weiter verläuft der Seilzug 130 über die Umlenkrolle 211 zum anderen, unteren Ende des Schlittens 120 entsprechend der 1.
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Der Seilzug 130 ist in der Länge so angepasst, dass er immer unter Zug steht, insbesondere liegt der Seilzug 130 stramm auf der Seiltrommel 110 auf. Durch die Reibung zwischen Seilzug 130 und der Oberfläche der Seiltrommel 110 ist es möglich, dass durch Drehung der Seiltrommel 110 der Seilzug 130 angetrieben wird und damit auch der Schlitten 120.
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In 2 ist der Umlenkantrieb 100 dargestellt, bei dem der Schlitten 120 in die „EIN“-Position der Handhabe 510 des elektrischen Schalters 500 überführt wurde.
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Durch eine Drehung der Seiltrommel 110 bzw. der Betätigung eines Benutzers des Drehhebels 112 entgegen dem Uhrzeigersinn würde der Schlitten 120 wieder entsprechend der 2 nach unten bzw. die Handhabe 510 in die „AUS“-Stellung übergeführt.
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In 5 ist der Umlenkantrieb 100 mit zwei Seilzügen 130, 131 und einer Seiltrommel 110 zum Antrieb der Seilzüge 130, 131 dargestellt. Die jeweils ersten Enden der Seilzüge 130, 131 sind an der Seiltrommel 110 befestigt. Die zwei Seilzüge 130, 131 sind über die Seiltrommel 110 geführt. Die jeweils zweiten Enden der zwei Seilzüge 130, 131 sind am Schlitten 120, dort an gegenüberliegenden Seiten, befestigt.
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Es wird eine Seiltrommel 110 mit mehreren Lagen eines Seilzuges 130 verwendet, wobei je nach Drehrichtung ein Teil des Seilzuges 130 abgerollt und der andere Teil auf die Seiltrommel 110 aufgerollt wird. Die Endstücke des Seilzuges 130 werden umgelenkt und sind mit einem Schlitten 120 fest verbunden, mit dem die Handhabe 510 eines elektrischen Schalters 500 geschaltet wird. Je nach Drehrichtung der Seiltrommel 110 wird der Seilzug 130 den Schlitten 120 in eine „EIN“- bzw. „AUS“-Stellung ziehen, wobei die Verwendung der Seiltrommel 110 den Vorteil hat, dass immer das gleiche Hebelverhältnis auf die Handhabe 510 wirkt. Zusätzlich kann der Seilzug 130 direkt mittig am Schlitten 120 befestigt werden. Bei typischen alternativen Umsetzungen ändert sich das Hebelverhältnis während des Schaltvorganges bzw. greifen die Schaltkräfte sehr einseitig an, so dass der Wirkungsgrad stark reduziert wird.
