DE102015215924A1

DE102015215924A1 - Device for actuating a switch and motor drive with such a device

Info

Publication number: DE102015215924A1
Application number: DE102015215924.8A
Authority: DE
Inventors: Pavel Danielis; Zdenek Honza; Tomas Horak; Johannes Welzl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-02-23
Also published as: EP3133624A1; CN106469622B; CN106469622A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Betätigung eines Schalters umfassend einen Aktuator, eine Feder und einen Federhalter offenbart. Der Aktuator und der Federhalter sind auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnet; der Aktuator umfasst ein erstes Element zum Betätigen des Schalters und ein zweites Element zur Betätigung des Aktuators; der Federhalter ist ortsfest mit einem Gehäuse verbindbar und über die Feder mit dem Aktuator verbunden; und der Aktuator wird durch die Feder in Richtung einer ersten Endposition gedreht.A device for actuating a switch comprising an actuator, a spring and a spring holder is disclosed. The actuator and the spring holder are rotatably arranged on a common axis; the actuator comprises a first element for actuating the switch and a second element for actuating the actuator; the spring holder is fixedly connected to a housing and connected via the spring to the actuator; and the actuator is rotated by the spring toward a first end position.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Betätigung eines Schalters umfassend einen Aktuator, eine Feder und einen Federhalter, sowie auf einen Motorantrieb mit solch einer Vorrichtung. The invention relates to a device for actuating a switch comprising an actuator, a spring and a spring holder, and to a motor drive with such a device.

Elektrische Schalter, insbesondere elektrische Leistungsschalter, werden typischerweise mit einer Handhabe geschaltet. Die Handhabe hat dabei mindestens eine „AUS“- und eine „EIN“-Stellung. Typischerweise wird die Handhabe von einem Operateur bedient. Zur Fernbedienung einer Handhabe eines elektrischen Schalters werden Motorantriebe verwendet, die auf den elektrischen Schalter aufgesetzt werden können und die Handhabe betätigen können. Es wird unterschieden zwischen Motorantrieben, die an der Frontseite direkt über der Handhabe montiert werden, oder die seitlich am elektrischen Schalter angebaut werden und mit einem beweglichen Arm die Handhabe betätigen. Electrical switches, in particular electrical circuit breakers, are typically connected by a handle. The handle has at least one "OFF" and one "ON" position. Typically, the handle is operated by a surgeon. For remote control of a handle of an electrical switch motor drives are used, which can be placed on the electrical switch and operate the handle. A distinction is made between motor drives, which are mounted directly on the front side of the handle, or which are mounted on the side of the electrical switch and actuate the handle with a movable arm.

Typischerweise wird der bewegliche Arm eines Motorantriebs mit einer Abdeckung versehen, die verhindert, dass ein Operateur im Fernbetrieb eines Motorantriebs versehentlich in den sich bewegenden Arm hineingreift und sich verletzt. Die Abdeckung des beweglichen Armes eines Motorantriebs kann zu Wartungszwecken oder beim Ein- und Ausbau des Motorantriebs vom beweglichen Arm entfernt werden. Dabei ist dann sicherzustellen, dass bei geöffneter Abdeckung und somit ohne Schutz der Motorantrieb deaktiviert ist. Diese Deaktivierung muss zuverlässig funktionieren und auch bei entsprechender Bauteiletoleranz der Abdeckung und des dafür benötigten Mechanismus sicher gewährleistet werden. Typically, the movable arm of a motor drive is provided with a cover which prevents a surgeon from accidentally reaching into the moving arm and injuring himself while operating a motor drive remotely. The cover of the movable arm of a motor drive can be removed from the movable arm for maintenance purposes or when installing and removing the motor drive. It must then be ensured that with the cover open and thus without protection of the motor drive is disabled. This deactivation must function reliably and be guaranteed even with appropriate component tolerance of the cover and the mechanism required for it.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine alternative Vorrichtung anzugeben, die eine besonders sichere Handhabung durch einen Operateur eines elektrischen Schalters ermöglicht beim Öffnen der Abdeckung eines beweglichen Armes eines Motorantriebs. The invention is therefore based on the object to provide an alternative device that allows a particularly safe handling by an operator of an electric switch when opening the cover of a movable arm of a motor drive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Betätigung eines Schalters umfassend einen Aktuator, eine Feder und einen Federschalter gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in Unteransprüchen angegeben. Die Aufgabe wird ebenfalls durch einen Motorantrieb gemäß Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Motorantriebs sind in Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a device for actuating a switch comprising an actuator, a spring and a spring switch according to claim 1. Advantageous embodiments of the device according to the invention are specified in subclaims. The object is also achieved by a motor drive according to claim 4. Advantageous embodiments of the motor drive according to the invention are specified in subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung eines Schalters gemäß Anspruch 1 umfasst einen Aktuator, eine Feder und einen Federhalter, wobei der Aktuator und der Federhalter auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnet sind, wobei der Aktuator ein erstes Element zum Betätigen des Schalters und ein zweites Element zum Betätigen des Aktuators umfasst, wobei der Federhalter ortsfest mit einem Gehäuse verbindbar ist und über die Feder mit dem Aktuator verbunden ist und wobei der Aktuator durch die Feder in Richtung einer ersten Endposition gedreht wird. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass der Aktuator durch die Feder in Richtung einer ersten Endposition gedreht wird, so dass bei Betätigen des Aktuators diese Federkraft auf den Schalter wirkt. Somit wird verhindert, dass der Schalter mit höheren, unzulässigen Kräften beaufschlagt wird und dieser geschädigt wird. Toleranzen von Bauteilen und von Schaltern, speziell von Mikroschaltern, können durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgeglichen werden. The actuator according to the invention for actuating a switch according to claim 1 comprises an actuator, a spring and a spring holder, wherein the actuator and the spring holder are rotatably arranged on a common axis, wherein the actuator comprises a first element for actuating the switch and a second element for actuating the actuator comprises, wherein the spring holder is fixedly connected to a housing and is connected via the spring to the actuator and wherein the actuator is rotated by the spring in the direction of a first end position. An advantage of the device according to the invention is that the actuator is rotated by the spring in the direction of a first end position, so that upon actuation of the actuator, this spring force acts on the switch. This prevents that the switch is subjected to higher, undue forces and this is damaged. Tolerances of components and switches, especially micro-switches, can be compensated by the device according to the invention.

In einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Feder als Drehfeder ausgebildet. In one embodiment of the device, the spring is designed as a torsion spring.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Federhalter zum ortsfesten Verbinden mit einem Gehäuse einen Federhalter-Arm auf, der kanalförmig ausgebildet ist und in dem die Feder teilweise eingelegt ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass Luft- und Kriechstrecken dadurch konstruktiv verlängert werden, so dass es nicht zu unerlaubten Kurzschlüssen kommt, falls die Feder aus Metall besteht. In a further embodiment, the spring holder for stationary connection to a housing on a spring holder arm, which is channel-shaped and in which the spring is partially inserted. The advantage here is that air and creepage distances are thereby structurally extended, so that it does not lead to unauthorized short circuits, if the spring is made of metal.

Die Aufgabe wird ebenso erfindungsgemäß durch einen Motorantrieb für einen elektrischen Schalter gemäß Anspruch 4 gelöst. Der Motorantrieb umfasst dazu einen beweglichen Arm zur Betätigung der Handhabe des elektrischen Schalters und eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei der Motorantrieb zusätzlich eine Abdeckung für den beweglichen Arm und einen Sicherheitsschalter umfasst, wobei der Federhalter ortsfest am Gehäuse des Motorantriebs angebracht ist, wobei das erste Element des Aktuators den Sicherheitsschalter betätigen kann und das zweite Element des Aktuators von der Abdeckung betätigt werden kann, und wobei der Aktuator durch die Feder in Richtung einer ersten Position gedreht wird, in der der Sicherheitsschalter betätigt wird. The object is also achieved according to the invention by a motor drive for an electrical switch according to claim 4. The motor drive comprises for this purpose a movable arm for actuating the handle of the electrical switch and a device according to the invention, wherein the motor drive additionally comprises a cover for the movable arm and a safety switch, wherein the spring holder is fixedly mounted on the housing of the motor drive, wherein the first element of the Actuator can actuate the safety switch and the second element of the actuator can be actuated by the cover, and wherein the actuator is rotated by the spring in the direction of a first position in which the safety switch is actuated.

In einer Ausgestaltung wird bei Betätigung des Sicherheitsschalters durch das erste Element des Aktuators der Motorantrieb deaktiviert. Vorteilhaft hierbei ist, dass in solch einem Zustand des deaktivierten Motorantriebs der elektrische Schalter beispielsweise gewartet werden kann, ohne dass ein Operateur der Gefahr einer Verletzung ausgesetzt wird. In one embodiment, the motor drive is deactivated by actuation of the safety switch by the first element of the actuator. The advantage here is that in such a state of the deactivated motor drive, the electrical switch can be maintained, for example, without a surgeon is exposed to the risk of injury.

In einer Ausgestaltung wird das zweite Element des Aktuators von einem beweglichen Verriegelungsteil der Abdeckung betätigt. Das bewegliche Verriegelungsteil kann mittels einer Abdeckungs-Feder den Aktuator in Richtung einer zweiten Endposition entgegengesetzt zur ersten Endposition bewegen. In one embodiment, the second element of the actuator is actuated by a movable locking part of the cover. The movable locking member may be replaced by a cover Spring move the actuator toward a second end position opposite to the first end position.

In einer weiteren Ausgestaltung wird in der ersten Endposition der Motorantrieb deaktiviert und die Abdeckung kann vom beweglichen Arm getrennt werden und wird in der zweiten Endposition der Motorantrieb aktiviert und kann die Abdeckung nicht vom beweglichen Arm getrennt werden. In a further embodiment, in the first end position the motor drive is deactivated and the cover can be separated from the movable arm and in the second end position the motor drive is activated and the cover can not be separated from the movable arm.

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. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be explained in connection with the figures.

Dabei zeigen: Showing:

1A und 1B Vorrichtung zur Betätigung eines Schalters mit Aktuator, Feder und Federhalter; 1A and 1B Device for actuating a switch with actuator, spring and spring holder;

2 Abdeckung eines beweglichen Armes eines Motorantriebes mit Vorrichtung zur Betätigung eines Sicherheitsschalters, wobei der Sicherheitsschalter nicht betätigt ist; 2 Covering a movable arm of a motor drive with a device for operating a safety switch, wherein the safety switch is not actuated;

3 Abdeckung eines beweglichen Armes eines Motorantriebes mit Vorrichtung zur Betätigung eines Sicherheitsschalters, wobei der Sicherheitsschalter betätigt wird; 3 Covering a movable arm of a motor drive with a device for actuating a safety switch, wherein the safety switch is actuated;

4 Aktuator und Federhalter, wobei der Federhalter-Arm ortsfest mit einem Gehäuse verbunden ist; und 4 Actuator and spring holder, wherein the spring holder arm is fixedly connected to a housing; and

5 elektrischer Schalter mit Handhabe, beweglichem Arm und Abdeckung des beweglichen Armes. 5 electric switch with handle, movable arm and cover of the movable arm.

In den 1A und 1B ist die Vorrichtung 100 zur Betätigung eines Schalters dargestellt. Die Vorrichtung 100 umfasst einen Aktuator 200, eine Feder 400 und einen Federhalter 300. In the 1A and 1B is the device 100 shown for actuating a switch. The device 100 includes an actuator 200 , a feather 400 and a penholder 300 ,

Der Aktuator 200 und der Federhalter 300 sind auf einer gemeinsamen Achse 500 drehbar angeordnet. Der Aktuator 200 umfasst ein erstes Element 210 zum Betätigen des Schalters und ein zweites Element 220 zur Betätigung des Aktuators 200. Der Federhalter 300 kann ortsfest mit einem Gehäuse 600 verbunden werden. Dazu kann der Federhalter 300 einen Federhalter-Arm 310 aufweisen, der ortsfest mit einem Gehäuse 600 verbindbar ist. Dies wird näher bei der Beschreibung zur 4 erläutert. Desweiteren ist der Federhalter 300 über die Feder 400 mit dem Aktuator 200 verbunden. Der Aktuator 200 wird durch die Feder 400 in Richtung einer ersten Endposition gedreht. The actuator 200 and the penholder 300 are on a common axis 500 rotatably arranged. The actuator 200 includes a first element 210 for actuating the switch and a second element 220 for actuating the actuator 200 , The penholder 300 can be fixed with a housing 600 get connected. For this, the penholder 300 a pen holder arm 310 have, which is fixed to a housing 600 is connectable. This will be closer to the description for 4 explained. Furthermore, the pen is 300 over the spring 400 with the actuator 200 connected. The actuator 200 is by the spring 400 turned in the direction of a first end position.

Der Federhalter-Arm 310 ist kanalförmig ausgebildet und die Feder 400 ist teilweise in diesen Kanal eingelegt. Dadurch werden Luft- und Kriechstrecken der Vorrichtung 100 zur Betätigung eines Schalters verlängert. The pen holder arm 310 is channel-shaped and the spring 400 is partially inserted in this channel. As a result, air and creepage distances of the device 100 extended to operate a switch.

Die Vorrichtung 100 zur Betätigung eines Schalters kann beispielsweise in einem Motorantrieb für einen elektrischen Schalter 900 eingesetzt werden, wie dies beispielsweise in 5 gezeigt ist. Hier ist der elektrische Schalter 900 dargestellt mit seiner Handhabe 910. Die Handhabe 910 wird mit einem beweglichen Arm 950 eines Motorantriebs geschaltet. Zusätzlich weist der Motorantrieb eine Abdeckung 620 auf, damit bei der Betätigung des beweglichen Armes 950 ein Operateur nicht verletzt wird. The device 100 for actuating a switch, for example, in a motor drive for an electrical switch 900 be used, as for example in 5 is shown. Here is the electrical switch 900 represented with his handle 910 , The handle 910 comes with a movable arm 950 a motor drive switched. In addition, the motor drive has a cover 620 on, so that when operating the movable arm 950 an operator is not injured.

In 2 ist die Abdeckung 620 für den beweglichen Arm 950 dargestellt, sowie die Vorrichtung 100 und ein Sicherheitsschalter 610. Der Federhalter 300 der Vorrichtung 100 ist ortsfest am Gehäuse 600 des Motorantriebs angebracht. Dies ist näher in 4 dargestellt, wobei der Federhalter-Arm 310 durch eine Öffnung im Gehäuse 600 ortsfest gehalten wird. In 2 is the cover 620 for the movable arm 950 shown, as well as the device 100 and a safety switch 610 , The penholder 300 the device 100 is stationary on the housing 600 the motor drive attached. This is closer in 4 shown, wherein the spring holder arm 310 through an opening in the housing 600 is held stationary.

Der Aktuator 200 und der Federhalter 300 sind auf einer gemeinsamen Achse 500 drehbar angeordnet. Der Aktuator 200 wird durch die Feder 400 in Richtung einer ersten Endposition gedreht. Entsprechend der 2 bedeutet dies, dass der Aktuator 200 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Entsprechend der 2 wird der Aktuator 200 durch das zweite Element 220 zur Betätigung des Aktuators 200 von der Abdeckung 620 gehalten. Das erste Element 210 zum Betätigen des Sicherheitsschalters 610 ist von diesem entfernt, wodurch der Sicherheitsschalter 610 in der in 2 dargestellten Position nicht betätigt wird. In dieser Position ist der Motorantrieb aktiviert. The actuator 200 and the penholder 300 are on a common axis 500 rotatably arranged. The actuator 200 is by the spring 400 turned in the direction of a first end position. According to the 2 it means that the actuator 200 is rotated clockwise. According to the 2 becomes the actuator 200 through the second element 220 for actuating the actuator 200 from the cover 620 held. The first element 210 to operate the safety switch 610 is removed from this, causing the safety switch 610 in the in 2 shown position is not actuated. In this position the motor drive is activated.

Durch ein Verschieben der Abdeckung 620 im Vergleich zu 2 nach rechts wird durch die Freigabe des Weges des Aktuators 300 dieser in Richtung einer ersten Endposition, entsprechend der 3 im Uhrzeigersinn gedreht. Die Drehung findet um die gemeinsame Achse 500 von Aktuator 200 und Federhalter 300 statt. In der ersten Endposition des Motorantriebs betätigt das zweite Element 220 des Aktuators 200 den Sicherheitsschalter 610. Dadurch wird der Motorantrieb deaktiviert. By moving the cover 620 compared to 2 to the right is through the release of the path of the actuator 300 this in the direction of a first end position, according to the 3 turned clockwise. The rotation takes place around the common axis 500 from actuator 200 and penholder 300 instead of. In the first end position of the motor drive, the second element operates 220 of the actuator 200 the safety switch 610 , This disables the motor drive.

Die Abdeckung 620 kann ein bewegliches Verriegelungsteil aufweisen, welches entsprechend den Darstellungen in den 2 und 3 seitlich nach rechts und links beweglich ist. Das Verriegelungsteil kann eine Abdeckungsfeder aufweisen, die das Teil in die Verriegelungsposition entsprechend der Darstellung in 2 (linke Position) überführt. Die Federkonstante der Abdeckungsfeder ist dabei so ausgebildet, dass sie eine höhere Kraft als die Feder 400 auf den Aktuator 200 ausübt. Dadurch ist sichergestellt, dass bei Nichtbetätigung der Abdeckung 620 diese in der Verriegelungsposition verharrt und somit die Abdeckung 620 in der zweiten Endposition, in der der Motorantrieb aktiviert ist. The cover 620 can have a movable locking part, which according to the representations in the 2 and 3 laterally to the right and left is movable. The locking member may comprise a cover spring, which the part in the locking position as shown in FIG 2 transferred (left position). The spring constant of the cover spring is designed so that it has a higher force than the spring 400 on the actuator 200 exercises. This ensures that when the cover is not operated 620 this remains in the locked position and thus the cover 620 in the second end position, in which the motor drive is activated.

Die Abdeckung 620 ist so ausgebildet, dass in der zweiten Endposition, in der der Motorantrieb aktiviert ist, sie nicht vom beweglichen Arm 950 getrennt werden kann. In der ersten Endposition, in der der Motorantrieb deaktiviert wird, kann die Abdeckung 620 vom beweglichen Arm 950 getrennt werden. The cover 620 is designed so that in the second end position in which the motor drive is activated, it is not from the movable arm 950 can be separated. In the first end position, in which the motor drive is deactivated, the cover 620 from the moving arm 950 be separated.

In 4 ist die Unterseite eines Gehäuses 600 dargestellt. Beim Gehäuse 600 kann es sich um das Gehäuse des Motorantriebs oder auch um das Gehäuse des elektrischen Schalters 900 handeln. Der Federhalter-Arm 310 des Federhalters 300 ragt in eine Aussparung des Gehäuses 600 hinein, wodurch der Federhalter-Arm 310 ortsfest gehalten wird und sich nicht drehen kann entlang der gemeinsamen Achse 500 von Federhalter 300 und Aktuator 200. In 4 is the bottom of a case 600 shown. At the case 600 it can be the housing of the motor drive or even the housing of the electrical switch 900 act. The pen holder arm 310 of the spring holder 300 protrudes into a recess of the housing 600 into it, causing the penholder arm 310 is held stationary and can not rotate along the common axis 500 from pen holder 300 and actuator 200 ,

In 4 ist ebenso der Aktuator 200 dargestellt mit seinem ersten Element 210. Durch Drehung des Aktuators 200 um die Achse 500 kann das erste Element 210 den Sicherheitsschalter 610 betätigen. In der Darstellung in 4 ist der Sicherheitsschalter 610 nicht betätigt, Sicherheitsschalter 610 und erstes Element 210 des Aktuators 200 weisen einen Abstand zueinander auf, so dass der Sicherheitsschalter 610 nicht betätigt oder gedrückt ist. In 4 is also the actuator 200 represented with its first element 210 , By rotation of the actuator 200 around the axis 500 can be the first element 210 the safety switch 610 actuate. In the illustration in 4 is the safety switch 610 not actuated, safety switch 610 and first element 210 of the actuator 200 have a distance from each other, so that the safety switch 610 not pressed or pressed.

Claims

Contraption ( 100 ) for actuating a switch comprising an actuator ( 200 ), a feather ( 400 ) and a penholder ( 300 ), characterized in that the actuator ( 200 ) and the penholder ( 300 ) on a common axis ( 500 ) are rotatably arranged, - wherein the actuator ( 200 ) a first element ( 210 ) for actuating the switch and a second element ( 220 ) for actuating the actuator ( 200 ), the spring holder ( 300 ) stationary with a housing ( 600 ) is connectable and via the spring ( 400 ) with the actuator ( 200 ), and - wherein the actuator ( 200 ) by the spring ( 400 ) is rotated in the direction of a first end position.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, wherein the spring ( 400 ) is designed as a torsion spring.

Contraption ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein the spring holder ( 300 ) for stationary connection to a housing ( 600 ) a pen holder arm ( 310 ), which is channel-shaped and in which the spring ( 400 ) is partially inserted.

Motor drive for an electrical switch ( 900 ) with a movable arm ( 950 ) for actuating the handle ( 910 ) of the electrical switch ( 900 ) and a device ( 100 ) according to one of the preceding claims, - wherein the motor drive additionally a cover ( 620 ) for the movable arm ( 950 ) and a safety switch ( 610 ), the spring holder ( 300 ) fixed to the housing ( 600 ) of the motor drive is mounted, - wherein the first element ( 210 ) of the actuator ( 200 ) the safety switch ( 610 ) and the second element ( 220 ) of the actuator ( 200 ) from the cover ( 620 ), and - wherein the actuator ( 200 ) by the spring ( 400 ) is rotated in the direction of a first end position in which the safety switch ( 610 ) is pressed.

Motor drive according to claim 4, wherein upon actuation of the safety switch ( 610 ) by the first element ( 210 ) of the actuator ( 200 ) the motor drive is deactivated.

Motor drive according to Claim 4 or 5, in which the second element ( 220 ) of the actuator ( 200 ) of a movable locking part of the cover ( 620 ) is pressed.

Motor drive according to claim 6, wherein the movable locking part by means of a cover spring, the actuator ( 200 ) is moved in the direction of a second end position opposite to the first end position.

Motor drive according to claim 7, wherein in the first end position of the motor drive is deactivated and the cover ( 620 ) in front of the movable arm ( 950 ) and in which in the second end position of the motor drive is activated and the cover ( 620 ) not from the movable arm ( 950 ) can be separated.