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Die Erfindung betrifft ein Verriegelungssegment für Schaltanlagen und ein Herstellungs- beziehungsweise Montageverfahren für ein solches Verriegelungssegment für eine Schaltanlage.
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Aus dem Stand der Technik sind Verriegelungssegmente für Schaltanlagen bekannt, bei denen ein Betätigungselement vorhanden ist, über das ein Verriegeln oder Entriegeln vorgenommen werden kann. Des Weiteren weisen derartige Verriegelungssegmente ein Schließelement auf, das das Verriegeln oder Entriegeln bewirkt, und ein Übertragungselement, das eine Überleitung der Bewegung des Betätigungselements auf das Schließelement bewirkt. Die Verbindung dieser drei Elemente - dem Betätigungselement, dem Übertragungselement und dem Schließelement - erfolgt im Stand der Technik regelmäßig durch kraftschlüssige Verbindungen, wie sie durch Federsplinte, Schrauben, Gewindestangen oder Nieten erreicht werden.
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Die
DE9212149U1 offenbart eine lösbare Verbindung in einem Verriegelungssystem, bei dem eine Gabel an einem Querstift angreift.
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Die im Stand der Technik bekannten Verriegelungselemente sind aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung der drei Elemente aufwändig in der Montage, aufwändig in der Justage und aufgrund der mindestens zwei kraftschlüssigen Verbindungen anfällig für spätere Fehlfunktionen, insbesondere bei Schraubverbindungen.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verriegelungssegment bereitzustellen, das die Nachteile aus dem Stand der Technik behebt und insbesondere einfach zu montieren und kostengünstig in der Herstellung ist.
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Gelöst wird das Problem durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 11 und die von diesen abhängigen Ansprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verriegelungssegment für Schaltanlagen, mit einem Betätigungselement, einem Übertragungselement und einem Schließelement, wobei diese Elemente derart ausgestaltet sind, dass eine Bewegung des Betätigungselements über das mit dem Betätigungselement verbundene Übertragungselement auf ein Schließelement derart übertragbar ist, dass das Schließelement entweder von einer ersten Position in eine zweite Position oder von einer zweiten Position in eine erste Position überführt wird, wobei das Übertragungselement über einen ersten Bereich des Übertragungselements mit dem Schließelement und einen zweiten Bereich des Übertragungselements mit dem Betätigungselement verbunden ist, wobei entweder
- - die Verbindung des ersten Bereichs des Übertragungselement mit dem Schließelement oder
- - die Verbindung des zweiten Bereichs des Übertragungselement mit dem Betätigungselement
durch eine formschlüssige Verbindung gebildet ist, wobei der Formschluss über eine Kombination aus Eingriffselement und Angriffselement gebildet ist und wobei das Eingriffselement Bestandteil des Betätigungselements, des Übertragungselements oder des Schließelements und das Angriffselement Bestandteil des Betätigungselements, des Übertragungselements oder des Schließelements oder ein diesen zugeordnetes Teil ist.
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Durch die Verwendung einer formschlüssigen Verbindung des Übertragungselements mit mindestens einem vom Betätigungselement und Schließelement wird erreicht, dass Montage und Justieren vereinfacht werden und die Kosten und die Fehleranfälligkeit reduziert werden. Wenn die formschlüssige Verbindung nicht mehr lösbar ist, nachdem die Verbindung zwischen dem Betätigungselement und dem Schließelement mittels des Übertragungselemente hergestellt ist, wird eine spätere Fehlfunktion von Betätigungselement, Übertragungselement und Schließelement ausgeschlossen oder nahezu ausgeschlossen.
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Bevorzugt ist die nicht formschlüssige Verbindung zwischen Übertragungselement und Betätigungselement oder Schließelement eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere eine durch einen Federsplint oder eine Mutter oder Schraube oder eine Kombination aus Mutter und Schraube oder eine Niete erzeugte kraftschlüssige Verbindung. Alternativ kann auch eine Verformung wie beispielsweise Krimpen oder Biegen verwendet werden, um die nicht formschlüssige Verbindung zu erzeugen.
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Bevorzugt wird, dass das Übertragungselement als flaches Bauteil ausgebildet ist. Insbesondere kann das Übertragungselement aus einen flachen Blech geschnitten oder gestanzt werden. Die Verwendung von flachen Ausgangsmaterialien, insbesondere flachen Blechen ermöglicht eine kosteneffiziente Produktion.
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Bevorzugt wird auch, dass das Betätigungselement und/oder das Schließelement aus einem flachen Bauteil, insbesondere einem flachen Blech geschnitten oder gestanzt werden und gegebenenfalls durch Biegen oder andere Umformungen in eine dreidimensionale Form gebracht worden sind. Auch hier ermöglicht die Verwendung von flachen Ausgangsmaterialien, insbesondere flachen Blechen, eine kosteneffiziente Produktion.
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Auch wird bevorzugt, dass der erste Bereich des Übertragungselements und der zweite Bereich des Übertragungselements identisch, benachbart oder eng benachbart sind.
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Bevorzugt wird, dass der erste Bereich des Übertragungselements und der zweite Bereich des Übertragungselements an unterschiedlichen Seiten/Enden des Übertragungselements angeordnet sind.
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Bevorzugt wird auch, dass durch das Übertragungselement eine Rotationsbewegung des Betätigungselements als eine Linearbewegung auf das Schließelement übertragbar ist.
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Weiter wird bevorzugt, dass das Übertragungselement durch eine Öffnung im Betätigungselement geführt ist und auf der dem Schließelement abgewandten Seite durch ein Befestigungselement am Verlassen des Betätigungselements in Richtung des Schließelements gehindert ist. Das Befestigungselement ist alternativ Bestandteil des Übertragungselements und durch zum Beispiel Verbiegen oder Krimpen ist das Übertragungselement am Verlassen des Betätigungselements in Richtung des Schließelements gehindert.
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Weiter wird auch bevorzugt, dass das Befestigungselement ein Federsplint oder eine Mutter oder Schraube oder eine Kombination aus Mutter und Schraube oder eine Niete ist.
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Auch wird bevorzugt, dass durch das Übertragungselement eine Linearbewegung des Betätigungselements als eine Rotationsbewegung auf das Schließelement übertragbar ist.
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Weiter wird bevorzugt, dass das Übertragungselement mittels mindestens eines Eingriffselements, mindestens eines Angriffsmittels, mindestens eines Halteelementes und mindestens eines Fixierelementes formschlüssig mit dem Betätigungselement verbunden ist und das Übertragungselement kraftschlüssig mit dem Schließelement verbunden ist.
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Bevorzugt wird auch, dass das Übertragungselement über die formschlüssige Verbindung mit dem Betätigungselement gleichzeitig kraftschlüssig mit dem Schließelement verbunden ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf Herstellungsverfahren für ein Verriegelungssegment, mit einem Betätigungselement, einem Übertragungselement und einem Schließelement, wobei eine Bewegung des Betätigungselements über das mit dem Betätigungselement verbundene Übertragungselement auf ein Schließelement derart übertragen wird, dass das Schließelement entweder von einer ersten Position in eine zweite Position oder von einer zweiten Position in eine erste Position überführt wird, wobei das Übertragungselement über einen ersten Bereich des Übertragungselements mit dem Schließelement und einen zweiten Bereich des Übertragungselements mit dem Betätigungselement verbunden wird, wobei entweder
- - die Verbindung des ersten Bereichs des Übertragungselement mit dem Schließelement oder
- - die Verbindung des zweiten Bereichs des Übertragungselement mit dem Betätigungselement
durch eine formschlüssige Verbindung gebildet wird, wobei der Formschluss über eine Kombination aus Eingriffselement und Angriffselement gebildet wird und wobei das Eingriffselement Bestandteil des Betätigungselements, des Übertragungselements oder des Schließelements und das Angriffselement Bestandteil des Betätigungselements, des Übertragungselements oder des Schließelements oder eines diesen zugeordneten Teiles ist.
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Dabei ist die formschlüssige Verbindung des Übertragungselements mit dem Schließelement oder des Übertragungselements mit dem Betätigungselement nur lösbar, wenn die jeweils andere Verbindung des Übertragungselements mit dem Betätigungselement oder des Übertragungselements mit dem Schließelement nicht hergestellt ist. Dies wird beispielsweise dadurch verhindert, dass zum Lösen des Formschlusses ein Verkippen, Verdrehen, Verschieben oder ähnliches notwendig ist, das in dem Zustand, in dem das Übertragungselement sowohl mit dem Betätigungselement als auch mit dem Schließelement verbunden ist, nicht möglich ist. Die Kombination von einer formschlüssigen Verbindung mit einer anderen Verbindung, insbesondere einer kraftschlüssigen Verbindung, verhindert also eine Fehlfunktion durch das ungewollte Lösen der formschlüssigen Verbindung.
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Bevorzugt wird, dass Verriegelungssegment durch eine der Vorrichtungen nach den vorstehenden Ausführungen gebildet wird und zur Montage das jeweilige Eingriffselement in das jeweilige Angriffselement geschwenkt wird und so eine formschlüssige Verbindung erzeugt wird.
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Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von Figuren näher erläutert:
- 1: schematische, perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verriegelungssegmentes;
- 1a: schematische, perspektivische Darstellung des Betätigungselements aus 1;
- 1b: perspektivische und schematische Darstellung eines Übertragungselementes aus der 1;
- 1c: schematische und perspektivische Darstellung eines Ausschnittes aus einem Frontblech einer Schaltanlage mit Betätigungselement;
- 2: schematische Darstellung des Übertragungselements und des Schließelements;
- 3: schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verriegelungssegments;
- 4: perspektivische Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Verriegelungssegments.
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Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verriegelungssegmentes 10 einer nicht näher dargestellten Schaltanlage. Das Verriegelungssegment 10 verfügt über ein Betätigungselement 20, das in diesem Fall durch einen Griff 21 betätigt werden kann. Im montierten Zustand ist das Betätigungselement 20 um eine durch die Öffnung 23 führbare Achse drehbar oder kippbar.
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Das Betätigungselement 20 verfügt über mindestens eine Öffnung 22, durch die zumindest ein Teil eines Endes, hier der zweite Bereich 36, eines Übertragungselementes 30 geführt ist, welches mittels eines Befestigungselements 25, hier eines Federsplintes, mit dem Betätigungselement 20 verbindbar ist. In diesem Beispiel wird also das Befestigungselement 30 in dem zweiten Bereich 36 mit dem Betätigungselement 20 verbunden.
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In einem ersten Bereich 34 des Übertragungselementes 30 wird das Übertragungselement 30 mit dem Schließelement 40 verbunden. Die Verbindung des Übertragungselementes 30 mit dem Schließelement 40 erfolgt über eine formschlüssige Verbindung, die mittels eines Eingriffselementes 38 am Übertragungselement 30 und eines Angriffselementes 48 am Schließelement 40 realisiert ist. Die Einfachheit der Montage des Verriegelungssegmentes 10 wird in der 1 durch das im unmontierten Zustand dargestellte Übertragungselement 30' verdeutlicht. Das unmontierte Übertragungselement 30' wird mit dem im ersten Bereich 34' des Übertragungselements 30' vorhandenen Eingriffselements 38 leicht verkippt derart über das Angriffselement 48 des Schließelementes 40 geschoben, das beim Verkippen in Pfeilrichtung 50 das Eingriffselement 38' des Übertragungselementes 30' in die Angriffselemente 48 des Schließelementes 40 eingreifen und so einen Formschluss, also eine formschlüssige Verbindung, herstellen. Dann wird der zweite Bereich 36' des Übertragungselementes 30' durch die Öffnungen oder Öffnung des Betätigungselementes 20 geführt und dort mit z.B. einem Federsplint 25 befestigt. Nach einer derartigen Montage kann das Übertragungselement 30 weder aus der formschlüssigen Verbindung herausgelöst werden, noch ohne Entfernen des Federsplintes aus der Verbindung mit dem Betätigungselement 20 gelöst werden.
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Die 1a zeigt eine schematische Darstellung des Betätigungselementes 20 mit dem Griff 21, den Öffnungen 22 und der Öffnung zur Aufnahme 23 für eine Drehachse 23'.
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Die 1b zeigt ein Übertragungselement 30. Das Übertragungselement 30 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel in einem zweiten Bereich 36 zwei Öffnungen 24, wobei in einer der Öffnungen 24 ein Befestigungselement 25, hier ein Federsplint, angeordnet ist. In einem ersten Bereich 34 des Übertragungselementes 30 ist ein Eingriffselement 38 gezeigt. Das Eingriffselement wird in diesem Beispiel durch eine Ausnehmung mit etwa der Form eines rechtwinkligen Dreiecks und zwei in diese Ausnehmung hereinragenden Eingriffsbestandteile 39 gebildet. Durch diese Formung des Eingriffselementes 38 ist das Übertragungselement 30 in einer ersten Orientierung über ein Angriffselement 48, hier nicht gezeigt, bewegbar. Durch ein Verkippen wird der Formschluss zwischen dem Übertragungselement 30 und dem nicht gezeigten Schließelement 40 erreicht. Das Übertragungselement 30 ist in dieser Figur als flaches Bauteil 32 ausgeführt.
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Die 1c zeigt einen Ausschnitt aus einem Frontbereich 5 der Schaltanlage, wobei an dem Frontblech ein Betätigungselement 20 befestigt ist, und ein Griff 21 aus dem Frontbereich herausragt. Das Betätigungselement 20 ist mittels des Griffes 21 um die Achse 23' in der Öffnung 23 kippbar. Zur Aufnahme und Befestigung des Übertragungselements 30 sind Öffnungen 22 im Betätigungselement 20 vorgesehen.
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Die 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Montagevorgang eines Verriegelungselementes 40 mit einem Übertragungselement 30. Das Übertragungselement 30 wird zuerst in einer verkippten Position derart über das Angriffselement 48 des Schließelements 40 bewegt, dass das Eingriffselement 38 um das Angriffselement 48 angeordnet ist. Dies geschieht durch eine Bewegung in Richtung des Pfeiles 100. Durch eine Bewegung in Richtung des Pfeiles 200 wird dann das Übertragungselement 30 gegenüber dem Schließelement 40 derart verkippt, dass die Eingriffsbestandteile 39 des Eingriffselementes 38 in die Öffnungen 49 des Angriffselementes 48 des Schließelementes 40 eingreifen.
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Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verriegelungssegmentes 10' mit einem Betätigungselement 120, einem Übertragungselement 130 und einem Schließelement 140. Das Übertragungselement 130 verfügt über ein Eingriffselement 138. Das Schließelement 140 wird in dem Übertragungselement 130 beweglich mit dem Angriffselement 148 gelagert. Das Schließelement 140 ist um die Achse 142 drehbar gelagert. Die Drehachse 142 verbindet hier außerdem das Übertragungselement 130 und das Schließelement 140 miteinander.
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Das Angriffselement 148 ist mittels eines weiteren Befestigungselements 133 mit dem Betätigungselement 120 und dem Schließelement 140 verbunden.
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Der hier nicht gekennzeichnete erste Bereich und der hier nicht gekennzeichnete zweite Bereich sind in diesem Ausführungsbespiel benachbart oder eng benachbart, soll heißen, der erste Bereich und der zweite Bereich liegen nicht wie bei 1 an entgegengesetzten Enden des Übertragungselementes 30, sondern befinden sich beide benachbart auf einem kompakteren Übertragungselement 130.
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Die 4 ist eine Explosionszeichnung des Verriegelungssegmentes 10' der 3. Hier ist insbesondere gezeigt, wie das Betätigungselement 120, das Übertragungselement 130 und das Schließelement 140 miteinander verbunden werden. Das Übertragungselement 130 besitzt ein Eingriffselement 138, in das ein mit dem Schließelement 140 und dem Betätigungselement 120 verbundenes Angriffselement 148 angeordnet ist. Das Angriffselement 148 ist über ein weiteres Befestigungselement 133 einer Unterlegscheibe oder Einpassscheibe 137 und ein weiteres Befestigungselement 135 mit dem Übertragungselement 130, dem Schließelement 140 und dem Betätigungselement 120 verbunden. Das Schließelement 140 ist außerdem um eine Achse 142 drehbar gelagert mit dem Übertragungselement 130 verbunden. Auch hier ermöglicht die Kombination eines Eingriffselementes 138 und eines Angriffselementes 148 eine einfache und fehlerfreie Montage. Das Angriffselement 148 kann nur in einer vorbestimmten Position in das Eingriffsmittel eingreifen, hier eingeführt werden, so dass ein späteres Lösen so erzeugten formschlüssigen Verbindung nicht mehr möglich ist, sobald das Betätigungselement, das Übertragungselement und das Schließelement miteinander verbunden sind.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Ausschnitt aus dem Frontbereich einer Schaltanlage;
- 10
- Verriegelungssegment;
- 20
- Betätigungselement;
- 21
- Griff, teilweise mit Kunststoffteil;
- 22
- Öffnungen im Betätigungselement 20;
- 23
- Öffnung zur Aufnahme einer Drehachse 23' im Betätigungselement 20;
- 24
- Öffnungen im Übertragungselement 30;
- 25
- Befestigungselement;
- 30
- Übertragungselement;
- 30'
- Übertragungselement;
- 32
- Übertragungselement aus einem flachen Bauteil;
- 34
- erster Bereich des Übertragungselements 30;
- 34'
- erster Bereich des Übertragungselements 30';
- 36
- zweiter Bereich des Übertragungselements 30;
- 36'
- zweiter Bereich des Übertragungselements 30';
- 38
- Eingriffselement;
- 38'
- Eingriffselement;
- 39
- Eingriffsbestandteile des Eingriffselements 38;
- 40
- Schließelement;
- 48
- Angriffselement am Schließelement 40;
- 49
- Öffnungen des Angriffselementes 48;
- 50
- Pfeil in Richtung der Formschlussbewegung;
- 100
- Pfeil in Richtung der Formschlussbewegung;
- 120
- Betätigungselement;
- 130
- Übertragungselement;
- 133
- Befestigungselement;
- 137
- Unterlegscheibe oder Einpassscheibe;
- 138
- Eingriffselement am Übertragungselement 130;
- 140
- Schließelement;
- 148
- Angriffselement;
- 200
- Pfeil in Richtung der Formschlussbewegung.
