DE102020114907A1

DE102020114907A1 - Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus und Trennschalter mit solch einem Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus

Info

Publication number: DE102020114907A1
Application number: DE102020114907.7A
Authority: DE
Inventors: Yan Zhou; Shunxian Mao
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2020-12-10
Also published as: FR3097075B1; CN209729845U; FR3097075A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung schlägt einen Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter vor. Der Trennschalter umfasst ein Gehäuse, ein Auslöseelement und einen Elektromagneten, der einen beweglichen Kern umfasst. Wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, bewegt sich der bewegliche Kern, um das Auslöseelement anzutreiben, um sich zu öffnen. Der Mechanismus ist in dem Gehäuse untergebracht und umfasst: eine Anzeigeeinrichtung, die beweglich in dem Gehäuse eingebaut ist und von einer normalen Stellung in dem Gehäuse nach außen in eine Anzeigestellung ausgestoßen werden kann, und zwar unter Einwirkung eines ersten elastischen Elements, das zwischen dem Gehäuse und der Anzeigeeinrichtung eingebaut ist, um die Anzeigeeinrichtung in Richtung der Anzeigestellung vorzuspannen; ein Freigabeelement, das drehbar in dem Gehäuse eingebaut ist und durch den beweglichen Kern angetrieben werden kann, wobei das Freigabeelement mit der Anzeigeeinrichtung verriegelt werden kann, und zwar unter Einwirkung eines zweiten elastischen Elements, das zwischen dem Gehäuse und dem Freigabeelement eingebaut ist, um Letzteres vorzuspannen und Letzteres an der Anzeigeeinrichtung anliegen zu lassen; Der Mechanismus ist ausgestaltet, um den beweglichen Kern zu bewegen, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, wobei die Bewegung des beweglichen Kerns das Freigabeelement antreibt, um sich zu drehen, um von der Anzeigeeinrichtung entriegelt zu werden, wodurch einem Abschnitt der Anzeigeeinrichtung ermöglicht wird, aus dem Gehäuse ausgestoßen zu werden, sodass dem Benutzer angezeigt wird, dass ein Kurzschluss auftritt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft das technische Gebiet eines Trennschalters, insbesondere einen Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter, der anzeigen kann, ob die Ursache des Öffnens des Trennschalters einen Kurzschlussfehler oder andere Fehler umfasst, und die Bewegung eines Griffs blockieren kann, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch einen Trennschalter mit solch einem Kurzschluss-Fehleranzeigemechan ism us.
Hintergrund
Ein Trennschalter wird für einen Leitungsschutz einer Leistungsverteilung verwendet, und im Falle einer Überlastung oder eines Kurzschlusses des Systems wird die Leitung durch den Trennschalter getrennt, um eine Beschädigung zu vermeiden. Ein Auslöseelement ist eine übliche Einrichtung, die verwendet wird, um einen Rückhaltemechanismus des Trennschalters freizugeben, um ein automatisches Öffnen des Trennschalters zu bewirken. Im Allgemeinen kann das Auslöseelement ein magnetisches Auslöseelement, ein elektronisches Auslöseelement und ein thermomagnetisches Auslöseelement etc. sein.
In der Technik besteht Bedarf an einem Mechanismus mit einer Funktion, die einen Fehlertyp angibt, der einem Benutzer ermöglicht, den Typ eines elektrischen Fehlers direkt zu ermitteln, das heißt, direkt zu ermitteln, ob der elektrische Fehler durch einen Kurzschlussfehler oder andere Fehler (wie beispielsweise Überlastungsauslösung) verursacht wird, um eine schnelle Diagnose eines Leitungsausfalls zu ermöglichen und im Falle eines Kurzschlussfehlers den Griff zu verriegeln, der erst wieder geschlossen werden kann, nachdem der Ausfall beseitigt wurde und der Mechanismus zurückgesetzt wurde, wodurch das Sicherheitsleistungsvermögen verbessert wird.
Zusammenfassung der Offenbarung
Hierfür schlägt die vorliegende Offenbarung gemäß einem Aspekt einen Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter vor. Der Trennschalter umfasst ein Gehäuse, ein Auslöseelement und einen Elektromagneten, der einen beweglichen Kern umfasst. Wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, bewegt sich der bewegliche Kern unter der Erregung einer elektromagnetischen Kraft, um das Auslöseelement anzutreiben, um sich zu öffnen, und wenn andere Fehler auftreten, bewegt sich der bewegliche Kern nicht. Der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus ist in dem Gehäuse untergebracht und umfasst: eine Anzeigeeinrichtung, die beweglich in dem Gehäuse eingebaut ist und von einer normalen Stellung in dem Gehäuse nach außen in eine Anzeigestellung ausgestoßen werden kann, und zwar unter Einwirkung eines ersten elastischen Elements, das zwischen dem Gehäuse und der Anzeigeeinrichtung eingebaut ist, um die Anzeigeeinrichtung in Richtung der Anzeigestellung vorzuspannen; ein Freigabeelement, das drehbar in dem Gehäuse eingebaut ist und durch den beweglichen Kern angetrieben werden kann, wobei das Freigabeelement mit der Anzeigeeinrichtung zusammenwirken und verriegelt werden kann, und zwar unter Einwirkung eines zweiten elastischen Elements, das zwischen dem Gehäuse und dem Freigabeelement eingebaut ist, um das Freigabeelement vorzuspannen und es an der Anzeigeeinrichtung anliegen zu lassen. Der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus ist ausgestaltet, um den beweglichen Kern zu bewegen, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, wobei die Bewegung des beweglichen Kerns das Freigabeelement antreibt, um sich zu drehen, um von der Anzeigeeinrichtung entriegelt zu werden, wodurch einem Abschnitt der Anzeigeeinrichtung ermöglicht wird, aus dem Gehäuse ausgestoßen zu werden, sodass dem Benutzer angezeigt wird, dass ein Kurzschluss auftritt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Griff des Trennschalters drehbar an dem Gehäuse angebracht und steht er mit dem Auslöseelement in Verbindung, wobei der Griff eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung aufweist, und wobei das Auslöseelement durch manuelles Drehen des Griffs von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung angetrieben werden kann, um sich zu schließen; wobei der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus ferner ein Verriegelungselement umfasst, das drehbar in dem Gehäuse eingebaut ist und durch die Anzeigeeinrichtung angetrieben ist, wobei das Verriegelungselement eine normale Stellung, in der es die Drehung des Griffs nicht behindert, und eine Verriegelungsstellung, in der es die Drehung des Griffs blockiert, aufweist; wobei der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus derart ausgestaltet ist, dass, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in die Anzeigestellung bewegt, das Verriegelungselement durch die Anzeigeeinrichtung angetrieben wird, um sich in die Verriegelungsstellung zu drehen, und die Bewegung des beweglichen Kerns das Auslöseelement antreibt, um sich zu öffnen, wodurch der Trennschalter geöffnet wird und sich der Griff dementsprechend von seiner geschlossenen Stellung in Richtung der offenen Stellung bewegt, und dann durch das Verriegelungselement blockiert wird, das sich zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung an einer Zwischenstellung befand und gestoppt wurde, sodass er nicht manuell geschlossen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kehrt die Anzeigeeinrichtung, wenn die Anzeigeeinrichtung manuell gedrückt wird, von ihrer Anzeigestellung in die normale Stellung zurück, wobei einerseits das Verriegelungselement durch die Anzeigeeinrichtung zurück in die normale Stellung angetrieben wird, wodurch dem Griff ermöglicht wird, in die offene Stellung zurückzukehren, um wieder geschlossen zu werden; wobei andererseits das Freigabeelement wieder mit der Anzeigeeinrichtung verriegelt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst die Anzeigeeinrichtung einen ersten Eingriffsabschnitt und einen ersten Zusammenwirkungsabschnitt; umfasst das Verriegelungselement einen zweiten Eingriffsabschnitt, der geeignet ist, um mit dem ersten Eingriffsabschnitt in Eingriff zu stehen; umfasst das Freigabeelement einen zweiten Zusammenwirkungsabschnitt, der geeignet ist, um mit dem ersten Zusammenwirkungsabschnitt zusammenzuwirken, und einen Antriebsabschnitt, der durch den beweglichen Kern angetrieben werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst der erste Eingriffsabschnitt der Anzeigeeinrichtung einen vorstehenden Zahn, und umfasst der zweite Eingriffsabschnitt des Verriegelungselements einen ausgesparten Schlitz, der für einen Eingriff mit dem Zahn geeignet ist;
Der erste Zusammenwirkungsabschnitt der Anzeigeeinrichtung umfasst eine Schräge, die der Anzeigestellung zugewandt ist, und der zweite Zusammenwirkungsabschnitt des Freigabeelements umfasst eine Bodenfläche, die von der Anzeigestellung weggewandt ist und geeignet ist, um mit der Schräge zusammenzuwirken; das Verriegelungselement umfasst eine Stoppfläche mit einem Kreisbogenprofil; der Antriebsabschnitt des Freigabeelements steht von dem Freigabeelement vor, um sich in einen Pfad des beweglichen Kerns zu erstrecken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung liegt die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts des Freigabeelements, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in der normalen Stellung befindet, an der Schräge des ersten Zusammenwirkungsabschnitts der Anzeigeeinrichtung unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements an, wodurch die Anzeigeeinrichtung nicht aus dem Gehäuse ausgestoßen werden kann, wobei währenddessen das Verriegelungselement durch den Eingriff zwischen dem Zahn des ersten Eingriffsabschnitts und dem Schlitz des zweiten Eingriffsabschnitts in der normalen Stellung gehalten wird und mit einer bestimmten Distanz zu dem Griff angeordnet ist.
Wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, bewegt sich der bewegliche Kern in Richtung des Auslöseelements. Einerseits treibt ein erstes Ende des beweglichen Kerns den Antriebsabschnitt des Freigabeelements an, um das Freigabeelement in einer ersten Richtung zu drehen, wobei, wenn sich das Freigabeelement über einen bestimmten Winkel dreht, die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts von der Schräge des ersten Zusammenwirkungsteils getrennt wird, sodass die Bewegung der Anzeigeeinrichtung gewährt wird. Die Anzeigeeinrichtung wird unter Einwirkung des ersten elastischen Elements nach außen in die Anzeigestellung ausgestoßen, wobei, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in die Anzeigestellung bewegt, das Verriegelungselement in einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist, über den Eingriff zwischen dem Zahn und dem Schlitz in die Verriegelungsstellung gedreht wird. Andererseits trifft ein zweites Ende, das dem ersten Ende des beweglichen Kerns gegenüberliegt, auf das Auslöseelement, um das Auslöseelement anzutreiben, um sich zu öffnen, wobei sich der Griff von der geschlossenen Stellung dementsprechend in der ersten Richtung zu der offenen Stellung hin dreht, und wobei dann ein Ende des Griffs an der Stoppfläche des Verriegelungselements anliegt, das sich an dieser Stelle befand, wobei der Griff somit an einer Zwischenstellung zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung stoppt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kehrt das Verriegelungselement einerseits, wenn die Anzeigeeinrichtung manuell gedrückt wird, um von der Anzeigestellung in die normale Stellung zurückgebracht zu werden, in der ersten Richtung über den Eingriff zwischen dem Zahn und dem Schlitz in die normale Stellung zurück, und blockiert es auf diese Weise die Bewegung des Griffs nicht mehr; andererseits kann die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts des Freigabeelements unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements wieder an der Schräge des ersten Zusammenwirkungsabschnitts der Anzeigeeinrichtung anliegen, wodurch die Anzeigeeinrichtung in der normalen Stellung gehalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das erste elastische Element eine Druckfeder.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das zweite elastische Element eine Torsionsfeder.
Andererseits schlägt die vorliegende Offenbarung auch einen Trennschalter vor, der den zuvor erwähnten Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter umfasst.
Der durch die vorliegende Offenbarung vorgeschlagene Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus kann anzeigen, ob die Ursache des Öffnens des Trennschalters einen Kurzschlussfehler oder andere Fehler umfasst, um eine schnelle Diagnose eines Leitungsausfalls zu ermöglichen und im Falle eines Kurzschlussfehlers den Griff zu verriegeln, der erst wieder geschlossen werden kann, wenn der Ausfall beseitigt wurde und der Mechanismus zurückgesetzt wurde, wodurch das Sicherheitsleistungsvermögen verbessert wird und die Sicherheit elektrischer Geräte und die persönliche Sicherheit verbessert werden.
Figurenliste
Die obigen und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verständlicher, wobei die folgende Beschreibung und die folgenden Zeichnungen lediglich beispielhaften Zwecken dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung auf keine Weise einschränken sollen. In den Zeichnungen:

zeigt 1 eine schematische Vorderansicht des Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter der vorliegenden Offenbarung;
zeigt 2 eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter der vorliegenden Offenbarung;
zeigt 3 eine Vorderansicht des Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter der vorliegenden Offenbarung, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in einer normalen Stellung befindet, wobei das Freigabeelement nur als Kontur gezeigt ist;
zeigt 4 eine Vorderansicht des Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter der vorliegenden Offenbarung, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in der normalen Stellung befindet, wobei das Freigabeelement weggelassen wurde;
ist 5 eine Vorderansicht des Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter der vorliegenden Offenbarung, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in der Anzeigestellung befindet, wobei das Freigabeelement nur als Kontur gezeigt ist;
zeigt 6 eine Vorderansicht des Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter der vorliegenden Offenbarung, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in der Anzeigestellung befindet, wobei das Freigabeelement weggelassen wurde.

Detaillierte Beschreibung der Offenbarung
Die vorstehenden und andere technische Inhalte, Merkmale und technische Auswirkungen der vorliegenden Offenbarung können in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlich dargestellt werden. Die folgende Beschreibung enthält verschiedene spezifische Details, um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu unterstützen, wobei diese Details jedoch lediglich als beispielhaft betrachtet werden sollten. Ferner können Beschreibungen weithin bekannter Funktionen und Konstruktionen der Übersichtlichkeit und Kürze halber weggelassen werden.
In der Beschreibung und den Ansprüchen dieser Anmeldung bedeuten die Worte „umfassen“ und ihre Abwandlungen „umfassen, jedoch nicht eingeschränkt sein auf“,, und sollen sie andere Komponenten, Körper oder Schritte nicht ausschließen. Es sei angemerkt, dass die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ Pluralbezugnahmen umfassen, wenn es der Kontext nicht eindeutig anderweitig angibt. In der vorliegenden Offenbarung enthält der Ausdruck „oder“ eine beliebige oder alle Kombination(en) aufgelisteter Wörter. Ferner sollen, auch wenn Ausdrücke, wie beispielsweise „erste(r/s)“ und „zweite(r/s)“ verwendet werden können, um die verschiedenen Elemente der vorliegenden Offenbarung ohne Absicht einer Einschränkung entsprechender Elemente zu beschreiben, diese Ausdrücke die Reihenfolge oder Wichtigkeit entsprechender Elemente nicht einschränken, und werden sie verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden, und kann daher „eine erste Komponente“ als „eine zweite Komponente“ geschrieben werden, und kann gleichermaßen „eine zweite Komponente“ als „eine erste Komponente“ geschrieben werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ bezeichnet wird, kann dies bedeuten, dass es mit dem anderen Element direkt, oder mit Zwischenelementen verbunden ist.
Die im Text erwähnten Richtungsbegriffe, wie beispielsweise „obere(r/s)“, „untere(r/s)“, „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „im Uhrzeigersinn“, „gegen den Uhrzeigersinn“, werden lediglich verwendet, um relative Positionsbeziehungen in Bezug auf die Zeichnungen zu beschreiben, und wenn sich die absolute Position eines beschriebenen Objekts ändert, kann sich die relative Positionsbeziehung dementsprechend auch ändern.
Der in dieser Offenbarung erwähnte Begriff „Überlastungsfehler“ bedeutet, dass der Schaltkreis überlastet ist, wobei der Strom beispielsweise 140 % ~ 300 % des Nennstroms beträgt; und der Begriff „Kurzschlussfehler“ bedeutet, dass der Schaltkreis kurzgeschlossen ist, beispielsweise, dass der Strom 300 % größer als der Nennstrom ist. Auch wenn ein Kurzschluss in einem speziellen Sinne als sehr spezielle Überlastungssituation betrachtet werden kann, umfassen in dieser Offenbarung diese beiden Situationen jedoch verschiedene Typen von Fehlern, wobei sich der in diesen beiden Situationen umfasste Strombereich nicht überschneidet, und wobei ein Kurzschlussstrom nicht als Überlaststrom betrachtet wird.
Nachstehend werden der spezifische Aufbau und das spezifische Betriebsprinzip des Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter, der durch die vorliegende Offenbarung vorgeschlagen wird, in Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Auslöseelement 70 eines Trennschalters drehbar um eine Drehachse in einem Gehäuse angebracht. Wenn das Auslöseelement 70 betätigt wird, um sich wie gezeigt in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, wird ein beweglicher Kontakt von einem statischen Kontakt getrennt und wird der Trennschalter geöffnet. Ein Griff 80 ist drehbar an dem Gehäuse angebracht und weist eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung auf. Der Griff 80 steht mit dem Auslöseelement 70 mechanisch in Verbindung, und wird wie gezeigt über einen manuellen Betrieb des Griffs 80 von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das Auslöseelement 70 angetrieben wird, um sich zu schließen.
Ein Elektromagnet ist fest in dem Gehäuse angeordnet, und ein beweglicher Kern 60 befindet sich in einer Spule und wird relativ zu der Spule wie gezeigt von links nach rechts bewegt, wenn er einer elektromagnetischen Erregung ausgesetzt ist. Wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, bewegt sich der bewegliche Kern 60 unter der elektromagnetischen Erregung in Richtung des Auslöseelements 70, um das Auslöseelement antreiben zu können, um sich zu öffnen, wobei sich der bewegliche Kern 60 nicht bewegt, wenn ein Überlastungsfehler und andere Fehler auftreten. Der bewegliche Kern 60 umfasst ein erstes Ende 61 und ein gegenüberliegendes zweites Ende 62. Der Elektromagnet umfasst auch eine Rückstellfeder (nicht gezeigt), um den beweglichen Kern 60 zurückkehren zu lassen.
Der durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagene Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus ist in dem Gehäuse untergebracht und umfasst im Wesentlichen eine Anzeigeeinrichtung 10, ein Verriegelungselement 20, ein Freigabeelement 30, ein erstes elastisches Element 40 und ein zweites elastisches Element 50.
Die Anzeigeeinrichtung (auch Anzeigeknopf genannt) 10 kann in dem Gehäuse nach oben und nach unten gleiten. Die obere Kontur der Anzeigeeinrichtung 10 ist für einen Betrieb eines manuellen Drückens geeignet, der untere Teil der Anzeigeeinrichtung ist mit einer zylinderförmigen Säule und zwei hakenförmigen Konstruktionen versehen, die einen ersten Eingriffsabschnitt 11 beziehungsweise einen ersten Zusammenwirkungsabschnitt 12, der sich noch unterhalb des ersten Eingriffsabschnitts 11 befindet, bilden. Das erste elastische Element 40 umgibt die Säule hülsenartig und ist in eine vorab festgelegte Nut des Gehäuses eingepasst und kann die Anzeigeeinrichtung 10 vorspannen, um ihr eine Bewegungstendenz eines Ausstoßens nach außen von dem Gehäuse in Richtung einer Anzeigestellung zu verleihen. Das erste elastische Element kann beispielsweise in Form einer Feder, und vorzugsweise einer Druckfeder, vorliegen. Unter Einwirkung des ersten elastischen Elements 40 kann die Anzeigeeinrichtung 10 von ihrer normalen Stellung in dem Gehäuse nach oben und nach außen in die Anzeigestellung ausgestoßen werden.
Das Verriegelungselement 20 ist drehbar um eine Drehachse in dem Gehäuse angebracht. Das Verriegelungselement 20 weist eine normale Stellung, in der es mit einer bestimmten Distanz zu dem Griff 80 angeordnet ist und die Drehung des Griffs 80 nicht behindert, und eine Verriegelungsstellung auf, in der es die Drehung des Griffs blockiert. Das Verriegelungselement 20 umfasst einen zweiten Eingriffsabschnitt 21, der für einen Eingriff mit dem ersten Eingriffsabschnitt 11 geeignet ist. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfasst der erste Eingriffsabschnitt 11 der Anzeigeeinrichtung 10 einen vorstehenden Zahn, und dementsprechend umfasst der zweite Eingriffsabschnitt 21 des Verriegelungselements 20 einen ausgesparten Schlitz, der für einen Eingriff mit dem Zahn geeignet ist. Mit dem Eingriff zwischen dem Zahn und dem Schlitz kann das Verriegelungselement 20 durch die Anzeigeeinrichtung 10 angetrieben werden, um sich zu drehen. Das Verriegelungselement 20 umfasst ferner, an dessen oberem Ende, eine Stoppfläche 22 mit einem bogenförmigen Profil, das verwendet wird, um die Bewegung des Griffs 80 zu blockieren.
In dem Gehäuse ist das Freigabeelement 30 drehbar um eine Drehachse angebracht, die die gleiche sein kann wie die Drehachse des Verriegelungselements 20. Ein zweites elastisches Element 50 ist zwischen dem Gehäuse und der Anzeigeeinrichtung 30 angebracht, um die Anzeigeeinrichtung 30 vorzuspannen und sie an der Anzeigeeinrichtung 10 anliegen zu lassen, sodass die Anzeigeeinrichtung 10 eine Bewegungstendenz, sich im Uhrzeigersinn zu drehen wie gezeigt, aufweist. Das gezeigte zweite elastische Element 50 kann die Drehachse des Freigabeelements 30 hülsenartig umgeben, wobei ein Ende des zweiten elastischen Elements 50 relativ zu dem Gehäuse fest angebracht ist und das andere Ende über einen Riegel an dem Freigabeelement 30 befestigt ist. Das zweite elastische Element 50 kann beispielsweise in Form einer Feder, vorzugsweise einer Torsionsfeder, vorliegen. Das Freigabeelement 30 kann unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements 50 mit der Anzeigeeinrichtung 10 zusammenwirken und verriegelt werden. Im Speziellen umfasst das Freigabeelement 30 einen zweiten Zusammenwirkungsabschnitt 31, der geeignet ist, um mit dem ersten Zusammenwirkungsabschnitt 12 der Anzeigeeinrichtung 10 zusammenzuwirken, und einen Antriebsabschnitt 32, der durch den beweglichen Kern angetrieben werden kann. Der zweite Zusammenwirkungsabschnitt 31 und der Antriebsabschnitt 32 können wie gezeigt in Form von Erhebungen vorliegen. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst der erste Zusammenwirkungsabschnitt 12 der Anzeigeeinrichtung 10 eine Schräge, die der Anzeigestellung zugewandt ist, und umfasst dementsprechend der zweite Zusammenwirkungsabschnitt 31 des Freigabeelements 30 eine Bodenfläche, die von der Anzeigestellung weggewandt ist und geeignet ist, um mit der Schräge zusammenzuarbeiten. Der Antriebsabschnitt 32 des Freigabeelements 30 steht von dem Freigabeelement vor, um sich in den Pfad des beweglichen Kerns 60 zu erstrecken, um durch den beweglichen Kern 60 angetrieben zu werden.
Mit Bezugnahme auf die nachstehenden 3 bis 6 ist der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet, dass sich, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, der bewegliche Kern 60 bewegt. Einerseits treibt die Bewegung des beweglichen Kerns 60 das Freigabeelement 30 an, um sich für eine Entriegelung von der Anzeigeeinrichtung zu drehen, wodurch ermöglicht wird, dass ein Abschnitt der Anzeigeeinrichtung 10 aus dem Gehäuse ausgestoßen wird und dem Benutzer angezeigt wird, dass ein Kurzschluss auftritt, und wenn sich die Anzeigeeinrichtung 10 in die Anzeigestellung bewegt, wird das Verriegelungselement 20 angetrieben, um sich in die Verriegelungsstellung zu drehen. Andererseits treibt die Bewegung des beweglichen Kerns 60 das Auslöseelement 70 an, um sich zu öffnen, wodurch der Trennschalter geöffnet wird, und sich der Griff 80 dementsprechend von seiner geschlossenen Stellung in Richtung seiner offenen Stellung bewegt und dann durch das Verriegelungselement 20 blockiert wird, das sich an dieser Stelle befand, sodass der Griff 80 an einer Zwischenstellung zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung gestoppt wird und nicht manuell geschlossen werden kann. Danach, wenn die Anzeigeeinrichtung 10 manuell gedrückt wird, kehrt die Anzeigeeinrichtung 10 von ihrer Anzeigestellung in die normale Stellung zurück, einerseits wird das Verriegelungselement 20 durch die Anzeigeeinrichtung 10 zurück in die normale Stellung getrieben, wodurch dem Griff 80 ermöglicht wird, in die offene Stellung zurückzukehren, um wieder geschlossen zu werden; andererseits kann das Freigabeelement 30 wieder mit der Anzeigeeinrichtung 10 verriegelt werden.
3 und 4 zeigen, dass sich die Anzeigeeinrichtung 10 des Mechanismus in der normalen Stellung befindet, und 5 und 6 zeigen, dass sich die Anzeigeeinrichtung 10 des Mechanismus in der Anzeigestellung befindet. Der Klarheit halber ist das Freigabeelement 30 in 3 und 5 nur als Kontur dargestellt, und wurde das Freigabeelement 30 in 4 und 6 weggelassen.
Wie es in 3 und 4 gezeigt ist, liegt die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts 31 des Freigabeelements 30, wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt und sich die Anzeigeeinrichtung 10 in der normalen Stellung befindet, unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements 50 an der Schräge des ersten Zusammenwirkungsabschnitts 12 der Anzeigeeinrichtung 10 an, wodurch die Anzeigeeinrichtung 10 nicht aus dem Gehäuse ausgestoßen werden kann, wobei das Verriegelungselement 20 unterdessen durch den Eingriff zwischen dem Zahn des ersten Eingriffsabschnitts 11 und dem Schlitz des zweiten Eingriffsabschnitts 21 in der normalen Stellung gehalten wird und mit einer bestimmten Distanz zu dem Griff 80 angeordnet ist, ohne die Drehung des Griffs 80 zu behindern.
Wie es in 5 und 6 gezeigt ist, bewegt sich der bewegliche Kern 60, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, von links nach rechts in Richtung des Auslöseelements 70. Einerseits treibt das erste Ende (das in der Figur gezeigte linke Ende) 61 des beweglichen Kerns 60 den Antriebsabschnitt 32 des Freigabeelements 30 an, um das Freigabeelement 30 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Wenn sich das Freigabeelement 30 über einen bestimmten Winkel dreht, wird die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts 31 von der Schräge des ersten Zusammenwirkungsabschnitts 12 getrennt, wodurch die Ausstoßbewegung nach oben der Anzeigeeinrichtung 10 gewährt wird, wobei die Anzeigeeinrichtung 10 unter Einwirkung des ersten elastischen Elements 40 nach außen in die Anzeigestellung ausgestoßen wird, und ein Abschnitt der Anzeigeeinrichtung 10 aus dem Gehäuse hervortritt, wodurch dem Benutzer angezeigt wird, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist. Wenn die Anzeigeeinrichtung 10 nach außen ausgestoßen wird, kann die linke Seite des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts 31 des Freigabeelements 30 an der rechten Seite des ersten Zusammenwirkungsabschnitts 12 der Anzeigeeinrichtung 10 unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements 50 anliegen. Wenn sich die Anzeigeeinrichtung 10 in die Anzeigestellung bewegt, wird das Verriegelungselement 20 durch den Eingriff zwischen dem Zahn und dem Schlitz in einer Richtung im Uhrzeigersinn in die Verriegelungsstellung gedreht. Andererseits trifft das zweite Ende (in der Figur das rechte Ende) 62 des beweglichen Kerns 60 auf das Auslöseelement 70, und die Auftreffkraft treibt das Auslöseelement 70 an, um sich zu öffnen, wobei der bewegliche Kontakt und der statische Kontakt getrennt werden und daher der Trennschalter geöffnet wird. Der Griff dreht sich dementsprechend von der geschlossenen Stellung in Richtung der offenen Stellung. Dann nähert sich der Griff 80 dem unteren Ende des Mechanismus und liegt an der Stoppfläche 22 des Verriegelungselements 20 an, das an diese Stelle gedreht wurde. Somit wird der Griff 80 an einer Zwischenstellung gestoppt, die in der Figur zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung gezeigt ist, und kann er nicht manuell betätigt werden, was die Sicherheit des elektrischen Geräts und die persönliche Sicherheit sicherstellt.
Nachdem die Anzeigeeinrichtung 10 ausgestoßen wurde, dreht sich einerseits, wenn die Anzeigeeinrichtung 10 manuell gedrückt wird, um von der Anzeigestellung in die normale Stellung zurückzukehren, das Verriegelungselement 20 durch den Eingriff zwischen dem Zahn und dem Schlitz entgegen dem Uhrzeigersinn zurück in die normale Stellung, und blockiert es auf diese Weise die Bewegung des Griffs 80 nicht mehr; andererseits kann die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts 31 des Freigabeelements 30 unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements 50 wieder an der Schräge des ersten Zusammenwirkungsabschnitts 12 der Anzeigeeinrichtung 10 anliegen, wodurch die Anzeigeeinrichtung 10 in der normalen Stellung gehalten wird.
Die obige Beschreibung ist lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und soll den Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters, das durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist, nicht einschränken. Fachleute werden erkennen, dass Änderungen und Verbesserungen an den verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Ferner können Beschreibungen weithin bekannter Funktionen und Konstruktionen der Übersichtlichkeit und Kürze halber weggelassen worden sein.
Schließlich sei auch angemerkt, dass bestimmte technische Merkmale in den Ausführungsformen möglicherweise nicht notwendig sind, um spezifische technische Probleme zu lösen, sodass diese technischen Merkmale nicht vorhanden sein müssen oder weggelassen werden können, ohne die Lösung der technischen Probleme oder die Ausbildung technischer Lösungen zu beeinträchtigen. Die Merkmale, Elemente und/oder Funktionen einer Ausführungsform können nach Bedarf mit jenen einer oder mehrerer anderer Ausführungsformen kombiniert, verbunden oder verknüpft werden, es sei denn, die Kombinationen, Verbindungen oder Verknüpfungen sind offensichtlich nicht machbar.
Bezugszeichenliste

10: Anzeigeeinrichtung
11: erster Eingriffsabschnitt der Anzeigeeinrichtung
12: erster Zusammenwirkungsabschnitt der Anzeigeeinrichtung
20: Verriegelungselement
21: zweiter Eingriffsabschnitt des Verriegelungselements
22: Stoppfläche des Verriegelungselements
30: Freigabeelement
31: zweiter Zusammenwirkungsabschnitt des Freigabeelements
32: Antriebsabschnitt des Freigabeelements
40: erstes elastisches Element
50: zweites elastisches Element
60: beweglicher Kern
61: erstes Ende des beweglichen Kerns
61: zweites Ende des beweglichen Kerns
70: Auslöseelement
80: Griff

Claims

Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschalter ein Gehäuse, ein Auslöseelement und einen Elektromagneten mit einem beweglichen Kern umfasst, wobei, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, sich der bewegliche Kern unter der Erregung einer elektromagnetischen Kraft bewegt, sodass er das Auslöseelement antreiben kann, um sich zu öffnen, und wenn andere Fehler auftreten, sich der bewegliche Kern nicht bewegt, wobei der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus in dem Gehäuse untergebracht ist und umfasst: eine Anzeigeeinrichtung, die beweglich in dem Gehäuse eingebaut ist und von einer normalen Stellung in dem Gehäuse nach außen in eine Anzeigestellung ausgestoßen werden kann, und zwar unter Einwirkung eines ersten elastischen Elements, das zwischen dem Gehäuse und der Anzeigeeinrichtung eingebaut ist, um die Anzeigeeinrichtung in Richtung der Anzeigestellung vorzuspannen; ein Freigabeelement, das drehbar in dem Gehäuse eingebaut ist und durch den beweglichen Kern angetrieben werden kann, wobei das Freigabeelement mit der Anzeigeeinrichtung zusammenwirken und verriegelt werden kann, und zwar unter Einwirkung eines zweiten elastischen Elements, das zwischen dem Gehäuse und dem Freigabeelement eingebaut ist, um das Freigabeelement vorzuspannen und es an der Anzeigeeinrichtung anliegen zu lassen; wobei der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus ausgestaltet ist, um den beweglichen Kern zu bewegen, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, und die Bewegung des beweglichen Kerns das Freigabeelement antreibt, um sich zu drehen, um von der Anzeigeeinrichtung entriegelt zu werden, wodurch einem Abschnitt der Anzeigeeinrichtung ermöglicht wird, aus dem Gehäuse ausgestoßen zu werden, sodass dem Benutzer angezeigt wird, dass ein Kurzschluss auftritt.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff des Trennschalters drehbar an dem Gehäuse angebracht ist und mit dem Auslöseelement in Verbindung steht, wobei der Griff eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung aufweist, und wobei das Auslöseelement durch manuelles Drehen des Griffs von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung angetrieben werden kann, um sich zu schließen; wobei der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus ferner ein Verriegelungselement umfasst, das drehbar in dem Gehäuse eingebaut ist und durch die Anzeigeeinrichtung angetrieben ist, wobei das Verriegelungselement eine normale Stellung, in der es die Drehung des Griffs nicht behindert, und eine Verriegelungsstellung, in der es die Drehung des Griffs blockiert, aufweist; wobei der Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus derart ausgestaltet ist, dass, wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in die Anzeigestellung bewegt, das Verriegelungselement durch die Anzeigeeinrichtung angetrieben wird, um sich in die Verriegelungsstellung zu drehen, und die Bewegung des beweglichen Kerns das Auslöseelement antreibt, um sich zu öffnen, wodurch der Trennschalter geöffnet wird und sich der Griff dementsprechend von seiner geschlossenen Stellung in Richtung der offenen Stellung bewegt, und dann durch das Verriegelungselement blockiert wird, das sich zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung an einer Zwischenstellung befand und an dieser gestoppt wurde, sodass er nicht manuell geschlossen werden kann.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Anzeigeeinrichtung manuell gedrückt wird, die Anzeigeeinrichtung von ihrer Anzeigestellung in die normale Stellung zurückkehrt, wobei einerseits das Verriegelungselement durch die Anzeigeeinrichtung zurück in die normale Stellung angetrieben wird, wodurch dem Griff ermöglicht wird, in die offene Stellung zurückzukehren, um wieder geschlossen zu werden; wobei andererseits das Freigabeelement wieder mit der Anzeigeeinrichtung verriegelt werden kann.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung einen ersten Eingriffsabschnitt und einen ersten Zusammenwirkungsabschnitt umfasst; das Verriegelungselement einen zweiten Eingriffsabschnitt umfasst, der für einen Eingriff mit dem ersten Eingriffsabschnitt geeignet ist; und das Freigabeelement einen zweiten Zusammenwirkungsabschnitt, der geeignet ist, um mit dem ersten Zusammenwirkungsabschnitt zusammenzuwirken, und einen Antriebsabschnitt umfasst, der durch den beweglichen Kern angetrieben werden kann.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingriffsabschnitt der Anzeigeeinrichtung einen vorstehenden Zahn umfasst, und der zweite Eingriffsabschnitt des Verriegelungselements einen ausgesparten Schlitz umfasst, der für einen Eingriff mit dem Zahn geeignet ist; wobei der erste Zusammenwirkungsabschnitt der Anzeigeeinrichtung eine Schräge umfasst, die der Anzeigestellung zugewandt ist, und der zweite Zusammenwirkungsabschnitt des Freigabeelements eine Bodenfläche umfasst, die von der Anzeigestellung weggewandt ist und geeignet ist, um mit der Schräge zusammenzuarbeiten; das Verriegelungselement eine Stoppfläche mit einem Kreisbogenprofil umfasst; und der Antriebsabschnitt des Freigabeelements von dem Freigabeelement vorsteht, um sich in einen Pfad des beweglichen Kerns zu erstrecken.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in der normalen Stellung befindet, die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts des Freigabeelements unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements an der Schräge des ersten Zusammenwirkungsabschnitts der Anzeigeeinrichtung anliegt, wodurch die Anzeigeeinrichtung nicht aus dem Gehäuse ausgestoßen werden kann, wobei währenddessen das Verriegelungselement durch den Eingriff zwischen dem Zahn des ersten Eingriffsabschnitts und dem Schlitz des zweiten Eingriffsabschnitts in der normalen Stellung gehalten wird und mit einer bestimmten Distanz zu dem Griff angeordnet ist; wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, sich der bewegliche Kern in Richtung des Auslöseelements bewegt, wobei einerseits ein erstes Ende des beweglichen Kerns den Antriebsabschnitt des Freigabeelements antreibt, um das Freigabeelement in einer ersten Richtung zu drehen, wobei, wenn sich das Freigabeelement über einen bestimmten Winkel dreht, die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts von der Schräge des ersten Einbauteils getrennt wird, sodass die Bewegung der Anzeigeeinrichtung gewährt wird, wobei die Anzeigeeinrichtung unter Einwirkung des ersten elastischen Elements nach außen in die Anzeigestellung ausgestoßen wird, wobei, wenn sich die Anzeigeeinrichtung in die Anzeigestellung bewegt, das Verriegelungselement in einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist, über den Eingriff zwischen dem Zahn und dem Schlitz in die Verriegelungsstellung gedreht wird; wobei andererseits ein zweites Ende, das dem ersten Ende des beweglichen Kerns gegenüberliegt, auf das Auslöseelement trifft, um das Auslöseelement anzutreiben, um sich zu öffnen, wobei sich der Griff von der geschlossenen Stellung dementsprechend in der ersten Richtung zu der offenen Stellung hin dreht, und wobei dann ein Ende des Griffs an der Stoppfläche des Verriegelungselements anliegt, das sich an dieser Stelle befand, wobei der Griff somit an einer Zwischenstellung zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung stoppt.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Anzeigeeinrichtung manuell gedrückt wird, um von der Anzeigestellung in die normale Stellung zurückgebracht zu werden, einerseits das Verriegelungselement in der ersten Richtung über den Eingriff zwischen dem Zahn und dem Schlitz in die normale Stellung zurückkehrt und es auf diese Weise die Bewegung des Griffs nicht mehr blockiert; andererseits die Bodenfläche des zweiten Zusammenwirkungsabschnitts des Freigabeelements unter Einwirkung des zweiten elastischen Elements wieder an der Schräge des ersten Zusammenwirkungsabschnitts der Anzeigeeinrichtung anliegen kann, wodurch die Anzeigeeinrichtung in der normalen Stellung gehalten wird.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Element eine Druckfeder ist.
Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus für einen Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Element eine Torsionsfeder ist.
Trennschalter, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Kurzschluss-Fehleranzeigemechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.