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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sicherungslasttrennschalter und insbesondere auf einen NH-Sicherungslasttrennschalter (Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungslasttrennschalter). Solche Sicherungslasttrennschalter eignen sich insbesondere zum Anschluss von elektrischen Geräten, und sie werden insbesondere zum Schutz vor Überströmen und Kurzschlüssen eingesetzt.
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Ähnliche Systeme sind beispielsweise aus der
EP 2 584 577 B1 , der
EP 3 016 122 A1 oder der
DE 20 2019 100 399 U1 bekannt. Insbesondere sind Sicherungslasttrennschalter bekannt, die ein Basiselement und ein Deckelelement zum Öffnen oder Schließen des Sicherungslasttrennschalters umfassen. Um den Zustand des Sicherungslasttrennschalters mit geschlossenem Deckelelement zu sichern, sind ferner Verriegelungselemente bekannt, die an dem Basiselement befestigt werden und eine Aussparung umfassen, so dass bei geschlossenem Deckelelement die Aussparung durch das Deckelelement hindurchragt und ein Vorhängeschloss durch die Aussparung geführt werden kann.
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Aus der
WO 2008/037 228 A1 is ferner ein Sicherungs-Lasttrennschalter bekannt, der ein Unterteil und ein am Unterteil beweglich angeordnetes Oberteil umfasst, das als Schalthebel funktioniert und im geschlossenen Schaltzustand zumindest teilweise das Unterteil abdeckt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen solchen Sicherungslasttrennschalter im Hinblick auf die Nutzerfreundlichkeit und unter Berücksichtigung der gewünschten Anwendungen weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch einen Sicherungslasttrennschalter nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2 sowie ein Verfahren nach Anspruch 16 gelöst. Die Ansprüche 3 bis 15 betreffen besonders vorteilhafte Realisierungen des Sicherungslasttrennschalters nach Anspruch 1 oder 2.
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Gemäß der Erfindung umfasst der Sicherungslasttrennschalter ein Basiselement und ein Deckelelement, wobei das Deckelelement relativ zu dem Basiselement zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei das Deckelelement in einem Betriebszustand des Sicherungslasttrennschalters in der geschlossenen Position angeordnet ist. Das Deckelelement weist eine äußere Oberfläche auf, die durch eine Deckelöffnung unterbrochen wird. Der Sicherungslasttrennschalter umfasst ferner ein Verriegelungselement zum Verriegeln des Deckelelements mit dem Basiselement, wobei das Verriegelungselement an dem Basiselement befestigt ist und relativ zu dem Basiselement zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegbar angeordnet ist. Insbesondere kann das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement zwischen der ersten Position und der zweiten Position linear entlang einer Verriegelungsachse bewegbar sein. Wenn sich das Deckelelement in der geschlossenen Position befindet und das Verriegelungselement sich in der ersten Position befindet, erstreckt sich das Verriegelungselement durch die Deckelöffnung des Deckelelements hindurch über die äußere Oberfläche des Deckelelements hinaus. Wenn sich das Deckelelement in der geschlossenen Position befindet und das Verriegelungselement sich in der zweiten Position befindet, erstreckt sich das Verriegelungselement maximal bis zu der äußeren Oberfläche des Deckelelements, oder eine Kante des Verriegelungselements, die das Verriegelungselement in Richtung des Deckelelements begrenzt, hat einen vorgegebenen Abstand zu der äußeren Oberfläche des Deckelelements.
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Der Sicherungslasttrennschalter kann insbesondere ein NH-Sicherungslasttrennschalter mit NH-Sicherungseinsätzen (Niederspannungs-Hochleistungssicherungseinsätzen) sein. Die NH-Sicherungseinsätze können insbesondere in das Deckelelement einsetzbar und wieder entfernbar sein. Der Sicherungslasttrennschalter kann an Sammelschienen befestigt werden, insbesondere können mehrere solcher Sicherungslasttrennschalter nebeneinander an den Sammelschienen befestigt werden. Alternativ, insbesondere im Fall einer Einzel-Montage eines Sicherungslasttrennschalters, kann der Sicherungslasttrennschalter z. B. an einer Wand oder einer Decke montiert werden. Der Sicherungslasttrennschalter kann insbesondere mehrpolig, bevorzugt 3-polig sein, und kann an mehreren, bevorzugt an drei Sammelschienen, die jeweils einem Pol entsprechen, montiert werden.
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Das Deckelelement ist in einem Betriebszustand des Sicherungslasttrennschalters in der geschlossenen Position angeordnet. Wenn das Deckelelement in der geschlossenen Position angeordnet ist, muss der Sicherungslasttrennschalter aber nicht notwendigerweise in dem Betriebszustand sein, sondern kann auch z. B. in einem freigeschalteten Zustand sein, in dem die NH-Sicherungseinsätze aus dem Deckelelement entfernt wurden. Der freigeschaltete Zustand kann z. B. erreicht werden, indem das Deckelelement geöffnet wird, die Sicherungseinsätze aus dem Deckelelement entfernt werden und das Deckelelement anschließend wieder geschlossen wird. In dem freigeschalteten Zustand können z. B. Wartungsarbeiten an dem Sicherungslasttrennschalter, der Sammelschiene oder einem an dem Sicherungslasttrennschalter angeschlossenen elektrischen Gerät spannungsfrei durchgeführt werden.
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Die äußere Oberfläche des Deckelelements begrenzt die Lasttrennschaltervorrichtung und kann eine ebene oder eine gekrümmte Fläche, insbesondere eine gleichmäßig gekrümmte Fläche oder ein Abschnitt einer Mantelfläche eines Zylinders sein. Die äußere Oberfläche wird durch eine Deckelöffnung unterbrochen, das heißt, die äußere Oberfläche umfasst bevorzugt mindestens zwei Abschnitte, die jeweils auf verschiedenen Seiten der Deckelöffnung angeordnet sind. Die beiden Abschnitte der äußeren Oberfläche können durch eine gedachte Zwischenfläche, welche die Deckelöffnung überbrückt, miteinander verbunden werden. Insbesondere können die beiden Abschnitte der äußeren Oberfläche und die gedachte Zwischenfläche jeweils Abschnitte einer Fläche sein, die einer äußeren Oberfläche des Deckelelements in einem Zustand während der Herstellung des Deckelelements entspricht, bevor die Deckelöffnung in das Deckelelement gestanzt oder geschnitten wurde. Alternativ kann das Deckelement in einem Spritzgußverfahren hergestellt werden.
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Wenn sich das Deckelelement in der geschlossenen Position befindet und sich das Verriegelungselement in der ersten Position befindet, erstreckt sich das Verriegelungselement durch die Deckelöffnung des Deckelelements hindurch über die äußere Oberfläche des Deckelelements hinaus; bevorzugt kann sich das Verriegelungselement über einen oder beide der zwei Abschnitte der äußeren Oberfläche und/oder über die gedachte Zwischenfläche hinaus erstrecken. Wenn sich das Deckelelement in der geschlossenen Position befindet und sich das Verriegelungselement in der zweiten Position befindet, erstreckt sich das Verriegelungselement maximal bis zu der äußeren Oberfläche des Deckelelements, oder eine Kante des Verriegelungselements, die das Verriegelungselement in Richtung des Deckelelements begrenzt, hat einen vorgegebenen Abstand zu der äußeren Oberfläche des Deckelelements; genauer kann sich das Verriegelungselement in diesem Fall maximal bis zu einem oder beiden der zwei Abschnitte der äußeren Oberfläche und/oder bis zu der gedachten Zwischenfläche erstrecken, bzw. die Kante des Verriegelungselements kann einen vorgegebenen Abstand zu einem oder beiden der zwei Abschnitte und/oder zu der gedachten Zwischenfläche haben.
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Der erfindungsgemäße Sicherungslasttrennschalter hat den Vorteil, dass das Deckelelement in dem geschlossenen Zustand verriegelt werden kann, wenn sich das Verriegelungselement in der ersten Position befindet. Dadurch kann verhindert werden, dass das Deckelelement in die geöffente Position bewegt wird, und somit kann beispielsweise ein sicherer Betrieb des Sicherungslasttrennschalters in dem Betriebszustand oder eine sichere Wartungsarbeit in dem freigeschalteten Zustand gewährleistet werden.
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Der erfindungsgemäße Sicherungslasttrennschalter hat ferner den Vorteil, dass, wenn das Verriegelungselement nicht verwendet wird, d. h. wenn sich das Deckelelement zwar in der geschlossenen Position befindet aber nicht verriegelt werden soll, das Verriegelungselement in die zweite Position bewegt werden kann, in der sich das Verriegelungselement nicht über die äußere Oberfläche des Deckelelements hinaus erstreckt. Dadurch wird eine Vergrößerung des Volumens des Sicherungslasttrennschalters vermieden, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn der Sicherungslasttrennschalter in einem beengten Raum, wie einem Schaltraum, untergebracht werden soll.
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Insbesondere kann ein Nutzer das Verriegelungselement zwischen der ersten Position und der zweiten Position hin und her bewegen, auch ohne zwangsweise das Deckelelement zu betätigen. In der ersten Position kann das Verriegelungselement zum Verriegeln des Deckelelements in dem geschlossenen Zustand verwendet werden, während in der zweiten Position eine Volumenvergrößerung des Sicherungslasttrennschalters durch das Verriegelungselement vermieden wird. Somit ermöglicht der erfindungsgemäße Sicherungslasttrennschalter eine sichere Verriegelung des Deckelelements in der geschlossenen Position und vermeidet zugleich eine unnötige Vergrößerung des Volumens des Sicherungslasttrennschalters. Somit wird insbesondere im Hinblick auf die Nutzerfreundlichkeit und je nach gewünschter Anwendung der Sicherungslasttrennschalter gegenüber konventionellen Geräten verbessert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verriegelungselement eine oder mehrere Verriegelungsöffnungen auf. Wenn das Deckelelement sich in der geschlossenen Position befindet und das Verriegelungselement sich in der ersten Position befindet, ragen die ein oder mehreren Verriegelungsöffnungen teilweise oder vollständig über die äußere Oberfläche des Deckelelements hinaus, so dass ein oder mehrere Verriegelungsbügel durch die ein oder mehreren Verriegelungsöffnungen führbar sind, so dass bei ein oder mehreren durchgeführten Verriegelungsbügeln das Deckelelement relativ zu dem Basiselement nicht bewegbar ist oder nicht in die geöffnete Position bewegbar ist.
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Dies hat den Vorteil, dass das Verriegelungselement eine besonders einfache Verriegelung des Deckelelements z. B. mithilfe konventioneller Vorhängeschlösser, die jeweils einen Verriegelungsbügel umfassen, ermöglicht. Ferner ist diese Art der Verriegelung besonders kostengünstig, da die Verriegelungsöffnungen leicht hergestellt werden können, z. B. durch Stanzen oder Schneiden des Verriegelungselements.
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Insbesondere kann durch jede der ein oder mehreren Verriegelungsöffnungen genau ein Verriegelungsbügel führbar sein. Die ein oder mehreren Verriegelungsöffnungen können jeweils kreisförmig ausgebildet sein, so dass durch jede Verriegelungsöffnung genau ein Verriegelungsbügel mit kreisförmigem Querschnitt führbar ist. Alternativ können durch eine oder mehrere der Verriegelungsöffnungen jeweils mehrere Verriegelungsbügel führbar sein. Z. B. kann eine Verriegelungsöffnung länglich oder oval ausgebildet sein, so dass durch diese Verriegelungsöffnung mehrere Verriegelungsbügel mit kreisförmigen Querschnitt führbar sind.
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Somit können auch mehrere Nutzer gleichzeitig den Sicherungslasttrennschalter jeweils mit einem eigenen Schloss verriegeln. Jeder Nutzer kann nur sein eigenes Schloss entriegeln, und nur, wenn jeder Nutzer sein jeweiliges Schloss entriegelt hat, lässt sich das Deckelelement in die geöffnete Position bewegen. Somit wird die Sicherheit der Nutzer insbesondere dann erhöht, wenn der Sicherungslasttrennschalter von mehreren Nutzern gleichzeitig verwendet wird. Die mehreren Nutzer können z. B. mehrere Wartungsmonteure sein, die jeweils eine Freischaltung des Sicherungslasttrennschalters durch ihr eigenes Schloss sichern, um Wartungsarbeiten in dem freigeschalteten Zustand durchzuführen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Deckelelement an dem Basiselement befestigt und relativ zu dem Basiselement zwischen der geöffneten Position und der geschlossenen Position um eine Deckel-Rotationsachse schwenkbar angeordnet. Insbesondere kann die Deckel-Rotationsachse senkrecht zu der Verriegelungssachse angeordnet sein.
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Dies hat den Vorteil, dass das Deckelelement auf besonders einfache Weise geöffnet und geschlossen werden kann. Insbesondere wenn sich das Verriegelungselement in der ersten Position befindet, muss das Verriegelungselement beim Schließen des Deckelelements durch die Deckelöffnung hindurch geführt werden, was nur durch eine genaue Positionierung des Deckelements bezüglich des Basiselements während des Schließvorgangs möglich ist. Diese genaue Positionierung wird durch die Befestigung des Deckelelements an dem Basiselement und die schwenkbare Anordnung relativ zu dem Basiselement automatisch erreicht. Somit wird die Nutzerfreundlichkeit des Sicherungslasttrennschalters weiter erhöht.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verriegelungselement teilweise, im Wesentlichen oder vollständig plattenförmig oder scheibenförmig ausgebildet. Somit kann das Verriegelungselement auf einfache und kostengünstige Weise z. B. durch Stanzen und/oder Schneiden und/oder im Spitzgußverfahren hergestellt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verriegelungselement ein oder mehrere Aussparungen auf, wobei vorzugsweise die ein oder mehreren Aussparungen kreisförmig sind. Hierdurch kann bei der Erzeugung des Verriegelungselements Material und damit auch Gewicht gespart werden, und somit werden die Kosten des Sicherungslasttrennschalters weiter verringert. Die ein oder mehreren Aussparungen können außerdem leicht durch Stanzen oder Schneiden des Verriegelungselements hergestellt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Sicherungslasttrennschalter eine Führungsanordnung zum Führen des Verriegelungselements zwischen der ersten Position und der zweiten Position. Die Führungsanordnung umfasst ein erstes Führungselement und ein zweites Führungselement, wobei i) das erste Führungselement das Verriegelungselement ist und das zweite Führungselement ein Verriegelungs-Halteelement ist, das an dem Basiselement befestigt ist, oder wobei ii) das erste Führungselement ein Verriegelungs-Halteelement ist, das an dem Basiselement befestigt ist, und das zweite Führungselement das Verriegelungselement ist. Das Verriegelungs-Halteelement kann teilweise, im Wesentlichen oder vollständig plattenförmig oder scheibenförmig ausgebildet sein, und das Verriegelungselement kann an dem Verriegelungs-Halteelement teilweise oder oder vollständig anliegen und dadurch zwischen der ersten Position der zweiten Position geführt werden. Ferner kann das Verriegelungs-Halteelement eine oder mehrere Führungsschienen zum Führen des Verriegelungselements umfassen.
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Gemäß diesem Aspekt umfasst das erste Führungselement ferner einen Führungsschlitz mit einem ersten Schlitzende und einem zweiten Schlitzende. Der Führungsschlitz kann sich dabei insbesondere entlang der Verriegelungsachse erstrecken. Das zweite Führungselement umfasst ferner ein Stiftelement, das in den Führungsschlitz eingreift und entlang des Führungsschlitzes zwischen dem ersten Schlitzende und dem zweiten Schlitzende hin und her bewegbar angeordnet ist. Wenn sich das Stiftelement an dem ersten Schlitzende befindet, befindet sich das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement in der ersten Position, und wenn sich das Stiftelement an dem zweiten Schlitzende befindet, befindet sich das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement in der zweiten Position.
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Gemäß diesem Aspekt umfasst die Führungsanordnung daher das Verriegelungselement und das Verriegelung-Halteelement, das an dem Basiselement befestigt ist. In Alternative i) umfasst das Verriegelungselement den Führungsschlitz, während das Verriegelung-Halteelement das Stiftelement umfasst. Wenn z. B. das Basiselement festgehalten wird und das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement von der ersten Position in die zweite Position bewegt wird, bleibt in diesem Fall die Position des Stiftelements fest, während sich der Führungsschlitz relativ zu dem Stiftelement bewegt, so dass sich das Stiftelement am Anfang der Bewegung an dem ersten Schlitzende befindet und am Ende der Bewegung an dem zweiten Schlitzende befindet. Bevorzugt hat daher in diesem Fall das erste Schlitzende des Führungsschlitzes des Verriegelungselements einen größeren Abstand zu der äußeren Oberfläche des Deckelelements als das zweite Schlitzende.
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Dagegen umfasst in Alternative ii) das Verriegelungs-Halteelement den Führungsschlitz, während das Verriegelungselement das Stiftelement umfasst. Wenn in diesem Fall das Basiselement festgehalten wird und das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement von der ersten Position in die zweite Position bewegt wird, bleibt die Position des Führungsschlitzes fest, während sich das Stiftelement entlang des Führungsschlitzes bewegt, so dass sich das Stiftelement am Anfang der Bewegung an dem ersten Schlitzende befindet und am Ende der Bewegung an dem zweiten Schlitzende befindet. Bevorzugt hat daher in diesem Fall das erste Schlitzende des Führungsschlitzes des Verriegelungs-Halteelements einen kleineren Abstand zu der äußeren Oberfläche des Deckelelements als das zweite Schlitzende.
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Indem das Stiftelement entlang des Führungsschlitzes zwischen dem ersten Schlitzende und dem zweiten Schlitzende geführt wird, wird das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement zwischen der ersten Position und der zweiten Position geführt. Die Bewegung des Verriegelungselements relativ zu dem Basiselement zwischen der ersten Position und der zweiten Position wird somit erleichtert und dadurch die Nutzerfreundlichkeit erhöht. Außerdem wird die Bewegung des Verriegelungselements relativ zu dem Basiselement stabilisiert und dadurch ein vorzeitiger Verschleiß des Sicherungslasttrennschalters verhindert. In Alternative i) kann das Verriegelungselement außerdem vollständig plattenförmig oder scheibenförmig ausgebildet sein, und der Führungsschlitz des Verriegelungselements kann auf einfache Weise durch Stanzen oder Schneiden gebildet werden, so dass die Kosten für die Herstellung des Verriegelungselements und damit des Sicherungslasttrennschalters weiter verringert werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Stiftelement einen Schaftabschnitt und einen Kopfabschnitt. Der Schaftabschnitt ist zylinderförmig oder länglich ausgebildet und weist zwei Enden auf, wobei das eine Ende mit einer Seitenfläche des zweiten Führungselements und das andere Ende mit dem Kopfabschnitt verbunden ist. Der Schaftabschnitt greift vollständig durch den Führungsschlitz hindurch, so dass das erste Führungselement zwischen dem zweiten Führungselement und dem Kopfabschnitt des Stiftelements angeordnet ist. Der Kopfabschnitt ist ferner so ausgebildet und dimensioniert, dass er sich in mindestens einer Richtung über den Führungsschlitz hinaus erstreckt und dadurch eine Bewegung des zweiten Führungselements relativ zu dem ersten Führungselement in Richtung des Schaftabschnitts begrenzt oder verhindert. Insbesondere kann der Kopfabschnitt rechteckig, oval, linsenförmig oder länglich ausgebildet sein, wobei eine Länge des Kopfabschnitts, d. h. eine Abmessung des Kopfabschnitts in einer Längenrichtung des Kopfabschnitts, größer ist als eine Breite des Kopfabschnitts, d. h. eine Abmessung des Kopfabschnitts senkrecht zu der Längenrichtung des Kopfabschnitts. Vorzugsweise ist in diesem Fall die Länge des Kopfabschnitts größer als eine Breite des Führungsschlitzes, d. h. eine Abmessung des Führungsschlitzes senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Führungsschlitzes.
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Somit verhindert der Kopfabschnitt ein Lösen des Eingriffs zwischen dem Stiftelement und dem Führungsschlitz. Auf diese Weise wird das Verriegelungselement an dem Verriegelungs-Halteelement gehalten und/oder befestigt, und die Bewegung des Verriegelungselements relativ zu dem Verriegelungs-Halteelement bzw. relativ zu dem Basiselement wird auf die Bewegung zwischen der ersten Position und der zweiten Position beschränkt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Länge des Kopfabschnitts kleiner oder gleich einer Länge des Führungsschlitzes, d. h. einer Abmessung des Führungsschlitzes in einer Erstreckungsrichtung des Führungsschlitzes, und die Breite des Kopfabschnitts ist kleiner oder gleich der Breite des Führungsschlitzes. Vorzugsweise schließt die Längenrichtung des Kopfabschnitts mit der Erstreckungsrichtung des Führungsschlitzes einen Winkel ein, der größer als 0° und kleiner oder gleich 90° ist.
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Diese Abmessungen des Kopfabschnitts bzw. diese relative Anordnung zwischen dem Kopfabschnitt des Stiftelements und dem Führungsschlitz haben den Vorteil, dass der Eingriff zwischen dem Stiftelement und dem Führungsschlitz leicht gelöst werden kann: indem das zweite Führungselement relativ zu dem ersten Führungselement um den Winkel gedreht wird, kann der Kopfabschnitt des Stiftelements in eine Position gebracht werden, in der die Längenrichtung des Kopfabschnitts mit der Erstreckungsrichtung des Führungsschlitzes übereinstimmt; in dieser Position kann der Kopfabschnitt vollständig durch den Führungsschlitz hindurch geführt werden, indem das zweite Führungselement relativ zu dem ersten Führungselement in Richtung des Schaftabschnitts des Stiftelements bewegt wird. Somit kann der Eingriff zwischen dem Stiftelement und dem Führungsschlitz gelöst werden, und das Verriegelungselement kann ggf. aus dem Sicherungslasttrennschalter entnommen werden kann. Umgekehrt kann das Verriegelungselement daher auch leicht in dem Sicherungslasttrennschalter montiert werden werden, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verriegelungselement in der ersten Position und/oder in der zweiten Position verrastbar. Durch das Verrasten des Verriegelungselements in der ersten Position wird insbesondere das Einführen eines Verriegelungsbügels durch die Verriegelungsöffnung erleichtert, da der Nutzer nicht gleichzeitig das Verriegelungselement in der ersten Position fixieren und den Verriegelungsbügel durch die Verriegelungsöffnung führen muss. Durch Verrasten des Verriegelungselements in der zweiten Position wird ferner verhindert, dass sich das Verriegelungselement versehentlich in die erste Position bewegt und so das Volumen des Sicherungslasttrennschalters versehentlich vergrößert. Somit wird die Nutzerfreundlichkeit des Sicherungslasttrennschalters weiter erhöht.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erste Führungselement an dem ersten Schlitzende eine erste Rastvertiefung oder einen ersten Querschlitz und/oder an dem zweiten Schlitzende eine zweite Rastvertiefung oder einen zweiten Querschlitz auf. Der Kopfabschnitt des Stiftelements ist ferner so ausgebildet, dass er in die erste Rastvertiefung oder in den ersten Querschlitz einrastbar ist, um das Verriegelungselement in der ersten Position zu verrasten, und/oder in die zweite Rastvertiefung oder den zweiten Querschlitz einrastbar ist, um das Verriegelungselement in der zweiten Position zu verrasten. Insbesondere kann die erste Rastvertiefung oder der erste Querschlitz senkrecht zu dem Führungsschlitz oder zu der Verriegelungsachse angeordnet sein, und/oder die zweite Rastvertiefung oder der zweite Querschlitz kann senkrecht zu dem Führungsschlitz oder zu der Verriegelungsachse angeordnet sein.
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Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Stiftelement, welches das Kopfelement umfasst und Teil der Führungsanordnung zum Führen des Verriegelungselements ist, gleichzeitig für das Verrasten des Verriegelungselements verwendet wird. Die Querschlitze bzw. Rastvertiefungen des ersten Führungselements können außerdem leicht und kostengünstig hergestellt werden, z. B. durch Stanzen oder Schneiden. Daher kann durch diesen Verrastmechanismus die Nutzerfreundlichkeit des Sicherungslasttrennschalters erhöht werden, wobei gleichzeitig die Kosten reduziert werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement federbelastet. Insbesondere kann der Sicherungslasttrennschalter ein erstes elastisches Element umfassen, das mit dem Basiselement und dem Verriegelungselement verbunden ist und so ausgebildet ist, dass, wenn das Verriegelungselement von der ersten Position in Richtung der zweiten Position bewegt wird, das erste elastische Element verformt wird und dadurch eine Gegenkraft bereitstellt, die auf das Verriegelungselement einwirkt und geeignet ist, das Verriegelungselement zurück in die erste Position zu bewegen. Zusätzlich oder alternativ zu dem ersten elastischen Element kann der Sicherungslasttrennschalter auch ein zweites elastisches Element umfassen, das mit dem Basiselement und dem Verriegelungselement verbunden ist und so ausgebildet ist, dass, wenn das Verriegelungselement von der zweiten Position in Richtung der ersten Position bewegt wird, das zweite elastische Element verformt wird und dadurch eine Gegenkraft bereitstellt, die auf das Verriegelungselement einwirkt und geeignet ist, das Verriegelungselement zurück in die zweite Position zu bewegen.
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Dies hat den Vorteil, dass das Verriegelungselement in der ersten und/oder zweiten Position besonders stabil gehalten wird, da das Verriegelungselement nur gegen die Federkraft des ersten bzw. zweiten elastischen Elements von der ersten bzw. zweiten Position entfernt werden kann. Wenn sich das Verriegelungselement nahe der ersten Position befindet, kann außerdem das erste elastische Element das Verriegelungselement automatisch in die erste Position bewegen, und wenn sich das Verriegelungselement nahe der zweiten Position befindet, kann das zweite elastische Element das Verriegelungselement automatisch in die zweite Position bewegen. Somit wird die Anordnung des Verriegelungselements in der ersten Position, in der das Verriegelungselement zum Verriegeln des Sicherungslasttrennschalters verwendet werden kann, und in der zweiten Position, in der das Verriegelungselement das Volumen des Sicherungslasttrennschalters nicht vergrößert, jeweils stabilisiert, und somit wird die Nutzerfreundlichkeit des Sicherungslasttrennschalters erhöht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Sicherungslasttrennschalter ferner ein Montagegelenk, das mit dem Basiselement und dem Verriegelungselement verbunden ist und so ausgebildet ist, dass das Verriegelungselement, wenn es sich in einer Montageposition befindet, relativ zu dem Basiselement bezüglich einer Montage-Rotationsachse drehbar angeordnet ist, wobei die Montageposition die erste Position oder die zweite Position oder eine Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position sein kann. Insbesondere kann das Montagegelenk teilweise durch den Schaftabschnitt des Stiftelements gebildet werden. Vorzugsweise ist außerdem die Montage-Rotationsachse parallel zu der Deckel-Rotationsachse und/oder senkrecht zu der Verriegelungsachse angeordnet. Ferner kann das Verriegelungselement bezüglich der Montage-Rotationsachse um einen Drehwinkel zwischen 0° und einem Anschlagswinkel drehbar sein, wobei vorzugsweise der Anschlagswinkel größer als 0° und kleiner oder gleich 90° ist, und wobei besonders bevorzugt der Anschlagswinkel gleich dem Winkel zwischen der Längenrichtung des Kopfabschnitts und der Erstreckungsrichtung des Führungsschlitzes ist. Wenn das Verriegelungselement bezüglich der Montage-Rotationsachse um den Anschlagswinkel gedreht wird, kann das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement zwischen der Montageposition und einer Entnahmeposition hin und her bewegbar angeordnet sein, vorzugsweise entlang einer Montage-Verschiebungsachse hin und her bewegbar angeordnet sein, wobei besonders bevorzugt die Montage-Verschiebungsachse parallel zu dem Schaftelement des Stiftelements verläuft.
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Dies hat den Vorteil, dass der Eingriff zwischen dem Stiftelement und dem Führungsschlitz leicht gelöst werden kann: indem das Verriegelungselement in die Montageposition bewegt wird und relativ zu dem Basiselement um die Montage-Rotationsachse gedreht wird, vorzugsweise um den Anschlagswinkel gedreht wird, kann der Kopfabschnitt des Stiftelements in die Position gebracht werden, in der die Längenrichtung des Kopfabschnitts mit der Erstreckungsrichtung des Führungsschlitzes übereinstimmt und der Kopfabschnitt durch den Führungsschlitz hindurch geführt werden kann, wie oben beschrieben.
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Umgekehrt kann das Verriegelungselement auch leicht in dem Sicherungslasttrennschalter montiert werden werden, indem es zunächst in der Entnahmeposition angeordnet wird und anschließend entlang der Montage-Verschiebungsachse in die Montageposition bewegt wird, wobei vorzugsweise der Kopfabschnitt des Stiftelements durch den Führungsschlitz geführt wird. Danach kann das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement gedreht werden, so dass der Eingriff zwischen dem Stiftelement und dem Führungsabschnitt wirksam wird und das Verriegelungselement an dem Verriegelungs-Halteelement befestigt wird. Das Montagelenk ermöglicht somit eine besonders einfache und kostengünstige Montage des Verriegelungselements in dem Sicherungslasttrennschalter.
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Das Verriegelungselement und/oder das Verriegelungs-Halteelement können ferner aus Kunststoff hergestellt sein. Das Verriegelungselement und das Verriegelungs-Halteelement können insbesondere aus dem gleichen Material hergestellt sein. Dies hat den Vorteil, dass die Kosten für die Herstellung des Sicherungslasttrennschalters weiter reduziert werden, da das Verriegelungselement und das Verriegelung-Halteelement z. B. gleichzeitig in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden können.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind ein Rand der Deckelöffnung des Deckelelements und das Verriegelungselement voneinander beabstandet, so dass, wenn das Deckelelement sich in der geschlossenen Position befindet und das Verriegelungselement sich in der zweiten Position befindet, ein Betätigungselement in die Deckelöffnung eingeführt werden kann und an dem Verriegelungselement angreifen kann bzw. vorzugsweise in die Verriegelungsöffnung des Verriegelungselements eingreifen kann, so dass das Verriegelungselement mithilfe des Betätigungselements von der zweiten Position in die erste Position bewegt werden kann. Das Betätigungselement kann insbesondere ein Werkzeug wie beispielsweise ein Schraubendreher sein.
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Hierdurch kann ein Nutzer das Verriegelungselement, wenn es sich in der zweiten Position befindet und sich nicht über die äußere Oberfläche des Deckelelements hinaus erstreckt, auf einfache Weise mithilfe des Betätigungselements in die erste Position bewegen. Somit wird die Nutzerfreundlichkeit des Sicherungslasttrennschalters weiter erhöht.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Deckelelement eine erste Führungsfläche, welche die Deckelöffnung teilweise begrenzt und gegenüber der äußeren Oberfläche des Deckelelements um einen Neigungswinkel geneigt ist, wobei die erste Führungsfläche so ausgebildet ist, dass das Betätigungselement entlang der ersten Führungsfläche in Richtung des Verriegelungselements, vorzugsweise in Richtung der Verriegelungsöffnung, geführt werden kann, wobei der Neigungswinkel größer als 0° und kleiner als 90° ist, vorzugsweise zwischen 20° und 70° liegt, besonders bevorzugt zwischen 30° und 60° liegt und insbesondere 45° betragen kann.
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Die erste Führungsfläche erleichtert es dem Nutzer, das Betätigungselement in Richtung des Verriegelungselements zu führen, um mithilfe des Betätigungselements an dem Verriegelungselements anzugreifen bzw. in die Verriegelungsöffnung einzugreifen und das Verriegelungselement von der zweiten in die erste Position zu bewegen. Somit wird die Nutzerfreundlichkeit weiter erhöht.
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Ferner kann das Deckelelement eine zweite Führungsfläche umfassen, welche die Deckelöffnung teilweise begrenzt, wobei die zweite Führungsfläche so ausgebildet sein kann, dass das Verriegelungselement teilweise an der zweiten Führungsfläche anliegt und entlang der zweiten Führungsfläche zwischen der ersten und der zweiten Position geführt werden kann. Insbesondere kann die zweite Führungsfläche gegenüber der äußeren Oberfläche des Deckelelements um 90° geneigt sein. Ferner kann das Deckelelement eine dritte Führungsfläche umfassen, welche sich an die erste Führungsfläche anschließt, parallel zu der zweiten Führungsfläche angeordnet ist und die Deckelöffnung teilweise begrenzt, wobei die dritte Führungsfläche so ausgebildet sein kann, dass das Verriegelungselement teilweise an der dritten Führungsfläche anliegt und entlang der dritten Führungsfläche zwischen der ersten und der zweiten Position geführt werden kann.
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Die zweite und dritte Führungsfläche stabilisieren die Bewegung des Verriegelungselements relativ zu dem Basiselement zwischen der ersten und der zweiten Position und erhöhen somit die Stabilität und Nutzerfreundlichkeit des Sicherungslasttrennschalters.
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Gemäß der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Montage eines Verriegelungselements in einem erfindungsgemäßen Sicherungslasttrennschalter folgende Schritte: Verschieben des Verriegelungselements relativ zu dem Basiselement von einer Entnahmeposition in eine Montageposition entlang einer Montage-Verschiebungsachse; und Drehen des Verriegelungselements um eine Montage-Rotationsachse, um eine Position des Verriegelungselements bezüglich der Montage-Verschiebungsachse zu fixieren.
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Dieses Verfahren ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Montage des Verriegelungselements in dem Sicherungslasttrennschalter, da nur wenige und einfache Schritte wie Verschieben und Drehen des Verriegelungelements zur Montage erforderlich sind. Außerdem kann das so montierte Verriegelungselement auch leicht wieder entfernt werden, indem das Verriegelungselement zunächst zurückgedreht wird und dann von der Montageposition in die Entnahmeposition bewegt wird. Somit kann das Verriegelungselement auch einfach und kostengünstig ausgetauscht werden, z. B. wenn ein Defekt des Verriegelungselements auftritt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Deckelelement eine Vertiefung mit einer Vertiefungsöffnung auf, wobei die Vertiefung durch die Vertiefungsöffnung unterbrochen wird. Der Sicherungslasttrennschalter umfasst ferner ein Vorsprungselement mit einer Verplombungsöffnung, wobei das Vorsprungselement an dem Basiselement befestigt ist oder einstückig mit dem Basiselement ausgebildet ist. Wenn sich das Deckelelement in der geschlossenen Position befindet, erstreckt sich das Vorsprungselement durch die Vertiefungsöffnung hindurch über die Vertiefung des Deckelelements hinaus, so dass die Verplombungsöffnung über der Vertiefung herausragt und ein Verplombungselement, insbesondere ein Verplombungsdraht, durch die Verplombungsöffnung führbar ist, so dass bei durchgeführtem Verplombungselement das Deckelelement relativ zu dem Basiselement nicht bewegbar ist oder nicht in die geöffnete Position bewegbar ist. Insbesondere kann die Vertiefung länglich oder rillenförmig sein, so dass, wenn das Deckelelement sich in der geschlossenen Position befindet, das Verplombungselement entlang der länglichen oder rillenförmigen Vertiefung durch die Verplombungsöffnung führbar ist.
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Dies hat den Vorteil, dass, wenn das Verblendungselement durch die Verplombungsöffnung geführt ist, das Deckelelement in der geschlossenen Position verplombt bzw. gesichert ist. Dadurch kann überprüft und sichergestellt werden, dass der Sicherungslasttrennschalter nicht unbefugt oder versehentlich betätigt worden ist.
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Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen, die eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zeigen, deutlich. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherungslasttrennschalters, wobei sich das Deckelelement in der geöffneten Position befindet;
- 2 eine Seitenansicht des Sicherungslasttrennschalters, wobei sich das Deckelelement in der geöffneten Position befindet;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Sicherungslasttrennschalters, wobei sich das Deckelelement in der geschlossenen Position befindet und sich das Verriegelungselement in der ersten Position befindet, und wobei ein Verriegelungsbügel durch die Verriegelungsöffnung des Verriegelungselements geführt wurde;
- 4 eine Seitenansicht des Sicherungslasttrennschalters, wobei sich das Deckelelement in der geschlossenen Position befindet und sich das Verriegelungselement in der ersten Position befindet, und wobei ein Verriegelungsbügel durch die Verriegelungsöffnung des Verriegelungselements geführt wurde;
- 5 eine Seitenansicht des Sicherungslasttrennschalters, wobei ein Teil des Gehäuses des Basiselements und das Deckelelement weggelassen wurden;
- 6 einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht des Sicherungslasttrennschalters bezüglich der Querschnittsfläche A-A aus 3, wobei sich das Verriegelungselement in der ersten Position befindet;
- 7 einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht des Sicherungslasttrennschalters bezüglich der Querschnittsfläche A-A aus 3, wobei sich das Verriegelungselement in der zweiten Position befindet;
- 8 einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht des Sicherungslasttrennschalters bezüglich der Querschnittsfläche A-A aus 3, wobei sich das Verriegelungselement in einer Montageposition befindet und bezüglich der Montage-Rotationsachse um verschiedene Drehwinkel gedreht wird;
- 9A eine Querschnittsansicht des Sicherungslasttrennschalters bezüglich der Querschnittsfläche B-B aus 3 bzw. 4, wobei sich das Verriegelungselement in der zweiten Position befindet und ein Nutzer ein Betätigungselement in die Deckelöffnung des Sicherungslasttrennschalters einführt, um das Verriegelungselement von der zweiten Position in die erste Position zu bewegen;
- 9B eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts X aus 9A;
- 10A eine Querschnittsansicht des Sicherungslasttrennschalters bezüglich der Querschnittsfläche B-B aus 3 bzw. 4, wenn sich das Verriegelungselement in der ersten Position befindet;
- 10B eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts Y aus 10A;
- 10C eine schematische Ansicht desselben Ausschnitts wie in 10B;
- 11A eine Querschnittsansicht des Sicherungslasttrennschalters bezüglich der Querschnittsfläche C-C aus 3 bzw. 4, welche insbesondere das Vorsprungselement mit der Verplombungsöffnung zeigt; und
- 11B eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts Z aus 11A.
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1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherungslasttrennschalters 1, wobei es sich bei diesem Sicherungslasttrennschalter 1 um einen 3-poligen NH-Sicherungslasttrennschalter 1 handelt, der für insgesamt drei Sicherungseinsätze ausgelegt ist. Der Sicherungslasttrennschalter 1 umfasst ein Basiselement 10 und ein Deckelelement 20, in das die drei Sicherungseinsätze eingesetzt werden können. Der Sicherungslasttrennschalter 1 ist so ausgebildet, dass er an einem Sammelschienensystem befestigt werden kann, das bei der 3-poligen Ausführung insgesamt drei Sammelschienen 80 umfasst. Der Sicherungslasttrennschalter 1 beinhaltet ferner für jeden der drei Sicherungseinsätze zwei Aufnahmeeinheiten 6 zum Einklemmen jeweils eines Kontaktschwerts 90 des jeweiligen Sicherungseinsatzes.
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Das Deckelelement 20 ist an dem Basiselement 10 befestigt und zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position um eine Deckel-Rotationsachse schwenkbar angeordnet. Wie in 2 und 4 zu sehen ist, verläuft die Deckel-Rotationsachse senkrecht zur Bildebene dieser Figuren, also parallel zur y-Achse. In den 1 und 2 befindet sich das Deckelelement 20 in der geöffneten Position, während es sich in den 3 und 4 in der geschlossenen Position befindet. In einem Betriebszustand des Sicherungslasttrennschalters 1 ist das Deckelelement 20 stets in der geschlossenen Position angeordnet. Das Deckelelement 20 kann jedoch in die geöffnete Position bewegt werden, z. B. um die Sicherungseinsätze aus dem Deckelelement 20 zu entfernen; wenn das Deckelelement 20 anschließend wieder geschlossen wird, können in dem freigeschalteten Zustand Wartungsarbeiten an dem Sicherungslasttrennschalter 1, dem Sammelschienensystem oder einem angeschlossenen elektrischen Gerät spannungsfrei durchgeführt werden.
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Der Sicherungslasttrennschalter 1 umfasst ferner ein Verriegelungselement 30, mit dem das Deckelelement 20 in der geschlossenen Position verriegelt werden kann, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Außerdem umfasst der Sicherungslasttrennschalter 1 zwei Vorsprungselemente 110 jeweils mit einer Verplombungsöffnung 120, und das Deckelelement 20 umfasst zwei Vertiefungen 240 jeweils mit einer Vertiefungsöffnung 250; diese Elemente dienen der Verplombung des Deckelelements 20 in der geschlossenen Position und werden weiter unten im Zusammenhang mit 11A und 11B ausführlicher beschrieben.
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Das Verriegelungselement 30 ist in diesem Fall als eine Schlosszunge ausgebildet. Es ist im Wesentlichen plattenförmig und weist eine längliche Verriegelungsöffnung 320 sowie mehrere kreisförmige Aussparungen 350 auf. Das Verriegelungselement 30 ist mit dem Basiselement 10 befestigt und relativ zu dem Basiselement 10 zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegbar angeordnet. Genauer ist das Verriegelungselement 30 in dieser Ausführungsform zwischen der ersten Position und der zweiten Position entlang einer Verriegelungsachse linear bewegbar angeordnet, wobei die Verriegelungsachse parallel zu der z-Achse verläuft, und wobei sich die erste Position weiter in Richtung der positiven z-Achse befindet als die zweite Position. Die Bewegung des Verriegelungselements 30 zwischen der ersten und der zweiten Position wird weiter unten insbesondere im Zusammenhang mit 6 und 7 sowie 9A bis 10B ausführlicher beschrieben.
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Das Deckelelement 20 weist eine äußere Oberfläche 210 auf, die durch eine Deckelöffnung 220 unterbrochen wird. Wenn sich das Deckelelement 20 in der geschlossenen Position befindet und sich das Verriegelungselement 30 in der ersten Position befindet, erstreckt sich das Verriegelungselement 30 durch die Deckelöffnung 220 hindurch über die äußere Oberfläche 210 des Deckelelements 20 hinaus. Diese Anordnung ist in 2 und 4 sowie in den weiter unten beschriebenen 7, 10A und 10B dargestellt. Insbesondere ragt in diesem Fall die Verriegelungsöffnung 320 über die äußere Oberfläche 210 des Deckelelements 20 hinaus, so dass ein Verriegelungsbügel 330, z. B. ein Bügel eines Vorhängeschlosses, durch die Verriegelungsöffnung 320 führbar ist. Wenn der Verriegelungsbügel 330 durch die Verriegelungsöffnung 320 geführt wird, ist das Deckelelement 20 relativ zu dem Basiselement 10 nicht mehr bewegbar oder nicht mehr in die geöffnete Position bewegbar. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Sicherungslasttrennschalter 1 nicht unbefugt oder versehentlich geöffnet wird. Dagegen erstreckt sich, wenn sich das Deckelelement 20 in der geschlossenen Position befindet und sich das Verriegelungselement 30 in der zweiten Position befindet, das Verriegelungselement 30 maximal bis zu der äußeren Oberfläche 210 des Deckelelements 20, oder eine Kante 310 des Verriegelungselements 30, die das Verriegelungselement 30 in Richtung des Deckelelements 20 begrenzt, hat einen vorgegebenen Abstand zu der äußeren Oberfläche 210 des Deckelelements 20. Diese Anordnung ist in den 6, 9A und 9B dargestellt und wird weiter unten beschrieben.
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In 3 und 4 sind ferner Querschnittsflächen A-A, B-B und C-C eingezeichnet. Die Querschnittsfläche A-A verläuft parallel zur xz-Ebene durch die Deckelöffnung 220. Die Querschnittsfläche B-B verläuft parallel zur yz-Ebene durch die Deckelöffnung 220. Die Querschnittsfläche C-C verläuft parallel zur yz-Ebene durch die Verplombungsöffnungen 120 der beiden Verplombungselemente 110. Querschnittsansichten des Sicherungslasttrennschalters 1 bezüglich der oben genannten Querschnittsflächen werden jeweils in 6 bis 11B gezeigt und weiter unten beschrieben.
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5 zeigt eine Seitenansicht des Sicherungslasttrennschalters 1, wobei das Gehäuse 130 des Basiselements 10 und das Deckelelement 20 weggelassen wurden. Dadurch ist das Verriegelungselement 30 besonders gut erkennbar. Der Sicherungslasttrennschalter 1 umfasst ferner ein Verriegelungs-Halteelement 50, das an dem Basiselement 10 befestigt ist oder einstückig mit dem Basiselement 10 ausgebildet ist. Das Verriegelungs-Halteelement 50 ist in dieser Ausführungsform plattenförmig ausgebildet und parallel zu dem Verriegelungselements 30 angeordnet, so dass das Verriegelungselement 30 teilweise an den Verriegelungs-Halteelement 50 anliegt. In 5 ist außerdem eine Rastvorrichtung 7 zum Befestigen der Lasttrennschaltervorrichtung 1 an den Sammelschienen 80 dargestellt.
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Das Verriegelungs-Halteelement 50 weist einen Führungsschlitz 360 auf, der sich in der z-Richtung erstreckt und ein erstes Schlitzende und ein zweites Schlitzende aufweist, wobei sich das erste Schlitzende weiter in Richtung der positiven z-Achse als das zweite Schlitzende befindet. Das Verriegelungselement 30 umfasst ferner ein Stiftelement 370, dass in den Führungsschlitz 360 eingreift und entlang des Führungsschlitzes 360 zwischen dem ersten Schlitzende und dem zweiten Schlitzende hin und her bewegbar angeordnet ist. Wenn das Stiftelement 370 entlang des Führungsschlitzes 360 zwischen dem ersten Schlitzende und dem zweiten Schlitzende bewegt wird, wird das Verriegelungselement 30 relativ zu dem Basiselement 10 zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt.
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Das Stiftelement 370 umfasst einen Schaftabschnitt 371 und einen Kopfabschnitt 372. Der Schaftabschnitt 371 ist zylinderförmig oder länglich ausgebildet und weist zwei Enden auf, wobei das eine Ende mit einer Seitenfläche des Verriegelungselements 30 und das andere Ende mit dem Kopfabschnitt 372 verbunden ist. Der Schaftabschnitt 371 greift vollständig durch den Führungsschlitz 360 hindurch, so dass das Verriegelungs-Halteelement 50 zwischen dem Verriegelungselement 30 und dem Kopfabschnitt 372 angeordnet ist. Der Kopfabschnitt 372 ist in dieser Ausführungsform als ein schmales langes Rechteck mit abgerundeten Ecken ausgebildet, das sich mit seiner längsten Ausdehnung in die x-Richtung, d.h. senkrecht zum Führungsschlitz erstreckt. Die Abmessung des Kopfabschnitts 372 in der x-Richtung ist größer als die Breite des Führungsschlitzes, so dass eine Bewegung des Verriegelungselements 30 relativ zu dem Verriegelungs-Halteelement 50 in die y-Richtung beschränkt bzw. verhindert wird. Somit wird das Verriegelungselement 30 an dem Verriegelungs-Halteelement 50 gehalten und kann relativ zu dem Verriegelungs-Halteelement nur in Richtung der z-Achse zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt werden. Die Abmessung des Kopfabschnitts 372 in der x-Richtung ist jedoch kleiner als die Länge des Führungsschlitzes, und die Abmessung des Kopfabschnitts 372 in der z-Richtung ist kleiner als die Breite des Führungsschlitzes. Wenn der Kopfabschnitt 372 um 90° gedreht wird, kann er daher durch den Führungsschlitz hindurchgeführt werden, wie später im Zusammenhang mit 8 ausführlicher beschrieben wird.
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Das Verriegelungs-Halteelement 50 weist außerdem an dem ersten Schlitzende eine erste Rastvertiefung 361 oder einen ersten Querschlitz 361 und an dem zweiten Schlitzende eine zweite Rastvertiefung 362 oder einen zweiten Querschlitz 362 auf. Der Kopfabschnitt 372 des Stiftelements 370 ist so ausgebildet, dass er in die erste Rastvertiefung 361 oder in den ersten Querschlitz 361 einrastbar ist, um das Verriegelungselement 30 in der ersten Position zu verrasten, und in die zweite Rastvertiefung 362 oder den zweiten Querschlitz 362 einrastbar ist, um das Verriegelungselement 30 in der zweiten Position zu verrasten. Das Verriegelungselement 30 kann außerdem wie oben beschrieben durch die Verwendung elastischer Elemente relativ zu dem Basiselement 10 federbelastet sein.
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Die 6 bis 8 zeigen jeweils einen Ausschnitt eines Querschnitts des Sicherungslasttrennschalters 1 bezüglich der Querschnittsfläche A-A aus 3. Insbesondere verläuft der Querschnitt durch den Schaftabschnitt 371 des Stiftelements 370, weshalb in diesen Figuren jeweils nur ein kreisförmiger Querschnitt des Schaftabschnitts 371, nicht jedoch der Kopfabschnitt 372 des Stiftelements 370 sichtbar ist.
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In 6 befindet sich das Stiftelement 370 an dem ersten Schlitzende des Führungsschlitzes 360 und das Verriegelungselement 30 dementsprechend in der ersten Position, so dass das Verriegelungselement 30 mit der Verriegelungsöffnung 320 über die äußere Oberfläche des Deckelelements 20 hinausragt und ein Verriegelungsbügel 330 durch die Verriegelungsöffnung 320 führbar ist. In 6 ist ferner die Kante 310 des Verriegelungselements 30 erkennbar, die das Verriegelungselement 30 in Richtung des Deckelelements 20 begrenzt. Die Kante 310 ragt aus dem Deckelelement 20 heraus, wenn sich das Verriegelungselement 30 in der ersten Position befindet.
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In 7 befindet sich das Stiftelement 370 dagegen an dem zweiten Schlitzende des Führungsschlitzes 360 und das Verriegelungselement 30 dementsprechend in der zweiten Position. In dieser Position erstreckt sich das Verriegelungselement 30 maximal bis zu der äußeren Oberfläche 210 des Deckelelements, oder eine Kante 310 des Verriegelungselements 30, die das Verriegelungselement 30 in Richtung des Deckelelements 20 begrenzt, hat einen vorgegebenen Abstand zu der äußeren Oberfläche 210 des Deckelelements 20. Mit anderen Worten ragt das Verriegelungselement 30 in der zweiten Position nicht über die äußere Oberfläche des Deckelements 20 hinaus, und dadurch wird eine Vergrößerung des Volumens des Sicherungslasttrennschalters 1 vermieden.
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In 8 befindet sich der Schaftabschnitt 371 des Stiftelements 370 zwischen dem ersten Schlitzende und dem zweiten Schlitzende, vorzugsweise in der Mitte des Führungsschlitzes 360. Das Verriegelungselement 30 befindet sich dementsprechend in einer Montageposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position. In der Montageposition kann das Verriegelungselement relativ zu dem Basiselement 10 bezüglich einer Montage-Rotationsachse gedreht werden, wobei die Montage-Rotationsachse in dieser Ausführungsform parallel zur y-Achse verläuft. Vorzugsweise verläuft die Montage-Rotationsachse durch den Schaftabschnitt 371 des Stiftelements 370. Beispielsweise kann der Schaftabschnitt 371 in einer Gelenkhülse drehbar angeordnet sein und zusammen mit der Gelenkhülse ein Montagegelenk bilden, welches bewirkt, dass das Verriegelungselement 30 um die Montage-Rotationsachse drehbar ist. 8 zeigt insbesondere drei verschiedene Anordnungen des Verriegelungselements 30, wenn es um drei verschiedene Drehwinkel bezüglich der Montage-Rotationsachse gedreht wird, nämlich um 0° (wobei sich das Verriegelungselement 30 ebenso wie in 6 und 7 in Richtung der z-Achse erstreckt), um 45° und um 90° (wobei sich das Verriegelungselement 30 in Richtung der x-Achse erstreckt). Der Anschlagswinkel, d. h. der maximale Drehwinkel des Verriegelungselements 30 um die Montage-Rotationsachse, beträgt in dieser Ausführungsform 90°.
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Wenn das Verriegelungselement um den Anschlagswinkel gedreht wird (so dass sich das Verriegelungselement 30 parallel zur x-Achse erstreckt), kann anschließend, wie oben beschrieben, der Kopfabschnitt 372 des Stiftelements 370 durch den Führungsschlitz 360 hindurchgeführt werden. Dazu wird das Verriegelungselement 30 relativ zu dem Verriegelungs-Halteelement 50 in Richtung einer Montage-Verschiebungsachse bewegt, welche in dieser Ausführungsform parallel zur y-Achse verläuft. Auf diese Weise wird das Verriegelungselement von der Montageposition in eine Entnahmeposition bewegt, in der das Verriegelungselement 30 nicht mehr an dem Verriegelungs-Halteelement 50 befestigt ist.
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Umgekehrt kann das Verriegelungselement 30 auch auf einfache Weise in dem Sicherungslasttrennschalter 1 montiert werden werden, indem das Verriegelungselement 30 (welches sich zunächst parallel zur x-Achse erstreckt) relativ zu dem Basiselement 10 von der Entnahmeposition in die Montageposition entlang der Montage-Verschiebungssachse verschoben wird, und anschließend das Verriegelungselement 30 um die Montage-Rotationsachse gedreht wird, wie durch den gekrümmten Pfeil in 8 dargestellt. Nach dieser Drehung erstreckt sich das Verriegelungselement 30 parallel zur z-Achse und ist insbesondere nicht mehr entlang der Montage-Verschiebungssachse verschiebbar, da der Kopfabschnitt 372 des Stiftelements 370 dann senkrecht zu dem Führungsschlitz 360 verläuft, wie in 5 dargestellt. Mit anderen Worten umfasst ein Verfahren zu Montage des Verriegelungselements 30 in dem Sicherungslasttrennschalter 1 folgende Schritte: Verschieben des Verriegelungselements 30 relativ zu dem Basiselement 10 von einer Entnahmeposition in eine Montageposition entlang einer Montage-Verschiebungsachse, und Drehen des Verriegelungselements 30 um die Montage-Rotationsachse, um die Position des Verriegelungselements bezüglich der Montage-Verschiebungsachse zu fixieren.
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9A zeigt einen Querschnitt des Sicherungslasttrennschalters 1 bezüglich der Querschnittsfläche B-B aus 3 bzw. 4, wenn sich das Deckelelement 20 in der geschlossenen Position und das Verriegelungselement 30 in der zweiten Position befindet.
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9B zeigt den vergrößerten Ausschnitt X aus 9A. In dieser Anordnung sind das Verriegelungselement 30 und ein Rand 311 der Deckelöffnung 220 voneinander beabstandet. Daher kann ein Betätigungselement 321, wie zum Beispiel ein Schraubendreher 321, in die Deckelöffnung 220 eingeführt werden und in Richtung des Verriegelungselements 30 bewegt werden, bis das Betätigungselement 321 in die Verriegelungsöffnung 320 des Verriegelungselements 30 eingreift. Anschließend kann das Verriegelungselement 30 mithilfe des Betätigungselements 321 von der zweiten Position in die erste Position bewegt werden. Ferner zeigt 9A eine erste Führungsfläche 221, welche die Deckelöffnung 220 teilweise begrenzt und gegenüber der äußeren Oberfläche 210 des Deckelelements 20 geneigt ist. Das Werkzeug kann somit entlang der ersten Führungsfläche 221 in Richtung des Verriegelungselements geführt werden.
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10A zeigt einen Querschnitt des Sicherungslasttrennschalters 1 bezüglich der Querschnittsfläche B-B aus 3 bzw. 4, wenn sich das Deckelelement 20 in der geschlossenen Position und das Verriegelungselement 30 in der ersten Position befindet, und 10B zeigt den vergrößerten Ausschnitt Y aus 10A. In dieser Anordnung ragt das Verriegelungselement 30 und insbesondere die Verriegelungsöffnung 320 des Verriegelungselements 30 über die äußere Oberfläche 210 des Deckelelements 20 hinaus und kann daher zum Verriegeln des Sicherungslasttrennschalters 1 verwendet werden, wie oben beschrieben.
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10C zeigt schematisch denselben Ausschnitt wie in 10B. Insbesondere sind in 10C die beiden Abschnitte 210a und 210b der äußeren Oberfläche 210 des Deckelelements 20 zu sehen, die auf verschiedenen Seiten der Deckelöffnung 220 angeordnet sind, sowie die gedachte Zwischenfläche 210c, welche die beiden Abschnitte 210a und 210b miteinander verbindet und die Deckelöffnung 220 überbrückt. Die beiden Abschnitte 210a und 210b und die gedachte Zwischenfläche 210c liegen in dieser Ausführungsform in einer Ebene. Wenn, wie in 10C dargestellt, das Deckelelement 20 sich in der geschlossenen Position befindet und das Verriegelungselement 30 sich in der ersten Position befindet, erstreckt sich in dieser Ausführungsform das Verriegelungselement 30 über die beiden Abschnitte 210a und 210b der äußeren Oberfläche 210 und über die gedachte Zwischenfläche 210c hinaus.
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Wie in 9B und 10B zu sehen ist, umfasst das Deckelelelement 20 ferner eine zweite Führungsfläche 222, welche die Deckelöffnung teilweise begrenzt. Die zweite Führungsfläche 222 ist so ausgebildet, dass das Verriegelungselement 30 teilweise an der zweiten Führungsfläche 222 anliegt und entlang der zweiten Führungsfläche 222 zwischen der ersten und der zweiten Position geführt werden kann. In dieser Ausführungsform ist die zweite Führungsfläche 222 gegenüber der äußeren Oberfläche 210 des Deckelelements um 90° geneigt. Ferner umfasst das Deckelelement eine dritte Führungsfläche 223, welche sich an die erste Führungsfläche 221 anschließt, parallel zu der zweiten Führungsfläche 222 angeordnet ist und die Deckelöffnung 220 teilweise begrenzt. Die dritte Führungsfläche 223 ist ebenfalls so ausgebildet, dass das Verriegelungselement 30 teilweise an der dritten Führungsfläche 223 anliegt und entlang der dritten Führungsfläche 223 zwischen der ersten und der zweiten Position geführt werden kann.
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11A zeigt einen Querschnitt des Sicherungslasttrennschalters 1 bezüglich der Querschnittsfläche C-C aus 3 bzw. 4, auf dem ein Vorsprungselement 110 mit einer Verplombungsöffnung 120 sowie eine Vertiefung 240 des Deckelelements mit einer Vertiefungsöffnung 250 zu sehen sind. 11B zeigt den vergrößerten Ausschnitt Z aus 11A. Wie in 3 erkennbar ist, umfasst der Sicherungslasttrennschalter 1 jeweils zwei dieser Elemente, die an gegenüberliegenden Seiten (in der y-Richtung) des Basiselements 10 angeordnet sind. Das Vorsprungselement 110 ist mit dem Basiselement 10 befestigt oder einstückig mit dem Basiselement 10 ausgebildet und erstreckt sich in Richtung der z-Achse. Das Deckelelement 20 weist die Vertiefung 240 mit der Vertiefungsöffnung 250 auf, wobei die Vertiefung 240 durch die Vertiefungsöffnung 250 unterbrochen wird. Die Vertiefung ist in dieser Ausführungsform rillenförmig ausgebildet, wie auch in 3 zu sehen ist.
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Wenn sich, wie in 3 und 11B dargestellt, das Deckelelement 20 in der geschlossenen Position befindet, erstreckt sich das Vorsprungselement 110 durch die Vertiefungsöffnung 250 hindurch über die Vertiefung 240 hinaus, so dass die Verplombungsöffnung 120 über die Vertiefung 240 hinausragt und ein Verplombungselement, insbesondere ein Verplombungsdraht (vorzugsweise entlang der rillenförmigen Vertiefung 240) durch die Verplombungsöffnung 120 führbar ist. Bei durchgeführtem Verplombungsdraht ist das Deckelelement 20 relativ zu dem Basiselement 10 nicht bewegbar oder nicht in die geöffnete Position bewegbar, ohne den Verplombungsdraht zu zerstören. Dadurch kann überprüft und sichergestellt werden, dass der Sicherungslasttrennschalter 1 nicht unbefugt oder versehentlich betätigt worden ist. Wie im Zusammenhang mit 3 bereits beschrieben, beinhaltet der Sicherungslasttrennschalter 1 in dieser Ausführungsform jeweils zwei derartige Vorsprungselemente 110 mit jeweils einer Verplombungsöffnung 120. Somit können gleichzeitig zwei Verplombungsdrähte in die jeweiligen Verplombungsöffnungen 120 geführt werden, und dadurch kann der Schutz vor unbefugten oder versehentlichen Betätigungen des Sicherungslasttrennschalters 1 noch verbessert werden.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Basiselement
- 20
- Deckelelelement
- 30
- Verriegelungselement
- 50
- Verriegelungs-Halteelement
- 80
- Sammelschiene
- 110
- Vorsprungselement
- 120
- Verplombungsöffnung
- 130
- Gehäuse
- 210
- äußere Oberfläche
- 220
- Deckelöffnung
- 221
- erste Führungsfläche
- 222
- zweite Führungsfläche
- 223
- dritte Führungsfläche
- 240
- Vertiefung
- 250
- Vertiefungsöffnung
- 310
- Kante des Verriegelungselements
- 311
- Rand der Deckelöffnung
- 320
- Verriegelungsöffnung
- 321
- Betätigungselement, Schraubendreher
- 330
- Verriegelungsbügel
- 360
- Führungsschlitz
- 361
- erste Rastvertiefung, erster Querschlitz
- 362
- zweite Rastvertiefung, zweiter Querschlitz
- 370
- Stiftelement
- 371
- Schaftabschnitt
- 372
- Kopfabschnitt
- 210a, 210b
- Abschnitt der äußeren Oberfläche
- 210c
- gedachte Zwischenfläche
