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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen an einen Installationsschalter,
insbesondere einen Installations-Selbstschalter, anbaubaren Hilfsschalter
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, ein Schaltwerk zur Verwendung in dem Hilfsschalter,
und ein Installationsgerät.
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Hilfsschalter
dienen zum Öffnen
und/oder Schließen
von Hilfsstromkreisen, wobei der Schaltzustand der Hauptkontakte
eines Installationsschalters, z. B. eines Installationsselbstschalters
eindeutig übertragen
wird. Der Hilfsstromkreis ist vom Hauptstromkreis galvanisch getrennt.
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Hilfsschalter
werden sowohl im Betriebsmodus als Hilfskontaktschalter oder im
Betriebsmodus als Signalkontaktschalter betrieben. Im Betriebsmodus
Hilfskontaktschalter werden sie vom Installationsgerät gleichzeitig
mit dessen Hauptpol geschaltet, d. h. sowohl bei manuellem Schalten
des Installationsgerätes
als auch beim Auslösen
des Installationsgerätes
aufgrund thermischer Überlast
oder eines Kurzschlusses, oder beim Anbau an einen Fehlerstromschutzschalter
(FI) bei FI-Auslösung.
Im Betriebsmodus Signalkontaktschalter werden sie nur geschaltet,
wenn das Installationsgerät
durch sein Auslöseorgan
ausgelöst
wurde, nicht jedoch bei manuellem Schalten des Installationsgerätes.
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Die
WO 96/28836 zeigt einen
Zusatzschalter zum Anbau an elektrische Schutzschalter und weist zwei
bewegliche, elektrische Kontakte und zwei ortsfeste, elektrische
Kontakte auf, sowie einen Signalhebel und einen Kontakthebel und
eine Sperre, die die Bewegung des Signalhebels verhindern kann, wobei
die Sperre am Gehäuse
gelagert ist und von einem Kniehebel bewegbar ist.
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Die
EP 0 394 144 A1 zeigt
Hilfsschalter, der an einen Leitungsschutzschalter angebaut werden kann,
mit einem Schaltwerk und zwei Unterbrechungsstellen, die mit dem
Schaltwerk zum Anzeigen der jeweiligen Stellung und zum Schalten
der Unterbrechungsstellen zusammenwirken.
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Die
DE 29 19 977 zeigt einen
Schaltmechanismus für
Leitungsschutzschalter, mit einem Kontakthebel sowie einer mit einem
Spannhebel gelagerten Schaltklinke, wobei der Spannhebel und die Schaltklinke
einarmig ausgebildet sind und zusammen mit dem Kontakthebel auf
einer gemeinsamen Schwenkachse sitzen.
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Die
EP 0 949 646 A2 zeigt
einen Hilfsschalter, um den Schaltzustand eines Leitungsschutzschalters
vom Typ Pol+N anzuzeigen, mit in einem Isolierstoffgehäuse umfassten
festen Kontakten und einem beweglichen Kontakt, mit einem mechanischen
Schaltwerk, einer Betätigungs-,
Koppel- und Anzeigeeinrichtung und mit einem Testmechanismus.
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Die
EP 0 717 426 A1 zeigt
einen Hilfsschalter, dessen Operationsmodus durch eine Steckbrücke an der
Frontseite des Gerätes
voreingestellt werden kann, wobei weiter eine Anzeigevorrichtung
und eine Testvorrichtung vorhanden sind.
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Aus
der
EP 0326446B1 ist
ein Hilfsschalter bekannt, der wenigstens ein bewegliches und wenigstens
ein erstes und ein zweites festes Kontaktstück aufweist, wobei das bewegliche
Kontaktstück an
einer Kontaktfeder angebracht ist und diese von einer Betätigungseinrichtung
beaufschlagt wird, welche über
einen Betätigungshebel
mit einem ersten und über
wenigstens einen Auslösehebel
mit wenigstens einem zweiten Kupplungsglied zusammenarbeitet. Über die
Kupplungsglieder steht dieser Hilfsschalter mit dem Installationsschalter
oder weiteren, parallel angebrachten Hilfsschaltern in Verbindung, wobei über das
erste Kupplungsglied die Verbindung zwischen dem Betätigungshebel
des Hilfsschalters und/oder dem Betätigungshebel weiterer Hilfsschalter
und/oder dem Handbetätigungsorgan
des Installations-Selbstschalters und über das wenigstens zweite Kupplungsglied
die Verbindung zwischen dem wenigstens einen Auslösehebel
des Hilfsschalters und/oder dem oder den Auslösehebeln weiterer Hilfsschalter
und/oder dem Auslöseorgan
des Installations-Selbstschalters hergestellt wird.
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Die
Firma Heinrich Kopp AG, Alzenauer Strasse 66, D-63796 Kahl, vertreibt
unter der Produktbezeichnung „Green
Electric” Hilfsschalter,
die wahlweise entweder im Betriebsmodus Signalkontaktschalter oder
Hilfskontaktschalter zum Schalten von Hilfsstromkreisen betrieben
werden können,
siehe Produktkatalog Heinrich Kopp AG, 2001. Der jeweilige Betriebsmodus
ist bei diesen Geräten
von außen über eine
Einstellvorrichtung einstellbar, wobei zum Einstellen jedoch der
Hilfsschalter aus dem Installationsgeräteträger ausgebaut werden muß. Der Hilfsschalter
weist auch eine Prüftaste
zum Überprüfen der
Funktion des oder der Hilfsstromkreise auf. Diese Prüftaste erlaubt
jedoch nur eine Prüffunktion, d.
h., es kann z. B. nur im Betriebsmodus Signalkontaktschalter geprüft werden,
ob der bewegliche Kontakt sich noch schalten läßt, nicht jedoch im Betriebsmodus „Hilfskontaktschalter”, oder
es kann nur im Betriebsmodus Hilfskontaktschalter geprüft werden. Insbesondere
bei Prüfen
des Hilfsschalters im Betriebsmodus Hilfskontaktschalter darf im
eingeschalteten Zustand des In stallationsgerätes dieses durch die Prüfung das
Installationsgerät
nicht ausgeschaltet werden. Dazu muß bei dem bekannten Hilfsschalter
vor der Prüfung
zunächst
manuell die Verbindung zwischen dem Betätigungshebel des Installationsgerätes und
dem Betätigungshebel
des Hilfsschalters gelöst
werden.
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Aus
EP 0303965B1 ist
ein Hilfsschalter bekannt, der in einem Gerät sowohl die Funktion „Hilfskontaktschalter” als auch „Signalkontaktschalter” darstellt,
wobei er zu diesem Zwecke zwei getrennte Schaltwerke aufweist, die
auch von außen über getrennte
Klemmenanordnungen zu beschalten sind. Soll bei diesem Hilfsschalter
zwischen der Funktion Hilfskontaktschalter und Signalkontaktschalter
gewechselt werden, so muß durch
manuellen Eingriff die Verdrahtung gewechselt werden, was einen
zusätzlichen
Kostenaufwand verursacht.
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Ausgehend
von dem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen Hilfsschalter weiterzubilden und eine Betätigungseinrichtung
für diesen
Hilfsschalter zu schaffen, so daß der Hilfsschalter sowohl
im Betriebsmodus „Hilfskontaktschalter” als auch
im Betriebsmodus „Signalkontaktschalter” im eingebauten
Zustand und bei beliebiger Stellung des Schaltknebels geprüft werden
kann, ohne daß dazu
der Schaltkontakt des Hauptgeräts
geschaltet oder die Kupplung zwischen dem Schaltknebel des Hilfsschalters
und dem Handbetätigungsorgan
des Hauptschalters gelöst
werden muß,
sowie ein Installationsgerät
zu beschreiben, das mit dem Hilfsschalter zusammenwirkt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 15
angegeben.
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Erfindungsgemäß ist die
Betätigungseinrichtung
des erfindungsgemäßen Hilfsschalters
aus einem Schaltwerk gebildet, das über einen Mitnahmehebel eine
Kontaktfeder beaufschlagt, so daß in einem ersten Schaltwerkszustand
das bewegliche Kontaktstück
mit einem der beiden festen Kontaktstücke in elektrischen Kontakt
gebracht ist, und in wenigstens einem zweiten Schaltwerkszustand
der Mitnahmehebel vom Schaltwerk wieder freigegeben wird. Der erfindungsgemäße Hilfsschalter
weist zwei Prüftasten
auf, die von Hand oder mittels eines Werkzeugs betätigbar sind.
Jeder der beiden Prüftasten
ist ein Schaltwerkszustand zugeordnet, aus dem durch ein Betätigen der
Prüftaste
das Schaltwerk in den jeweils anderen Zustand übergeht, ohne dabei die Stellung
des Betätigungshebels
zu beeinflussen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Hilfsschalter
als Wechselschalter ausgebildet, der einen Zugang aufweist, der über die Kontaktfeder
mit dem beweglichen Kontaktstück
verbunden ist sowie zwei Abgänge,
die über
elektrische Leitungsverbinder mit dem ersten und zweiten festen Kontakstücken verbunden
sind, wobei bei elektrischem Kontakt zwischen dem beweglichen Kontaktstück und einem
der beiden festen Kontaktstücke eine
erste Schaltstellung und bei elektrischem Kontakt zwischen dem beweglichen
Kontaktstück
und dem anderen der beiden festen Kontaktstücke eine zweite Schaltstellung
festgelegt werden.
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In
besonders vorteilhafter Ausgestaltung zeigt eine der beiden Prüftasten
die Schaltstellung des beweglichen Kontaktstückes an, indem sie in einer
ersten Schaltstellung der Kontaktfeder eine erste, eingefahrene
Position einnimmt (Ein-Stellung), und in einer zweiten Schaltstellung
der Kontaktfeder eine zweite Position einnimmt, in der sie aus der
Ebene der frontseitigen Gehäuseabdeckung
sichtbar heraussteht (Aus-Stellung).
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In
einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist die Einstellvorrichtung zur Wahl des Betriebsmodus des Hilfsschalters so
angebracht, daß sie
ohne Ausbau des Hilfsschalters von vorne betätigt werden kann. Dadurch wird ein
Umschalten zwischen den beiden Betriebsmodi sehr einfach möglich ohne
arbeits- und kostenintensives Ausbauen des Hilfsschalters aus dem
Installationsgeräteträger.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
des die Betätigungseinrichtung
des Hilfsschalters bildenden Schaltwerkes ist Anspruch 16 zu entnehmen. Danach
besteht der Kern der Erfindung darin, daß das Schaltwerk ein mechanisches
Schaltwerk ist und aus beweglichen Hebeln und/oder Bügeln gebildet ist,
die an gehäusefesten
Achsen gelagert sind, und wenigstens einen Mitnahmehebel und einen Übertragungshebel
aufweist, die an einer gemeinsamen Achse gelagert sind und sich
zumindest teilweise überdecken.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen 17
bis 35 zu entnehmen. Danach ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des
Schaltwerks wenigstens ein erster und ein zweiter Auslösehebel
vorgesehen, die über
Kupplungsglieder mit der Auslöseinrichtung
des Installationsschalters verbindbar sind, wobei an den Auslösehebeln
einer oder mehrere Wirkansätze
angeformt sind, die bei Betätigen
der Auslösehebel
auf wenigstens einen weiteren der beweglichen Hebel des Schaltwerkes
so einwirken, daß dieser
seine Lage verändert.
Die unterschiedlich angeordneten Auslösehebel erlauben es, daß der Hilfsschalter – ohne Veränderungen
am Schaltwerk vornehmen zu müssen – mit verschiedenen
Installationsschaltern zusammenwirken kann, wobei die Auslöseschaltwerke
der Installationsschalter unterschiedlich ausgebildet und angeordnet
sein können.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die einzelnen Hebel
und/oder Bügeln
des Schaltwerks auf modulare Weise so angeordnet, daß einzelne
Hebel ohne Beeinträchtigung
der Funktion und des funktionalen Zusammenwirkens der anderen Hebel
entfernbar sind, wobei durch das entfernen einzelner Hebel Schaltwerksvarianten
mit jeweils unterschiedlicher Funktionalität darstellbar sind. Somit wird
es möglich,
bei hochautomatisierter Fertigung Produktvarianten des Hilfsschalters
auf ein und der selben Fertigungsstrasse und ohne zusätzlich erforderliche
Werkzeuge herzustellen.
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In
einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist der zweite Ansatz des ersten Auslösehebels senkrecht zu seiner Schmalseite
geteilt ausgeführt,
wodurch ein zusätzlicher
zweiter Teilauslösehebel
gebildet wird, der zusammen mit dem ersten Auslösehebel auf derselben Achse
gelagert ist, wobei der zweite Teilauslösehebel mittels des Kupplungsgliedes
mit dem Auslöseorgan des
Installationsselbstschalters oder dem Auslösehebel eines weiteren Hilfsschalters
verbindbar ist und bei Auslösung
des Auslöseorgans
des Installationsselbstschalters die Auslösebewegung auf den ersten Auslösehebel überträgt, und
wobei der erste Auslösehebel
bei Betätigung
durch die zweite Prüftaste seine
Bewegung auf den zweiten Teilauslösehebel nicht überträgt. Dadurch
ist gewährleistet,
daß in
dem Fall, daß mehrere
Hilfsschalter an einem Installationsselbstschalter angebracht sind,
bei Betätigen
der Prüftaste
eines der Hilfsschalter auch nur an diesem einen Hilfsschalter der
bewegliche Kontakt geschaltet wird und sich die durch die Prüftaste erzwungene Bewegung
des Auslösehebels
nicht auf die Auslösehebel
der anderen angekoppelten Hilfsschalter überträgt.
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Die
erfindungsgemäße Ausführungsform
eines Installationsgerätes
ist Anspruch 36 zu entnehmen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind
in den weiteren Unteransprüchen
beschrieben und ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden
Zeichnungen. Alle erläuterten
Merkmale sind dabei nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Anhand
der Zeichnungen, in denen insgesamt drei Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt sind, sollen im folgenden die Erfindung sowie weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile
der Erfindung näher
erläutert
und beschrieben werden.
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Es
zeigen:
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1 eine
Aufsicht auf den Hilfsschalter im Betriebsmodus „Hilfskontaktschalter” bei geöffnetem Gehäusedeckel,
wobei der Betätigungshebel
sich in „aus”-Stellung
und das Schaltwerk in seinem zweiten Schaltwerkszustand befinden
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2 eine
vergrößerte Ansicht
des Schaltwerks in der Stellung gemäß 1
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3 eine
Aufsicht auf den Hilfsschalter im Betriebsmodus „Signalkontaktschalter” bei geöffnetem
Gehäusedeckel,
wobei der Betätigungshebel sich
in „ein”-Stellung
und das Schaltwerk sich in seinem ersten Schaltwerkszustand befinden.
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4 eine
Aufsicht auf eine Produktvariante des Hilfsschalters mit verminderter
Funktionalität
bei geöffnetem
Gehäusedeckel
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5 eine
Aufsicht auf den Hilfsschalter in der Variante mit geteiltem ersten
Auslösehebel,
bei geöffnetem
Gehäusedeckel
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6 eine
Ausschnittsvergrößerung aus 5,
den Ausschnitt nahe der Gehäusefrontseite mit
dem Betätigungshebel
zeigend
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1 zeigt
eine Aufsicht auf den Hilfsschalter 100 bei geöffnetem
Gehäuse.
Der Hilfsschalter ist in einem doppelschaligen Isolierstoffgehäuse 101 untergebracht,
welches aus spiegelbildlich geformten Halbschalen besteht. Die Teilungsebene
des Schaltergehäuses,
dessen Dicke z. B. der halben Modulbreite der üblichen Selbstschalter entspricht,
verläuft bei
halber Dicke parallel zur Flachseite des Hilfsschaltergehäuses 101 und
teilt dieses in zwei gleich Hälften,
welche die Einzelteile des Hilfsschalters einschließlich von
Anschlußklemmen
aufnehmen. Man erkennt in 1 die im
Gehäuse
eingeformte Nut 102, die bei Montage des Hilfsschalters
in einem Installationsverteiler eine Normprofiltragschiene (nicht dargestellt)
aufnimmt. In der üblichen
Einbauposition des Hilfschalters im Installationsverteiler kommt
die Nut 102 oben zu liegen, d. h., an der sichtbaren Gehäusevorderseite,
dargestellt durch die Pfeilrichtung der Bezugsziffer 103,
liegen Prüftasten 230 und 231 unterhalb
eines Betätigungshebels 210 des
Hilfsschalters.
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Der
in 1 dargestellte Schaltzustand des Hilfsschalters
entspricht dem ausgeschalteten Zustand, der Betätigungshebel 210 befindet
sich in der unteren Stellung.
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Der
Hilfsschalter 100 ist als Wechselschalter ausgebildet,
der einen unten liegenden Zugang 180 aufweist, der über eine
Kontaktfeder 113 mit einem beweglichen Kontaktstück 110 verbunden
ist, sowie zwei oben liegende Abgänge 190, die über elektrische
Leitungsverbinder 120 mit einem ersten und zweiten festen
Kontaktstück 112 und 111 verbunden sind.
Bei elektrischem Kontakt zwischen dem beweglichen Kontaktstück 110 und
dem zweiten festen Kontaktstück 111 ist
eine erste Schaltstellung festgelegt, die im Weiteren als „Ein” bezeichnet
werden soll, und bei elektrischem Kontakt zwischen dem beweglichen Kontaktstück 110 und
dem ersten festen Kontaktstück 112 ist
eine zweite Schaltstellung festgelegt, die im Weiteren als „Aus” bezeichnet
werden soll.
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Die
erste Prüftaste 230 zeigt
die Schaltstellung des beweglichen Kontaktstückes 110 an, indem sie
in Schaltstellung „Ein” eine erste,
eingefahrene Position einnimmt, in der sie nahezu bündig mit
der vorderen Schmalseite des Gehäuses 101 abschließt, und
in Schaltstellung „Aus” eine zweite
Position einnimmt, in der sie aus der Ebene der frontseitigen Gehäuseabdeckung
sichtbar heraussteht, wie in 1 dargestellt.
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Die
Kontaktfeder 113 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in einem Führungshebel 140 aufgenommen.
Der Führungshebel 140 weist
eine längliche
Form auf, er ist zusammengesetzt aus zwei parallel verlaufenden,
waagrecht liegenden Endstücken,
die durch einen in stumpfem Winkel angeformten mittleren Verbindungssteg
verbunden sind. Das linke Endstück
weist eine Lagerbuchse auf, mit der es beweglich an einer gehäusefesten
Achse 137 gelagert ist. Am rechten Endstück befinden
sich sind zwei im Wesentlichen halbkreisförmige Anformungen, die einander
mit der runden Seite gegenüberliegen
und dabei zwischen sich einen Spalt freilassen der geringfügig breiter
als die Dicke der Kontaktfeder 113 ist. Zwischen diese
beiden halbkreisförmigen
Anformungen ist die Kontaktfeder 113 beweglich geführt.
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In
der Schaltstellung „Ein” wirkt
ein Mitnahmehebel 250 in seiner ersten Mitnahmeposition
so auf die Kontaktfeder 113 ein, daß das bewegliche Kontaktstück 110 auf
das zweite feststehende Kontaktstück 111 gedrückt wird,
wie in 3 dargestellt.
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In
der Schaltstellung „Aus” wird gemäß 1 das
bewegliche Kontaktstück 110 aufgrund
der Wirkung einer auf die Kontaktfeder 113 wirkenden rückstellenden
Kraft in Richtung auf das erste feste Kontaktstück 112 hin beaufschlagt,
wobei der Mitnahmehebel 250 aus der in der ersten Mitnahmeposition
eingenommenen Stellung unter Einfluß einer Wirkkraft in die zweite,
in 1 dargestellte, Mitnahmeposition bewegt wird.
Die rückstellende
Kraft auf die Kontaktfeder 113 wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
durch eine erste Rückstellfeder 150 aufgebracht,
die, wie in 1 gezeigt, sich mit ihrem festen
Ende an der Innenseite des Gehäuses 101 abstützt und
mit ihrem freien Ende von unten gegen das rechte Endstück des Führungshebels 140 drückt.
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Alternativ
könnte
die rückstellende
Kraft auf die Kontaktfeder 113 auch durch die Kontaktfeder selbst
erzeugt werden, indem etwa die Kontaktfeder als vorgespannte Blattfeder
ausgebildet ist.
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Die
Wirkkraft, welche den Mitnahmehebel 250 aus seiner ersten
in seine zweite Mitnahmeposition bewegt, kann dabei durch die rückstellende
Kraft der ersten Rückstellfeder 150,
durch die Rückstellkraft
der Kontaktfeder 113 oder durch die rückstellende Kraft einer zusätzlichen
Feder 155, wie in 1 dargestellt,
oder durch beliebige Kombinationen daraus aufgebracht werden. Die
zusätzliche
Feder 155 in 1 besteht aus einem um eine
gehäusefeste Achse 131 gebogenem
Federstück,
das sich mit einem Ende an einem gehäusefesten Vorsprung 132 abstützt und
mit dem anderen Ende in eine am Mitnahmehebel 250 angebrachte
Tasche 251a eingreift.
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Die
Prüftasten 230, 231 besitzen
längserstreckte
Ausnehmungen 235, die mit längserstreckten gehäusefesten
Führungsvorsprüngen 236 in
Eingriff stehen. Dadurch ist gewährleistet,
daß sich
die Prüftasten
bei Betätigung
ausschließlich
in einer Richtung senkrecht zur Gehäusefront bewegen lassen.
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Die
zweite Prüftaste 231,
in 1 und 2 die untere der beiden Prüftasten,
weist einen Prüfhebel 232 auf,
der im rechten Winkel und innen entlang der vorderen Gehäusefront
an die zweite Prüftaste 231 angeformt
ist und auf das Schaltwerk 200 einwirken kann, wobei die
zweite Prüftaste 231 entgegen der
Rückstellkraft
einer vierten Feder 160 betätigbar ist, d. h., nach dem
Betätigen
nimmt diese Prüftaste wieder
ihre Ausgangsposition ein. Diese vierte Feder 160 besteht
hier aus dem gleichen Material wie die Prüftaste selbst, sie ist mit
ihrem festen Ende an die Prüftaste 160 angeformt
und stützt
sich mit ihrem freien Ende an dem gehäusefesten Vorsprung 132 ab.
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Die
erste Prüftaste 230,
in 1 und 2 die obere Prüftaste,
weist an ihrem unteren Ende einen in etwa 45° winklig angeformten Armansatz 237 auf,
an dessen Ende ein zylinderförmiger
Mitnahmeansatz 238 angeformt ist, der in eine entsprechende langlochförmige Ausnehmung 251 im
Mitnahmehebel 250 in Eingriff bringbar ist, wobei dadurch
eine Drehbewegung des Mitnahmehebels 250 in eine entsprechende
vertikale Hubbewegung der ersten Prüftaste 230, oder eine
vertikale Hubbewegung der ersten Prüftaste 230 in eine
Drehbewegung des Mitnahmehebels 250 umgesetzt werden können, wie
in der vergrößerten Darstellung
in 2 und in 3 dargestellt.
In 3 ist die Prüftaste 230 in
eingefahrener Position dargestellt, der Mitnahmehebel 250 ist nach
unten verschwenkt in seiner ersten Mitnahmeposition. Der Mitnahmeansatz 238 am
Armansatz 237 der ersten Prüftaste 230 befindet
sich an einem rechten Anschlag der langlochförmigen Ausnehmung 251.
Beim Übergang
in die zweite Mitnahmeposition, deren Endlage in 1 dargestellt
ist, verschwenkt der Mitnahmehebel 250 gegen den Uhrzeigersinn, die
langlochförmige
Ausnehmung 251 im Mitnahmehebel 250 wird dabei
aus ihrer vorher eingenommenen Lage auf einer kreisförmigen Bahn
nach oben bewegt, wodurch auch die erste Prüftaste 230 nach oben
geschoben wird und der Mitnahmeansatz 238 in der langlochförmigen Ausnehmung 251 in
Richtung des rechten anschlages hin bewegt wird.
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Auf
diese Weise zeigt die obere Prüftaste 230 den
jeweiligen Schaltzustand des Hilfsschalters an, sie übernimmt
damit eine zusätzliche
Funktion als optische Schaltzustandsanzeige. Unterstützt werden kann
diese Anzeigefunktion dadurch, daß die sichtbare Frontseite
der oberen Prüftaste
farblich vom Gehäuse
und der unteren Prüftaste 231 abgehoben wird.
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Mit
Bezug auf die 2 und 3 wird nun im
Folgenden die Funktion des als Betätigungseinrichtung wirkenden
Schaltwerks 200 beschrieben. Das Schaltwerk 200 ist
ein mechanisches Schaltwerk und wird aus beweglichen Hebeln und/oder
Bügeln 250 (Mitnahmehebel), 260 (Übertragungshebel), 220 (erster
Auslösehebel), 225 (zweiter
Auslösehebel), 290 (Klinkenhebel), 280 (Mitnahmebügel), 210 (Betätigungshebel), 300 (Exzenter)
gebildet, die an gehäusefesten
Achsen 130, 139, 135, 137 gelagert
sind.
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Der
Mitnahmehebel 250 weist eine im wesentlichen dreiecksförmige Gestalt
auf, wobei er eine Rastnase 252, einen Hebelansatz 253,
eine rechteckförmige
Aussparung 254 zur Aufnahme einer zweiten Rückstellfeder 170,
eine ovalförmige
Ausnehmung 251 zur Aufnahme des Mitnahmeansatzes 238 der
ersten Prüftaste 230,
einen senkrecht nach oben weisenden Führungszapfen 263,
sowie eine sich nach oben längserstreckende,
bogenförmig
ausgebildete Ausnehmung 255 mit darin eingebrachtem erstem
Rastvorsprung 256 aufweist.
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Der Übertragungshebel 260 besitzt
eine dreieckförmige
Grundform, und weist zwei seitlich angeformte Ansatzstücke 261a und 261b auf.
Nahe der Dreiecksbasis weist er eine sich längserstreckende und bogenförmig ausgebildete
Aussparung 257 mit darin eingebrachtem zweitem Rastvorsprung 265 auf.
In der Nähe
des Dreiecksschwerpunktes weist er ein ebenfalls bogenförmig ausgebildetes
Langloch 264 auf, das den Führungszapfen 263 des
Mitnahmehebels 250 aufnimmt.
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Mitnahmehebel 250 und Übertragungshebel 260 sind
auf einer gemeinsamen gehäusefesten Achse 135 gelagert, überdecken
sich teilweise und sind gegeneinander um die Achse 135 verdrehbar. Eine
relative Verdrehung von Übertragungshebel 260 und
Mitnahmehebel 250 ist auf den durch das bogenförmige Langloch 264 gegebenen
Winkelbereich beschränkt.
Aufgrund der rückstellenden
Kraft der zweiten Rückstellfeder 170 in
der Aussparung 254 werden der Mitnahmehebel 250 im
Uhrzeigersinn und der Übertragungshebel
entgegen dem Uhrzeigersinn bis zum Anschlag des Führungszapfens 263 an
der oberen Schmalseite des Langloches 264 beaufschlagt,
wodurch die Vorzugsstellung von Übertragungshebel 260 und
Mitnahmehebel 250 gegeneinander festgelegt ist. Ferner
ist der Übertragungshebel 260 relativ
zu dem Mitnahmehebel 250 so auf der gemeinsamen Achse 135 gelagert,
daß sich
zwischen der Aussparung 257 des Übertragungshebels 260 und
der Ausnehmung 255 des Mitnahmehebels 250 eine
bogenförmige
Führungsrinne 270 für die Aufnahme
und Führung
des Kniehebels 281 des Mitnahmebügels 280 ausbildet.
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Der
Klinkenhebel 290 ist gebildet aus einem längserstreckten
Arm, dem an seiner oberen Schmalseite eine Lagerbuchse angeformt
ist, mit der er in einer gehäusefesten
Achse 139, die sich nahe der Gehäusefront im Bereich der zwei
Klemmen befindet, beweglich gelagert ist. An dem dem Lager gegenüberliegenden
Ende ist an dem Arm eine Rastnase 291 angeformt. Auf den
Arm des Klinkenhebels 290 wirkt die rückstellende Kraft der Feder 292,
die sich mit ihrem festen Ende an der Gehäuseinnenwand abstützt und
mit ihrem freien Ende im oberen Drittel an dem Arm des Klinkenhebels 290 angreift. Aufgrund
der rückstellenden
Kraft der Feder 292 wird der Klinkenhebel 290 aus
einer Lage parallel zur Gehäuseschmalseite
hin in eine Position ausgelenkt, in der er mit der Gehäuseschmalseite
einen spitzen Winkel bildet, wodurch die Rastnase 291 am
unteren Ende des Armes gegen die Rastnase 252 am Mitnahmehebel
hin bewegt ist, und mit ihr verrasten kann. Im der Lagerachse 139 zugewandten
Drittel des längserstreckten
Armes des Klinkenhebels 290 ist an diesen im Winkel von
90° ein
Querarm angeformt, der ins Gehäuseinnere
weist und an seinem ende eine amboßartige Verbreiterung aufweist.
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Der
erste Auslösehebel 220 ist
U-förmig
ausgebildet und weist einen ersten seitlichen Ansatz 221,
einen zweiten seitlichen Ansatz 222 und eine mittig angeordnete
Lagerbuchse auf, mit der er in einer gehäusefesten Achse 130 mittig
in der Nähe
der oberen Gehäuseabdeckung
drehbar gelagert ist. Der zweite Auslösehebel 225 ist als
längserstreckter
Hebelarm ausgebildet, der an seinem der Befestigungsebene zugewandten
Ende einseitig in einer gehäusefesten
Achse nahe der Mitte der Gehäuseschmalseite
gelagert ist. Der erste Auslösehebel 220 ist über ein
zylindrisches Kupplungsglied 212 und der zweite Auslösehebel 225 über ein
zylindrisches Kupplungsglied 213 mit der Auslöseinrichtung
des Installations-Selbstschalters verbindbar, wobei an den Auslösehebeln 220, 225 einer
oder mehrere Wirkansätze angeformt
sind, die bei Betätigen
der Auslösehebel auf
wenigstens einen weiteren der beweglichen Hebel des Schaltwerkes
so einwirken, daß dieser
seine Lage verändert.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
wirken der erste Auslösehebel 220 über das obere
Ansatzstück 261a und
der untere Auslösehebel über das
untere Ansatzstück 262b auf
den Übertragungshebel 260 so
ein, daß sie
diesen entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehen. Die Kupplungsglieder 212 und 213 weisen
senkrecht in die Zeichenebene der 2, sie sind
in 2 in Aufsicht als Kreis dargestellt.
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Der
die Einstellvorrichtung 240 zur Wahl des Betriebsmodus „Signalkontaktschalter” oder „Hilfskontaktschalter” bildende
Excenter 300 ist als nahe der gehäusefesten Achse 139 drehbar
gelagerter Zylinder ausgebildet mit einer seitlich angeformten, dreieckförmigen Führungsnase.
Im Betriebsmodus „Hilfskontaktschalter” ist der
Zylinder so gedreht, daß die
Führungsnase
in Richtung der Befestigungsebene weist, wobei aufgrund der räumlichen
Nähe die Führungsnase
den Querarm des Klinkenhebels 290 in eine Lage parallel
zu den Gehäuselängsseiten drückt. Über die
Hebelwirkung wird damit der längserstreckte
Arm des Klinkenhebels entgegen der rückstellenden Kraft der Feder 292 in
eine Lage parallel zur Gehäuseschmalseite
verbracht und dort gehalten, so daß die Rastnasen 291 des
Klinkenhebels 290 und 252 des Mitnahmehebels 250 nicht
verrasten können.
Diese Lage des Exzenters 300 ist in 5 dargestellt.
Im Betriebsmodus „Signalkontaktschalter” ist der
Zylinder des Exzenters so gedreht, daß die Führungsnase in Richtung der
Gehäuseschmalseite
mit der einen Klemme weist, wodurch der Klinkenhebel 290 freigegeben
ist und von der Rückstellfeder 292 so
beaufschlagt wird, daß die Rastnasen 291 des
Klinkenhebels 290 und 252 des Mitnahmehebels 250 verrasten
können.
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In
einer weiteren, hier nicht figürlich
dargestellten möglichen
Ausführungsform
ist der Excenter 300 der Einstellvorrichtung 240 von
der Vorderseite des Gehäuses
zugänglich
und mittels Werkzeug oder manuell verstellbar. Dadurch kann der
Betriebsmodus des Hilfsschalters ohne Ausbau des Hilfsschalters
von vorne eingestellt werden.
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Der
Betätigungshebel 210 ist
als längserstreckter
Arm ausgeführt,
der mittig über
eine Lagerbuchse an der gehäusefesten
Achse 130 – zusammen
mit dem ersten Auslösehebel 220,
aber von diesem mechanisch entkoppelt – drehbar gelagert ist. An
seinem der Gehäusefrontseite
zugewandten Ende weist er eine zylinderförmige Ausnehmung auf, in die
beidseitg zylinderförmige
Kupplungsglieder 211 einbringbar und durch Form- und/oder Reibschluß befestigbar
sind. Über
die Kupplungsglieder 211 steht der Betätigungshebel mit dem Handbetätigungsorgan
des Installationsschalters in Verbindung. An seinem unteren Ende
weist der Betätigungshebel eine
zylinderförmige
Ausnehmung zur Aufnahme des Mitnahmebügels 280 auf.
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Der
Mitnahmebügel 280 ist
ein metallischer, längserstreckter
zylindrischer Körper,
dessen Endstücke
an jeder Seite L-förmig
abgebogen sind, wodurch an jeder der Seite ein Kniehebel 281 gebildet wird.
In den 1, 2, und 3 weisen
diese Kniehebel senkrecht in die Zeichenebene und sind durch Kreisflächen markiert.
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Befindet
sich der Betätigungshebel 210 in der
Position „eingeschaltet” – diese
Position ist in 3 dargestellt –, so ist
der Kniehebel 281 des Mitnahmebügels 280 so in den
beiden Aussparungen des Übertragungs-
und des Mitnahmehebels angeordnet, daß er in dieser ersten, verklinkten
Position auf dem ersten Rastvorsprung 256 des Mitnahmehebels 250 sich
abstützt
und dabei den Mitnahmehebel 250 in der ersten Mitnahmeposition – nach unten
gegen die Kontaktfeder drückend – hält, wobei
durch den zweiten Rastvorsprung 265 des Übertragungshebels 260 ein
seitliches Ausweichen des Mitnahmebügels 280 verhindert
wird. Befindet sich der Betätigungshebel
in der Position „ausgeschaltet” – diese Position
ist in 1 dargestellt –, so ist der Mitnahmebügel 280seitlich
verschwenkt in einer zweiten, freigeschalteten Position, wobei der
Mitnahmebügel 280 in
dieser freigeschalteten Position in der durch die relative Lage
der beiden Aussparungen am Mitnahme- und Übertragungshebel zueinander
vorgegebenen Führungsrinne 270 frei
beweglich ist und der durch die Führungsrinne 270 vorgegebenen
trigonometrischen Bahn folgen kann. Dadurch kann sich der Mitnahmehebel 250 in
die zweite Mitnahmeposition, nach oben die Kontaktfeder freigebend,
bewegen.
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Befindet
sich der Betätigungshebel 210 in der
Position „ausgeschaltet” und ist
der Klinkenhebel 290 über
seine Rastnase 291 mit der Rastnase 252 des Mitnahmehebels 250 verrastet,
so wird der Mitnahmehebel 250 aufgrund dieser Verrastung
entgegen der auf ihn wirkenden Wirkkraft in der zweiten Mitnahmeposition
festgehalten.
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Befindet
sich das Schaltwerk 200 im ersten Schaltwerkszustand und
der Betätigungshebel 210 in Position „eingeschaltet”, so bewirkt
das Betätigen wenigstens
eines der Auslösehebel 220 und/oder 225,
daß der
oder die an dem jeweiligen Auslösehebel
angeformten Wirkansätze
auf das oder die seitlichen Ansatzstücke 261 des Übertragungshebels 260 so
einwirken, daß der Übertragungshebel 260 um seine
Achse im Uhrzeigersinn verdreht wird. Durch diese Drehbewegung wird
der zweite Rastvorsprung 265 des Übertragungshebels 260 so
weit von dem Kniehebel 281 des Mitnahmebügels 280 abgehoben, daß der Mitnahmebügel 280 dem
ersten Rastvorsprung 256 des Mitnahmehebels 250 seitlich
ausweichen kann und der Mitnahmehebel 250 durch die Wirkkraft
in die zweite Mitnahmeposition verbringbar ist. Ist dabei gleichzeitig
der Klinkenhebel 290 über seine
Rastnase 291 mit der Rastnase 252 des Mitnahmehebels 250 verrastet,
so wirken – unabhängig von
der Stellung des Betätigungshebels 210 –, durch Betätigen wenigstens
eines der Auslösehebel 220, 225 der
oder die an dem Auslösehebel
angeformten Wirkansätze
auf den Klinkenhebel 290 so ein, daß die Verrastung entgegen der
Rückstellkraft
der dritten Feder 292 gelöst wird, wobei die Wirkansätze an dem
oder den Auslösehebeln 220, 225 so
angeformt sein können,
daß die
Lösung
der Verrastung entweder zeitgleich mit der Drehbewegung des Übertragungshebels 260 oder
kurz davor oder kurz danach erfolgt.
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Befindet
sich das Schaltwerk 200 im ersten Schaltwerkszustand und
der Betätigungshebel 210 in Position „eingeschaltet”, so bewirkt
das Betätigen
der zweiten Prüftaste 231,
daß diese über den
an ihr angeformten Prüfhebel 232 so
auf wenigstens einen der Auslösehebel 220, 225 einwirkt,
daß diesem
dieselbe Bewegung wie bei einer Betätigung durch das an ihm angebrachte
Kupplungsglied 212, 213 aufgeprägt wird,
wodurch der oder die an dem Auslösehebel 220, 225 angeformten
Wirkansätze
auf das oder die seitlichen Ansatzstücke 261 des Übertragungshebels 260 so
einwirken, daß der Übertragungshebel 260 um
seine Achse 135 im Uhrzeigersinn verdreht wird, wobei durch
diese Drehbewegung der zweite Rastvorsprung 265 des Übertragungshebels 260 so
weit von dem Kniehebel 281 des Mitnahmebügels 280 abgehoben
wird, daß der
Mitnahmebügel 280 dem
ersten Rastvorsprung 256 des Mitnahmehebels seitlich ausweichen
kann und der Mitnahmehebel 280 unter Einwirkung der Wirkkraft
in die zweite Mitnahmeposition verbringbar ist. Mit anderen Worten,
das Betätigen
der zweiten Prüftaste 231 löst dieselbe
Wirkung aus wie das Betätigen
der Auslösehebel über die
an ihnen angebrachten Kupplungsglieder.
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Befindet
sich das Schaltwerk 200 im zweiten Schaltwerkszustand (1),
so bewirkt das Betätigen
der ersten Prüftaste 230,
daß deren
vertikale Auslenkung über
den mit einer Ausnehmung 251 im Mitnahmehebel 250 in
Eingriff befindlichen, an der Prüftaste 230 angeformten
Armansatz 237 in eine Drehbewegung des Mitnahmehebels 250 entgegen dem
Uhrzeigersinn umgesetzt wird, wodurch der Mitnahmehebel 250 aus
seiner zweiten Mitnahmeposition in seine erste Mitnahmeposition überführt und das
Schaltwerk 200 in seinen ersten Schaltwerkszustand – wie in 3 dargestellt – versetzt
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
dargestellt in 5 und 6, ist der
zweite Ansatz des ersten Auslösehebels 220 senkrecht
zu seiner Schmalseite geteilt ausgeführt, es wird ein neuer zweiter
Ansatz 222a des ersten Auslösehebels 220 gebildet
und ein zusätzlicher
zweiter Teilauslösehebel 220a.
Der zweite Teilauslösehebel 220a ist
zusammen mit dem ersten Auslösehebel 220 auf
derselben Achse 130 gelagert ist, wobei der zweite Teilauslösehebel 220a mittels
des Kupplungsgliedes 212 mit dem Auslöseorgan des Installationsselbstschalters
oder dem Auslösehebel
eines weiteren Hilfsschalters verbindbar ist. Der zweite Ansatz 222a weist
an seinem Endstück
eine halbschalenförmige Anformung 222b auf.
Das Endstück
des Teilauslösehebels 220a wird
von der halbschalenförmigen
Anformung 222b des zweiten Ansatzes 222a des ersten Auslösehebels 220 umfaßt. Auf
diese Weise nimmt der Teilauslösehebel 220a bei
einer Auslenkung entgegen dem Uhrzeigersinn den Auslösehebel 220 mit. Wird
hingegen der Auslösehebel 220 entgegen
dem Uhrzeigersinn ausgelenkt, etwa durch Betätigen der zweiten Prüftaste 231,
so löst
sich dessen halbschalig ausgeformtes Endstück vom Teilauslösehebel 220a und
dieser verbleibt in seiner Position. Bei Auslösung des Auslöseorgans
des Installations-Selbstschalters überträgt somit der Teilauslösehebel 220a die
Auslösebewegung
auf den ersten Auslösehebel 220,
jedoch überträgt der erste
Auslösehebel 220 bei Betätigung durch
die zweite Prüftaste 231 seine
Bewegung nicht auf den zweiten Teilauslösehebel 220a. Sind
mehrere Hilfsschalter nebeneinander angeordnet und über ihre
Kupplungsglieder miteinander verbunden, so wird nun erreicht, daß bei Betätigen der Prüftaste 231 eines
Hilfsschalters nicht gleichzeitig an allen Hilfsschaltern der Hilfsstromkreis
geprüft wird,
sondern nur an dem gerät,
dessen Prüftaste
betätigt
wurde.
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Die
Kupplungsglieder 212, 213 zur Verbindung der wenigstens
zwei Auslösehebel
mit der Auslösevorrichtung
im Installations-Selbstschalter sind dabei als zylinderförmige Metallstifte
ausgeführt
und durch reib- und formschlüssige
Verbindung lösbar
mit den Auslösehebeln 220, 220a, 225 verbindbar,
wobei sie so angebracht werden können,
daß die
Verbindung des Hilfsschalters 220 mit dem Installations-Selbstschalter
entweder auf der rechten oder der linken Seite des Hilfsschalters
erfolgt. Dazu müssen gegebenenfalls
in der Außenwand
des Hilfsschalters an entsprechender Stelle Durchbrüche vorgenommen
werden.
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Die
Kupplungsglieder 212, 213 zur Verbindung mit dem
Auslöseorgan
im Installations-Selbstschalter
sind am Hilfsschalter insbesondere so anbringbar, daß der Hilfsschalter
mit verschiedenen Installations-Selbstschaltern, deren Auslöseorgane
an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, funktionell verbindbar
ist. Beispielsweise kann bei einem Leitungsschutzschalter die Position
des Kopplungsgliedes mit dem Auslöseorgan an einer Position sich befinden,
die der Position des ersten Kupplungsgliedes 212 am Hilfsschalter
entspricht. Bei Verbindung des Hilfsschalters mit einem solchen
Leitungsschutzschalter wird das Kupplungsglied 213 entfernt.
Bei einem FI-Schutzschalter wiederum kann sich die Position des
Kopplungsgliedes mit dem Auslöseorgan
an einer Position befinden, die der Position des zweiten Kupplungsgliedes 213 am
Hilfsschalter entspricht, so daß bei
Verbindung des Hilfsschalters mit einem solchen FI-Schutzschalter
das Kupplungsglied 212 entfernt wird.
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Der
beschriebene Hilfsschalter mit seinem mechanischen Schaltwerk zeichnet
sich dadurch aus, daß die
einzelnen Hebel und/oder Bügel
(250, 260, 220, 225, 290, 280, 210, 240)
des Schaltwerks 200 auf modulare Weise so angeordnet sind
und miteinander wechselwirken, daß einzelne Hebel ohne Beeinträchtigung
der Funktion und des funktionalen Zusammenwirkens der anderen Hebel
entfernbar sind, wobei durch das entfernen einzelner Hebel Schaltwerksvarianten
mit jeweils unterschiedlicher Funktionalität darstellbar sind. So zeigt 4 eine Variante
des beschriebenen Hilfsschalters, bei dem die Prüftasten 230, 231,
der Klinkenhebel 290 und der zweite Auslösehebel 225 entfernt
wurden. Der Betätigungshebel 210,
der erste Auslösehebel 220, der
Mitnahmebügel 280,
der Übertragungshebel 260 und
der Mitnahmehebel 250 hingegen verbleiben unverändert an
ihren Positionen und wirken zusammen wie oben dargestellt. Der in 4 dargestellt
Hilfsschalter besitzt somit die vereinfachte Funktionalität „Hilfskontaktschalter
für Anbau
an LS Schutzschalter, ohne Prüffunktion”. Im Gehäuse des
Hilfsschalters gemäß 4 sind
auch nur an den nötigen
Stellen Durchbrüche
vorgenommen, so ist insbesondere an den Positionen der Prüftasten
keine Ausnehmung im Gehäuse
vorhanden. Der Hilfsschalter gemäß 4 stellt
die einfachste Form eines Hilfsschalters dar. Hinzufügen etwa
der ersten Prüftaste 230 würde die Funktion „Prüfen Hilfskontaktschalter” hinzufügen. Weitere
Varianten sind denkbar, hier jedoch nicht näher ausgeführt.