DE19725202A1 - Schützschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schützschalter für elektrische Maschinenantriebe mit einem Kleinschütz, das einen Hubmagne­ ten und einen parallel dazu angeordneten, federbelasteten Kontaktschieber aufweist, die durch eine Schaltwippe zu gegenläufigen Hubbewegungen mechanisch verbunden sind, wobei jeweils axial vor dem Hubmagnet ein Ein-Taster und vor dem Kontaktschieber ein Aus-Taster angeordnet ist.

Derartige Schützschalter werden für das schalten von elektrischen Maschinenantrieben verwendet. Wenn von dem Betrieb dieser Maschinen, beispielsweise Holzbearbeitungsma­ schinen, eine Gefährdung ausgeht, dann wird von den für die Betriebssicherheit solcher Maschinen zuständigen stellen, beispielsweise Berufsgenossenschaften oder technischen Überwachungseinrichtungen gefordert, daß diese Schützschalter ein doppeltes Federsystem aufweisen, damit beim Bruch einer Feder weiterhin ein definierter, ausgeschalteter Zustand des Schützschalters gewährleistet ist.

In vielen Fällen sind derartige Schützschalter so ausgeführt, daß das Kleinschütz elektrisch eingeschaltet wird. Da für den Kontaktschieber weite Kontaktöffnungswege gefordert werden und die Verbindung zum elektrischen Netz oftmals über lange Netzzuleitungen erfolgt, kommt es im Moment des Einschaltens zu einem Spannungsabfall. Die dadurch verringerte Anzugskraft des Hubmagneten im Kleinschütz reicht dann nicht mehr aus, die Kraft des doppelten Federsystems zu überwinden. Dadurch kommt es zu einem Flattern des Kleinschützes; dies kann zu seiner Zerstörung führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Beibehaltung des aus Sicherheitsgründen geforderten doppelten Federsystems einen zuverlässigen Einschalthub des Kleinschützes auch bei einem Spannungsabfall im Moment des Einschaltens sicherzu­ stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Kleinschütz und den Tastern eine zweiarmige Wippe in der Weise gelagert ist, daß ihr erster Wippenarm zwischen dem Ein-Taster und dem Hubmagneten und ihr zweiter Wippenarm zwischen dem Aus-Taster und dem Kontaktschieber angeordnet ist, und daß die Wippe durch eine Wippenfeder so beaufschlagt wird, daß der zweite Wippenarm gegen den Kontaktschieber drückt.

Zusätzlich zu der in dem Kleinschütz integrierten Schieberfe­ der stellt die auf die Wippe wirkende Wippenfeder eine zweite Feder dar, so daß die Forderung nach einem doppelten Federsystem erfüllt ist. Im Moment des Einschaltens wird diese zusätzliche Wippenfeder jedoch von dem Kleinschütz abgekoppelt, indem die Federkraft der Wippenfeder durch die Betätigung des Ein-Tasters und seine Einwirkung auf die Wippe aufgenommen wird und somit nicht auf das Kleinschütz wirken kann. Die von dem Hubmagneten des Kleinschützes aufgebrachte Kraft, die durch einen Spannungsabfall verringert sein kann, reicht auf jeden Fall aus, die Kraft der Schieberfeder zu überwinden und das Kleinschütz in seine eingeschaltete Stellung zu bringen, und zwar insbesondere auch dann, wenn die Betätigung des Kleinschützes ausschließlich elektrisch erfolgt. Damit wird einerseits die Forderung nach einem doppelten Federsystem erfüllt, andererseits aber eine Entlastung des Kleinschützes im Moment des Einschaltens in einfacher Weise erreicht. Im ausgeschalteten Zustand drückt die Wippenfeder den zweiten Wippenarm gegen den Kontaktschie­ ber und hält ihn in seiner ausgeschalteten Stellung. Auch bei einem Ausfall, beispielsweise einem Bruch, einer der beiden Federn, bleibt die Wirkung der jeweils anderen Feder erhalten, die das Kleinschütz in seiner ausgeschalteten Stellung hält.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedan­ kens ist vorgesehen, daß einer der beiden Wippenarme eine elektrische Kontaktbrücke trägt, die in der Einschaltstellung mit zwei Schaltkontakten eines elektrischen Einschaltkreises des Kleinschützes in Verbindung steht. Hierbei wird mit geringem zusätzlichem Bauaufwand die Wippe verwendet, um die Schaltkontakte für ein elektrisches Einschalten des Kleinschützes auszubilden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schützschalter für elektrische Maschinenantriebe in einer Seitenansicht und teilweise im schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1,

Fig. 3 in einer Teildarstellung entsprechend der Fig. 1 den Zustand des Schützschalters beim Einschalten,

Fig. 4 in einer Darstellung entsprechend der Fig. 3 den Schützschalter im eingeschalteten Zustand,

Fig. 5 in einer Darstellung entsprechend der Fig. 1 einen Schützschalter mit elektrischer Einschaltung des Kleinschüt­ zes,

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung der Pfeile VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 in einer Teildarstellung entsprechend der Fig. 5 den Zustand des Schützschalters zu Beginn des Einschaltvorgangs,

Fig. 8 den Schützschalter nach Fig. 5 nach dem Anziehen des elektrisch eingeschalteten Kleinschützes,

Fig. 9 den Schützschalter nach Fig. 1 im eingeschalteten Zustand und

Fig. 10-12 in Darstellungen ähnlich den Fig. 1-3 einem Schützschalter mit einer weiteren Variante der elektrischen Einschaltung.

Der in Fig. 1 dargestellte Schützschalter dient zum Schalten von elektrischen Maschinenantrieben, beispielsweise für eine Holzbearbeitungsmaschine. In einem Schaltergehäuse 1 ist ein Kleinschütz 2 angeordnet, das einen Hubmagneten 3 und parallel dazu einen federbelasteten Kontaktschieber 4 aufweist, die durch eine Schaltwippe 5 mechanisch miteinander in der Weise verbunden sind, daß die Hubbewegungen des Hubmagneten 1 in gegenläufige parallele Hubbewegungen des Kontaktschiebers 4 umgesetzt werden. An einem Schützgehäuse 6 des Kleinschützes 2 ist in einer zwischen dem Hubmagneten 3 und dem Kontaktschieber 4 angeordneten Wippenachse 7 eine zweiarmige Wippe 8 gelagert.

Vor dem Kleinschütz 2 sind in einer Wand des Schaltergehäuses 1 ein Ein-Taster 9 und ein Aus-Taster 10 parallel zueinander verschiebbar angeordnet, wobei der Ein-Taster 9 in axialer Verlängerung des Hubmagneten 3 und der Aus-Taster 10 in axialer Verlängerung des Kontaktschiebers 4 angeordnet ist.

Ein erster Wippenarm 8a der Wippe 8 ist zwischen dem Ein- Taster und dem längsverschiebbaren Anker 3a des Hubmagneten 3 angeordnet. Ein zweiter Wippenarm 8b der Wippe 8 ist zwischen dem Aus-Taster 10 und dem Kontaktschieber 4 angeordnet. Eine beispielsweise als Druckfeder ausgeführte Wippenfeder 11 oder mehrere solche Wippenfedern 11 stützen sich am Schützgehäuse 6 ab und drücken so gegen den ersten Wippenarm 8a der Wippe 8, daß deren zweiter Wippenarm 8b gegen den Kontaktschieber 4 gedrückt wird.

Im ausgeschalteten Zustand oder Ruhezustand nehmen die Teile des Schützschalters die in Fig. 1 gezeigte ausgeschaltete Stellung ein. Der Kontaktschieber 4 wird hierbei durch ein doppeltes Federsystem in seiner ausgeschalteten Stellung gehalten, nämlich zum einen durch seine integrierte (nicht dargestellte) Schieberfeder und zum anderen durch die Wippenfeder 11. Auch bei Bruch einer dieser Federn bleibt sichergestellt, daß der Kontaktschieber 4 in seiner ausgeschalteten Stellung gehalten wird, so daß ein unbeab­ sichtigtes Einschalten des Maschinenantriebs mit Sicherheit ausgeschlossen ist.

Zum Einschalten wird der Ein-Taster 9 gedrückt (Fig. 3). Gegen die Kraft der Wippenfeder 11 wird die Wippe 8 verschwenkt, daß deren zweiter Wippenarm 8b den Kontaktschie­ ber 4 freigibt. Gleichzeitig wird ein (hier nicht dargestell­ tes) Kontaktsystem betätigt, das einen elektrischen Schaltkreis für das Kleinschütz 2 schließt. Durch die mechanische Verschwenkung der Wippe 8 wird die Kraft der Wippenfeder 11 vom Kontaktschieber 4 und somit von dem Kleinschütz weggenommen, so daß der Kontaktschieber 4 eingeschaltet werden kann, ohne den Wippenarm 8b zu berühren. Die durch den Hubmagneten 3 auf zubringende, erforderliche Anzugskraft ist dabei verhältnismäßig gering, da sie nur die Federkraft der integrierten Schieberfeder und die mechanische Reibung überwinden muß, nicht jedoch die Kraft der zweiten Feder, nämlich der Wippenfeder 11. Das Kleinschütz kann sicher einschalten.

Erst nachdem das Kleinschütz 2 angezogen hat, wird durch Loslassen des Ein-Tasters (Fig. 4) der Kontaktschieber 4 wieder mit der Federkraft der Wippenfeder 11 über die Wippe 8 belastet. In diesem Augenblick hat das Kleinschütz 2 aber bereits seinen stabilen Zustand erreicht und kann die Belastung durch die Wippenfeder 11 sicher aufnehmen.

Die in den Fig. 5 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von dem vorher beschriebenen Ausführungs­ beispiel im wesentlichen nur dadurch, daß einer der beiden Wippenarme 8a oder 8b der Wippe 8 eine elektrische Kontakt­ brücke 12 trägt, die mit zwei beiderseits davon angeordneten Schaltkontakten 13, 14 in Verbindung gebracht werden kann, um einen (nicht dargestellten) elektrischen Einschaltkreis für das Kleinschütz 2 zu schließen.

Bei Betätigung des Ein-Tasters 9 wird die Wippe 8 so geschwenkt, daß die Kontaktbrücke 12 die beiden Schaltkontak­ te 13, 14 verbindet und den Einschaltkreis schließt (Fig. 7). Dadurch zieht der Hubmagnet 3 des Kleinschützes 2 an (Fig. 8) und bringt das Kleinschütz in seine Einschaltstellung, wobei die Wippenfeder 11 das Kleinschütz 2 nicht belastet. Trotz eines möglicherweise beim Einschaltvorgang auftretenden Spannungsabfalls reicht die Betätigungskraft des Kleinschüt­ zes aus, um den Kontaktschieber 4 in seine Einschaltstellung zu bringen. Erst wenn der Ein-Taster 9 losgelassen wird, beaufschlagt die Wippenfeder 8 über den zweiten Wippenarm 8b den Kontaktschieber 4. Da dieser seine stabile Endstellung aber bereits eingenommen hat, behält das Kleinschütz 2 seine Einschaltstellung bei.

Die Wippe 8 kann durch eine oder mehrere Wippenfedern 11 beaufschlagt sein, die in unterschiedlicher Art ausgeführt und angebracht dem können, beispielsweise Druckfedern (wie bei den dargestellten Ausführungsbeispielen gezeigt), Zugfedern, Drehfedern, Blattfedern, als Federn wirkende angeformte Kunststoffteile der Wippe 8 oder dgl. Die Verwendung einer Wippe 8 in der beschriebenen Weise ermöglicht es, eine im Kontaktschieber 4 integrierte bzw. im Kleinschütz eingebaute Schieberfeder so schwach auszuführen, daß sie ausschließlich als Lagehaltefeder für den Kontakt­ schieber 4 dient, wobei die für die Funktion des Kleinschüt­ zes 2 erforderliche Federkraft ganz überwiegend von der Wippenfeder 11 aufgebracht wird.

Wie bei den dargestellten Ausführungsbeispielen gezeigt, kann die Wippe 8 im Gehäuse des Kleinschützes 2 gelagert sein. Stattdessen ist es aber auch möglich, die Wippe 8 als gesonderte Baueinheit auszuführen, das zusätzlich oder auch nachträglich am Schützgehäuse 6 oder am Schaltergehäuse 1 angebracht wird.

Die Fig. 10-12 zeigen eine weitere Variante des elektrischen Kontaktsystems zur Betätigung des Kleinschützes.

Claims (8)

1. Schützschalter für elektrische Maschinenantriebe mit einem Kleinschütz, das einen Hubmagneten und einen parallel dazu angeordneten, federbelasteten Kontaktschieber aufweist, die durch eine Schaltwippe zu gegenläufigen Hubbewegungen mechanisch verbunden sind, wobei jeweils axial vor dem Hubmagnet ein Ein-Taster und vor dem Kontaktschieber ein Aus- Taster angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kleinschütz (2) und den Tastern (9, 10) eine zweiarmige Wippe (8) in der Weise gelagert ist, daß ihr erster Wippenarm (8a) zwischen dem Ein-Taster (9) und dem Hubmagneten (3) und ihr zweiter Wippenarm (8b) zwischen dem Aus-Taster (10) und dem Kontaktschieber (4) angeordnet ist, und daß die Wippe (8) durch eine Wippenfeder (11) so beaufschlagt wird, daß der zweite Wippenarm (8b) gegen den Kontaktschieber (4) drückt.

2. Schützschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (8) beim Einschalten durch Druck auf den Ein- Taster (9) gegen den Druck der Wippenfeder (11) bewegbar ist, um den Kontaktschieber (4) von der Wirkung der Wippenfeder (11) über den vollen Einschaltweg des Kontaktschiebers (4) zu entlasten.

3. Schützschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Wippenarme (8b) eine elektrische Kontaktbrücke (12) trägt, die in der Einschaltstellung mit zwei schaltkontakten (13, 14) eines elektrischen Einschalt­ kreises des Kleinschützes (2) in Verbindung steht.

4. Schützschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Wippenarme (8a bzw. 8b) auf ein elektrisches Kontaktsystem drückt.

5. Schützschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (8) durch eine oder mehrere Wippenfedern (11) beaufschlagt wird.

6. Schützschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Kontaktschieber (4) integrierte Schieberfeder ausschließlich als Lagehaltefeder ausgeführt ist.

7. Schützschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (8) im Gehäuse (6) des Kleinschützes (2) gelagert ist.

8. Schützschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (8) mit Achslagerung als gesonderte aufsteckbare Baueinheit ausgeführt ist.