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Die
Erfindung betrifft einen Kleinschütz mit Betätigungseinrichtung mit einem
Einschaltanker und einem gekoppelten Kontaktschieber und mit einer
Betätigungseinrichtung,
die eine durch einen Einschalttaster gegen Federkraft schwenkbare,
auf den Einschaltanker wirkende Einschaltwippe aufweist, wobei ein
Sperrglied die Verschiebung des Einschaltankers in seine Einschaltstellung
sperrt, wenn sich die Einschaltwippe in ihrer unbetätigten Stellung befindet.
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Derartige
Kleinschütze
werden beispielsweise zum Schalten von Holzbearbeitungsmaschinen, Gartenhächslern
und ähnlichen
transportablen Maschinen eingesetzt. Die durch Druck auf den Einschalttaster
geschwenkte Einschaltwippe wirkt entweder mechanisch unmittelbar
oder über
eine elektrische Schließereinheit
auf den Einschaltanker, um diesen mechanisch oder elektromagnetisch
in seine Einschaltstellung zu bringen, in der er über eine Übertragungswippe
den Kontaktschieber verschiebt, um die Schaltkontakte zu schließen.
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Bei
den genannten transportablen Maschinen kann es vorkommen, daß durch
hartes Aufsetzen auf den Boden, durch Fallenlassen des Schnittgutes
auf die Maschine und oder durch schwingende Blech oder sonstige
Einwirkungen Erschütterungen oder
Schläge
auf den Kleinschütz
ausgeübt
werden. Dabei kann der verhältnismäßig schwere
Einschaltanker infolge seiner Trägheit
relativ zu seiner Spule so verschoben werden, daß dadurch über den Kontaktschieber eine
Kontaktberührung
des Haltestromkreises verursacht wird, so daß der Kleinschütz anzieht
und die Maschine einschaltet, ohne daß der Einschalttaster betätigt wurde.
Dieses unbeabsichtigte Einschalten kann eine erhebliche Gefährdung der die
Maschine bedienenden Person verursachen.
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Bei
einem bekannten Schaltschütz
(
DE 1 161 627 B )
wird die Schocksperre durch ein Sperrglied bewirkt, das im Ruhezustand
in die Polspur des Schaltmagneten ragt. Das Sperrglied wird durch
ein Streufeld des Schaltmagneten im Sinne der Freigabe des Schaltankers
verstellt. Da hierbei keine formschlüssige Betätigung des Sperrgliedes, sondern eine
magnetische Betätigung
erfolgt, kann die Funktion der Schocksperre beeinträchtigt sein,
wenn sich der Bewegung des Sperrgliedes eine erhöhte Reibung entgegensetzt,
die von dem Streufeld des Schaltankers nicht oder nicht ausreichend
oder nur mit Verzögerung überwunden
wird.
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Bei
einem bekannten Kleinschütz
der eingangs genannten Gattung (
DE 3 428 654 A1 ) sind die Sperrglieder an
den beiden Armen eines durch den Einschalttaster bewegbaren Kunststoff-Federbügels angebracht.
Beim Einschalten des Kleinschützes wird
der Federbügel
in solcher Weise seitlich verformt, dass die beiden Sperrglieder
den Einschaltanker freigeben. Um die Sperrglieder außer Eingriff
mit dem Einschaltanker zu bringen, ist zur Verformung des Federbügels ein
verhältnismäßig langer
voreilender Weg des Einschalttasters erforderlich. Außerdem muss
eine verhältnismäßig hohe
Einschaltkraft aufgebracht werden, um den Federbügel zu verformen. Das Federungsverhalten
des Federbügels
und damit die erforderliche Einschaltkraft ist temperaturabhängig, weil
sich die zu verformenden Kunststoffteile bei Wärme und Kälte unterschied lich verhalten.
Die bei Verformung des Federbügels
auftretende Reibung führt
zu Verschleiß.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Kleinschütz mit Betätigungseinrichtung der eingangs
genannten Gattung so auszubilden, dass die Freigabe der Schocksperre
bereits nach einem kurzen voreilenden Weg des Einschalttasters erfolgt
und hierfür keine
wesentlich erhöhte
Einschaltkraft erforderlich ist. Die erforderliche Einschaltkraft
soll insbesondere temperaturunabhängig sein; ein zusätzlicher
Verschleiß soll
weitgehend ausgeschlossen sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das Sperrglied durch die Einschaltwippe betätigbar ist.
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Da
die träge
Masse der federbelasteten Einschaltwippe im Vergleich zu der des
beweglichen Einschaltankers sehr gering ist, wird die Einschaltwippe
durch die auf sie wirkende Federkraft auch dann zuverlässig in
der unbetätigten
Stellung gehalten, wenn heftige Stoßbelastungen oder Erschütterungen
einwirken, die zu einer Relativverschiebung des schweren Einschaltankers
führen
würden.
Dieser wird jedoch durch das Sperrglied gegen eine solche Verlagerung
gesperrt. Erst wenn die Einschaltwippe gegen die auf sie wirkende
Federkraft durch Betätigung
des Einschalttasters aus ihrer unbetätigten Stellung verschwenkt
wird, bringt sie das Sperrglied außer Eingriff mit dem Einschaltanker,
so daß dieser
in seine Einschaltstellung verschoben werden kann. Dadurch ist sichergestellt,
daß es
auch unter der Einwirkung von stoßartigen Belastungen und Erschütterungen
nicht zu einer Kontaktberührung
im Haltestromkreis und einem dadurch verursachten, unbeabsichtigten
Einschalten kommen kann.
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Da
das Sperrglied durch einen Hebelarm der Einschaltwippe bewegt wird,
ist der erforderliche voreilende Weg des Einschalttasters sehr gering.
Da keine elastische Verformung von Bauteilen erforderlich ist, bleibt
die Einschaltkraft gering und unabhängig von der Temperatur. Die
Betätigungseinrichtung ist
weitgehend verschleißfrei.
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Das
vorzugsweise quer zur Bewegungsachse des Einschaltankers bewegbare
Sperrglied greift gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in seiner Sperrstellung hinter eine bei derartigen
Kleinschützen üblicherweise
ohnehin vorhandene stirnseitige Ankerplatte des Einschaltankers. Damit
entfällt
die Notwendigkeit, konstruktive Änderungen
am Einschaltanker vorzunehmen.
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Zweckmäßigerweise
ist das Sperrglied an einer Stirnfläche eines Spulenjochs des Einschaltankers
abstützbar.
Damit wird erreicht, daß die
durch den Einschaltanker auf das Sperrglied ausgeübte Kraft
nicht über
die Lagerung des Sperrgliedes, sondern unmittelbar am Spulenjoch
des Einschaltankers abgestützt
wird. Die Lagerung des Sperrgliedes kann deshalb verhältnismäßig leicht
und einfach ausgeführt
werden.
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Die
Koppelung des Sperrgliedes mit der Einschaltwippe kann in konstruktiv
sehr einfacher Weise dadurch erfolgen, daß das Sperrglied mit einer
ankerseitig von der Einschaltwippe vorspringenden Wippennase in
Eingriff steht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, daß das
Sperrglied Teil eines Sperrhebels ist, der um eine parallel zur
Bewegungsachse des Einschaltankers verlaufende Schwenkachse schwenkbar
ist und mit der Wippennase in Eingriff steht. Der Sperrhebel ermöglicht in konstruktiv
sehr einfacher Weise eine Führung
des Sperrgliedes.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand
weiterer Unteransprüche.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher
erläutert,
das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
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1 einen
Kleinschütz
mit Betätigungseinrichtung
in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt in seinem ausgeschalteten
Ruhezustand,
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2 in
einer Darstellung entsprechend der 1 den Kleinschütz im eingeschalteten
Zustand,
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3 in
einer Darstellung entsprechend der 2 den Kleinschütz im ausgeschalteten
Zustand bei maximal möglicher
Verschiebung des Einschaltankers unter der Einwirkung eines Schocks,
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4 einen
Schnitt längs
der Linie IV-IV in 1,
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5 einen
Schnitt längs
der Linie V-V in 1 und
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6 einen
Schnitt längs
der Linie VI-VI in 2.
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Der
in der Zeichnung dargestellte Kleinschütz 1 weist einen in
einer Spule 2 längs
verschiebbar aufgenommenen Ein schaltanker 3 auf, der über eine Übertragungswippe 4 mechanisch
mit einem Kontaktschieber 5 zu gegenläufigen Verschiebebewegungen
gekoppelt ist. Diese Teile sind in einem Schützgehäuse 6 angeordnet.
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Die
Betätigungseinrichtung 7 des
Kleinschützes 1 weist
eine Tastatur 8 auf, in der ein Ausschalttaster 9 und
ein Einschalttaster 10 angeordnet sind. Ein Aufsatzrahmen 11 ist
auf das Schützgehäuse 6 aufgesetzt
und trägt
die Lagerung für
eine um eine horizontale Schwenkachse schwenkbare Einschaltwippe 12 die
durch eine oder mehrere Druckfedern 13 in ihrer in 1 gezeigten
Ausschaltstellung gehalten wird.
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Bei
seiner Betätigung
drückt
der Einschalttaster 10 mit einem rückseitigen Stößel 14 auf
die Einschaltwippe 12. Diese wirkt mit einer Nocke 15 auf das
stirnseitige Ende des Einschaltankers 3, um diesen in die
in 2 gezeigte Einschaltstellung zu verschieben, wobei über die Übertragungswippe 4 zugleich
auch der Kontaktschieber 5 so zu verschieben ist, daß seine
Schließerkontakte
geschlossen werden. In 2 ist ein Schließerkontakt 16 sichtbar,
der an einer Kontaktfahne 17 zur Anlage kommt. Hierbei handelt
es sich beispielsweise um den Schließerkontakt für den Haltestromkreis
der Spule 2 des Einschaltankers 3.
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Ein
innerhalb des den Einschaltanker 3 und den Kontaktschieber 5 aufnehmenden
Schützgehäuses 6 angeordneter
und in diesem schwenkbar gelagertet Sperrhebel 18 weist
ein Sperrglied 19 auf, das sich im ausgeschalteten Zustand
(1, 4 und 5) zwischen
einer stirnseitigen Ankerplatte 20 des Einschaltankers 3 und
einer Stirnfläche 21 eines Spulenjochs 22 der
Spule 2 befindet.
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Eine
ankerseitig von der Einschaltwippe 12 vorspringende Wippennase 23 ragt
durch eine stirnseitige Öffnung 23a des
Schützgehäuses 6 bis
in den Schwenkweg des Sperrhebels 18. Der Sperrhebel 18 ist
durch eine erste seitliche Gehäuseöffnung 24 in das
Schützgehäuse 6 einsetzbar,
wie man aus 5 erkennt. Der Sperrhebel 18 wird
durch eine Hebelfeder 25 in Richtung auf seine in 5 gezeigte
Sperrstellung gegen die Wippennase 23 gedrückt. Die
Hebelfeder 25 ist durch eine zweite seitliche Gehäuseöffnung 26 in
das Schützgehäuse 6 einsetzbar.
Die erste seitliche Gehäuseöffnung 24 und/oder
die zweite seitliche Gehäuseöffnung 26 sind
durch den die Lagerung der Einschaltwippe 12 aufnehmenden
Aufsatzrahmen 11 überdeckt
und auf diese Weise so verschlossen, daß zum einen die Lagerung des
Sperrhebels 18 und zum anderen die Hebelfeder 25 ohne zusätzliche
Montagemaßnahmen
in ihrer Stellung gehalten werden, nachdem sie von außen durch
die Gehäuseöffnungen 24 bzw. 26 eingesetzt
wurden. Dadurch ist es möglich,
einen Kleinschütz
allein durch das Vorsehen der beiden Gehäuseöffnungen 24 und 26 so
vorzubereiten, daß er
bei der Montage wahlweise mit dem Sperrhebel 18 bestückt werden kann,
wenn dies für
den jeweiligen Einsatzfall erwünscht
ist.
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Beim
Einschaltvorgang werden die Teile des Kleinschützes und der Betätigungseinrichtung
von dem in den 1, 4 und 5 gezeigten
Zustand in den in den 2 und 6 gezeigten
Einschaltzustand gebracht. Durch die Schwenkung der Einschaltwippe 12 drückt die
Wippennase 23 den Sperrhebel 18 so vom Einschaltanker 3 weg,
daß das Sperrglied 19 aus
dem Bereich zwischen der Ankerplatte 20 und der Stirnfläche 21 des
Spulenjochs 22 herausbewegt wird. Der Einschaltanker 3 kann
sich dabei – wie
in 2 gezeigt – bis
in seine äußerste zurückgezogene
Stellung bewegen, um den Kontaktschieber 5 in seine Einschaltstellung
zu bringen.
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Wird
jedoch der verhältnismäßig schwere Einschaltanker 3 durch
Schockeinwirkung infolge seiner Massenträgheit relativ zur Spule 2 bewegt, ohne
daß der
Einschalttaster 10 betätigt
und somit die Einschaltwippe 12 verschwenkt wurde, so sperrt das
in seiner Ausgangsstellung verbleibende Sperrglied 19 des
Sperrhebels 18 die Verschiebung des Einschaltankers 3 in
seine Einschaltstellung. Wie in 3 gezeigt,
kann der Einschaltanker 3 äußerstenfalls eine Stellung
einnehmen, in der sich das Sperrglied 19 zwischen der Ankerplatte 20 und
dem Spulenjoch 22 befindet. Die von der Ankerplatte 20 des Einschaltankers 3 auf
das Sperrglied 19 ausgeübte axiale
Kraft wird dabei an der Stirnfläche 21 des
Spulenjochs 22 abgestützt. 3 zeigt,
daß der
Schließkontakt 16, 17 des
Kontaktschiebers 5 dabei noch geöffnet bleibt.
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Ein
selbsttätiges
Anziehen des Kleinschützes 1 bei
Schockbelastung wird damit wirksam verhindert. Die Feder 13 der
Einschaltwippe 12 ist so ausgelegt, daß die sehr geringe Masse der
Einschaltwippe 12 auch bei einer Schockbelastung die Kraft der
Feder 13 nicht überwindet.
Erst durch ein absichtliches Einschalten durch Drücken auf
den Einschalttaster 10 wird das Sperrglied 19 aus
seiner Sperrstellung weggedrückt,
um den Einschaltanker 3 freizugeben.
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Die
Einschaltwippe 12 hat so viel Bewegungsspiel zum Einschaltanker 3,
daß die
Wippennase 23 den Sperrhebel 18 gerade wegdrückt, wenn
die Ankerplatte 20 den Abstand zum Sperrglied 19 überwunden
hat. Der Sperrhebel 18 hat hierbei noch genügend Platz,
um beim weiteren Eindrücken
des Einschalttasters 10 die Bewegung der Wippennase 23 mitzumachen.
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Nach
dem Loslassen des Einschalttasters 10 schwenkt die Einschaltwippe 12 mit
ihrer Wippennase 23 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Wippennase 23 berührt dabei
die Ankerplatte 20 nicht. Der Sperrhebel 18 legt
sich mit einer Schulter an die Ankerplatte 20 an, und zwar
mit der durch die Hebelfeder 25 unter Berücksichtigung
der Hebelübersetzung
ausgeübten
Kraft. Die Hebelfeder 25 ist so ausgelegt, daß sie nur
den kleinen und leichten Sperrhebel 18 in seiner Stellung
halten muß und
die Bewegung des Einschaltankers 3 nicht behindert.
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Wenn
die Spule 2 abfällt,
wird der Sperrhebel 18 unter der Wirkung seiner Hebelfeder 25 wieder selbsttätig hinter
die Ankerplatte 20 gedrückt
und sperrt den Einschaltanker 3 in der beschriebenen Weise.
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Der
Sperrhebel 18 kann in einen fertig montierten, einsatzfähigen Kleinschütz nachträglich von der
Seite durch die Gehäuseöffnung 24 eingeschoben
und die Hebelfeder 25 durch die Gehäuseöffnung 26 eingesetzt
werden. In dem Schützgehäuse 6 sind
Lagerstellen für
eine Achse 18a des Sperrhebels 18 vorgesehen.
Der Aufsatzrahmen 11, der die Einschaltwippe 12 trägt, sperrt
die Gehäuseöffnung 24 ab
und hält
den Sperrhebel 18 in seiner Position. Ebenso hält der Aufsatzrahmen 6 die
Hebelfeder 25 in ihrer Position.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt
die Einschaltung durch direkte mechanische Einwirkung des Einschalttasters 10 über die
Einschaltwippe 12 auf den Einschaltanker 3. Abweichend
hiervon kann die beschriebene Schocksicherung aber auch eingesetzt
werden, wenn unter Weglassung der Nocke 15 die Einschaltung
elektrisch erfolgt, wobei die Einschaltwippe 12 auf eine
hier nicht dargestellte Schließereinheit
drückt,
die dann den Kleinschütz 1 anziehen
läßt.