DE202007004314U1 - Elektrischer Sensor und Aktor bei maritimen Schaltapparaten - Google Patents

Elektrischer Sensor und Aktor bei maritimen Schaltapparaten Download PDF

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Abstract

Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten – insbesondere den Bereich der Energieversorgung von Schiffs-Containern über schaltbare Container-Steckdosen betreffend –dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Steckeraufnahme um einen die Anschläge und/oder den Stecker erfassenden Schaltsensor ergänzt wird, der über einen dem Leistungsschalter vorgeschalteten Schaltaktor auf den Leistungsschalter wirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten, insbesondere den Bereich der Energieversorgung von Schiffs-Containern über schaltbare Container-Steckdosen.
  • Bei der elektrischen Energieversorgung und elektronischen Überwachung von im besonderen Kühl-Containern an Bord von Schiffen oder an Land im Verladebereich ist es üblich, Einzelsteckverbindungen für beide Funktionen an geeigneter Stelle zu positionieren. In einer nächsten Entwicklungsstufe werden die Einzelsteckdosen in schutzart- und -klassegeeigneten Gehäusen in Mehrfachsteckdosen zusammengefaßt und im Bereich des Container-Aufstellungsbereichs vorgehalten.
  • Auf Grund von internationalen Normen und Bestimmungen unterliegt die elektrische Steckverbindung zur Energieversorgung speziellen Vorschriften, die u.a. besagen, daß die Steckverbindung nur lastfrei getrennt werden darf, d.h. daß während des Steckens oder des Trennens der Steckverbindung der Energiefluß nicht durch die Steckerkontakte derselben beeinflußt wird, sondern die Schalthandlung in einem schaltverhaltenangepaßten Schalter erfolgt, der über die Steckeinrichtung elektrisch und mechanisch verriegelt ist. Vorzugsweise wird als Schalter ein elektrischer Leistungsschalter eingesetzt, der auch einen Überlast- und/oder Kurzschlußschutz aufweisen kann.
  • Weitergehende Entwicklungen bei Container-Steckdosen sehen vor, daß eine mechanische Betätigungsvorrichtung die Schalthandlung bewirkt. Eine mechanische, meist drehbar gelagerte Betätigungsvorrichtung besitzt an den Enden je einen Hebel, der einerseits im Innengehäuse auf die Betätigung des Leistungsschalters wirkt und – nach außen geführt – auf die Verriegelung des Steckers in der Steckdose, so daß der Stecker nicht unter Last gezogen werden kann.
  • Eine weitere Ausführungsform integriert den außen wirkenden Hebel in die Steckvorrichtung derart, daß der gesteckte Stecker in eine Kontaktierungsposition – Schalthandlung – gedreht werden muß und diese Drehung über Gestänge die Freischaltung des Leistungsschalters bewirkt; eine optische Schaltstellungserkennung ist nicht mehr gegeben.
  • Eine weitere Modifikation erfährt die Vorrichtung dadurch, daß – bei Mehrfach-Anordnung der Steckdosen – diese modulartig aufgebaut ist, wobei ein Modul aus Steckdose, Leistungsschalter und mechanischem Schalter gebildet wird.
  • Nach dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Anwendungen bekannt geworden, die sich dem Thema 'Schaltbare Container-Steckdose' widmen. Bezüglich der Würdigung des Stands der Technik wird auf die ausführliche Darstellung in der Hauptanmeldung verwiesen und sich im folgenden auf die Beschreibung der verbesserten Schalthandlung beschränkt.
  • Gemäß Hauptpatent 'Elektrische Zustandsanzeige bei maritimen Schaltapparaten', Patentanmeldung Nr. DE 10 2007 010 193.9 , wird eine elektrische Zustandsanzeige bei maritimen Schaltapparaten, insbesondere den Bereich der Energieversorgung von Schiffs-Containern über schaltbare Container-Steckdosen betreffend, vorgestellt.
  • An dem mehrphasigen elektrischen Aufbau der Container-Steckdose – bestehend aus den Meß- und Prüfpunkten Eingangsspannung, Leistungsschalter und Ausgangsspannung – wird der elektrische Zustand jeder der Phasen an den Meß- und Prüfpunkten oder der zusammengefaßte elektrische Zustand der Phasen an den Meß- und Prüfpunkten 1-phasig abgefragt, verarbeitet und optisch und ggf. akustisch zur Anzeige gebracht.
  • Im folgenden wird der Stand der Technik bezogen auf die Schalthandlung der Container-Steckdose gewürdigt.
  • Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2004 010 818 /internationale Veröffentlichung WO 2006 005 485 stellt eine Vorrichtung zur Betätigung eines in einem Gehäuse angeordneten Leistungsschalters derart vor, daß die Steckeraufnahme einen drehbaren Teil besitzt, der bei Drehbewegung – nur bei eingestecktem mehrpoligen Stecker – über ein Kupplungsstück auf die Schalteinrichtung des Leistungsschalters wirkt. Bei dieser vorgeschlagenen Anordnung entfällt der bisher angewendete zusätzliche, meist als Kipp-/Drehhebel ausgeprägte Schalt- und Kupplungsmechanismus vollständig. Der Stecker kann nur in einer bestimmten Drehlage eingesteckt oder entfernt werden.
  • Nur aus der Drehlage des gesteckten Steckers kann auf den Schaltzustand des Leistungsschalters geschlossen werden; es erfolgt keine weitere Anzeige des Schaltzustands. Weiterhin bleibt es bei einer mechanisch anspruchsvollen Lösung eines auf den Leistungsschalter wirkenden Schalthakens, dessen eine Seite den Kipphebel des Leistungsschalters umfaßt und dessen andere Seite die Kugelschale eines Kugelgelenks bildet. Über die Drehbewegung des Steckers in der Steckeraufnahme vollführt der Schalthaken eine auf den Leistungsschalter wirkende Längsbewegung, die eine Schalthandlung auslöst.
  • Die Lösung setzt weiterhin eine exakte dreidimensionale Anordnung der die Mechanik ausführenden elektrischen Komponenten Steckeraufnahme und Leistungsschalter voraus. Bei der dem Verschleiß unterliegenden mechanischen Verbindung 'Schalthaken', bei einem Verklemmen, Verstauchen oder Verbiegen kommt es zum Erliegen der Ausführung der Schalthandlung.
  • Die französische Anmeldung FR 2 734 668 offenbart eine hochstromige Steckdose mit einem integrierten als Unterbrecher ausgeführten Schutzschalter, wobei die Stromdurchlaßschaltung durch Drehen in Position gebracht wird.
  • Die vollständige Schutzschaltung der Hauptstromleitung ist in der Steckdose verbaut und wird durch Drehen aktiviert.
  • Ein ebensolche Vorrichtung ist in der französischen Anmeldung FR 2 253 292 vorgestellt, jedoch wird hier die Lage des Steckers zwecks Schattens in der Längsachse versetzt.
  • Der Kontaktsatz für die Hauptstromleitung ist hier ebenfalls in der Steckeraufnahme integriert.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift DE 2 104 364 offenbart eine elektrische Rundsteckvorrichtung, bestehend aus Stecker und Steckdose mit zugeordneter Schalteinrichtung und Schalter. Die Steckdose ist als drehbar gelagerte Steckdose und zugleich als Drehschalter ausgebildet. Unterhalb der Steckdose ist ein mehrphasiger Stufenschalter angeordnet, wobei über den gesteckten und drehbar gelagerten Stecker ein Mitnehmer auf die Schaltachse des mehrphasigen Stufenschalters wirkt.
  • Der Stufenschalter liegt in der Hauptstromleitung zwischen Zuleitung und Verbraucher.
  • Allen vorgestellten Container-Steckdosenlösungen gereicht zum Nachteil, daß die elektrische Zustandsanzeige nur unzureichend ausgeprägt ist – sowohl auf der Primär- als auch auf der Sekundärseite der Container-Steckdose. Alle vorgestellten Veröffentlichungen eignen sich nur bedingt oder gar nicht für den spezifischen Einsatz als Container-Steckdose mit elektrischer Schalthandlung und Zustandsanzeige.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 – eine Container-Steckdose mit elektrischem Schaltsensor und -aktor – unabhängig, für möglichst universellen Einsatz zu schaffen, die obigen Nachteile zu verbessern, die Vielzahl möglicher Ausführungen zu reduzieren und damit die Herstellung und die Lagerhaltung zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Steckeraufnahme wird um einen Anschläge und/oder Stecker erfassenden Schaltsensor ergänzt, der über einen dem Leistungsschalter vorgeschalteten Schaltaktor auf den Leistungsschalter wirkt.
  • Ein weiterer Vorteil der erfinderischen Neuheit ist dadurch gegeben, daß die drehbare Steckeraufnahme um einen die Anschläge und den Stecker erfassenden Schaltsensor ergänzt wird, der direkt auf den Leistungsschalter wirkt.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die drehbare Steckeraufnahme um einen die Anschläge und den Stecker erfassenden Schaltsensor ergänzt wird und eine optische und/oder akustische Zustandsanzeige der elektrischen Größen vorsieht.
  • Der vorgestellten Erfindung gereicht gegenüber den oben vorgestellten Applikationen zum Vorteil, daß dem Bedienpersonal vor der Einleitung einer Schalthandlung die Möglichkeit gegeben wird, seine eigenen Maßnahmen vor, während und nach Einleitung der Schalthandlung zu prüfen. Der elektrische Schaltsensor und -aktor schließt die Nachteile der mechanischen Lösung aus, die geometrische Anordnung der elektrischen Komponenten ist nicht mehr von der Mechanik abhängig und kann wahlfrei im Gehäuse plaziert werden.
  • Die elektrische Zustandsanzeige ist ergonomisch so gestaltet, daß sie von dem zuständigen Schiffspersonal leicht erlernt und bedient werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil der erfinderischen Neuheit ist dadurch gegeben, daß der Bediener nach Inbetriebnahme der Container-Steckdose eine leichte Übersichtlichkeit über das Gesamtsystem behält, was insofern von besonderer Bedeutung ist, da sich bei den elektrisch versorgten, zu überwachenden Containern um Transporte mit sensiblem Transportgut handelt und andererseits das Schiffspersonal international besetzt ist.
  • Die elektrisch optische und/oder akustische Zustandsdarstellung hat gegenüber der mechanischen den Vorteil, daß sie auch bei schlechter Sicht oder Dunkelheit wahrnehmbar ist.
  • Die Anwendung der Erfindung hat allgemeingültigen Charakter und eignet sich für alle leistungs- und/oder schutzgeschalteten elektrischen Systeme.
  • Die Herstellbarkeit der Container-Steckdose mit elektrischer Schalthandlung und Zustandsanzeige mit branchenüblichen Technologien, Betriebsmitteln und Anlagen, Einrichtungen und Werkzeugen ist gegeben. Die Herstellkosten der erfindungsgemäßen Container-Steckdose liegen deutlich unter den Herstellkosten vergleichbarer mechanisch geschalteter Container-Steckdosen.
  • Unabhängig von den charakteristischen Forderungen an Komponenten elektrischer Schiffsausrüstung wie Temperaturstabilität – auch bei Wechseleinsätzen – Einsatz selbstverlöschender Materialien – über die Schwerentflammbarkeit hinaus – vibrationsfeste Werkstoffe und Verbindungstechnik – sind die Drehstromnetze vom Generator kommend 3-phasig mit oder ohne Nulleiter mit oder ohne Schutzleiter verlegt. Die Netze werden erdschlußüberwacht; meßtechnische Einrichtungen dürfen einen Fehlerstrom von < 30 mA nicht überschreiten. Der Abgriff von Spannungen wie Phase gegen Phase im Drei-Leiter-Netz und 230 V gegen den künstlichen Sternpunkt sind möglich.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands werden im folgenden näher erläutert.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der elektrische Schaltsensor aus einem Reed-Relais in Verbindung mit einem Permanentmagneten besteht. Das bewegliche Drehteil der Steckeraufnahme wird mit dem Permanentmagneten dauerhaft ausgestattet; wird das Drehteil mit Hilfe des mehrpoligen Steckers in Richtung 'Ein – 1' gedreht, wirkt der Permanentmagnet auf das Reed-Relais und bewirkt dessen Schalten. Diese Einschaltschwelle wirkt direkt oder über einen Schaltaktor indirekt auf den Leistungsschalter, mit oder ohne Selbsthaltung.
  • Bei der 'Aus – 0'-Schaltung wird das magnetische Feld des Dauermagneten durch Zurückdrehen dem Reed-Kontakt entzogen; der Kontakt öffnet sich und wirkt direkt oder indirekt auf den Leistungsschalter.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht den Einsatz eines Stecker-Zusatzkontakts vor. Der Stecker-Zusatzkontakt wirkt mechanisch – durch Öffnen und/oder Schließen eines mechanischen Kontakts der Steckeraufnahme – oder elektrisch – über eine elektrische Verbindung zwischen Stecker und Steckeraufnahme direkt oder indirekt auf den Leistungsschalter. Der Zustand 'Steckeraufnahme mit oder ohne Stecker' wird detektiert und bewirkt direkt oder indirekt über den Schaltaktor das 'Ein – 1'- oder 'Aus – 0'-Schalten des Leistungsschalters.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wirkt das bewegliche elektrisch leitende Drehteil der Steckeraufnahme wie eine Kurzschlußbrücke auf die Widerstandskombination einer Brückenschaltung, wobei ein Brückenzweig durch einen Widerstands-Bahnsensor abgebildet wird. Die Verstimmung der elektrischen Brücke ist ein Maß für die Winkelposition des Drehschalters und somit ein Maß für die Einleitung der Schalthandlung über den Leistungsschalter.
  • Beim Wienbrücken-RC-Oszillator – Widerstands-Frequenz-Wandlung – ist der Sensor als Widerstandsbrücke geschaltet, die die Frequenz des Oszillators bestimmt. Die Schwingfrequenz ist von der Brückenverstimmung ΔR abhängig, also f[Hz] = f1 (φ) = f1'(ΔR).
  • Das beweglich gelagerte Drehteil der Steckeraufnahme ist mit einem optischen Spiegel ausgerüstet und wirkt auf die je statische Sende- und Empfangsdiode eines optischen Systems sichtbaren oder nicht sichtbaren Lichts. Hat die gedrehte Steckeraufnahme eine bestimmte Position erreicht – die Schaltposition – schaltet die Empfängerdiode durch und bewirkt direkt oder indirekt die Schalthandlung.
  • Eine weitere Ausprägungsform der erfinderischen Neuheit ist dadurch gegeben, daß der Empfänger statt einzeln mehrfach und/oder differential angeordnet wird, dadurch ist durch Auswertung der Mehrinformation – nicht nur die Schalthandlung selbst – sondern auch die Feststellung der Drehrichtung möglich.
  • Eine weitere Ausprägung der Erfindung sieht vor, daß die Oszillator-Brücke induktiv, kapazitiv und/oder optisch abgeglichen werden kann.
  • Als Geber für den induktiven RL-Abgleich – Widerstands/Induktivitäts-Frequenz-Wandlung – kommen die Magnetosensoren Hallelement, Feldplatte, Magnetodiode, oder Magnetotransistor oder Kupfer (Cu)-Spule zum Einsatz.
  • Die Hallspannung UH ist in erster Näherung linear von der Größe des Magnetfelds B abhängig, wobei bei Richtungsumkehr auch die Hallspannung ihr Vorzeichen wech selt. Die Temperaturabhängigkeit ist durch den Hallkoeffizienten RH gegeben, der bei größer werdender Temperatur fällt. Bei Annäherung eines Eisen (Fe)-Stücks oder eines Magneten an ein Hallelement sind bei Einzel- oder Differentialanordnung über die Hallspannungsänderung eindeutige Signale auszuwerten. Mittels über der Drehachse mit ausgeprägt geformten Zähnen angeordneten Hallelementen wird die sinusförmige Hallspannung durch einen Schmitt-Trigger in Rechtecksignale umgeformt, die eine eindeutige Stellungsbeschreibung abgeben und eine Schalthandlung veranlassen.
  • Der Widerstand RB eines Halbleiterplättchens wird durch ein transversal zum Stromfluß 1 angelegtes Magnetfeld B vergrößert, wobei die Richtung des Magnetfelds nicht berücksichtigt wird. Das Magnetfeld steht senkrecht zu den Strombahnen und erreicht dann eine maximale Änderung des elektrischen Widerstands. Während beim Hallelement die Struktur möglichst lang und schmal sein soll, muß bei der Feldplatte für eine große Widerstandsänderung bei Anlegen eines Magnetfelds der Halbleiter möglichst kurz und breit sein. Der Verlauf der Widerstandsänderung RB/R0 in Abhängigkeit von einem Verdrehungswinkel zu einem Magnetfeld B ist nahezu sinusförmig; dadurch ist die Position zur Einleitung einer Schalthandlung eindeutig gegeben.
  • Die Magnetodiode nutzt die Ablenkung von Ladungsträgern eines i-leitenden Bereichs einer Halbleiterdiode in Gebiete niedriger und hoher Rekombination durch ein Magnetfeld aus. Bei positivem Magnetfeld +H werden die Ladungsträger nach Injektion durch den p+, i-Kontakt in das i-Gebiet zur Oberfläche abgelenkt und haben dort eine geringere Lebensdauer – höhere Rekombination – was zu einer Stromerhöhung führt. Durch Umdrehen des Magnetfelds auf -H wird der Vorgang umgekehrt. Die Magnetodiode spricht auf die Richtung des Magnetfelds an, in dem die Durchlaßkennlinie nach größeren oder kleineren Strömen verschoben wird. Die Empfindlichkeit der Magnetodiode erhöht sich bei hohen Strömen und ist bei unterschiedlicher Richtung des Magnetfelds auch unterschiedlich.
  • Ladungsträger erfahren im Magnetfeld eine Ablenkung, wenn Magnetfeld und elektrisches Feld nicht in eine Richtung wirken. Das wird für den Magnetotransistor, der in Bipolar- oder Unipolarbauweise ausgeführt sein kann, ausgenutzt, in dem der Emitterstrom in Richtung Kollektor bzw. der Drainstrom in Richtung Source durch das Magnetfeld B abgelenkt wird. Liegt das elektrische Feld in x-Richtung, das magnetische Feld in z-Richtung, werden die Ladungsträger in y-Richtung abgelenkt – Lorentz-Kraft. Der Ablenkwinkel Θ hängt dabei von den Strömen Iy und Ix sowie von der Flußdichte Bx des Magnetfelds in z-Richtung ab tan Θ ∼ Bz.
  • Der induktive Sensor ist derart gestaltet, daß durch die Drehbewegung der Steckeraufnahme magnetische Feldlinien geschnitten werden oder die Induktivität/Permeabilität geändert wird.
  • Das Schneiden von magnetischen Feldlinien setzt ein magnetisches Feld voraus, welches entweder durch eine stromdurchflossene Spule oder durch einen Permanentmagneten erzeugt wird, wobei der Permanentmagnet Teil der drehbaren Steckeraufnahme sein kann. Die magnetischen Feldlinien des Permanentmagneten schneiden die Windungen der Cu-Spule und induzieren in derselben eine elektrische Spannung, die als Schaltsignal ausgewertet wird.
  • Umgekehrt kann auch das Drehteil Träger einer messenden Cu-Spule sein. Weiterhin kann ein mit der drehbaren Steckeraufnahme verbundenes Fe-Stück durch die Drehbewegung die Induktivität einer Cu-Spule verändern, wobei die Induktivitätsänderung als Schalthandlung verstanden und dieselbe eingeleitet wird.
  • Der kapazitive Sensor ist derart gestaltet, daß durch die Drehbewegung der Steckeraufnahme elektrische Feldlinien geschnitten werden oder die Kapazität/Dielektrizität geändert wird.
  • Das elektrische Feld baut sich zwischen den Platten beliebiger Geometrie eines Kondensators auf. Änderungen dieses Feldes auf Grund von äußerlichen Einwirkungen bedeuten eine Verstimmung eines eingeschwungenen Zustands, der meßtechnisch erfaßt und als Schalthandlung ausgewertet werden kann.
  • Wird das Drehteil der Steckeraufnahme Teil des Kondensators – als Elektrode oder als Dielektrikum – so bewirkt eine Lageänderung des Drehteils eine meßtechnisch erfaßbare und die Schalthandlung anstoßende Kapazitätsänderung oder Änderung des Dielektrikums.
  • Eine weitere Möglichkeit der Ausführung der Schalthandlung ist mit Hilfe der Optik gegeben, z.B. in Form einer Reflex-Lichtschranke. Dabei gehen von einer Lichtquelle sichtbaren oder nicht sichtbaren Lichts optische Signale auf einen Empfänger, der je nach Auswertung eine Schalthandlung auslöst. Der Weg vom Sender zum Empfänger kann über Spiegel erfolgen, die wiederum Teil der drehbaren Steckeraufnahme sind und erst im gedrehten Zustand das Signal reflektieren und die Schalthandlung freigeben.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche; die zahlreichen Möglichkeiten und Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl der Schutzrechtsansprüche wider.

Claims (15)

  1. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten – insbesondere den Bereich der Energieversorgung von Schiffs-Containern über schaltbare Container-Steckdosen betreffend –dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Steckeraufnahme um einen die Anschläge und/oder den Stecker erfassenden Schaltsensor ergänzt wird, der über einen dem Leistungsschalter vorgeschalteten Schaltaktor auf den Leistungsschalter wirkt.
  2. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Steckeraufnahme um einen die Anschläge und/oder den Stecker erfassenden Schaltsensor ergänzt wird, der direkt auf den Leistungsschalter wirkt.
  3. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Steckeraufnahme um einen die Anschläge und den Stecker erfassenden Schaltsensor ergänzt wird und eine optische und/oder akustische Zustandsanzeige der elektrischen Größen vorsieht.
  4. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schaltsensor aus einem Reed-Relais in Verbindung mit einem Permanentmagneten besteht, wobei das bewegliche Drehteil der Steckeraufnahme mit dem Permanentmagneten dauerhaft so ausgestattet wird, daß – in der 'Ein – 1'-Stellung – der Permanentmagnet auf das Reed-Relais wirkt und dessen Schalten bewirkt und die Einschaltschwelle direkt oder über einen Schaltaktor indirekt auf den Leistungsschalter wirkt – mit oder ohne Selbsthaltung – und – in der 'Aus – 0'-Stellung – das magnetische Feld des Permanentmagneten dem Reed-Kontakt entzogen wird, dessen Kontakt sich öffnet und direkt oder indirekt auf den Leistungsschalter wirkt.
  5. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stecker-Zusatzkontakt mechanisch – durch Öffnen und/oder Schließen eines mechanischen Kontakts der Steckeraufnahme – oder elektrisch – über eine elektrische Verbindung zwischen Stecker und Steckeraufnahme direkt oder indirekt auf den Leistungsschalter wirkt, wobei der Zustand 'Steckeraufnahme mit oder ohne Stecker' detektiert wird und direkt oder indirekt über den Schaltaktor das 'Ein – 1'- oder 'Aus – 0'-Schalten des Leistungsschalters bewirkt.
  6. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche elektrisch leitende Drehteil der Steckeraufnahme wie eine Kurzschlußbrücke auf die Widerstandskombination einer Brückenschaltung wirkt, wobei ein Brückenzweig durch einen Widerstands-Bahnsensor abgebildet wird und die Verstimmung der elek trischen Brücke ein Maß für die Winkelposition des Drehschalters und somit ein Maß für die direkte oder indirekte Einleitung der Schalthandlung ist.
  7. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wienbrücken-RC-Oszillator – Widerstands/Kapazitäts-Frequenz-Wandlung – der Positionssensor des Drehteils der Steckeraufnahme auf eine Widerstandsbrücke wirkt und die Frequenz des Oszillators bestimmt, wobei die Schwingfrequenz von der Brückenverstimmung abhängig ist.
  8. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das beweglich gelagerte Drehteil der Steckeraufnahme mit einem optischen Spiegel ausgerüstet ist, auf den je eine statische Sende- und Empfangsdiode eines optischen Systems sichtbaren oder nicht sichtbaren Lichts so wirkt, daß die gedrehte Steckeraufnahme bei Erreichen einer bestimmten Position – der Schaltposition – die Empfängerdiode über Spiegel und Sendediode optisch durchschaltet und somit direkt oder indirekt die Schalthandlung bewirkt.
  9. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger statt einzeln mehrfach und/oder differential angeordnet wird, wobei durch Auswertung der zusätzlichen Signale Mehrinformation entsteht, die nicht nur die Schaltstellung selbst, sondern auch die Feststellung der Drehrichtung ermöglicht.
  10. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltsensor im drehbaren Teil aus einem Eisen (Fe)-Stück oder einem Magneten und im Stator aus einem Hallelement besteht, wobei bei Annäherung eines Eisen (Fe)-Stücks oder eines Magneten an ein Hallelement bei Einzel- oder bei Differentialanordnung über die Hallspannungsänderung eindeutige Signale ausgewertet werden, die mittels über der Drehachse mit ausgeprägt geformten Zähnen angeordneten Hallelementen die sinusförmige Hallspannung durch einen Schmitt-Trigger in Rechtecksignale umgeformt, eine eindeutige Stellungsbeschreibung abgeben und eine Schalthandlung veranlassen.
  11. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Feld eines mit einem Permanent- oder Elektromagneten ausgestatteten Drehteils der Steckeraufnahme auf einen magnetischen Sensor in Form einer Feldplatte, einer Magnetodiode oder eines Magnetotransistors derart wirkt – wobei die Anordnung von Magnet und Sensor auch umkehrbar ist – daß bei Bewegung des Drehteils eine direkte oder indirekte Schalthandlung erfolgt.
  12. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Feld eines mit einem Permanent- oder Elektromagneten ausgestatteten Dreh teils der Steckeraufnahme auf eine elektrische Spule nach dem Induktionsgesetz wirkt – wobei die Anordnung von Magnet und Spule auch umkehrbar ist – daß bei Bewegung des Drehteils eine direkte oder indirekte Schalthandlung erfolgt.
  13. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der drehbaren Steckeraufnahme verbundenes Eisen (Fe)-Stück durch die Drehbewegung die Induktivität einer Kupfer (Cu)-Spule derart verändert, daß die Induktivitätsänderung als Schalthandlung verstanden wird und dieselbe einleitet.
  14. Elektrischer Schaltsensor und -aktor bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil oder Teile des Drehteils der Steckeraufnahme Teil eines Kondensators werden – als Elektrode oder als Dielektrikum – bewirkt eine Lageänderung des Drehteils eine meßtechnisch erfaßbare und die Schalthandlung anstoßende Kapazitätsänderung oder Änderung des Dielektrikums.
  15. Elektrischer Zustandsanzeige bei maritimen Schaltapparaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Form einer Reflex-Lichtschranke von einer Lichtquelle sichtbaren oder nicht sichtbaren Lichts optische Signale auf einen Empfänger treffen, der nach Auswertung eine Schalthandlung auslöst, wobei der Weg von der Lichtquelle zu dem Empfänger über optische Spiegel erfolgen, die wiederum Teil der drehbaren Steckeraufnahme sind und erst im gedrehten Zustand das Signal reflektieren und die Schalthandlung freigeben.
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DE202008008392U1 (de) 2008-06-16 2008-11-27 Hidde, Axel R., Dr. Leuchtmodul für optische Zustandsanzeigen maritimer Schaltapparate
DE102008028227A1 (de) 2007-03-02 2009-12-17 Hidde, Axel R., Dr. Ing. Leuchtmodul für optische Zustandsanzeigen maritimer Schaltapparate

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