DE212013000170U1

DE212013000170U1 - Vorrichtung für einen Trennschalter und Gehäuseteil zum Einbau in eine solche Vorrichtung

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Publication number: DE212013000170U1
Application number: DE201321000170
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-03-26
Anticipated expiration: 2023-07-26
Also published as: AT513044A4; WO2014019006A1; AT513044B1

Abstract

Vorrichtung (1) für einen Trennschalter, insbesondere Lasttrennschalter (2), mit einem zur Aufnahme des Trennschalters vorgesehenen Gehäuse (3) und mit einem Betätigungselement (4), das zumindest zwischen einer ersten Schalterstellung, vorzugsweise einer Ein-Stellung des Trennschalters, und einer zweiten Schalterstellung, vorzugsweise einer Aus-Stellung des Trennschalters, beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) eine Aufnahmeöffnung (27) zur lösbaren Anordnung eines Anschlagelements (28) aufweist, mit welchem die Bewegung des Betätigungselements (4) auf das Erreichen der ersten und/oder zweiten Schalterstellung begrenzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Trennschalter, insbesondere Lasttrennschalter, mit einem zur Aufnahme des Trennschalters vorgesehenen Gehäuse und mit einem Betätigungselement, das zumindest zwischen einer ersten Schalterstellung, vorzugsweise einer Ein-Stellung des Trennschalters, und einer zweiten Schalterstellung, vorzugsweise einer Aus-Stellung des Trennschalters, beweglich ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Gehäuseteil zum Einbau in eine Vorrichtung für einen Trennschalter, welche Vorrichtung ein zur Aufnahme des Trennschalters vorgesehenes Gehäuse und ein Betätigungselement, das zumindest zwischen einer ersten Schalterstellung, vorzugsweise einer Ein-Stellung des Trennschalters, und einer zweiten Schalterstellung, vorzugsweise einer Aus-Stellung des Trennschalters, beweglich ist, aufweist.
Im Stand der Technik sind verschiedenste Trennschalter bekannt, welche zumindest eine Ein-Stellung und eine Aus-Stellung aufweisen. Darüber hinaus sind auch Schalter mit einer dritten Schalterstellung bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 39 18 102 A1 einen Lasttrennschalter, welcher von der Aus-Stellung im Uhrzeigersinn in die Ein-Stellung sowie gegen den Uhrzeigersinn in eine Erdungsstellung verschieblich ist. Hiefür weist der Lasttrennschalter eine Antriebsscheibe mit einem Längsschlitz auf, in welchem eine Betätigungswelle gelagert ist.
Die DE 60 2005 006 077 T2 beschreibt weiters eine mechanische Steuereinrichtung für einen gasisolierten Schutz- oder Trennschalter mit drei Schaltstellungen (Schließ-, Offen- und Erdungsstellung), wobei ein spezieller Moduswählhebel vorgesehen ist.
Nachteilig am Stand der Technik ist es, dass das Schaltergehäuse auf eine bestimmte Anzahl von Schalterstellungen festgelegt ist. Somit müssen für die verschiedenen Schalter eigene Schaltergehäuse produziert werden. Demnach wäre es wünschenswert, wenn die Produktion der Schalter vereinfacht und somit Kosten gespart werden könnten.
Somit hat die Erfindung zum Ziel, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche mit möglichst geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand an verschiedene Schaltertypen angepasst werden kann. Darüber hinaus soll ein Gehäuseteil der eingangs angeführten Art geschaffen werden, welches zum Einbau in eine solche Vorrichtung eingerichtet ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass das Gehäuse eine Aufnahmeöffnung zur lösbaren Anordnung eines Anschlagelements aufweist, mit welchem die Bewegung des Betätigungselements auf das Erreichen der ersten und/oder zweiten Schalterstellung begrenzbar ist.
Demnach weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Aufnahmeöffnung auf, in welche ein entsprechendes Anschlagelement aufnehmbar ist. Im montierten Zustand bewirkt die Anordnung des Anschlagelements, dass die Bewegung des Betätigungselements auf das Erreichen der ersten bzw. zweiten Schalterstellung begrenzt wird. In der Schalterstellung liegt das Anschlagelement an einer entsprechenden Anschlagfläche des Gehäuses an, so dass das Betätigungselement gegen eine fortgesetzte Bewegung in Betätigungsrichtung gesperrt ist. Demgegenüber kann das Betätigungselement in Betätigungsrichtung über die erste und/oder zweite Schalterstellung hinaus bewegt werden, wenn die Aufnahmeöffnung nicht mit einem Anschlagelement besetzt ist. Demnach ist das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung so gestaltet, dass das Betätigungselement im montierten Zustand des Anschlagelements beim Erreichen der ersten bzw. zweiten Schalterstellung anschlägt, wogegen die Bewegung des Betätigungselements im demontierten Zustand des Anschlagelements über die erste bzw. zweite Schalterstellung hinaus freigegeben ist. Diese Ausführung hat insbesondere den Vorteil, dass das Gehäuse im montierten Zustand des Anschlagelements für eine erste, geringere Anzahl von Schalterstellungen, insbesondere zwei Schalterstellungen, und im demontierten Zustand des Anschlagelements für eine zweite, höhere Anzahl von Schalterstellungen, insbesondere drei Schalterstellungen, eingerichtet ist. Somit ist das Gehäuse vorteilhafterweise zur Verwendung mit verschiedenen Schaltertypen geeignet, welche sich in der Anzahl der Schalterstellungen unterscheiden. Für die Zwecke dieser Offenbarung bezieht sich der Begriff Schalterstellung auf eine definierte Stellung des Schalters, welcher eine bestimmte Funktion zugewiesen ist. Demnach weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise eine hohe Variabilität auf. Darüber hinaus können in der Fertigung beträchtliche Einsparungen und Vereinfachungen erzielt werden. Zur Anpassung der Produktion an den Schaltertyp wird die Aufnahmeöffnung wahlweise mit einem Anschlagelement besetzt oder freigelassen. Somit sind vorteilhafterweise nur geringfügige Modifikationen am Gehäuse erforderlich, um das Gehäuse für verschiedene Schaltertypen einzurichten. Anders als beim Stand der Technik ist es daher nicht erforderlich, das Gehäuse für jeden Schaltertyp völlig neu zu gestalten. Somit kann das Gehäuse erfindungsgemäß mit konstruktiv einfachen Mitteln an die Anzahl der verfügbaren Schalterstellungen angepasst werden, indem in der Produktion die Aufnahmeöffnung mit dem Anschlagelement besetzt wird oder freigelassen wird. Aufgrund der lösbaren bzw. demontierbaren Anordnung des Anschlagelements in der Aufnahmeöffnung kann der konstruktive und fertigungstechnische Aufwand für die Anpassung des Gehäuses gering gehalten werden.
Um die Bewegung des Betätigungselements mit Hilfe des Anschlagelements zu begrenzen, ist es von Vorteil, wenn ein erster Gehäuseteil, welcher die Aufnahmeöffnung zur Anordnung des Anschlagelements aufweist, und ein zweiter Gehäuseteil, welcher zumindest eine dem Anschlagelement zugeordnete Anschlagfläche aufweist, vorgesehen sind, welche Gehäuseteile mittels des Betätigungselements relativ zueinander beweglich sind. Bevorzugt ist das die Aufnahmeöffnung aufweisende erste Gehäuseteil mit dem Betätigungselement gekoppelt, so dass die Bewegung des Betätigungselements auf das erste Gehäuseteil übertragen wird. Das zweite Gehäuseteil mit der Anschlagfläche für das Anschlagelement ist stillstehend angeordnet. Selbstverständlich kann die Anordnung von Aufnahmeöffnung und Anschlagfläche am beweglichen bzw. stillstehenden Gehäuseteil auch vertauscht sein.
Um die Anordnung des Anschlagelements in der Aufnahmeöffnung möglichst einfach zu gestalten, ist es günstig, wenn die Aufnahmeöffnung für eine Steckverbindung mit dem Anschlagelement eingerichtet ist. Zur Herstellung der Steckverbindung wird das Anschlagelement in die Aufnahmeöffnung geschoben. Die Steckverbindung ist vorzugsweise werkzeuglos lösbar. Das Anschlagelement ist vorzugsweise kraftschlüssig innerhalb der Aufnahmeöffnung aufnehmbar. Es kann jedoch auch eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein.
Um die Position des Anschlagelements relativ zur Aufnahmeöffnung festzulegen, ist es günstig, wenn eine die Aufnahmeöffnung begrenzende Gehäusewand und/oder das Anschlagelement Haltemittel zur Halterung des Anschlagelements innerhalb der Aufnahmeöffnung aufweist. Wenn die Aufnahmeöffnung für eine Steckverbindung mit dem Anschlagelement eingerichtet ist, kann durch die Haltemittel ein ungewolltes Herauslösen des Anschlagelements aus der Aufnahmeöffnung verhindert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist weiters vorgesehen, dass die Haltemittel einen Press- bzw. Klemmsitz des Anschlagelements innerhalb der Aufnahmeöffnung bewirken, so dass das Anschlagelement im montierten Zustand in Einsteckrichtung fixierbar ist. Hiermit kann verhindert werden, dass die Steckverbindung ungewollt gelockert bzw. gelöst wird.
Zur Sicherung des Anschlagelements in der Aufnahmeöffnung ist es insbesondere günstig, wenn die Haltemittel zumindest einen Vorsprung aufweisen. Der Vorsprung bewirkt vorzugsweise einen Presssitz innerhalb der Öffnung. Demnach ist der Vorsprung des Anschlagelements bei dieser Ausführung als Abscherrippe ausgeführt. Die Anordnung des Vorsprungs an der Gehäusewand bzw. am Anschlagelement ist selbstverständlich vertauschbar. Der Vorsprung erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung der Aufnahmeöffnung, welche im Fall einer Steckverbindung mit der Einsteckrichtung zusammenfällt.
Zur Halterung des Anschlagelements ist es von Vorteil, wenn die Aufnahmeöffnung im Querschnitt im Wesentlichen komplementär zum Anschlagelement geformt ist. Hiermit kann einerseits ein guter Halt des Anschlagelements erzielt werden; zudem können für Verschmutzungen anfällige Zwischenräume weitgehend vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die Aufnahmeöffnung zur lösbaren Anordnung eines im Wesentlichen zylindrischen Anschlagelements im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig. Diese Ausgestaltung zeichnet sich einerseits durch einen besonders geringen Materialaufwand aus, so dass eine kostengünstige Anpassung des Gehäuses an verschiedene Schaltertypen ermöglicht wird. Zudem ist die Verwendung eines zylindrischen bzw. stiftförmigen Anschlagelements insbesondere dann von Vorteil, wenn das Anschlagelement bei der Überführung des Betätigungselements zwischen den Schalterstellungen eine Drehbewegung ausführt. Selbstverständlich kann das Anschlagelement auf vielfältige Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann das Anschlagelement im Querschnitt rechteckig, insbesondere quadratisch, oder oval sein.
Um eine Relativbewegung zwischen den Gehäuseteilen freizugeben, weist das zweite Gehäuseteil bevorzugt einen Längsschlitz zur Freistellung der Bewegung des Anschlagelements zwischen erster und zweiter Schalterstellung auf. Demnach wird das Anschlagelement innerhalb des Längsschlitzes verschoben, wenn das Betätigungselement zwischen den einzelnen Schalterstellungen bewegt wird.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn zumindest ein Ende des Längsschlitzes als Anschlagfläche für das Anschlagelement ausgebildet ist. Beim Erreichen der ersten bzw. zweiten Schalterstellung schlägt das Anschlagelement am Ende des Längsschlitzes an, so dass das Betätigungselement gegen eine fortgesetzte Bewegung in Betätigungsrichtung gesperrt ist. Vorzugsweise sind beide Enden des Längsschlitzes als Anschlagflächen ausgebildet, welche der ersten bzw. der zweiten Schalterstellung zugeordnet sind. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungen, bei welchen das Anschlagelement nur eine Schalterstellung, d. h. die erste oder die zweite Schalterstellung, festlegt, wobei die jeweils andere Schalterstellung mit Hilfe eines dauerhaften Anschlags im Gehäuse begrenzt wird.
Zum Schalten des Trennschalters ist es günstig, wenn das Betätigungselement einen drehbar gelagerten Drehgriff aufweist, dessen Verdrehung mittels des Anschlagelements auf das Erreichen der ersten bzw. zweiten Schalterstellung begrenzbar ist. Die Verdrehung des Betätigungselements kann hierbei, bevorzugt mittels eines Sprungschaltwerks, auf die beweglichen Schaltkontakte des Trennschalters übertragen werden, um je nach Schaltzustand eine Verbindung zu den feststehenden Schaltkontakten herzustellen bzw. zu trennen. Alternativ kann das Betätigungselement einen längsverschieblichen Schieber aufweisen, um die Überführung zwischen den Schalterstellungen zu bewirken.
Zur Übertragung der Bewegung des Drehgriffs ist es von Vorteil, wenn der Drehgriff mit einer Antriebswelle gekoppelt ist, mit welcher die Gehäuseteile relativ zueinander verdrehbar sind. Die Ausgestaltung dieser Antriebswelle, welche in einer Lageröffnung des Gehäuses lagerbar ist, ist im Stand der Technik an sich bekannt, so dass sich nähere Ausführungen dazu erübrigen können.
Bei einer Ausführung des Betätigungselements als Drehgriff ist es günstig, wenn der Längsschlitz des zweiten Gehäuseteil zur Freistellung der Drehbewegung des Anschlagelements bogenförmig gekrümmt ist. Im Fall eines Schiebers als Betätigungselement ist vorzugsweise ein geradliniger Längsschlitz vorgesehen, um eine Längsverschiebung des Anschlagelements freizustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das Betätigungselement im montierten Zustand des Anschlagelements genau zwei Schalterstellungen und im demontierten Zustand des Anschlagelements zumindest drei Schalterstellungen auf. Demnach ist das Betätigungselement in einem vom Anschlagelement freien Zustand der Aufnahmeöffnung in eine dritte Schalterstellung beweglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die erste Schalterstellung eine Ein-Stellung, in welcher der Trennschalter eingeschaltet ist, und die zweite Schalterstellung eine Aus-Stellung, in welcher der Trennschalter ausgeschaltet ist.
Als dritte Schalterstellung ist bevorzugt eine Sicherungs-Aus-Stellung vorgesehen, wobei das Gehäuse bzw. das Betätigungselement Sicherungsmittel aufweist, mit welchen das Betätigungselement in der Sicherungs-Aus-Stellung gegen eine Überführung des Betätigungselements in die Aus-Stellung bzw. Ein-Stellung sperrbar ist. Demnach weist das Betätigungselement bei dieser Ausführung zusätzlich zur Ein- bzw. Aus-Stellung eine Sicherungs-Aus-Stellung auf, in welcher das Betätigungselement blockiert werden kann. Hierfür weist das Gehäuse und das Betätigungselement zusammenarbeitende Sicherungsmittel auf, welche in der Sicherungs-Aus-Stellung derart angeordnet sind, dass die Beweglichkeit des Betätigungselements sperrbar ist. Durch Blockierung der Sicherungsmittel in der Sicherungs-Aus-Stellung kann somit zuverlässig verhindert werden, dass unbefugte Personen das Betätigungselement von der Sicherungs-Aus-Stellung, in welcher die Schaltkontakte des Trennschalters voneinander getrennt sind, in die Ein-Stellung, in welcher die Schaltkontakte miteinander verbunden sind, bringen. Zudem kann das Betätigungselement in der Sicherungs-Aus-Stellung gegen unbeabsichtigte Schaltvorgänge gesichert werden. Das Betätigungselement ist vorzugsweise derart mit den Schaltkontakten des Trennschalters verbunden, dass zur Überführung des Trennschalters von der Ein-Stellung in die Sicherungs-Aus-Stellung eine größere Bedienkraft bzw. ein größeres Drehmoment als zur Überführung des Trennschalters von der Ein-Stellung in die Aus-Stellung erforderlich ist. Im Fall von verschweißten Schaltkontakten kann hiermit sichergestellt werden, dass das Betätigungselement unter Anwendung des Norm-Drehmoments nicht in die Sicherungs-Aus-Stellung gelangen kann. Vorteilhafterweise kann das Betätigungselement somit nur dann in der Sicherungs-Aus-Stellung gesichert werden, wenn die Schaltkontakte zuverlässig voneinander getrennt sind. Somit ist die Bedienung des Trennschalters vorteilhafterweise besonders sicher. Die Sicherungsmittel sind bevorzugt zwischen einem blockierten Zustand entsprechend der Aus-Stellung des Betätigungselements und einem freigegebenen Zustand entsprechend der Sicherungs-Aus-Stellung überführbar, so dass die Beweglichkeit des Betätigungselements in der Sicherungs-Aus-Stellung, nicht jedoch in der Aus-Stellung sperrbar ist. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise zusammen mit dem Betätigungselement bewegliche Sicherungsmittel vorgesehen, welche bei der Überführung zwischen der Aus-Stellung und der Sicherungs-Aus-Stellung relativ zu ortsfest am Gehäuse angeordneten Sicherungsmittel bewegt werden, so dass in der Sicherungs-Aus-Stellung, nicht jedoch in der Aus-Stellung ein Verriegelungsglied anordenbar ist, mit welchem die Sicherungsmittel blockiert werden können. Somit kann das Betätigungselement im ausgeschalteten Zustand des Trennschalters ausschließlich in der Sicherungs-Aus-Stellung gesperrt werden. Andererseits kann das Betätigungselement stets von der Aus-Stellung in Richtung der Ein- bzw. Sicherungs-Aus-Stellung bewegt werden.
Um das Betätigungselement in der Sicherungs-Aus-Stellung gegen eine Überführung in die Aus- bzw. Ein-Stellung zu sichern, ist es von Vorteil, wenn die Sicherungsmittel eine zur Aufnahme eines Verriegelungsglieds vorgesehene Verriegelungsöffnung aufweisen, welche in der Sicherungs-Aus-Stellung freigegeben, jedoch in der Aus-Stellung des Betätigungselements blockiert ist. In der Aus-Stellung des Betätigungselements ist die Verriegelungsöffnung verschlossen, so dass das Verriegelungsglied nicht durch die Verriegelungsöffnung geführt werden kann. Demnach kann das Betätigungselement jederzeit aus der Aus-Stellung in Richtung der Ein-Stellung oder in Richtung der Sicherungs-Aus-Stellung bewegt werden. Bei Erreichen der Sicherungs-Aus-Stellung wird die Verriegelungsöffnung freigegeben. Um das Betätigungselement in der Sicherungs-Aus-Stellung zu sichern, wird das Verriegelungsglied durch die Verriegelungsöffnung geführt, so dass das Betätigungselement gegen eine Bewegung in Richtung der Aus- bzw. Ein-Stellung gesperrt ist. Wenn der Trennschalter von der Sicherungs-Aus-Stellung in die Aus- bzw. Ein-Stellung bewegt werden soll, muss zunächst das Verriegelungsglied aus der Verriegelungsöffnung entfernt werden, bevor das Betätigungselement in die Aus- bzw. Ein-Stellung gebracht werden kann. Das Verriegelungsglied kann hierbei in die Trennschalter-Vorrichtung integriert sein. Bevorzugt wird jedoch ein externes, nicht zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehöriges Verriegelungsglied verwendet, welches in der Sicherungs-Aus-Stellung durch die Verriegelungsöffnung geführt wird. Vorteilhafterweise sind somit konstruktiv einfache, zuverlässig funktionierende Sicherungsmittel vorgesehen, um das Betätigungselement in der Sicherungs-Aus-Stellung zu blockieren, ohne die Beweglichkeit des Betätigungselements in der Aus-Stellung zu beeinträchtigen. Zur Erzielung der blockierbaren Sicherungsöffnung weist das Betätigungselement vorzugsweise eine die Bewegung des Betätigungselements mitmachende Ausnehmung auf, welche mit einer ortsfesten Ausnehmung des Gehäuses zusammenwirkt. In der Aus-Stellung sind die Ausnehmungen von Betätigungselement bzw. Gehäuse gegeneinander verschoben, so dass die Verrieglungsöffnung blockiert ist. In der Sicherungs-Aus-Stellung sind die Ausnehmungen fluchtend angeordnet, so dass die Sicherungsöffnung zur Aufnahme des Verriegelungsglieds freigegeben ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die Verriegelungsöffnung zur Aufnahme eines Schlosses, insbesondere eines Vorhängeschlosses, eingerichtet. Zur Sicherung des Trennschalters gegen ungewolltes bzw. unbefugtes Umschalten wird das Betätigungselement in die Sicherungs-Aus-Stellung überführt, in welcher das Schloss an der Verriegelungsöffnung angebracht wird. Zur Entsicherung der Vorrichtung muss daher zunächst das Schloss entfernt werden, bevor das Betätigungselement in Richtung der Aus- bzw. Ein-Stellung bewegt werden kann.
Um zu verhindern, dass das Betätigungselement von der Ein-Stellung direkt in die Sicherungs-Aus-Stellung überführt werden kann, ist es günstig, wenn die Aus-Stellung des Betätigungselements als Zwischenstellung zwischen der Ein-Stellung und der Sicherungs-Aus-Stellung ausgebildet ist. Um das Betätigungselement in der Sicherungs-Aus-Stellung zu sichern, wird daher das Betätigungselement zunächst von der Ein-Stellung in die Aus-Stellung überführt, von welcher die Sicherungs-Aus-Stellung erreichbar ist.
Um die Schaltkontakte zuverlässig zu öffnen bzw. zu schließen, ist es von Vorteil, wenn das Betätigungselement mit zumindest einem Federelement verbunden ist, so dass das Betätigungselement gegen die Kraft des Federelements zwischen der ersten Schalterstellung und der zweiten Schalterstellung überführbar ist. Bei Betätigung des Betätigungselements wird daher eine Federkraft aufgebaut, welche in an sich bekannter Weise zum Öffnen bzw. Schließen der Schaltkontakte genutzt wird. Zudem wird hierdurch zuverlässig verhindert, dass das Betätigungselement ungewollt zwischen den einzelnen Stellungen entsprechend den Schaltzuständen des Trennschalters bewegt wird.
Zur Ausbildung des Federelements ist bevorzugt ein Sprungschaltwerk vorgesehen. Im Stand der Technik sind verschiedenste Sprungschaltwerke bekannt, mit welchen Trennschalter schlagartig geöffnet bzw. geschlossen werden können. Das Betätigungselement wirkt hierbei mit dem Sprungschaltwerk derart zusammen, dass das entsprechende Federelement bei Überschreiten einer Totlage in seine Ruhelage springt, wodurch der Schaltvorgang ausgelöst wird. Somit können die Schaltvorgänge durch das Sprungschaltwerk zuverlässig ausgelöst werden.
Gemäß einer bevorzugten Anwendung der Vorrichtung ist in dem Gehäuse ein Trennschalter, insbesondere Lasttrennschalter, vorzugsweise ein zwischen Photovoltaikmodulen und einem Wechselrichter einer Photovoltaikanlage anordenbarer DC-Lasttrennschalter, aufgenommen. Die Photovoltaikmodule liefern eine Gleichspannung, welche unter Zwischenschaltung des Lasttrennschalters an den Wechselrichter übergeben wird, welcher die Gleichspannung der Photovoltaikmodule in eine Wechselspannung zum Betrieb der Photovoltaikanlage wandelt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch bei verschiedenen alternativen Anwendungen, beispielsweise Elektromotoren, zum Einsatz kommen.
Das der Erfindung zugrundeliegende Ziel wird zudem durch ein Gehäuseteil für die vorstehend beschriebene Trennschaltervorrichtung erzielt, das eine Aufnahmeöffnung zur lösbaren Anordnung eines Anschlagelements aufweist, mit welchem die Bewegung des Betätigungselements auf das Erreichen der ersten und/oder zweiten Schalterstellung begrenzbar ist. Mit dieser Ausgestaltung des Gehäuseteils werden dieselben Vorteile bzw. technischen Effekte wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung für Trennschalter erzielt, so dass auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erweitert. Im Einzelnen zeigen in der Zeichnung:
1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Lasttrennschalter und einem Betätigungselement in einer ersten Schalterstellung (Ein-Stellung);
2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß 1 in einer zweiten Schalterstellung (Aus-Stellung);
3 eine schaubildliche Ansicht von inneren Gehäuseteilen der Vorrichtung gemäß 1, 2, wobei die lösbare Anordnung eines Anschlagelements in einer Aufnahmeöffnung ersichtlich ist;
4 eine Draufsicht der Gehäuseteile im montierten Zustand des Anschlagelements, wobei das Betätigungselement in der ersten Schalterstellung (Ein-Stellung) angeordnet ist;
5 eine Draufsicht gemäß 4, jedoch in der zweiten Schalterstellung (Aus-Stellung) des Betätigungselements;
6 eine Ansicht einer alternativen Ausführung mit einer dritten Schalterstellung (Sicherungs-Aus-Stellung), wobei das Betätigungselement in der Ein-Stellung angeordnet ist;
7 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß 6 in der zweiten Schalterstellung (Aus-Stellung);
8 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß 6, 7 in der dritten Schalterstellung (Sicherungs-Aus-Stellung), in welcher das Betätigungselement gegen eine Überführung in die Aus- bzw. Ein-Stellung sperrbar ist.
9 ein schematisches Schaltbild des Lasttrennschalters in der ersten Schalterstellung (Ein-Stellung) gemäß 1, 6;
10 ein schematisches Schaltbild des Lasttrennschalters in der zweiten Schalterstellung (Aus-Stellung) gemäß 2, 7; und
11 ein schematisches Schaltbild des Lasttrennschalters in der dritten Schalterstellung (Sicherungs-Aus-Stellung) gemäß 8.
In 1, 2 ist eine Vorrichtung 1 für einen Lasttrennschalter 2 (vgl. 9 bis 11) gezeigt. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 3 zur Aufnahme des Lasttrennschalters 2 auf. Das Gehäuse 3 ist mit einem Betätigungselement 4 verbunden, mit welchem die Schaltkontakte des Lasttrennschalters 2 geöffnet bzw. geschlossen werden können. In der gezeigten Ausführung weist das Betätigungselement 2 einen drehbar gelagerten Drehgriff 4' auf, welcher manuell bedient wird. Das Gehäuse 3 weist weiters eine Abdeckung 3' auf.
Gemäß 1 ist das Betätigungselement 4 in einer ersten Schalterstellung bzw. Ein-Stellung (in 1 mit ”On” bezeichnet) angeordnet, in welcher der Lasttrennschalter 2 eingeschaltet ist (vgl. 9). Der Lasttrennschalter 2 weist am Eingang ortsfeste Schaltkontakte 5 auf, welche über bewegliche Schaltkontakte 6 mit ortsfesten Schaltkontakten 7 am Ausgang des Lasttrennschalters 2 verbunden sind; in der Zeichnung sind die Schaltkontakte 5, 6, 7 zudem mit 1 bis 8 durchnummeriert. Im eingeschalteten Zustand gemäß 1, 9 wird ein Spannungssignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Lasttrennschalters 2 übertragen. In einer bevorzugten Anwendung ist der Lasttrennschalter 2 eingangsseitig mit Photovoltaikmodulen (nicht gezeigt) und ausgangsseitig mit einem Wechselrichter einer Photovoltaikanlage (nicht gezeigt) verbunden. Das Betätigungselement 4 ist mit den beweglichen Schaltkontakten 6 des Lasttrennschalters 2 verbunden, so dass durch Verdrehung des Drehgriffs 4' der Kontakt zwischen den Schaltkontakten 5, 7 hergestellt bzw. getrennt werden kann.
Gemäß 2 ist das Betätigungselement 4 in einer zweiten Schalterstellung bzw. Aus-Stellung (in 2 mit ”Off” bezeichnet) angeordnet, in welcher der Lasttrennschalter 2 ausgeschaltet ist. In der Aus-Stellung des Betätigungselements 4 ist die Verbindung zwischen den Schaltkontakten 5 am Eingang des Lasttrennschalters 2 und den Schaltkontakten 7 am Ausgang des Lasttrennschalters 2 unterbrochen (vgl. 10). Wie aus 2 ersichtlich, entspricht die Aus-Stellung einem ersten Drehwinkel von im Wesentlichen 90° bezüglich der Ein-Stellung gemäß 1.
In 3 bis 5 ist das Gehäuse 3 bei abgenommener Abdeckung 3' und Drehgriff 4' gezeigt, so dass das Innenleben des Gehäuses 3 ersichtlich ist.
Wie aus 3 bis 5 ersichtlich, weist das Betätigungselement 4 eine Lageröffnung 4'' auf, in welcher eine mit dem Drehgriff 4' gekoppelte Antriebswelle (nicht gezeigt) gelagert ist. Die Drehbewegung des Drehgriffs 4' wird über die Antriebswelle auf ein die Lageröffnung 4'' aufweisendes erstes Gehäuseteil 21 übertragen, welches relativ zu einem stillstehenden zweiten Gehäuseteil 22 drehbar ist. Das zweite Gehäuseteil 22 ist hierbei über zumindest eine Befestigungsstelle 23 im Gehäuse 3 befestigt. Zudem weist der zweite Gehäuseteil 22 eine Haltenase 25 auf, welche in eine entsprechende Ausnehmung 26 des Rahmenteils 24 passt. Hiermit kann sichergestellt werden, dass das zweite Gehäuseteil 22 in der gewünschten Stellung innerhalb des Rahmenteils 24 montiert werden kann.
Wie aus 3 bis 5 weiters ersichtlich, weist das Gehäuse 3 eine Aufnahmeöffnung 27 zur lösbaren Anordnung eines Anschlagelements 28 auf, mit welchem die Bewegung des Betätigungselements 4 auf das Erreichen der ersten und/oder zweiten Schalterstellung begrenzbar ist. In der gezeigten Ausführung ist die Aufnahmeöffnung 27 am ersten Gehäuseteil 21 ausgebildet, welches mit Hilfe des Betätigungselements 4 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 22 verdrehbar ist. Das zweite Gehäuseteil 22 weist Anschlagflächen 29' bzw. 29'' auf, an welchen das Anschlagelement 28 beim Erreichen der ersten Schalterstellung (4) bzw. zweiten Schalterstellung (5) anschlägt. In der Anschlagstellung ist das Betätigungselement 4 gegen eine weitere Verschiebung in Betätigungsrichtung blockiert.
Wie aus 3 bis 5 weiters ersichtlich, weist das zweite Gehäuseteil 22 einen Längsschlitz 29 zur Freistellung der Bewegung des Anschlagelements 28 zwischen erster Schalterstellung (4) und zweiter Schalterstellung (5) auf. Der Längsschlitz 29 des zweiten Gehäuseteils 22 ist bei dieser Ausführung kreisbogenförmig gekrümmt, um die Drehbewegung des Anschlagelements 28 entlang des Längsschlitzes 29 zu ermöglichen. Die Enden des Längsschlitzes 29 dienen hierbei als Anschlagflächen 29', 29'' für das Anschlagelement 28.
Wie aus 3 bis 5 weiters ersichtlich, ist die Aufnahmeöffnung 27 für eine Steckverbindung mit dem Anschlagelement 28 eingerichtet. Zur Anbringung des Anschlagelements 28 wird das Anschlagelement 28 in Einsteckrichtung 30 in die Aufnahmeöffnung 27 eingeschoben. Im montierten Zustand ist das Anschlagelement 28 je nach Ausführung form- und/oder kraftschlüssig innerhalb der Aufnahmeöffnung 27 gehalten, welche im Querschnitt im Wesentlichen komplementär zum Anschlagelement 28 geformt ist. In der gezeigten Ausführung ist die Aufnahmeöffnung 27 durch eine im Wesentlichen zylindrische Vertiefung gebildet, in welche ein stiftförmiges Anschlagelement 28 aufnehmbar ist.
Wie aus 3 bis 5 weiters ersichtlich, weist eine die Aufnahmeöffnung 27 begrenzende Gehäusewand 31 und das Anschlagelement 27 zusammenarbeitende Haltemittel auf, mit welchen das Anschlagelement 28 innerhalb der Aufnahmeöffnung 27 sicherbar ist. In der gezeigten Ausführung weist das Anschlagelement 28 in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge 32 auf, mit welchem das Anschlagelement 28 im Presssitz innerhalb der Aufnahmeöffnung 27 anordenbar ist. Die Vorsprünge 32 sind gegenüberliegend angeordnet. Im montierten Zustand wird das Anschlagelement 28 durch die Vorsprünge 32 in Längsrichtung der Aufnahmeöffnung 27 gegen ein ungewolltes Herauslösen gesichert.
Wesentlicher Vorteil der zuvor beschriebenen Ausführung ist es, dass die Gehäuseteile 21, 22 durch Weglassen des Anschlagelements 28 auch bei Schaltern eingebaut werden können, welche zumindest eine dritte Schalterstellung aufweisen.
In den 6 bis 8 ist ein Beispiel für einen solchen Schalter mit drei Schalterstellungen gezeigt, wobei die Aufnahmeöffnung 27 des ersten Gehäuseteils 21 vom Anschlagelement 28 freibleibt, so dass die Bewegung des Betätigungselements 4 von der zweiten Schalterstellung in die dritte Schalterstellung freigegeben ist.
Wie aus 8 ersichtlich, ist das Betätigungselement 4 in der gezeigten Ausführung von der ersten Schalterstellung bzw. Ein-Stellung (6) über die zweite Schalterstellung bzw. Aus-Stellung (7) weiter in eine Sicherungs-Aus-Stellung (in 8 mit ”Off-Lock” bezeichnet) überführbar. In der Sicherungs-Aus-Stellung liegt der Lasttrennschalter 2 entsprechend der Aus-Stellung im ausgeschalteten Zustand vor (vgl. 11). Darüberhinaus kann das Betätigungselement 4 in der Sicherungs-Aus-Stellung gegen Betätigungen gesperrt werden. Hierfür weisen das Gehäuse 3 und das Betätigungselement 4 zusammenarbeitende Sicherungsmittel 8 auf, welche zwischen der Aus-Stellung und der Sicherungs-Aus-Stellung von einem blockierten Zustand in einen freigegebenen Zustand überführt werden. Im freigegeben Zustand sind die Sicherungsmittel mit einem Verriegelungsglied 9 verbindbar, mit welchem die Beweglichkeit des Betätigungselements 4 blockierbar ist.
In der gezeigten Ausführung weisen die Sicherungsmittel 8 eine Verriegelungsöffnung 10 auf, welche in der Sicherungs-Aus-Stellung freigegeben, jedoch in der Aus-Stellung des Betätigungselements 4 blockiert ist. Zur Ausbildung der Verriegelungsöffnung 10 weist das Betätigungselement 4 eine Ausnehmung 11 auf, welche in der Sicherungs-Aus-Stellung an einer entsprechenden, ortsfesten Ausnehmung 12 des Gehäuses 3 ausgerichtet ist, so dass die Verriegelungsöffnung 10 freigegeben ist. Um das Betätigungselement 4 in der Sicherungs-Aus-Stellung zu sperren, wird das Verriegelungsglied 9 an der freigegebenen Verriegelungsöffnung 10 angebracht. Als Verriegelungsglied 9 ist in der gezeigten Ausführung ein Vorhängeschloss 13 vorgesehen. Das Vorhängeschloss weist einen Bügel 14 auf, der durch die Ausnehmungen 11, 12, welche in der Sicherungs-Aus-Stellung die Verriegelungsöffnung 10 bilden, geführt wird. Das Vorhängeschloss 13 weist weiters eine Riegelaufnahme auf, mit welcher das freie Ende des Vorhängeschlosses 13 verriegelt wird.
Wie aus 6 bis 8 weiters ersichtlich, ist die ortsfeste Ausnehmung 12 der Sicherungsmittel 8 an einer umlaufenden Wand 15 gebildet, welche von der Oberseite des Gehäuses 3 hochsteht. Die bewegliche Ausnehmung 11 der Sicherungsmittel 8 ist hingegen an einem mit dem Drehgriff 4' verbundenen Drehring 16 gebildet, welcher benachbart der umlaufenden Wand 15 verläuft. Der Drehring 16 wird hierbei durch die umlaufende Wand 15 des Gehäuses 3 radial nach außen begrenzt. In der Sicherungs-Aus-Stellung (8) sind die Ausnehmungen 11, 12 der Sicherungsmittel 8 im gleichen Drehwinkel angeordnet, so dass die Verriegelungsöffnung 10 zur Aufnahme des Verriegelungsglieds 9 freigegeben ist. In der Aus-Stellung (7), ebenso wie in den Zwischenstellungen zwischen der Aus-Stellung und der Sicherungs-Aus-Stellung, sind die Ausnehmungen 11, 12 der Sicherungsmittel 8 hingegen in unterschiedlichen Drehwinkeln angeordnet, so dass die Verriegelungsöffnung 10 blockiert ist.
Wie aus 6 bis 8 weiters ersichtlich, weist das Betätigungselement 4 weiters eine mit dem Drehgriff 4' verbundene Drehscheibe 17 auf. Die Drehscheibe 17 weist ein Fenster 18 auf, so dass je nach Stellung des Betätigungselements 4 eine entsprechende, die Stellung des Betätigungselements 4 signalisierende Markierung 19, sichtbar ist. Die Markierungen 19 sind an einer unbeweglichen Markierungsscheibe 20 unterhalb der Drehscheibe 17 angebracht.
In der gezeigten Ausführung weist das Gehäuse 3 eine weitere ortsfeste Ausnehmung 12' auf, welche in der Sicherungs-Aus-Stellung an einer weiteren Ausnehmung 11' des Betätigungselements 4 ausgerichtet ist, so dass in der Sicherungs-Aus-Stellung eine weitere Verriegelungsöffnung 10' gebildet ist, mit welcher das Betätigungselement 4 mittels eines weiteren Verriegelungsglieds (nicht gezeigt) verriegelbar ist.
Wie aus 6 bis 8 weiters ersichtlich, sind der Ein-Stellung, Aus-Stellung und Sicherungs-Aus-Stellung des Betätigungsteils 4 unterschiedliche Drehwinkel des Drehgriffs 4' zugeordnet. In der Sicherungs-Aus-Stellung des Betätigungsteils 4 ist der Drehgriff 4' in einem zweiten Drehwinkel angeordnet, welcher größer als der erste, der Aus-Stellung entsprechende Drehwinkel des Drehgriffs 4' ist. In der gezeigten Ausführung beträgt der zweite Drehwinkel im Wesentlichen 135° bezogen auf die Ein-Stellung des Drehgriffs 4'.
Die Vorrichtung 1 weist weiters ein (in der Zeichnung nicht gezeigtes) Sprungschaltwerk auf, welches ein schnelles Umschalten zwischen den Schaltzuständen des Lasttrennschalters 2 ermöglicht. Das Sprungschaltwerk ist mit dem Betätigungselement 4 gekoppelt, so dass das Betätigungselement 4 gegen Federkraft zwischen der Ein-Stellung und der Aus-Stellung bzw. zwischen der Aus-Stellung und der Sicherungs-Aus-Stellung überführbar ist. Das Betätigungselement 4 ist hierbei in Richtung der Aus-Stellung vorgespannt, so dass der Schalter nicht selbsttätig in der Ein-Stellung bleibt, sondern nur dann, wenn das Betätigungselement 4 über die in der Ein-Stellung freigegebene Verriegelungsöffnung 10 mit einem Verriegelungsglied 9 fixiert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die Federelemente des Sprungschaltwerks derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass bei der Überführung des Betätigungselements 4 zwischen der Aus-Stellung und der Sicherungs-Aus-Stellung eine größere Federkraft aufgebaut wird als bei der Überführung zwischen der Ein-Stellung und der Aus-Stellung. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass eine vergleichsweise große Bedienkraft zum Verdrehen des Drehgriffs 2' in die Sicherungs-Aus-Stellung erforderlich ist, wodurch vorteilhafterweise verhindert werden kann, dass die verriegelbare Sicherungs-Aus-Stellung durch Aufbringung des normierten Drehmoments erreicht wird, wenn die Schaltkontakte 5, 6, 7 im Schadensfall miteinander verschweißt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3918102 A1 [0003]
DE 602005006077 T2 [0004]

Claims

Vorrichtung (1) für einen Trennschalter, insbesondere Lasttrennschalter (2), mit einem zur Aufnahme des Trennschalters vorgesehenen Gehäuse (3) und mit einem Betätigungselement (4), das zumindest zwischen einer ersten Schalterstellung, vorzugsweise einer Ein-Stellung des Trennschalters, und einer zweiten Schalterstellung, vorzugsweise einer Aus-Stellung des Trennschalters, beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) eine Aufnahmeöffnung (27) zur lösbaren Anordnung eines Anschlagelements (28) aufweist, mit welchem die Bewegung des Betätigungselements (4) auf das Erreichen der ersten und/oder zweiten Schalterstellung begrenzbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) so gestaltet ist, dass das Betätigungselement (4) im montierten Zustand des Anschlagelements (28) beim Erreichen der ersten bzw. zweiten Schalterstellung anschlägt, wogegen die Bewegung des Betätigungselements (28) im demontierten Zustand des Anschlagelements (28) über die erste bzw. zweite Schalterstellung hinaus freigegeben ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Gehäuseteil (21), welcher die Aufnahmeöffnung (27) zur Anordnung des Anschlagelements (28) aufweist, und ein zweiter Gehäuseteil (22), welcher zumindest eine dem Anschlagelement (28) zugeordnete Anschlagfläche (29', 29'') aufweist, vorgesehen sind, welche Gehäuseteile (21, 22) mittels des Betätigungselements (4) relativ zueinander beweglich sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (27) für eine Steckverbindung mit dem Anschlagelement (28) eingerichtet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Aufnahmeöffnung (27) begrenzende Gehäusewand (31) und/oder das Anschlagelement (28) Haltemittel zur Halterung des Anschlagelements (28) innerhalb der Aufnahmeöffnung (27) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel zumindest einen Vorsprung (32) aufweisen.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (27) im Querschnitt im Wesentlichen komplementär zum Anschlagelement (28) geformt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (27) zur lösbaren Anordnung eines im Wesentlichen zylindrischen Anschlagelements (28) im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (22) einen Längsschlitz (29) zur Freistellung der Bewegung des Anschlagelements (28) zwischen erster und zweiter Schalterstellung aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ende des Längsschlitzes (29) als Anschlagfläche (29', 29'') für das Anschlagelement (28) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) einen drehbar gelagerten Drehgriff (4'') aufweist, dessen Verdrehung mittels des Anschlagelements (28) auf das Erreichen der ersten bzw. zweiten Schalterstellung begrenzbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgriff (4') mit einer Antriebswelle gekoppelt ist, mit welcher die Gehäuseteile (21, 22) relativ zueinander verdrehbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschlitz (29) des zweiten Gehäuseteils (22) zur Freistellung der Drehbewegung des Anschlagelements (28) bogenförmig gekrümmt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) im montierten Zustand des Anschlagelements (28) genau zwei Schalterstellungen und im demontierten Zustand des Anschlagelements (28) zumindest drei Schalterstellungen aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) mit zumindest einem Federelement verbunden ist, so dass das Betätigungselement (4) gegen die Kraft des Federelements zwischen der ersten Schalterstellung und der zweiten Schalterstellung überführbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Federelements ein Sprungschaltwerk vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (4) ein Trennschalter, insbesondere Lasttrennschalter (2), vorzugsweise ein zwischen Photovoltaikmodulen und einem Wechselrichter einer Photovoltaikanlage anordenbarer DC-Lasttrennschalter aufgenommen ist.
Gehäuseteil (21) zum Einbau in eine Vorrichtung (1) für einen Trennschalter, welche Vorrichtung ein zur Aufnahme des Trennschalters vorgesehenes Gehäuse (3) und ein Betätigungselement (4), das zumindest zwischen einer ersten Schalterstellung, vorzugsweise einer Ein-Stellung des Trennschalters, und einer zweiten Schalterstellung, vorzugsweise einer Aus-Stellung des Trennschalters, beweglich ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (21) eine Aufnahmeöffnung (27) zur lösbaren Anordnung eines Anschlagelements (28) aufweist, mit welchem die Bewegung des Betätigungselements (4) auf das Erreichen der ersten und/oder zweiten Schalterstellung begrenzbar ist.