DE2800026C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit einem verklinkbaren Auslösehebel und einem schwenkbaren Knebel zur manuellen Betätigung eines einen beweglichen Kontakt betätigenden Kniegelenkmechanismus, einer die Schwenkung des Knebels in die Öffnungsrichtung begren­ zenden Sperrvorrichtung bei Schweißung der Kontakte und einer zwischen einem drehbaren Handgriff und dem schwenk­ baren Knebel angeordneten Betätigungsmechanik zur Über­ tragung der Drehung des Handgriffes auf den Knebel bei manuellem Öffnen und Schließen des Schalters und umge­ kehrt zur Übertragung der Schwenkung des Knebels auf den Handgriff bei automatischer Auslösung.

In einem derartigen, beispielsweise aus FR-OS 20 04 682 bekannten Schalter sind wegen der zahlreichen Getriebe­ glieder und Gelenke die verschiedenen Stellungen des Handgriffes, insbesondere die Schweißstellung, die Öff­ nungsstellung und die Verriegelungsstellung, nicht deut­ lich getrennt, und bei Verschleiß, zu großem Spielraum oder übermäßiger Beanspruchung kann der Handgriff in die Öffnungs- und Verriegelungsstellung gebracht oder gezwungen werden, obwohl die Kontakte geschweißt sind. Diese Vorrichtung gewährleistet keine genaue Anzeige der Stellung der Kontakte, und bei Kontaktschweißung kann die Leitung unter Spannung stehen, obwohl der Schal­ ter in der Öffnungsstellung verriegelt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Schaltmechanismus so zu gestalten, daß eine zuverlässige Anzeige der Kontaktstellung über den Handgriff erfolgt und insbesondere dessen Drehung über eine Öffnungsstel­ lung hinaus in eine sich davon deutlich unterscheidende Verriegelungsstellung möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegeben. Demnach enthält die Betäti­ gungsmechanik eine am Handgriff befestigte Nockenschei­ be, die die Drehbewegung des Handgriffes in eine Schwenk­ bewegung des Kniehebels umsetzt. Der aktive Teil der Nockenscheibe ist steuerkulissenartig ausgebildet. Ein Zwangskuppelabschnitt überträgt die Drehbewegung des Handgriffes zwischen dessen Schließ- und Öffnungsstel­ lung. Daran schließt sich ein Freilaufabschnitt an, durch den der Handgriff bei in der Öffnungsstellung fixiertem Knebel frei in die Verriegelungsstellung dreh­ bar ist.

Die Verriegelungsstellung des Handgriffes ist deutlich getrennt von den anderen Stellungen und der notwendige Weg zur Bewegung des Handgriffes zur Verriegelungsstel­ lung hin kann in keinem Fall von den Spielräumen im Ge­ triebe abgeleitet werden. Die zwangsläufige Verbindung zwischen Handgriff und Knebel während der ersten Betäti­ gungsphase gewährleistet eine zuverlässige Schaltstel­ lungsanzeige, und der Handgriff kann nicht in die Öff­ nungsstellung gedreht werden, wenn der Knebel - wie aus DE-OS 25 08 220 an sich bekannt - in einer zwischen Schließ- und Öffnungsstellung liegenden Schweißstellung verriegelt bleibt (Anspruch 2).

Der Handgriff dreht eine Nocke mit einer Nutkurve und einer in der Nut gleitenden Rolle oder Zapfen, die die Drehbewegung des Handgriffes formschlüssig in eine Schub­ bewegung eines den Zapfen tragenden Schiebers während der ersten Betätigungsphase umwandelt. Wenn der Knebel und der Handgriff in die Öffnungsstellung kommen, glei­ tet der Zapfen aus der Nut und die Verbindung wird unter­ brochen. Der Handgriff ist während der zweiten Phase von dem Knebel entkoppelt und frei drehbar zur Verriege­ lungsstellung hin, und erst bei Weiterdrehung in die Spannstellung verstellt er den Knebel in die Spannstel­ lung.

Wird der erfindungsgemäße Schalter entsprechend dem Ober­ begriff des Anspruches 9 in einem Schrank oder Kasten auf einem auf der Vordertüre befestigten Schalterhand­ bedienungsmechanismus eingebaut, dann kann ein gewisser Schlupf in dem Schalterübertragungsgetriebe geduldet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Bedienungs­ mechanismus bei geschweißten Kontakten in der Ausschalt­ stellung verriegelt wird. Bei einer derartigen, bei­ spielsweise aus DE-AS 23 29 121 bekannten, Anordnung be­ steht jedoch die Möglichkeit einer Verriegelung des Be­ dienungsmechanismus bei geöffneter Türe und ein Schließen der Türe, obwohl der Schalter in der Schließ­ stellung ist.

Diese Gefahr kann durch eine Ausgestaltung des Erfin­ dungsgegenstandes nach dem Kennzeichen des Anspruches 9 vermieden werden. Ein Riegel verhindert die Drehung des Handbedienungsmechanismus zur Verriegelungsstellung hin, wenn die Türe des Schrankes offen ist. Zwischen dem Hand­ bedienmechanismus auf der Türe und der Betätigungsmecha­ nik des Schalters erstreckt sich ein Kuppelstab, und diese Kopplung wird beim Öffnen der Türe unterbrochen. Dabei wird gleichzeitig der Riegel in die aktive Stel­ lung gebracht, so daß der Handgriff bei geöffneter Türe nicht in die Verriegelungsstellung gedreht werden kann.

Die Lage des Handbedienungsmechanismus wird vorteilhaf­ terweise beim Öffnen der Türe durch eine Klinke oder Raste festgestellt, so daß sie in der Lage des Schalters beim Schließen der Türe entspricht (Anspruch 10).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt des Schalters gemäß der Er­ findung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schalter von Fig. 1;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Draufsicht im vergrö­ ßerten Maßstab und mit teilweise abgerissenem Deckel, auf den Schalter in der Spannstellung;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 3;

Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche Sicht des Schalters in der Schließstellung;

Fig. 7 einen Längsschnitt eines Schrankes mit eingebau­ tem Schalter gemäß Fig. 1;

Fig. 8 eine Teilansicht im vergrößerten Maßstab von Fig. 7;

Fig. 9 eine Perspektiv-Unteransicht des Handbedienungsmechanis­ mus von Fig. 7;

Fig. 10 und 12 Unteransichten des Handbedienungsmechanismus bzw. in gesperrter und in Verriegelungsstellung;

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI der Fig. 10.

Auf einem Gehäuse 12 eines üblichen Leitungsschutzschalters 10 ist eine Betätigungsmechanik 14 mit einem Gehäuse 18 und einem drehbaren Handgriff 16 befestigt. Zur Befestigung dienen durch Löcher 26, 28 dringende Schrauben 24 (Fig. 5). Ein beweglicher Kontakt 32 mit einem auf einer Schaltwelle 36 gelagerten Kontakt­ hebel 34 ist einem festen Kontakt 30 zugeordnet und wird durch einen schwenkbaren Knebel 22 mittels eines Kniegelenkes 40 be­ tätigt. Das Kniegelenk 40 besitzt zwei Hebel 42, 44, von denen einer auf einem Auslösehebel 48 in 50 und einer auf dem Kontakthebel 34 in 46 drehbar gelagert sind. Der Auslösehebel 48 ist auf einer Welle 58 drehbar gelagert und eine Zugfeder 52 ist einerseits auf dem Kniegelenk 40 und andererseits auf einem Knebelhebel 54 verankert. Der auf einer Welle 56 drehbar gelagerte Knebelhebel 54 trägt eine Verlängerung 66 mit einem Anschlag 68, der mit dem Kontakt­ hebel 34 oder dem Kniegelenkhebel 44 bei geschweißten Kontakten 30, 32 zusammenwirkt. Der Auslösehebel 48 wird durch eine schwenk­ bare Klinke 62 in verklinkter Lage gehalten. Die Wirkung dieses z. B. in der DE-OS 25 08 220 beschriebenen Schalters ist be­ kannt. Zur manuellen Öffnung wird der Knebel 22 im Uhrzeigersinn auf Fig. 1 nach der Öffnungsstellung O hin geschwenkt. Beim Über­ schreiten des toten Punktes PMO zieht die Zugfeder 52 die Kniege­ lenkachse in die Knickstellung des Kniegelenkes 40 zum Öffnen der Kontakte 30, 32. Die automatische Auslösung wird durch Ent­ klinkung des Auslösehebels 48 bewirkt, wobei der Knebel 22 sich zur Auslöselage D hin verstellt. Das Spannen entsteht durch Schwenkung des Knebels 22 in die Spannstellung R und das Schlie­ ßen durch Zurückschwenkung des Knebels 22 in die Schließstel­ lung F. Bei geschweißten Kontakten 30, 32 wird die Schwenkung des Knebels 22 durch den Anschlag 68 in der Schweißstellung S vor der Öffnungsstellung O begrenzt.

Die zwischen Knebel 22 und Handgriff 16 geschaltete Betätigungs­ mechanik 14 wird an Hand der Fig. 3 bis 6 näher beschrieben. Der Handgriff 16 ist auf eine in einem Lager 73 drehbar gelager­ te Welle 70 gekeilt, und diese Welle 70 trägt eine Nockenscheibe (Nocke) 76, die mit einem Zapfen 104 zusammenwirkt. Ein den Zapfen 104 tragenden Schieber 100 gleitet in einem geraden Führungsschlitz 110 einer an dem Gehäuse 18 befestigten Trag­ platte 106 und ist mit einem auf der Gegenseite der Tragplatte 106 angeordneten Bügel 86 kraftschlüssig verbunden. Eine den Knebel 22 durchquerende Welle 90 gleitet in Schlitzen 92 des Bügels 86 und wandelt die Schwenkbewegung des Knebels 22 in eine Schubbewegung des Schiebers 100 um (Fig. 4). Das Nockenprofil besteht aus drei Teilen: ein erster Teil mit einer dem Quer­ schnitt des Zapfens 104 entsprechenden Nut 78 zur formschlüs­ sigen Verbindung zwischen Nocke 76 und Schieber 100 von der Schließstellung F bis zur Öffnungsstellung O, ein zweiter Teil (Freilaufabschnitt) 82 zur Unterbrechung der Kopplung zwischen Nocke 76 und Schie­ ber 100 während der Drehung des Handgriffes 16 von der Öffnungs­ stellung O zur Verriegelungsstellung C hin, und ein dritter Teil (Spannfläche) 84 für eine Einrichtungskopplung während der Drehung von der Ver­ riegelungsstellung C zur Spannstellung R hin.

Eine Feder 112 wirkt einerseits auf einen Zapfen 116 der Nocke 76 und andererseits auf den Bügel 86, um die Nocke 76 immer in Schließstellung zu drücken.

Die Wirkungsweise des Schalters nach Fig. 1 bis 6 ist im folgen­ den erläutert.

Im Einschaltzustand des Schalters (Fig. 1, 2, 6) stehen der Hand­ griff 16 und der Knebel 22 in der Schließstellung F, und der Zapfen 104 liegt am Boden der Nut 78. Wird zur manuellen Öffnung des Schalters der Handgriff 16 im Uhrzeigersinn in die Öffnungs­ stellung O gemäß Fig. 2 gedreht, gleitet der Zapfen 104 in der Nut 78, und die Drehbewegung im Uhrzeigersinn der Nocke 76 wird in eine Verschiebung des Schiebers 100 nach unten auf Fig. 6 zur Öffnungsstellung hin umgewandelt. Dabei schwenkt der Knebel 22 in die Öffnungsstellung, und die Kontakte 30, 32 öffnen sich in der oben beschriebenen Weise.

In der Öffnungsstellung ist der Zapfen 104 aus der Nut 78 ge­ rutscht, und der Handgriff 16 kann frei entgegen der Kraft der Feder 112 in die Verriegelungsstellung C weitergedreht werden, wobei der Schieber 100 und die kraftschlüssig damit verbundenen Teile, insbesondere der Knebel 22, in der Öffnungsstellung bleiben. Um­ gekehrt wird nach Entriegelung der Handgriff 16 durch die Feder 112 in die Öffnungsstellung zurückgedreht, und bei einer weiteren Drehung im Uhrzeigergegensinn des Handgriffes 16 zur Schließ­ stellung F hin werden der Schieber 100 und der Knebel 22 wieder in den Einschaltzustand gebracht.

Sind die Kontakte 30, 32 geschweißt, dann können der Knebel 22 und der Schieber 100 nur bis zur Schweißstellung S verstellt werden, und die Drehung der damit durch die Nut 78 formschlüssig verbundenen Nocke 76 und Handgriff 16 ist begrenzt bis zur Schweißstellung S. In keinem Fall kann der Handgriff in die Öff­ nungsstellung O und erst recht nicht in die Verriegelungsstellung C ge­ bracht werden.

Bei einer automatischen Auslösung verstellen sich der Knebel 22 und der Schieber 100 zur Auslösestellung D hin und drehen dabei den Handgriff 16 in die Auslösestellung D. Sind die Kontakte 30, 32 nicht geschweißt, dann kann der Handgriff 16 frei in die Öffnungs­ stellung O und in die Verriegelungsstellung C gedreht werden. Bei einer weiteren Drehung in die Spannstellung R drückt der Nocken­ teil 84 den Zapfen 104 und den Schieber 100 weiter nach unten in die Spannstellung R. Danach wird der Schalter in üblicher Weise durch eine umgekehrte Drehung des Handgriffes 16 wieder geschlos­ sen. Sind dagegen die Kontakte 30, 32 geschweißt, dann kann der Handgriff 16 nicht weiter als bis zur Schweißstellung gedreht werden.

Der große Drehwinkel α zwischen der Öffnungsstellung O und der Ver­ riegelungsstellung C verhindert jede Fehlanzeige und jede Verriegelung eines Schalters, dessen Kontakte geschweißt sind.

Der Schalter 10 gemäß der Erfindung ist besonders zum Einbau in einem Schaltschrank 117 mit einem auf der Türe 118 des Schalterschrankes befe­ stigten Handbedienungsmechanismus 124 geeignet.

Dieser Handbedienungsmechanismus 124 mit einem als Drehhebel 128 ausgebildeten Handgriff ist mittels einem durch eine Öffnung 120 der Türe 118 durchgehenden Kuppelstab 122 mit dem Schalter 10 verbunden. Der Kuppelstab 122 ist kraftschlüssig mit der Welle 70 (Fig. 5) der Betätigungsmechanik 14 verbunden, um die Drehung des Drehhebels 128 zur Betätigung des Schalters 10 starr zu übertragen. Es ist leicht zu verstehen, daß durch die Achsenverlängerung des Schalters die Möglichkeit besteht, daß die Lage des Drehhebels 128 nicht genau mit der des Schaltermechanismus 10 übereinstimmt, aber beim erfindungsgemä­ ßen Schalter ist diese Ungenauigkeit wegen des großen Verriege­ lungs-Drehwinkels gefahrlos. Die lösbare Verbindung zwischen Kup­ pelstab 122 und Handbedienungsmechanismus 124, die zur Öffnung der Türe 118 unentbehrlich ist, besitzt einen am Ende des Kuppel­ stabes 122 befestigten Kreuzzapfen 130, der im gekoppelten Zu­ stand formschlüssig in eine an dem Drehhebel 128 befestigte Gabel 134 eindringt. Die Gabel 134 besitzt zwei Zahnpaare 136, 138; 140, 142, auf welchen ein Riegel 148 gleitbar aufgesteckt ist, so daß beim Einschieben des Kreuzzapfens 130 in die Gabel 134 der Riegel 148 durch den Kreuzzapfen 130 in die unwirksame Lage zu­ rückgedrückt wird entgegen einer Druckfeder 150 (Fig. 11). In un­ wirksamer Lage des Riegels 148, also bei geschlossener Türe 118, ist der Riegel 148 zusammen mit dem Drehhebel 128 frei drehbar, und der Kuppelstab 122 betätigt den Schalter 10 in üblicher Weise. Wenn der Kreuzzapfen 130 von der Gabel 134 getrennt ist, drückt die Feder 150 den Riegel 148 in die auf Fig. 11 gestrichelt ge­ zeichnete wirksame Lage, wobei der Riegel 148 sich gegen eine feste Platte 152 mit einem in dem Schwenkweg des Riegelarmes 158 vorspringenden Anschlagzapfen 160 stützt. Der Anschlag 160 be­ grenzt die Drehung des Drehhebels 128 und verhindert das Verstel­ len des Drehhebels 128 weiter als bis in die Öffnungsstellung (Fig. 10), insbesondere in die Verriegelungsstellung, wenn die Kupplung zwischen Kuppelstab 122 und Handbedienungsmechanismus 124 unterbrochen ist, z. B. beim Öffnen der Türe 118.

Zur Feststellung des Drehhebels 128 in verschiedenen Zwischen­ stellungen bei geöffneter Türe 118 dienen ein auf dem Riegelarm 158 angebrachter halbkugelförmiger Ansatz 164 und eine in der Platte 152 angebrachte Reihe von Löchern 162, in denen der Ansatz 164 einrastet. Während der Öffnung der Türe 118, bleibt also der Drehhebel 128 in der richtigen Lage zum Wiederankuppeln auf die Kuppelstange 122 beim Schließen der Türe. In unwirksamer Lage des Riegels 148 liegt der Riegelarm 158 von dem Anschlag 160 und von den Löchern 162 entfernt. Es ist leicht zu verstehen, daß der Drehhebel 128 nie verriegelt werden kann, wenn er von dem geschlossenen Schalter 10 entkuppelt wird, und daß es unmöglich ist, einen verrie­ gelten Drehhebel 128 an einen sich nicht in der verriegelten Stellung befindlichen Schalter 10 zu kuppeln.

Claims (12)

1. Leitungsschutzschalter mit

• - einem verklinkbaren Auslösehebel,
• - einem schwenkbaren Knebel zur manuellen Betätigung eines einen beweglichen Kontakt betätigenden Kniegelenkmechanismus,
• - einer die Schwenkung des Knebels in die Öffnungs­ richtung begrenzenden Sperrvorrichtung bei Schwei­ ßung der Kontakte und
• - einer zwischen einem drehbaren Handgriff und dem schwenkbaren Knebel angeordneten Betätigungs­ mechanik zur Übertragung der Drehung des Handgrif­ fes auf den Knebel bei manuellem Öffnen und Schließen des Schalters und umgekehrt zur Übertra­ gung der Schwenkung des Knebels auf den Handgriff bei automatischer Auslösung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmechanik (14) eine am Handgriff (16) befestigte Nockenscheibe (76) enthält, die die Drehbewegung des Handgriffes (16) in eine Schwenkbewegung des Knebels (22) umsetzt, wobei deren aktiver Teil steuerkulissenartig ausgebildet ist mit

• - einem Zwangskuppelabschnitt zur kraftschlüssigen Übertragung der Drehbewegung des Handgriffes (16) zwischen dessen Schließ- (F) und Öffnungs­ stellung (O) und
• - einem Freilaufabschnitt (82) zur freien Drehbarkeit des Handgriffes (16) über die Öffnungsstellung (O) hinaus in eine Verriegelungsstellung (C) bei in der Öffnungsstellung fixiertem Knebel (22).

2. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geschweißten Kontakten der Schwenkweg des Knebels (22) von der Schaltmechanik bei einer Schweißstellung (S) begrenzt ist, die zwischen der Schließ- (F) und Öffnungsstellung (O) des Handgriffes (16) liegt.

3. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellung (S) etwa beim halben Dreh­ winkel zwischen Schließ- (F) und Öffnungsstellung (O) des Handgriffes (16) liegt.

4. Leitungsschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich dem Freilaufabschnitt (82 ) der Nockenscheibe (76) entgegen deren Drehöffnungsrichtung eine Spannflanke (84) anschließt, mittels der der Knebel (22) durch Drehung des Handgriffes (16) über die Verriegelungsstellung (C) hinaus in seine Spannstel­ lung (R) verbringbar ist.

5. Leitungsschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (76) über einen parallel zum Schwenkweg des Knebels (22) verschiebbaren Schieber (100) mittelbar an den Knebel (22) gekup­ pelt ist.

6. Leitungsschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (76) als Zwangskuppelabschnitt eine Nut (78) besitzt, in der sich ein an dem Schieber (100) starr befestigter Zapfen (104) während der Drehung von Schließ- (F) zur Offenstel­ lung (O) verschiebt, um die Drehbewegung der Nocken­ scheibe (76) an den Schieber (100) und umgekehrt kraftschlüssig zu übertragen, wobei in Öffnungsstel­ lung (O) der Zapfen (104) aus der Nut (78) entweicht, um die Kopplung zwischen der Nockenscheibe (76) und dem Schieber (100) zu unterbrechen.

7. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen sich an die Nut (78) etwa rechtwinklig anschließenden, geraden Freilaufabschnitt (82) der Nockenscheibe (76), der den Zapfen (104) während der zweiten Phase der Drehung des Handgriffes (16) von der Öffnungs- (O) in die Verriegelungsstel­ lung (C) nicht beaufschlagend tangiert.

8. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine an den Freilaufabschnitt (82) der Nocken­ scheibe (76) in einem stumpfen Winkel angrenzende, gerade Spannflanke (84), die bei Weiterdrehung des Handgriffes (16) über die Verriegelungsstellung (C) hinaus in die Spannstellung (R) den Schieber (100) und den Knebel (22) in deren Spannstellung verbringt.

9. Leitungsschutzschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche, mit einem an der Türe eines Schalter­ schrankes befestigten Handbedienungsmechanismus und einem zwischen diesen und der Betätigungsmecha­ nik eingesetzten Kuppelstab, der bei geschlossener Türe des Schrankes die Drehung des Handbedienungs­ mechanismus an die Betätigungsmechanik überträgt und bei geöffneter Türe von dem Handbedienungsmecha­ nismus abgekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Handbedienungsmechanismus (124) mit einem in Richtung des Kuppelstabes (122) verschiebbaren, drehbaren Riegel (148) versehen ist, der

• - bei geschlossener Türe gegen die Beaufschlagung einer Druckfeder (150) in seiner unwirksamen Lage gehalten ist und
• - bei geöffneter Tür in Anschlag an einen gehäuse­ festen Anschlagzapfen (160) gelangt und den Handbedienungsmechanismus (124) in Öffnungsstellung (O) sperrt.

10. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (148) an einem Riegelarm (158) mit einer Rastnase (Ansatz 164) versehen ist, die bei geöffneter Türe in jeweils eine der in ihren Positionen den definierten Drehstellungen des Handbedienungsmechanismus (124) entsprechenden Verrastausnehmungen (Löcher 162) in einem Gehäuse­ teil (Platte 152) eingreift.

11. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (148) mittels Beaufschlagung durch das Freiende des Kuppelstabes (122) beim Schließen der Tür (118) aus der verriegelten in die unwirksame Lage verschiebbar ist.