DE3119256A1 - "elektrisches schaltgeraet mit sichtanzeige der jeweiligen schaltstellung" - Google Patents

Description

Dipt. iKG. K. HOLZEB

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Augsburg, den 13. Mai 1981 Anw.Aktenz.: W.1062

Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania 15222, V.St.A.

Elektrisches Schaltgerät mit Sichtanzeige der jeweiligen

Schaltstellung

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät nach deai überbegriff des Anspruchs 1.

Elektrische Schaltgeräte wie beispielsweise Schütze, Relais, Trennschalter, überstromschutzschalter und dgl. sind häufig mit mechanischen Indikatoren ausgestattet, die es dem Überwachungspersonal ermöglichen, auf einen .blick die äugen-

blickliche Sehaltstellung des betreffenden Schaltgeräts festzustellen, d.h. ob es sich im Einschalt- oder Ausschaltzustand bzw. im betätigten Zustand oder im Ruhezustand befindet.

Ein typisches Schaltgerät mit derartigen mechanischen Indikatoren ist beispielsweise ein in der US-PS 3 821 beschriebenes Schütz, wobei Teile des beweglichen Kontaktträgers dieses Schützes durch Öffnungen in einer Wand des Schützgehäuses hindurchragen und durch das Maß, in welchem sie jeweils aus dem Gehäuse herausragen, die jeweilige Schaltstellung anzeigen, d.h. ob das Schütz erregt oder entregt ist. Da die durch die Gehäuseöffnungen hindurchragenden Teile des Kontaktträgers als Indikatoren dienen, sind sie nicht nur sichtbar, sondern auch leicht zugänglich, was aber auch die Möglichkeit zur Folge hat, daß das Schütz versehentlich oder absichtlich manipuliert wird oder daß der Mechanismus verklemmt, was das bekannte Schaltgerät für manche Anwendungsgebiete ungeeignet macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß einerseits eine zuverlässige Sichtanzeige der jeweiligen Schaltstellung gegeben werden kann, der Schaltmechanismus

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aber trotzdem sowohl gegen unberechtigte Eingriffe als auch gegen Versagen aufgrund von Störungen mechanischer Bauteile möglichst weitgehend geschützt ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.

Diese erfindungsgemäße Anordnung eines optischen Anzeigesystems, nämlich einer Linse in Verbindung mit einem kontrastierende Anzeigebereiche aufweisenden Indikator bietet Vorteile, die bei herkömmlichen Indikatoren der oben erwähnten mechanischen Bauart nicht erreichbar sind, wobei der wesentlichste Vorteil in der im wesentlichen vollständigen Abtrennung der innerhalb des Gehäuses befindlichen Schalterteile von der äußeren Umgebung liegt, so daß das Schaltgerät gegen unberechtigte Eingriffe gesichert und gleichzeitig auch das Personal vor unbeabsichtigter Berührung mit stromführenden Schalterteilen innerhalb des Gehäuses geschützt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben, in welchen zeigt:

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Fig. 1 eine Draufsicht auf ein elektrisches

Schaltgerät nach der Erfindung,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt in der

Ebene II-II in Fig. I₉ wobei das Schaltgerät in seiner die Offenstellung darstellenden Ruhestellung dargestellt ist,

Fig. 3 eine abgebrochene Schnittdarstellung

ähnlich Fig. 2 eines ähnlichen Schaltgeräts, bei dem jedoch die Schließstellung die Ruhestellung ist,

Fig. 4 eine vergrößerte isometrische Dar

stellung der Anzeigeeinrichtung bei in der Arbeitsstellung befindlichem Schaltgerät, und

Fig. 5 einen vergrößerten Vertikalschnitt

durch die Anzeigeeinrichtung.

Zunächst wird insbesondere auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Das beispielsweise dargestellte Schaltgerät nach der Erfindung ist ein dreipoliges Schütz der in der ÜS-PS 3 602 85Ο

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beschriebenen grundsätzlichen Bauart. Kurz zusammengefaßt, weist das Schütz 7 einen Sockel 9, ein Gehäuseunterteil 11 und einen Gehäusedeckel 13 auf, wobei Gehäuseunterteil und Gehäusedeckel beide aus geeignetem elektrisch isolierendem Werkstoff bestehen. Weiter enthält das Schütz 7 eine feststehende Kontaktanordnung und eine bewegliche Kontaktanordnung 21 für jeden der drei Pole, wobei die feststehende Kontaktanordnung jedes Pols zwei feststehende Kontakte 15
und 17 auf Anschlußleitern 39 und 41 und die bewegliche
Kontaktanordnung 21 jedes Pols zwei bewegliche Kontakte 23 und 25 an einer beweglichen Brücke 19 aufweist. Die Anschlußleiter 39 und 41 jedes Pols sind mit Anschlußklemmen 37 und versehen.

Weiter weist das Schütz einen beweglichen, aus
isolierendem Werkstoff hergestellten Kontaktträger 27, eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung mit einem Magnetkern 29 und einer elektrischen Spule 31, die beide im Gehäuseunterteil 11 gehaltert sind, und einen Magnetanker 35 auf, der an dem isolierenden Kontaktträger 27 montiert und zusammen mit diesem beweglich ist. In dem Kontaktträger 27 sind drei fensterartige Öffnungen 55 gebildet, die jeweils einem Pol zugeordnet sind und zur Aufnahme der betreffenden beweglichen Kontaktanordnung 21 dienen, die mit Hilfe einer Druckfeder in der betreffenden Öffnung gehaltert ist. Der bewegliche

Kontaktträger 27 ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, mittels im Gehäuseunterteil 11 angeordneter und sich am Kontaktträger abstützender Federn 33 in seine Ruhe- bzw. Offenstellung vorgespannt. Aus dieser Offenstellung ist der Kontaktträger durch Erregung der Spule 31 und die sich daraus ergebende magnetische Anziehung des Ankers 35 an den Kern 29 in seine Schließ- bzw. Arbeitsstellung beifegbar.

Das Schütz 7 ist in Fig. 2 als Schaltgerät dargestellt, bei welchem die Kontakte in der Ruhestellung des Kontaktträgers 27 geöffnet sind, jedoch ist natürlich klar, daß die Erfindung in der gleichen Weise bei Schaltgeräten mit dem Schließzustand entsprechender Ruhestellung anwendbar ist, wie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt, in welcher die beweglichen Kontakte 23 und 25 in der Ruhestellung des Kontaktträgers 27 an den feststehenden Kontakten 47 und 49 anliegen, wobei die feststehenden Kontakte in diesem Fall auf Anschlußleitern 51 mit Anschlußklemmen 53 angeordnet sind.

In beiden Fällen ist jedoch ersichtlich, daß der mit bezeichnete Teil des Kontaktträgers 27 in dessen Ruhestellung sich nahe dem Gehäusedeekel 13 befindet, während er in der Arbeitsstellung des Kontaktträgers einen größeren Abstand vom Gehäusedeckel hat.

Das Schütz 7 nach der Erfindung weist außerdem eine optische Anzeigeeinrichtung zur Lieferung einer Sichtanzeige des jeweiligen Schaltzustands des Schützes auf, d.h. zur Anzeige, ob der Kontaktträger 27 sich in seiner Ruhestellung oder in seiner Arbeitsstellung befindet. Die Anzeigeeinrichtung besteht aus einem Indikator 63, der auf dem oben genannten Teil 45 des Kontaktträgers angeordnet ist, und einer Linse 6l in der dem Indikator zugewandten Gehäusewand, also im Gehäusedeckel 13 des isolierenden Schaltergehäuses.

Wie aus den Pig. 4 und 5 mehr im einzelnen hervorgeht, ist die Linse 61 in eine im Gehäusedeckel 13 eingesetzte öffnung 65 eingesetzt und darin in geeigneter Weise befestigt, vorzugsweise mittels eines Klebstoffs 67 wie Leim oder Zement. Die Linse 61 ist als konkav-konvexe Zerstreuungslinse mit einer konkav-konischen Oberfläche 69, die gemäß der Darstellung unter einem Winkel 71 von etwa 40 ° mit Bezug auf die Linsenachse 73 verläuft, und mit einer konvex-konischen Oberfläche 75, die unter einem Winkel 77 von etwa 80 ° mit Bezug auf die Linsenachse 73 verläuft. Die Winkel 71 und 77 sind selbstverständlich durch die Länge des Kontaktträgerhubs zwischen seiner Ruhestellung und seiner Arbeitsstellung bedingt und können von Schaltgerät zu Schaltgerät unter-

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schiedlich sein. Die jeweilige Bemessung dieser Winkel erfolgt in jedem Fall so, daß der nachstehend beschriebene optische Effekt erreicht wird.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, befindet sich der Indikator 63, der vorzugsweise durch eine gedruckte Marke oder ein Abziehbild gebildet ist, auf der Oberseite des Endteils 45 des Kontaktträgers 27 angeordnet, und die Anordnung ist so getroffen, daß ein auf die Linse 6l sehender Beobachter 87 ein Bild des ringförmigen äußeren Flachenbereiches 83 des Indikators 63 sieht, wenn sich der Kontaktträger 27 in seiner Arbeitsstellung befindet, in welcher sein Endteil 45 einen größeren Abstand von der Linse 6l hat, wie in Fig. 5 in Vollinien dargestellt ist, und daß der Beobachter ein Bild des von dem ringförmigen äußeren Flächenbereich 83 umschlossenen inneren, kreisrunden Flächenbereich sieht, wenn der Kontaktträger 27 seine Ruhestellung einnimmt, in welcher sein Endteil 45 mit dem darauf angeordneten Indikator sich nahe der Linse 6l befindet, wie in Fig. 5 bei 45a und 63a angedeutet ist.

Steht der Kontaktträger 27 in seiner Arbeitsstellung, verlaufen die vom ringförmigen Flächenbereich 83 ausgehenden Lichtstrahlen in der in Fig. 5 durch Linien 79 und 81 angedeuteten Weise zur Linsenoberfläche 75, während die von

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dem kreisrunden Mittelbereich 8? ausgehenden Lichtstrahlen vom Beobachter 87 nicht sichtbar sind. Infolgedessen werden nur die von dem äußeren Umfangsbereich 83 ausgehenden Lichtstrahlen an der Linsenoberfläche 75 gebrochen, wie durch die Linien 79a und 8la angedeutet ist, und gehen von der konkaven Linsenoberfläche 69 als für den Beobachter 87 sichtbare Bildstrahlen weiter, id.e durch die Linien 79b und 81b angedeutet ist.

Wenn dagegen der Kontaktträger 27 in seiner Ruhestellung steht und sich sein Endteil 45 zusammen mit dem darauf angeordneten Indikator nahe der Linse 6l befindet, ist der in seinen Abmessungen im wesentlichen der die Linse aufnehmenden öffnung 65 im Gehäusedeckel 13 entsprechende ^?littelbereich des Indikators der Linse 6l so nahe, daß alle von diesem Mittelbereich ausgehenden Lichtstrahlen auf die Linsenoberfläche 75 einfallen und als Bildstrahlen durch die Linse weitergeleitet werden, während das von dem äußeren Umfangsbereich 83 ausgehende Licht abgeschirmt wird.

Die beiden Bereiche des Indikators 63, die durch die Plächenberexche 83 und 85 gebildet sind, unterscheiden sich in ihrem Aussehen voneinander, wobei der äußere Umfangsbereich 83 beispielsweise eine kräftige Farbe, beispielsweise ein leuchtendes Orange, und der Mittelbereich 85 eine andere

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kräftige Farbe hat, beispielsweise ein leuchtendes Grün. Dadurch kann der Beobachter 87 aus dem Aussehen, beispielsweise der Farbe des durch die Linse 6l sichtbaren Bildes des Indikators leicht erkennen, ob das Schütz sich im Ruhezustand oder im Arbeitszustand befindet.

Claims (4)

1. Patentansprüche 1.) Elektrisches Schaltgerät mit in einem Gehäuse

   untergebrachten, miteinander zusammenwirkenden Schaltkontakten und einem Schaltmechanismus, der ein zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegliches Schaltorgan zum Schließen und öffnen der Kontakte aufweist, und mit einer Anzeigeeinrichtung, welche die jeweilige Stellung des Schaltorgans außerhalb des Gehäuses sichtbar anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen dem beweglichen Schaltorgan (27) zugeordneten Indikator (63) aufweist, der auf einem einer Gehäusewand (13) zugewandten Oberflächenteil (45) des beweglichen Schaltorgans (27) angeordnet ist, wobei dieser Oberflächenteil in der einen Schalt stellung des Schaltorgans eine größere Entfernung von der Gehäusewand und in der anderen Schaltstellung eine kleinere Entfernung davon hat, daß weiter die Anzeigeeinrichtung außerdem eine in der genannten Gehäusewand angeordnete, dem Indikator zugewandte Linse (6l) aufweist, und daß der Indikator zwei verschiedene, in ihrem Aussehen kontrastierende Abschnitte (83, 85) hat und die Linse so ausgelegt ist, daß sie, wenn das bewegliche Schaltorgan in seiner einen Schaltstellung steht, ein Bild des einen Indikatorabschnitts (85) und, wenn das Schaltorgan in seiner anderen Schaltstellung steht, ein

   Bild des anderen Indikatorabschnitts (83) vermittelt.
2. 2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (6l) eine konkav-konvexe Zerstreuungslinse ist, die mit einer konvexen Oberfläche (75) dem Indikator zugewandt ist und mit einer konisch-konkaven Oberfläche (69) bezüglich des Gehäuses nach außen weist.
3. 3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Indikatorabschnitt (85) im wesentlichen kreisrund und konzentrisch mit. Bezug auf die Linsenachse (73) sowie von dem anderen Indikatorabschnitt (83) umschlossen ist.
4. 4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Indikatorabschnitte (83, 85) in ihrer Farbe voneinander unterscheiden.