DE3920822C2 - Zusatzschalter zum Anbau an einen Leitungsschutzschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zusatzschalter zum Anbau an einen Leitungsschutzschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP 01 47 605 A2 ist bereits ein Zusatzschalter der genannten Art bekannt, der vom Schaltmechanismus des Leitungsschutzschalters in Verbindung mit einem Betätigungsknebel gesteuerte, manuell oder automatisch schaltbare Kontakteinrichtungen zum Anschluß von Hilfs- und Signalstromkreisen aufweist. Dabei ist eine als Fehlersignalschalter dienende Kontakteinrichtung mittels einer Sperrklinke im Zusammenwirken mit dem Betätigungsknebel und in Abhängigkeit von einem Verriegelungssegment in einer Schaltstellung verklinkbar. Die Stellung des Verriegelungssegmentes wird in einem Fenster des Schaltergehäuses angezeigt. Der vorbekannte Schalter läßt sich dadurch wahlweise als Hilfsschalter oder als Fehlersignalschalter betreiben. Weitere Funktionen können mit diesem Zusatzschalter nicht dargestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei dem vorerwähnten Zusatzschalter die in einem Signalstromkreis zu betreibende Kontakteinrichtung so auszugestalten, daß auf einfache Weise und mit wenigen zusätzlichen Teilen der aktuelle Schaltstellungszustand angezeigt wird und eine Kontrolle der Signaleinrichtung sowie eine Handquittierung nach einem Auslösevorgang wahlweise möglich sind.

Diese Aufgabe wird durch einen Zusatzschalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.

Die Erfindung ist insofern vorteilhaft, als mit nur einem achsgelagerten Schwenkhebel mehrere Funktionen des Zusatzschalters darstellbar sind. Am Schalter selbst sind dafür keine wesentlichen Änderungen erforderlich, so daß die Grundbaureihe unverändert erhalten bleibt.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert.

Der in der einzigen Figur in einer vereinfachten Ansicht gezeigte Zusatzschalter hat ein aus einem schalenförmigen Gehäuseunterteil (1a) und einem Deckel (1b) gebildetes Schaltergehäuse (1), welches im Profil (in Zeichnungsebene) an das eines Leitungsschutzschalters angepaßt ist. Innerhalb des Schaltergehäuses sind ein Hilfsschalter (2) und ein Fehlersignalschalter (3) angeordnet, die beide in Einschaltstellung dargestellt sind. Das Einschalten beider Schalter erfolgt gemeinsam mittels eines auf einer gehäusefesten Achse schwenkbar gelagerten Betätigungsknebels (4), der mit einem in einer parallelen Ebene koaxial angeordneten Bedienungsknebel des Leitungsschutzschalters über einen Stift (4a) gekoppelt ist. Am Betätigungsknebel (4) ist ein Klinkenbügel (5) schwenkbar angelenkt, der seinerseits über eine Verklinkungsstelle (5a) an einem Zwischenhebel (2a) des Hilfsschalters angreift. Der doppelarmige Zwischenhebel (2a) ist um eine gehäusefeste Achse (2b) schwenkbar und trägt an seiner der Verklinkungsstelle gegenüberliegenden Hebelseite in einer Bohrung eine beweglich gehaltene Schubstange (6). Diese ist zwischen Rippen des Gehäuseunterteils (1a) geführt und greift mit ihrem freistehenden Ende (6a) in eine Randkerbe eines Zwischenhebels (3a) des Fehlersignalschalters. Mittels der Schubstange (6) sind die beiden ähnlich gestalteten Zwischenhebel in Einschaltrichtung zwangsweise miteinander gekoppelt. Dadurch nimmt der vom Betätigungsknebel (4) über den Klinkenbügel (5) im Gegenuhrzeigersinn angetriebene Zwischenhebel (2a) des Hilfsschalters den auf einer Achse (3b) gelagerten Zwischenhebel (3a) über die Schubstange (6) im gleichen Richtungssinn mit.

Beide aus Isolierstoff hergestellten Zwischenhebel tragen in Verlängerung ihrer unteren Hebelarme metallische Kontaktarme (2d) bzw. (3d), die in nicht näher dargestellter Weise über jeweils eine im Gehäuseunterteil eingehängte Zugfeder (2c) bzw. (3c) gehalten und in Ausschaltrichtung vorgespannt sind. Neben ihrer Wirkung als Ausschaltfedern übernehmen die Zugfedern aufgrund der Art und Lage ihres Aufhängepunktes an den Kontaktarmen (2d) bzw. (3d) zugleich die Funktion von Kontaktdruckfedern in jeweils beiden Schaltstellungen, welche durch Festkontaktstücke (2e, 2f) bzw. (3e, 3f) markiert sind. Beide Kontaktarme und alle vier Festkontaktstücke sind über zugeordnete Leitungen jeweils mit Anschlußklemmen (2d′, 2e′, 2f′) bzw. (3d′, 3e′, 3f′) verbunden.

Zur Steuerung der Hilfs- und Signalschalter ist ein winkelförmiger, auf einer gehäusefesten Achse gelagerter Auslösehebel (7) vorgesehen, dessen einer Hebelarm (7a) mit einem Zapfen durch eine Öffnung im Gehäuseunterteil ragend mit dem nicht gezeigten Schaltmechanismus des benachbarten Leitungsschutzschalters in Verbindung steht. Sein anderer Hebelarm (7b) wirkt auf die Verklinkungs­ stelle (5a) ein und bildet zusammen mit einem Gehäusesteg eine Gleitbahn für den von einer Schenkelfeder (5b) belasteten Klinkenbügel (5) beim Einschaltvorgang. Des weiteren ist auf einer gehäusefesten Achse (8c) eine etwa V-förmige Sperrklinke (8) im Schwenkbereich des Zwischenhebels (3a) gelagert. Die Sperrklinke ist von einer Schenkelfeder (8d) mit einem rechtsdrehenden Moment belastet, so daß in der gezeigten Einschaltstellung ihr Hebelarm (8a) an einem zapfenförmigen Ansatz (4b) des Betätigungsknebels zur Anlage gelangt. Am anderen Hebelarm hat die Sperrklinke eine Stützkante (8b), die einen am Zwischenhebel (3a) angeformten Zapfen (3g) in noch näher zu beschreibender Weise verriegeln kann.

Als erfindungswesentliches weiteres Teil ist im Schaltergehäuse ein doppelarmiger Schwenkhebel (9) auf einer gehäusefesten Achse (9a) gelagert, der etwa parallel zum Zwischenhebel (3a) geführt ist und mit zwei am Ende seines einen Hebelarmes angeformten zapfenförmigen Ansätzen (9b) seitlich über den Kontaktarm (3d) greift. Am gegenüberliegenden Hebelarmende ist der Schwenkhebel (9) zur manuellen Betätigung als Handhabe (9c) ausgebildet, die neben dem Betätigungsknebel (4) durch einen Ausschnitt (1c) an der Oberseite des Schaltergehäuses ragt und innerhalb des Ausschnittes in Zeichnungsebene um einen geringen Winkel verschwenkbar ist. Beiderseits der Handhabe sind bogenförmige Stege (9d, 9e) direkt unterhalb des Ausschnittes (1c) angeformt, derart, daß die Handhabe zusammen mit einem Steg den Ausschnitt berührungssicher abdeckt. Die Stege (9d, 9e) dienen als Signal- bzw. Anzeigeflächen und sind an ihrer Oberseite unterschiedlich eingefärbt. Vorzugsweise ist der Steg (9d) auf seiner Oberseite rot, während der Steg (9e) grün gefärbt ist. Je nach Stellung des Schwenkhebels (9) wird dadurch im Ausschnitt (1c) ein rotes bzw. ein grünes Feld neben der Handhabe sichtbar.

Wie bereits angedeutet, übergreift der Schwenkhebel (9) mit seinen beiden Ansätzen (9b) den Kontaktarm (3d) unterhalb des Zwischenhebels (3a) beiderseits anliegend am frei vorstehenden Kontaktteil (3d′′). Dadurch wird der lediglich lose gelagerte Schwenkhebel einerseits bei einem Schaltvorgang selbsttätig vom Kontaktarm mitgenommen, andererseits läßt sich der Kontaktarm von Hand mit dem Schwenkhebel in die jeweils andere Schaltstellung umführen. Möglich wird dies durch die besondere Aufhängung des Kontaktarmes (3d), der über die etwa in der Mitte seines Auflagebereiches angreifende Zugfeder (3c) lediglich in Ausschaltrichtung vorgespannt und zugleich am Zwischenhebel (3a) lose anliegend zentriert ist. So kann der Kontaktarm über jeweils eine der Schmalseiten seines Auflagebereiches am Zwischenhebel kippen, wobei die Zugfeder (3c) nach der Berührung des Kontaktteiles (3d′′) mit einem der Festkontaktstücke (3e) bzw. (3f) am abhebenden Kontaktarm den Kontaktdruck aufbaut.

Aufgrund der vorbeschriebenen auch beim Hilfsschalter (2) benutzten Art der Kontaktarmaufhängung läßt sich der Kontaktarm (3d) des in Einschaltstellung gezeigten Fehlersignalschalters mittels des Schwenkhebels (9) von Hand soweit nach rechts kippen, daß der Signalstromkreis am Festkontaktstück (3f) unterbrochen und das Festkontaktstück (3e) berührt wird. Mit dieser Vorgehensweise kann im Signalstromkreis ein Fehler simuliert und damit eine Prüfung der Fehlersignaleinrichtung vorgenommen werden, ohne daß es zur Unterbrechung des vom Leitungsschutzschalter gesicherten Hauptstromkreises kommt. Wird die Handhabe (9c) wieder losgelassen, so zieht die Zugfeder (3c) den Kontaktarm (3d) zusammen mit dem Schwenkhebel in die Einschaltstellung zurück, so daß am Steg (9e) die grüne Anzeigefläche für den ordnungsgemäßen Betriebszustand sichtbar ist.

Wird bei der gezeigten Stellung des Zusatzschalters der Leitungsschutzschalter von Hand ausgeschaltet, so kippt der Betätigungsknebel (4) nach links und gibt den am Ansatz (4b) anliegenden Hebelarm (8a) der Sperrklinke frei. Diese schwenkt zugleich unter der Wirkung der Schenkelfeder (8d) im Uhrzeigersinn und kommt mit der Stützkante (8b) vor den Zapfen (3g) des Zwischenhebels (3a) zu liegen, noch bevor der ebenfalls mit dem Betätigungsknebel (4) zurückgeführte Klinkenbügel (5) aus seiner Übertotpunktverspannung den Zwischenhebel (2a) des Hilfsschalters völlig freigibt. Dadurch kann auch der über die Schubstange (6) gekoppelte Zwischenhebel (3a) nicht vorzeitig zurückweichen, und er behält aufgrund der Verriegelung des Zapfens (3g) an der Sperrklinke (8) die gezeigte Lage bei und den Fehlersignalschalter in Einschaltstellung. Hingegen kommt der an der Verklinkungsstelle dem Klinkenbügel (5) nacheilende Zwischenhebel (2a) des Hilfsschalters mit seinem Kontaktarm (2d) am Festkontaktstück (2e) in Ausschaltstellung zur Anlage, wobei die Schubstange (6) mit ihrem Ende (6a) vom Zwischenhebel (3a) abhebt.

Zusammen mit dem Fehlersignalschalter (3) bleibt somit der Schwenkhebel (9) unverändert in der gezeigten Lage und signalisiert über seine grüne Anzeigefläche am Steg (9e), daß ein Fehler im Hauptstromkreis nicht vorliegt. Gleiches ist an einer im Signalstromkreis an der Klemme (3f′) angeschlossenen Anzeige, beispielsweise einer grünen Kontrollampe eines Leitstandes erkennbar. Der Hilfsschalter (2) signalisiert hingegen, daß der Leitungsschutzschalter ausgeschaltet ist, so daß beispielsweise eine im Hilfsstromkreis an der Klemme (2e′) angeschlossene rote Kontrollampe leuchtet. Eine Prüfung der Fehlersignaleinrichtung durch Betätigen des Schwenkhebels (9) im Uhrzeigersinn ist auch bei ausgeschaltetem Leitungsschutzschalter auf die bereits beschriebene Art durchführbar.

Erfolgt hingegen aus der in der Figur gezeigten Einschaltstellung des Zusatzschalters eine automatische Abschaltung des Leitungsschutzschalters, so wird von dessen Schaltmechanismus eine Schwenkbewegung durch den Hebelarm (7a) abgegriffen und im Uhrzeigersinn auf den Auslösehebel (7) übertragen, der mit seinem Hebelarm (7b) die Verklinkungsstelle zwischen Klinkenbügel (5) und Zwischenhebel (2a) löst. Der so freigegebene Hilfsschalter (2) kann jetzt unter der Wirkung der Zugfeder (2c) in die Ausschaltstellung umschalten, wobei der Kontaktarm (2d) am Festkontaktstück (2e) zur Anlage gelangt. Dieser Ausschaltvorgang des Hilfsschalters (2) läuft aufgrund der Hebelverhältnisse und Federkräfte bereits ab, noch bevor der Betätigungsknebel (4) in seine linksseitige Stellung kippen kann, so daß der Ansatz (4b) die Sperrklinke (8) für einen kurzen Moment länger in der in der Figur gezeigten Stellung hält. Der synchron mit dem Hilfsschalter (2) unter der Wirkung der Zugfeder (3c) mitschwenkende Zwischenhebel (3a) des Fehlersignalschalters hat dadurch Zeit, mit seinem Zapfen (3g) in den Freiraum zwischen die beiden Hebelarme der Sperrklinke (8) zu gleiten, noch bevor die Stützkante (8b) den Zapfen (3g) verriegelt. Deshalb schwenkt der Kontaktarm (3d) in die Ausschaltstellung gegen das Festkontaktstück (3e).

Bei einer automatischen Abschaltung des Leitungsschutzschalters kommen damit sowohl der Hilfs- als auch der Fehlersignalschalter in die Ausschaltstellung, so daß beispielsweise an den Klemmen (2e′) bzw. (3e′) angeschlossene rote Kontrollampen eines Leitstandes auf einen Fehler im Hauptstromkreis und den abgeschalteten Leitungsschutzschalter hinweisen. Am Zusatzschalter wird dieser Zustand unmittelbar über den vom Kontaktarm (3d) an den zapfenförmigen Ansätzen (9b) mitgenommenen Schwenkhebel (9) angezeigt, da nunmehr am Ausschnitt (1c) der Steg (3d) mit der roten Signalfläche sichtbar ist. Wartungspersonal vor Ort kann so aus einer Reihe von Schaltern den ausgeschalteten Leitungsschutzschalter gut erkennen und dem Fehler im Hauptstromkreis nachgehen.

Ist die Störung behoben, läßt sich durch manuelle Betätigung der Handhabe (9c) im Gegenuhrzeigersinn die Beseitigung des Fehlers quittieren. Dabei nimmt der Schwenkhebel (9) mit seinen Ansätzen (9b) den Kontaktarm (3d) und auch den Zwischenhebel (3a) über die Aufhängung der Zugfeder (3c) in Richtung des Festkontaktstückes (3f) mit. Der Zapfen (3g) des Zwischenhebels schwenkt dabei in eine Position soweit nach links, daß die über die Schenkelfeder (8d) angehobene Sperrklinke mit ihrer Stützkante (8b) neben den Zapfen zu liegen kommt und diesen verriegelt. Nach Loslassen des Schwenkhebels verbleibt jetzt der Fehlersignalschalter (3) in der Einschaltstellung, auch wenn der Leitungsschutzschalter und damit der Hilfsschalter weiterhin die Ausschaltstellung beibehalten. Durch die manuelle Rückstellung des Schwenkhebels (9) ist also eine Handquittierung des Fehlersignals auf dem an die Klemmen (3d′, 3e′, 3f′) angeschlossenen Signalstromkreis möglich.

Das Gehäuse des im Profil gezeigten Zusatzschalters hat vorzugsweise die halbe Breite des bei Leitungsschutzschaltern üblichen Teilungsmaßes mit ebenen Seitenflächen. Die Kopplung mit dem Leitungsschutzschalter erfolgt lediglich über den Stift (4a) des Betätigungsknebels und einen aus dem Gehäuseunterteil seitlich vorstehenden Verbindungszapfen am Hebelarm (7a) des Auslösehebels. Daher läßt sich der Zusatzschalter gegebenenfalls auch noch nachträglich beim Kunden mittels einfacher Verbindungsklammern (10) an einen entsprechend vorbereiteten Leitungsschutzschalter anbauen.

Claims (7)

1. Zusatzschalter zum Anbau an einen Leitungsschutzschalter, mit vom Schaltmechanismus des Leitungsschutzschalters über einen Betätigungsknebel (4) und einen Auslösehebel (7) gesteuerten Hilfs- und Fehlersignalschaltern (2, 3), wobei der Fehlersignalschalter (3) einen wechselweise auf zwei Festkontaktstücke (3e, 3f) arbeitenden, beweglichen Kontaktarm (3d) aufweist, der federnd an einem schwenkbaren Zwischenhebel (3a) angeordnet ist, welch letzterer über eine Sperrklinke im Zusammenwirken mit dem Betätigungsknebel in einer Schaltstellung verriegelbar ist, sowie mit einer Schaltstellungsanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (3d) des Fehlersignalschalters (3) mit einem manuell betätigbaren Schwenkhebel (9) im Eingriff steht und über den Schwenkhebel (9) in die jeweils andere Schaltstellung unabhängig von der vom Betätigungsknebel (4) und/oder dem Auslösehebel (7) zwangsgesteuerten Schaltstellung des Zwischenhebels (3a) von Hand umführbar ist, und daß der Schwenkhebel (9) selbst Mittel zur optischen Anzeige des Schaltzustandes des Fehlersignalschalters (3) aufweist.

2. Zusatzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels einer Zugfeder (3c) vorgespannte und über diese am Zwischenhebel (3a) in Schwenkrichtung zentrierte Kontaktarm (3d) um die schmalseitigen Begrenzungskanten seines Auflagebereiches auf dem Zwischenhebel (3a) wechselweise kippend in beide Schaltstellungen umschaltbar ist.

3. Zusatzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der neben dem Zwischenhebel (3a) etwa in gleichem Richtungssinn angeordnete Schwenkhebel (9) zwei zapfenförmige am frei über den Auflagebereich vorstehenden Kontaktteil (3d′′) des Kontaktarmes (3d) angreifende Ansätze (9b) aufweist.

4. Zusatzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) mit einer durch einen Ausschnitt (1c) im Schaltergehäuse (1) nach außen frei hervorstehenden Handhabe (9c) versehen ist.

5. Zusatzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) beiderseits der Handhabe (9c) vorstehend angeformte, den Ausschnitt (1c) im Schaltergehäuse (1) abdeckende Stege (9d, 9e) mit unterschiedlich eingefärbten Signal- bzw. Anzeigeflächen aufweist.

6. Zusatzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Querschnitt der Handhabe (9c) zusammen mit jeweils einem Steg (9d) bzw. (9e) der Ausschnitt (1c) abgedeckt ist.

7. Zusatzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) ein im Schaltergehäuse (1) etwa mittig gelagerter Doppelarmhebel ist, dessen Handhabe (9c) neben dem Betätigungsknebel (4) an der Oberseite des Schaltergehäuses (1) angeordnet ist.