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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Trennvorrichtung
mit Frontal- oder Seitensteuerung für eine elektrische Anlage,
die mindestens ein Gehäuse
aufweist, welches mit mindestens einem Paar von Anschlussklemmen
versehen ist, welches dazu bestimmt ist, mit mindestens einem elektrischen
Leiter der Anlage verbunden zu werden, wobei es mit einem Paar fester
Kontakte verbunden ist, wobei das Gehäuse mindestens einen beweglichen Kontakt
und mindestens eine Steuerstange aufweist, welche das Gehäuse durchquert,
und die außen
mit einem Handhabungselement und innerhalb durch einen Übertragungsmechanismus
mit dem beweglichen Kontakt verbunden ist, um es zwischen einer ausgelösten Position,
in welcher der bewegliche Kontakt von den festen Kontakten entfernt
und der elektrische Schaltkreis offen ist, und einer Einrastposition
zu verlagern, in der er gegen die festen Kontakte anliegt und der
elektrische Schaltkreis geschlossen ist.
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Diese
Trennvorrichtungen werden allgemein Unterbrecher, Schmelzsicherungsschalter,
Schalter; Drehrichtungsschalter usw. genannt, und sind zur Verteilung
des Stromes in elekt rischen Anlagen oder zur Steuerung von Industrieausrüstungen,
Werkzeugmaschinen usw. bestimmt, und zwar insbesondere mit niedriger
Wechselspannung, zum Beispiel 380 V, und innerhalb eines Strombereiches
von einigen Zehnern bis einigen Hundertern Ampere.
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Entsprechend
den elektrischen Anlagen, der Ausgestaltung der elektrischen Schaltschränke und den
Montageoptionen werden diese Trennvorrichtungen durch ein Handhabungselement
manuell gesteuert, wobei es sich um einen Drehhandgriff handeln kann,
der entweder auf der Vorderseite, was „Frontalhandgriff" genannt wird, oder
auf der Seite positioniert ist, was „Seitenhandgriff" genannt wird, oder auch
um einen Kipphebel handeln kann, der im Allgemeinen auf der Vorderseite
positioniert ist. Diese Trennvorrichtungen können gegebenenfalls automatisch
durch eine Motorisierung angetrieben werden, die mit der Steuerstange
entweder auf der Vorderseite oder auf der Seite verbunden ist.
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Der Übertragungsmechanismus
unterscheidet sich entsprechend der Vorder- oder Seitensteuerungsbetriebsart.
Auf allgemeine Art und Weise weist dieser Übertragungsmechanismus bei
der Frontalsteuerung ein Nockensystem auf, welches die Drehbewegung
des Handgriffes, die auf die Steuerstange übertragen wird, in eine Translationsbewegung
der beweglichen Kontakte umwandelt. Bei der Seitensteuerung wird
dieser Übertragungsmechanismus durch
ein Winkelstirnradgetriebe vervollständigt. Auf ebenfalls geläufige Art
und Weise wird der Übertragungsmechanismus
mit einer Vorrichtung zur plötzlichen
Betätigung
verbunden, die unabhängig
von der Drehgeschwindigkeit des Handgriffes oder des Kippens des
Hebels die Beschleunigung der Geschwindigkeit beim Einrasten und/oder
beim Auslösen
je nach Bedarf ermöglicht.
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Folglich
stehen die Konstrukteure in der Verpflichtung, unterschiedliche
Trennvorrichtungsmodelle gleichzeitig in Abhängigkeit von dem Strombereich
und von der Art der Frontal- oder Seitensteuerung vorzuschlagen.
Das heißt,
dass in einem selben Strombereich ein Trennvorrichtungsmodell in
mehrere Versionen dekliniert ist, je nachdem, ob es sich um eine
Frontal- oder Seitensteuerung handelt. Bestimmte Konstrukteure schlagen
sogenannte polyvalente Trennvorrichtungen vor, die angeordnet sind, um
auf zwei Frontal- und Seitensteuerungsarten zu reagieren, wie bei
den Veröffentlichungen
EP 0 823 720 und
DE 43 00 313 . Allerdings
weisen diese polyvalenten Trennvorrichtungen unter Berücksichtigung der
bedeutenden Anzahl von Teilen, deren mechanische Zuverlässigkeit
insbesondere in Bezug auf die Lebensdauer nicht optimal ist, komplexe
und kostspielige Übertragungsmechanismen
auf. Außerdem wirkt
sich dies nachteilig auf den Raumbedarf dieser Art von Vorrichtungen
aus.
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Die
vorliegende Erfindung zielt auf die Beseitigung dieser Unannehmlichkeiten
ab, indem eine sogenannte polyvalente Trennvorrichtung vorgeschlagen
wird, die auf alle Steuerungsarten reagieren kann, und die mit einem
Minimum an Teilen verwirklicht wird, so dass sie einfach, wirtschaftlich,
mechanisch zuverlässig
ist, und einen standardmäßigen Raumbedarf
aufweist.
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Zu
diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Trennvorrichtung der im
Oberbegriff angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus
mindestens ein drehbares Steuerelement aufweist, welches aus einem
Teil besteht, welches im Verhältnis
zu dem Gehäuse
beweglich und frei und mit zwei rechtwinkligen Bohrungen zur Aufnahme
der Steuerstange in direktem Eingriff versehen ist, die gemäß einer
oder der anderen der zwei rechtwinkligen Steuerachsen ausgerichtet
ist, die jeweils einer der zwei Frontal- und Seitensteuerungsarten
entspricht, so dass das Steuerelement zum Drehen gemäß einer
oder der anderen dieser Steuerachsen veranlasst wird, und mindestens
ein Übertragungselement,
welches mit dem beweglichen Kontakt verbunden und angeordnet ist,
um die Drehung des Steuerelementes gemäß einer oder der anderen dieser
Steuerachsen in Form einer Translation des beweglichen Kontaktes
zwischen der ausgelösten und
Einrastposition und umgekehrt zu bewirken.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform weist
der Übertragungsmechanismus
eine Vorrichtung zur plötzlichen
Betätigung
auf, die zum Zusammenwirken mit dem drehbaren Steuerelement angeordnet
ist, um zu veranlassen, dass es sich automatisch und schnell über eine
zuvor festgelegte Gleichgewichtsposition hinausbewegt.
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Die
Vorrichtung zur plötzlichen
Betätigung kann
mindestens einen Kolben aufweisen, der in dem Gehäuse in Form
einer Translation beweglich ist und durch Federeinrichtungen in
Richtung des drehbaren Steuerelementes geregelt wird, wobei der
Kolben und das drehbare Steuerelement angeordnet sind, um untereinander
mittels Nockenprofilen in drei Dimensionen so zusammenzuwirken,
dass während des
Kippmanövers
zwischen der ausgelösten
und Einrastposition das drehbare Steuerelement den Kolben gegen
seine Federeinrichtungen von dem Anfang seines Hubes bis zu der
Gleichgewichtsposition drückt,
wobei dann der Kolben unter der Einwirkung seiner Federeinrichtungen
das drehbare Steuerelement über
die Gleichgewichtsposition hinaus bis zu dem Ende seines Hubes dreht.
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Vorzugsweise
weist die Vorrichtung zur plötzlichen
Betätigung
zwei einander gegenüberliegende
Kolben auf, die im Verhältnis
zu dem drehbaren Steuerelement symmetrisch angeordnet sind.
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Das
drehbare Steuerelement kann einen sternförmigen Abschnitt mit vier Schenkeln
gemäß zwei rechtwinkligen
Symmetrieebenen aufweisen, die acht geneigte Flächen und vier Spitzen festlegen, wobei
der Kolben zwei V-förmige
Aussparungen gemäß zwei rechtwinkligen
Symmetrieebenen aufweist, die vier geneigte Rampen und vier Spitzen
festlegen.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
ist der Gesamthub des drehbaren Steuerelementes zum Kippen von der
ausgelösten
Position in die Einrastposition und umgekehrt praktisch gleich 90°, und seine Gleichgewichtsposition
ist praktisch auf halbem Weg zwischen der ausgelösten und Einrastposition angeordnet,
d. h. ungefähr
45°.
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Auf
vorteilhafte Art und Weise weist die Vorrichtung zur plötzlichen
Betätigung
mindestens ein Arretierungselement auf, welches zur Arretierung des Übertragungselementes
mindestens in der ausgelösten
Position und mindestens bis zu der Gleichgewichtsposition des Übertragungsmechanismus
angeordnet ist.
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Das
Arretierungselement kann mit dem Kolben verbunden sein und durch
Rückholeinrichtungen geregelt
werden, um zwischen mindestens einer Arretierungsposition, in der
es das Übertragungselement
in der ausgelösten
Position arretiert, und einer Entriegelungsposition beweglich zu
sein, in der es das Übertragungselement
freigibt, um seine Verlagerung in die Einrastposition zuzulassen.
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Das
Arretierungselement kann fest mit dem Kolben verbunden sein oder
aus einem von dem Kolben getrennten Teil bestehen.
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Das
Gehäuse
kann vorteilhafterweise eine Zwischenplatte aufweisen, die zwischen
dem Übertragungselement
und dem Kolben angeordnet und mit Führungsaufnahmen für den Kolben
und das Arretierungselement versehen ist.
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Vorzugsweise
sind das drehbare Steuerelement und das Übertragungselement angeordnet,
um untereinander mittels Nockenprofilen in drei Dimensionen so zusammenzuwirken,
dass sich das drehbare Steuerelement mindestens während des
Kippmanövers
von der Einrastposition in die ausgelöste Position gemäß einer
oder der anderen der Steuerachsen frei dreht, ohne das Übertragungselement
von dem Anfang seines Hubes bis zu der Gleichgewichtsposition zu
verlagern, wobei es dann die Verlagerung des Übertragungselementes in Form
einer Translation über
die Gleichgewichtsposition hinaus bis an das Ende seines Hubes herbeiführt.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
weist das drehbare Steuerelement mindestens ein V-förmig profiliertes äußerstes
Ende auf, welches eine Spitze und zwei geneigte Flächen festlegt,
die im Verhältnis
zu einer Ebene symmetrisch sind, die über deren Symmetrieachse geht,
und wobei das Übertragungselement
gegenüber
dem drehbaren Steuerelement mindestens zwei geneigte Rampen mit
unterschiedlichen Neigungen aufweist, die zum Zusammenwirken mit
dem profilierten äußersten
Ende des drehbaren Steuerelementes angeordnet sind, wenn es sich
jeweils gemäß einer
oder der anderen der Steuerachsen dreht.
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Die
vorliegende Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand der nachfolgenden
Beschreibung einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, die beispielhaft und nicht begrenzend gegeben
wird, wobei in:
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1A–D vier
unterschiedliche Montage- und/oder Steuerungsarten der Trennvorrichtung
gemäß der Erfindung
dargestellt sind,
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht der Trennvorrichtung von 1 ohne ihr Gehäuse dargestellt wird, wobei
die zwei möglichen Steuerungsarten
dargestellt werden: die Frontalbetriebsart und die Seitenbetriebsart,
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3A–C perspektivische
Teilansichten der Trennvorrichtung von 2 dargestellt
sind, die in der Frontalbetriebsart gesteuert wird und jeweils in der
ausgelösten
Position, Gleichgewichtsposition und Einrastposition dargestellt
ist,
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4A–C 3A–C entsprechende
Draufsichten dargestellt sind,
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5A–B perspektivische
Teilansichten der Trennvorrichtung von 2 dargestellt
sind, die in der Seitenbetriebsart gesteuert wird und jeweils in der
Gleichgewichtsposition und Einrastposition der Trennvorrichtung
dargestellt ist,
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6A–C Seitenansichten
entsprechend der Trennvorrichtung von 5A–B, jeweils
in der ausgelösten
Position, Gleichgewichtsposition und Einrastposition dargestellt
sind, und
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7 eine
perspektivische Detailansicht des Übertragungsnockens dargestellt
ist.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren kann die Trennvorrichtung gemäß der Erfindung
jede Art von Trennvorrichtung wie zum Beispiel einen Unterbrecher,
Schmelzsicherungsschalter, Schalter; Drehrichtungsschalter usw.
betreffen, und ist zur Verteilung des Stromes in elektrischen Industrie-
und/oder Haushaltsanlagen insbesondere mit niedriger Wechselspannung
und innerhalb eines Strombereiches von einigen Zehnern bis einigen
Hundertern Ampere bestimmt.
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Sie
weist ein elektrisch isoliertes Gehäuse 2 mit standardisierten
Abmessungen auf, welches auf standardisierten Schienen montierbar
ist, die zum Beispiel in elektrischen Schaltschränken vorgesehen sind. Sie weist
eine Anzahl von Paaren Anschlussklemmen 3 oder Polen auf,
die an die Anzahl von Phasen oder von Leitern der elektrischen Anlage
angepasst sind, wobei es sich bei den dargestellten Beispielen zum
Beispiel um drei handelt. Die Anschlussklemmen 3 sind mit
Schrauben versehen, können aber
auch mit Federn, oder mit jeder anderen vorhandenen Verbindungsart
versehen sein.
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Diese
Art von Trennvorrichtung 1 kann durch ein Handhabungselement 4 außerhalb
des Gehäuses 2 gesteuert,
und auf der Vorderseite oder der Seite angebracht, und mit einer
Steuerstange 5 verbunden sein. In 1A–D sind
jeweils vier Trennvorrichtungen 1a–d veranschaulicht, die gemäß unterschiedlichen
Arten gesteuert werden: in der Frontalbetriebsart gemäß einer
ersten Steuerachse A, entweder mittels eines auf der Vorderseite
gemäß 1A angebrachten
Handgriffes, der um eine Viertelumdrehung drehbar zwischen zwei
Positionen 0 und 1 bewegbar ist, oder mittels eines auf der Vorderseite
gemäß 1B angebrachten
Hebels 4b, der über
90° zwischen
zwei Positionen 0 und 1 kippt, oder in der Seitenbetriebsart gemäß einer
zweiten Steuerachse B, die senkrecht zu der ersten verläuft, mittels
einem oder zwei Handgriffen 4c, die auf den Seiten gemäß 1C angebracht,
und um eine Viertelumdrehung drehbar zwischen zwei Positionen 0 und
1 bewegbar sind. Die seitliche Steuerart ermöglicht die Verbindung von Trennvorrichtungen 1d desselben
Kalibers oder von unterschiedlichen Kalibern. Ein Bei spiel ist in 1D veranschaulicht,
wo zwei identische Trennvorrichtungen 1d verbunden sind, um
die Anzahl von verfügbaren
Anschlussklemmen 3 zu verdoppeln, die gleichzeitig durch
einen auf einer der Seiten des Gehäuses 2 angebrachten
Handgriff 4d und eine verlängerte Steuerstange 5 gesteuert werden,
welche die zwei Gehäuse 2 durchquert.
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Das
Innere der Trennvorrichtung 1 gemäß der Erfindung ist in 2 in
einer Explosionsansicht dargestellt. Es weist drei Paare von Schraubanschlussklemmen 3 auf,
wobei jedes davon mit einem Paar fester Kontakte 6 verbunden
ist. Jedem Paar fester Kontakte 6 entspricht ein beweglicher
Kontakt 7, der in der Lage ist, den elektrischen Schaltkreis zwischen
den festen Kontakten 6 eines selben Paares zu öffnen oder
zu schließen.
Die beweglichen Kontakte 7 sind jeweils einem Rückholelement 8 in Richtung
der festen Kontakte 6 unterworfen, und werden gleichzeitig
durch das äußere Handhabungselement 4 über die
Steuerstange 5 und einen Übertragungsmechanismus 10 zwischen
einer ausgelösten Position,
in der die beweglichen Kontakte 7 von den festen Kontakten 6 entfernt
und der elektrische Schaltkreis offen ist, und einer Einrastposition
verlagert, in der sie gegen die festen Kontakte 6 anliegen und
der elektrische Schaltkreis geschlossen ist.
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Der Übertragungsmechanismus 10 weist mindestens
ein drehbares Steuerelement 20 auf, welches mit der Steuerstange 5 verbunden
ist, die gemäß der ersten
oder zweiten Steuerachse A, B ausgerichtet ist, die jeweils einer
der Frontal- und Seitensteuerungsarten
entspricht, und ein Übertragungselement 30,
welches mit den beweglichen Kontakten 7 verbun den und angeordnet
ist, um die Drehung des Steuerelementes 20 gemäß einer
der zwei Steuerachsen A, B in Form einer Translation der beweglichen
Kontakte 7 zwischen der ausgelösten und Einrastposition und
umgekehrt zu bewirken.
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Das
drehbare Steuerelement 20 besteht aus einem beweglichen,
und im Verhältnis
zu dem Gehäuse 2 freien
Teil (nicht dargestellt). Es weist zwei quadratische Bohrungen 21 mit
rechtwinkligen Achsen auf, die mit den Steuerachsen A und B zusammenfallen,
um direkt das entsprechende äußerste Ende
der Steuerstange 5 aufzunehmen, welches ebenfalls einen
quadratischen Querschnitt aufweist. Selbstverständlich können andere Arten von Verbindungen
entsprechend dem Querschnitt der Steuerstange 5 geeignet
sein. Das drehbare Steuerelement 20 weist einen sternförmigen Abschnitt
mit vier Schenkeln 22 gemäß zwei rechtwinkligen Symmetrieebenen
auf, die acht geneigte Flächen 23 und
vier Spitzen 24 festlegen, wobei alle Winkel abgerundet sind.
Die zwei rechtwinkligen Symmetrieebenen schneiden sich auf einer
mit der ersten Steuerachse A zusammenfallenden Symmetrieachse. Das
drehbare Steuerelement 20 weist gegenüber dem Übertragungselement 30 ein
profiliertes äußerstes
Ende 25 in V-Form auf, welches eine abgerundete Spitze festlegt,
die einen linearen Finger 26 und zwei geneigte Seiten 27 ausbildet,
die im Verhältnis
zu einer durch die zwei Steuerachsen A und B hindurchgehenden Ebene
symmetrisch sind.
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Das Übertragungselement 30 weist
einen im Verhältnis
zu dem Gehäuse 2 (nicht
dargestellt) in Form einer Translation bewegbaren Stab 31 auf,
und wird durch diesen letzteren mittels ergänzender Formen wie zum Beispiel
Rippen geführt, die
in Schienen 32 gleiten. Das Übertragungselement 30,
welches in 7 detailliert dargestellt ist,
weist einerseits Führungsaufnahmen 33 für die beweglichen Kontakte 7 und
andererseits einen Mehrfachnockenblock 40 gegenüber dem
drehbaren Steuerelement 20, eine Widerlagerzone 34 für ein Arretierungselement 50 und
eine Umlaufnut 35 für
das Arretierungselement 50 auf. Der Mehrfachnockenblock 40 ist
auf die Steuerachse A zentriert und weist einen ebenen Boden 41 auf,
der von zwei halbringförmigen
Nocken umschlossen ist, die einander im Verhältnis zu der Steuerachse A
diametral gegenüberliegen,
die zwei geneigte Rampen 42, 43 mit unterschiedlichen
Neigungen festlegen. Der ebene Boden 41 erstreckt sich über einen
Winkelausschnitt von ungefähr
45° und setzt
sich über
eine erste geneigte Rampe 42 mit starker Neigung über einen
Winkelausschnitt von ungefähr
45° fort.
Diese erste geneigte Rampe 42 wird verdoppelt und liegt
der Steuerachse A im Verhältnis diametral
gegenüber.
Die Höhe
der ersten geneigten Rampe 42 ist praktisch gleich dem
Hub der beweglichen Kontakte 7 zwischen ihrer Einrast-
und ausgelösten
Position. Der ebene Boden 41 und die erste geneigte Rampe 42 wirken
mit dem linearen Finger 26 zusammen, der an dem äußersten
profilierten Ende 25 des drehbaren Steuerelementes 20 ausgebildet
ist, wenn es sich um die erste Steuerachse A dreht. Die zweite geneigte
Rampe 43 weist eine weniger starke Neigung auf, die sich über einen
Winkelausschnitt von ungefähr
90° erstreckt,
ist der ersten geneigten Rampe 42 entgegengesetzt, wird
verdoppelt und liegt der Steuerachse A im Verhältnis diametral gegenüber. Sie
wirkt mit einer der geneigten Seiten 27 und dem linearen
Finger 26 des profilierten äußersten Endes 25 des
drehbaren Steuerelementes 20 zusammen, wenn es sich um
die zweite Steuerachse B dreht. Die geneigten Rampen 42, 43 mit
unterschiedlichen Neigungen treffen sich jeweils paarweise in einer
Spitze 44, die eine scharfe äußerste Endkante ausbildet,
die in einer Ebene enthalten ist, die durch die zwei Steuerachsen
A und B hindurchgehen.
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Der Übertragungsmechanismus 10 weist auch
eine Vorrichtung 60 zur plötzlichen Betätigung auf,
die mit zwei Kolben 61 versehen ist, die beiderseits des
drehbaren Steuerelementes 20 angeordnet, und im Verhältnis zu
dem Gehäuse 2 (nicht
dargestellt) in entgegengesetzten Richtungen in Form einer Translation
bewegbar sind. Jeder Kolben 61 weist eine Zentralbohrung 62 auf,
die zur freien Aufnahme der Steuerstange 5 in der Seitenbetriebsart
in der Lage ist, und ist Federeinrichtungen 63 zur Ausrichtung
des drehbaren Steuerelementes 20 unterworfen, um diesem
eine korrekte und Positionierung im Verhältnis zu dem Gehäuse 2 und
den anderen Mechanismen sicherzustellen. Jeder Kolben 61 weist gegenüber dem
drehbaren Steuerelement 20 zwei V-förmige Aussparungen 64 gemäß zwei rechtwinkligen
Symmetrieebenen auf, die vier geneigte Rampen 65 und vier
Spitzen 66 festlegen, wobei alle Winkel abgerundet sind.
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Die
Vorrichtung 60 zur plötzlichen
Betätigung weist
außerdem
mindestens ein Arretierungselement 50 auf, welches zwischen
mindestens einem der Kolben 61 und dem Übertragungselement 30 angeordnet
ist. Es ist im Verhältnis
zu dem Gehäuse 2 (nicht dargestellt)
zwischen mindestens einer arretierten Position, in der es das Übertragungselement 30 in mindestens
der ausgelösten
Position arretiert, und einer entriegelten Position bewegbar, in
der es dasselbe freigibt um zuzulassen, dass es sich in die Einrastposition
verlagert. Das Arretierungselement 50 ist mit einem der
Kolben 61 verbunden, der es in eine Richtung antreibt,
die dem Steuerelement 20 entgegengesetzt ist, und wird
Rückholeinrichtungen 51 unterworfen,
die es in die andere Richtung in Richtung zu dem Steuerelement 20 antreiben.
Bei dem dargestellten Beispiel besteht das Arretierungselement 50 aus
einem L-förmigen,
von dem Kolben 61 getrennten Teil, welches in Form einer
Translation mit dem letzteren über
einen Sitz 67 verbunden ist. Bei nicht dargestellten anderen
Varianten kann es mit dem Kolben fest verbunden sein und einen Drehfreiheitsgrad
im Verhältnis
zu demselben aufweisen. In gleicher Weise ist es möglich, zwei
gleichzeitig und entgegengesetzt arbeitende Arretierungselemente
vorzusehen.
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Das
Gehäuse 2 (nicht
dargestellt) weist eine Zwischenplatte 70 auf, die zwischen
dem Übertragungselement 30 und
der aus dem Steuerelement 20 und den Kolben 61 ausgebildeten
Gesamtheit angeordnet ist. Diese Zwischenplatte 70 weist
insbesondere eine Führungsnut 71 in
Form einer Translation für
das Arretierungselement 50 und Führungsaufnahmen 72 in
Form einer Translation für
die Kolben 61 auf. Sie stellt gleichzeitig die Führung der
Teile in Form einer Translation und die Aufteilung der Kräfte sicher,
die insbesondere durch das Arretierungselement 50 in der
arretierten Position angesammelt werden, wobei auf diese Weise die
Kolben 61 ausgespart werden.
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Die
Funktion der Trennvorrichtung 1 gemäß der Erfindung wird aktuell
unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben, die einer Steuerung in Frontalbetriebsart
entsprechen, bzw. gemäß der Steuerachse
A.
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In 3A und 4A ist
die Trennvorrichtung 1 in ausgelöster Position veranschaulicht.
Die drehbaren Steuer- 20 und Übertragungselemente 30 stehen über ihre
Spitzen 26, 44 in Kontakt, wobei der lineare Finger 26 auf
der Spitze des Mehrfachnockenblockes 40 ruht. Die Kolben 61 arretieren
das drehbare Steuerelement 20 in einer stabilen Position, wobei
ihre Federeinrichtungen 63 entspannt sind. Das drehbare
Steuerelement 20 befindet sich dann im Hinblick darauf
in einer stabilen Position, dass seine zwei entgegengesetzten Schenkel 22 in
den Aussparungen 64 der Kolben 61 aufgenommen
sind. Das Arretierungselement 50 arretiert das in der ausgelösten Position
versenkte Übertragungselement 30,
wobei seine Räckholeinrichtungen 51 entspannt
sind. Die Rückholelemente 8 der
beweglichen Kontakte 7 sind zusammengedrückt.
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In 3B und 4B wird
die Trennvorrichtung 1 in der ausgelösten Gleichgewichtsposition veranschaulicht.
Ein Bediener hat das äußere Handhabungselement 4 (nicht
dargestellt) um eine Achtelumdrehung gedreht, wodurch das drehbare
Steuerelement 20 über
einen ersten Teil seines Hubes, d. h. eine Achtelumdrehung, mittels
der Steuerstange 5 entsprechend der Steuerachse A angetrieben
wird. Die Spitzen 24 der zwei entgegengesetzten Schenkel 22 des
Sternes, die in dem Boden der entsprechenden Aussparungen 64 der
Kolben 61 aufgenommen sind, gleiten auf den entsprechenden
geneigten Rampen 65, wobei sie den Rückzug der Kolben 61 und
die Kompression der Federeinrichtungen 63 hervorrufen,
bis die Spitzen 24 die Spitzen 66 der Kolben 61 erreichen,
wodurch die Gleichgewichtsposition gekennzeichnet wird. Gleichzeitig
treibt der Rückzug eines
der Kolben 61 das Arretierungselement 50 an, und
drückt
seine Rückholeinrichtungen 51 zusammen.
Das Arretierungselement 50 hält das Übertragungselement 30 in
der versenkten Position, solange es sich in der Widerlagerzone 34 befindet,
und bis es sich gegenüber
der Umlaufnut 35 befindet.
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In 3C und 4C ist
die Trennvorrichtung 1 in Einrastposition veranschaulicht.
Indem er der Drehung des äußeren Handhabungselementes 4 folgt,
hat der Bediener die Gleichgewichtsposition überschritten, wobei er die
Vorrichtung 60 zur plötzlichen
Betätigung
aktiviert, um sehr schnell das Kippen von der ausgelösten Position
in die Einrastposition durchzuführen.
Sobald die Spitzen 24 der zwei entgegengesetzten Schenkel 22 des
Sternes die entsprechenden Spitzen 66 der Kolben 61 verlassen, wird
die den Federeinrichtungen 63 widerstehende Beanspruchung
aufgehoben, sie entspannen sich und nähern die Kolben 61 des
drehbaren Steuerelementes 20 an, indem sie automatisch
und schnell dessen Drehung über
den zweiten Teil seines Hubes, d. h. eine Achtelumdrehung, herbeiführen. Gleichzeitig übt das Arretierungselement 50,
welches die Widerlagerzone 34 verlassen hat und sich gegenüber der
Umlaufnut 35 befindet, keine Beanspruchung mehr aus, die
den Rückholelementen 8 der
beweglichen Kontakte 7 widersteht, sie entspannen sich, üben eine
Schubkraft auf die beweglichen Kontakte 7 aus, und führen den
Wiederaufstieg des Übertragungselementes 30 in
die Einrastposition herbei. Gleichzeitig wird das äußerste profilierte
Ende 25 des drehbaren Steuerelementes 20 in dem
Mehrfachnockenblock 40 aufgenommen, wobei sich der lineare Finger 26 im
Anschlag gegen den ebenen Boden 41 befindet, wodurch er
seine Drehung über
den zweiten Teil seines Hubes zulässt. Die Trennvorrichtung 1 befindet
sich in der Ein rastposition.
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Zum
Kippen in die Einrastposition muss der Bediener das äußere Handhabungselement 4 in
die entgegengesetzte Richtung drehen. Im ersten Teil seines Hubes,
d. h. einer Achtelumdrehung, dreht sich das drehbare Steuerelement 20 um
eine Achtelumdrehung ohne Auswirkung auf das Übertragungselement 30,
wobei der lineare Finger 26 auf dem ebenen Boden 41 des
Mehrfachnockenblockes 40 umläuft. Gleichzeitig werden die
Spitzen 24 der zwei anderen Schenkel 22 des Sternes
aktiv und gleiten auf den geneigten Rampen 65 der Kolben 61,
indem sie diese zum Rückzug
veranlassen und ihre Federeinrichtungen 63 zusammendrücken, bis
die entsprechenden Spitzen 66 erreicht werden, wodurch
die Gleichgewichtsposition gekennzeichnet wird. Gleichzeitig führt einer
der Kolben 61 mit sich das Arretierungselement 50 mit,
indem er seine Rückholeinrichtungen 51 zusammendrückt.
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Nach
der Gleichgewichtsposition führen
die Kolben 61 unter der Einwirkung ihrer Federeinrichtungen 63 automatisch
und schnell die Drehung des Steuerelementes 20 über den
zweiten Teil seines Hubes herbei, d. h. um eine Achtelumdrehung,
bis eine stabile Position erreicht wird, wobei zwei entgegengesetzte
Schenkel 22 des Sternes in den entsprechenden Aussparungen 64 der
Kolben 61 aufgenommen sind. Gleichzeitig läuft der
lineare Finger 26 des profilierten äußersten Endes 25 des
drehbaren Steuerelementes 20 auf den ersten geneigten Rampen 42 mit
starker Neigung um, wobei er den Rückzug des Übertragungselementes 30,
die Trennung der beweglichen Kontakte 7 im Verhältnis zu
den festen Kontakten 6 und die Kompression ihrer Rückzugselemente 8 herbeiführt. Am
Endes des Hubes der drehbaren Steuereinrichtung 20, wenn
die ausgelöste
Position erreicht ist, nähert
sich das Arretierungselement 50 dem drehbaren Steuerelement 20 unter
der Einwirkung seiner Rückholeinrichtungen 51,
um sich im Anschlag auf der Widerlagerzone 34 des Übertragungselementes 30 zu
positionieren, welches dasselbe in seiner ausgelösten Position arretiert. Die Schubbeanspruchungen
der Rückholelemente 8 der beweglichen
Kontakte 7 werden dann zu dem Arretierungselement 50 übertragen
und in der Zwischenplatte 70 aufgeteilt. Durch diese Konstruktion
erleiden die Kolben 61 keine parasitäre Beanspruchung, die das Risiko
der Störung
ihrer Führung
in Form einer Translation mit sich bringen würde.
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Die
Funktion der Trennvorrichtung 1 gemäß der Erfindung, die in der
Seitenbetriebsart gesteuert wird, ist praktisch identisch. Unter
Bezugnahme auf 5A–B wird die Trennvorrichtung 1 jeweils
in der Gleichgewichts- und Einrastposition dargestellt, wobei die
Einrastposition mit 3A übereinstimmt. Die Steuerstange 5 ist
mit dem drehbaren Steuerelement 20 der zweiten Steuerachse
B folgend verbunden, die seine Drehung um dieselbe Steuerachse B
in der Dreh- oder Kipprichtung des äußeren Handhabungselementes 4 (nicht
dargestellt) herbeiführt.
Im ersten Teil seines Hubes laufen die zwei entgegengesetzten Schenkel 22 des
Sternes auf den entsprechenden geneigten Rampen 65, und
den Kolben 61 diametral entgegengesetzt um, wodurch ihr
Rückzug
herbeigeführt
wird. Gleichzeitig dreht sich das profilierte äußerste Ende 25 des
drehbaren Steuerelementes 20 frei, ohne in Kollision mit
dem Übertragungselement 30 einzutreten,
wobei das letztere bis zu der Gleichgewichtsposition (siehe 5A)
durch das Arretierungselement 50 in der Einrastposition
arretiert wird. Außerhalb
dieser Gleichgewichtsposition führen
die Kolben 61 automatisch und schnell die Drehung des Steuerelementes 20 über den
zweiten Teil seines Hubes herbei, wobei die Drehung auf Grund der
Tatsache möglich
ist, dass das profilierte äußerste Ende 25 des
drehbaren Steuerelementes 20 außerhalb des Mehrfachnockenblockes 40 verbleibt.
Gleichzeitig gibt das Arretierungselement 50 das Übertragungselement 30 frei,
welches wieder in die Einrastposition aufsteigt (siehe 5B).
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Das
Kippen der Trennvorrichtung von 5A–B aus der
Einrastposition in die ausgelöste Position
wird durch 6A–C veranschaulicht. 6A entspricht
der Einrastposition von 5B. Der
Bediener betätigt
das äußere Handhabungselement 4,
um die Drehung des Steuerelementes 20 um die Steuerachse
B über
einen ersten Teil seines Hubes herbeizuführen, d. h. um eine Achtelumdrehung, bis
die Gleichgewichtsposition erreicht wird (siehe 6B).
Diese Drehung ist im Hinblick darauf möglich, dass das profilierte äußerste Ende 25 des
drehbaren Steuerelementes 20 außerhalb des Mehrfachnockenblockes 40 angeordnet
ist, und nicht damit in Konflikt gerät. In der Gleichgewichtsposition
kommt eine der geneigten Seiten 27 des profilierten äußersten
Endes 25 mit einer der zweiten geneigten Rampen 43 mit
geringer Neigung des Mehrfachnockenblockes 40 in Kontakt.
Außerhalb
der Gleichgewichtsposition, wenn die Kolben 61 automatisch
und schnell die Drehung des Steuerelementes 20 über den
zweiten Teil seines Hubes herbeiführen, d. h. eine Achtelumdrehung,
läuft der
auf diesem profilierten äußers ten
Ende 25 vorgesehene lineare Finger 26 auf der
zweiten geneigten Rampe 43 des Mehrfachnockenblockes 40 um,
wobei der Rückzug
des Übertragungselementes 30 in
die Einrastposition (siehe 6C) herbeigeführt wird,
die gleichzeitig durch das Arretierungselement 50 arretiert
ist.
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Aus
dieser Beschreibung geht klar hervor, dass die Erfindung das Erreichen
der festgelegten Ziele ermöglicht,
d. h. Vorschlagen einer Trennvorrichtung 1, die mit einem
einfachen Mechanismus versehen ist, der sowohl in der Frontal- als auch in der
Seitenbetriebsart steuerbar ist. Diese Option ermöglicht die
Verwaltung eines einzigen Modells einer Trennvorrichtung 1 pro
Strombereich oder pro Kaliber, und die Überlassung der Auswahl der
Steuerungsart dem Endkunden. Außerdem
scheint es so zu sein, dass die Kinematikkette sehr kurz ist, wodurch
eine optimale Bewegungsübertragung
ohne Trägheit
ermöglicht,
und die mechanische Ermüdung der
in Bewegung befindlichen Elemente begrenzt wird. Die Teile, woraus
die Trennvorrichtung besteht, sind hauptsächlich aus gegossenen oder
gespritzten, verstärkten
oder nicht verstärkten
Kunststoffen entsprechend der erforschten mechanischen Festigkeit ausgeführt, weisen
einen niedrigen Reibungskoeffizienten insbesondere bei den Teilen
mit Gleitkontakt auf, d. h. das Steuerelement 20, die Kolben 61 und das Übertragungselement 30.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
begrenzt, sondern erstreckt sich auf jede Abänderung und Variante, die für Fachleute
auf diesem Gebiet offensichtlich ist, wobei sie innerhalb des durch die
beigefügten
Ansprüche
definierten Schutzumfanges verbleibt.