DE69205856T2

DE69205856T2 - Elektromagnetisch betätigtes Schaltgerät mit mechanischer Sperrvorrichtung.

Info

Publication number: DE69205856T2
Application number: DE69205856T
Authority: DE
Inventors: Patrick Morinaud; Jacques Olifant
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1992-01-30
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2012-01-31
Also published as: EP0500406B1; FR2673320B1; BR9200565A; KR950013942B1; JPH0676719A; FR2673320A1; MX9200737A; DE69205856D1; KR920017147A; ES2081063T3; EP0500406A1; JP3390460B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät mit elektromagnetischer Steuerung, das aus zwei identischen Schaltgeräten besteht, die nebeneinander angeordnet sind und je einen Kontaktträger-Schieber aufweisen, der in Translationsrichtung beweglich ist und einen Kontaktfinger aufweist, wobei diese beiden Schaltgeräte über eine mechanische Verriegelungsvorrichtung aneinander gekoppelt sind, die eine gleichzeitige Verschiebung der beiden beweglichen Schieber unterbinden kann, wobei die mechanische Verriegelungsvorrichtung mit einem Deckel versehen ist.
Es ist üblich, zwei Geräte wie z.B. Blockschütze nebeneinander anzuordnen und die beweglichen Teile dieser Blockschütze mechanisch zu koppeln, um ein zusammengesetztes Gerät herzustellen, das Umschalter genannt wird. Ein solches Gerät ist sehr nützlich, um einen Motor durch Vertauschen der Anschlüsse von zwei Phasen entweder in der einen Drehrichtung oder in der anderen zu steuern. Um zu vermeiden, daß die beiden Schütze gleichzeitig geschlossen sind, was einen glatten Kurzschluß zwischen den beiden gekreuzten Phasen verursachen würde, werden diese Schütze in Bezug aufeinander verriegelt: sobald der eine beginnt, sich zu schließen, kann der andere sich nicht mehr schließen. Üblicherweise stellt man eine elektrische Verriegelung her, die eine gleichzeitige Erregung der Spulen der beiden Elektromagneten mit Hilfe von Hilfskontakten verhindert, die in Reihe mit den Spulen der Elektromagneten dieser Blockschütze angeordnet sind.
Es ist ebenfalls üblich, einen Verriegelungsmodul hinzuzufügen, der eine mechanische Verriegelung zwischen den beweglichen Teilen der Blockschütze herstellt, so daß die Verriegelung eines der Blockschütze wirksam wird, sobald der andere seinen Schließweg beginnt.
Diese Module zur mechanischen Verriegelung verwenden zwei bewegliche Teile, deren Bewegungen an die der beweglichen Teile der Blockschütze gekoppelt sind.
Solche Schaltgeräte mit mechanischer Verriegelung sind im Patent FR-A-2 521 772, im Patent DE-A-39 09 061 und im Patent DE-A-30 11 779 beschrieben.
Bei diesen bekannten Geräten wird der mechanische Verriegelungsmodul über den Blockschützen angeordnet und vergrößert die Höhe der Einheit.
Wenn man zusätzliche Blöcke montiert, müssen diese zusätzlichen Blöcke auf dem Verriegelungsmodul befestigt werden, und wenn man sie entfernen will, übt man eine direkte Kraft auf den Verriegelungsmodul mit der Gefahr aus, diesen von den Blockschützen zu lösen, auf denen er befestigt ist. Die Höhe des Geräts wird verändert, je nachdem, ob man den Verriegelungsmodul montiert oder nicht.
Es ist nicht möglich, eine direkte Steuerung der zusätzlichen Blöcke ausgehend von den Blockschützen zu gewährleisten. Der Antrieb dieser zusätzlichen Blöcke wird mittels zwischengeschalteter Übertragungsteile hergestellt, was die Konstruktion komplizierter macht.
Das Patent DE-A-21 14 509 enthält zwei Schaltgeräte, die über eine mechanische Verriegelungsvorrichtung miteinander verbunden sind, die auf den Geräten angeordnet wird. Die Montage der Schaltgeräte sowie der Verriegelungsvorrichtung wird mittels einer Haube durchgeführt. Die Nachteile bestehen darin, daß für den Ausbau der Verriegelungsvorrichtung die beiden Schaltgeräte durch Abmontieren der Haube voneinander gelöst werden müssen und daß das Hinzufügen dieser Vorrichtung zum Ergebnis hat, die Höhe der Geräte zu vergrößern.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, ein Schaltgerät herzustellen, das aus zwei elementaren Schaltgeräten besteht und bei dem die mechanische Verriegelungsvorrichtung oder den Verriegelungsmodul in die elementaren Schaltgeräte eingebaut ist. Dieser Einbau hat zum Ergebnis, den Platzbedarf oder die Höhe der Gesamtheit des mit dem Verriegelungsmodul versehenen Geräts nicht zu vergrößern. Durch die Erfindung wird vermieden, daß die zusätzlichen Blöcke direkt mit dem Verriegelungsmodul in Kontakt kommen und sie erlaubt einen direkten Antrieb dieser zusätzlichen Blöcke. Die Befestigung der zusätzlichen Blöcke erfolgt auf dem Deckel des Geräts, unabhängig davon, ob der mechanische Verriegelungsmodul in das Gerät eingebaut ist oder nicht. Die Demontage der zusätzlichen Blöcke übt keine direkte Kraft auf den Verriegelungsmodul aus. Die Höhe des Geräts ändert sich nicht, ob man nun den Verriegelungsmodul einbaut oder nicht. Der Verriegelungsmodul kann hinzugefügt oder weggenommen werden, ohne daß die elementaren Schaltgeräte ausgebaut werden müssen.
Erfindungsgemäß ist das Gerät dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schaltvorrichtungen einen zentralen Einbaukanal aufweist, der sich hohl in Bezug auf die Vorderseite des Gehäuses zwischen den Fächern erstreckt, in denen die Klemmen angeordnet sind, und in den die mechanische Verriegelungsvorrichtung eingebaut ist, so daß diese letztere eingebaut oder ausgebaut werden kann, ohne die Schaltvorrichtungen auszubauen.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal enthält die Verriegelungsvorrichtung zwei Kupplungs-Schwingarme, die an die Kontaktfinger gekoppelt und an einen Nocken-Kipphebel angelenkt sind, der mit einem festen Haltestift zusammenwirkt.
Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal ist der Deckel mit Löchern versehen, die das Verschieben der Kontaktfinger erlauben, um das Ankoppeln der Kontaktfinger an zusätzliche Blöcke zu ermöglichen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal enthält die Verriegelungsvorrichtung eine Trägerplatte, die die translatorische Führung der Kupplungs-Schwingarme gewährleistet.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal durchqueren die Enden der Kontaktfinger Löcher im die Verriegelungsvorrichtung und die Vorderseite der Schaltgeräte überdeckenden Deckel und Antriebslöcher der Kupplungs-Schwingarme.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal ist die Verriegelungsvorrichtung unter dem Deckel angeordnet, wobei der Deckel Führungsmittel für die Kupplungs-Schwingarme aufweist.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Figur 1 zeigt perspektivisch in Explosionsdarstellung eine erste Ausführungsform des Schaltgeräts mit mechanischer Verriegelung gemäß der Erfindung.
Figur 2 zeigt perspektivisch in Explosionsdarstellung eine zweite Ausführungsform des Schaltgeräts mit mechanischer Verriegelung gemäß der Erfindung.
Figur 3 zeigt den mechanischen Verriegelungsmodul des Geräts der Figur 2 von unten.
Figur 4 zeigt den Verriegelungsmodul der Figur 3 im Schnitt entlang AA in Figur 3.
Figur 5 zeigt den mechanischen Verriegelungsmodul der Figur 3 von oben.
Figur 6 zeigt die Blockschütze von oben.
Die Figuren 7, 8 und 9 sind Teilansichten des Verriegelungsmoduls in verschiedenen Betriebsstellungen.
Ein Schaltgerät mit elektromagnetischer Steuerung der Art Umschalter, wie es in den Figuren gezeigt ist, enthält ein erstes Schaltgerät 1 und ein zweites Schaltgerät 2, die identisch und nebeneinander angeordnet sind. Diese Schaltgeräte sind Blockschütze oder Leistungsrelais.
In den in den Zeichnungen dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen sind die Geräte 1 und 2 Blockschütze.
Jeder Blockschütz 1 oder 2 enthält ein isolierendes Gußgehäuse 11 oder 21, das eine Vielzahl von Polen aufweist. Dieses Gehäuse 11 oder 21 besitzt Fächer 12, 13 oder 22, 23, in die die mit Kontakten verbundenen Anschlußklemmen eingesetzt werden.
Die Vorderseiten der Blockschütze 1 und 2 tragen die Bezugszeichen 16 bzw. 26, während die Rückseiten die Bezugszeichen 17 bzw. 27 tragen. Jede der Rückseiten besitzt Aufsteckmittel wie 18, die es ermöglichen, den Blockschütz auf eine Schiene aufzustecken.
In einer Kammer jedes der Gehäuse ist in bekannter Weise ein beweglicher Kontaktträger-Schieber angeordnet, der mit beweglichen Kontakten versehene bewegliche Brücken trägt. Dieser Kontaktträger-Schieber wird in einem Sitz des Gehäuses derart geführt, daß er sich in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Kontakte zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung parallel zur Rückseite 17 oder 27 des Blockschützes bewegt. Dieser Schieber besitzt in bekannter Weise Federn zur Komprimierung der beweglichen Kontakte auf den festen Kontakten. Der Kontaktträger-Schieber kann in seiner Kammer unter der Wirkung eines Elektromagneten in der oben definierten Führungsrichtung gleiten.
Jedes der Gehäuse 11 oder 21 besitzt einen zentralen Einbaukanal 15 bzw. 25, der sich hohl in Bezug auf die Vorderseite 16 bzw. 26 zwischen den Fächern erstreckt. Jeder Kanal 15 oder 25 besitzt einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und wird von parallelen Seitenflächen, die senkrecht zur Vorderseite 16 oder 26 verlaufen, und von einem Boden 19 oder 29 begrenzt. Jeder dieser Kanäle erstreckt sich parallel zur Translationsrichtung des entsprechenden Kontaktträger- Schiebers. Jeder Kontaktträger-Schieber besitzt nach vorne einen Kontaktfinger 14 oder 24, der in Bezug auf den Boden 19 bzw. 29 des entsprechenden Kanals 15 oder 25 vorsteht. Dieser Kontaktfinger 14 oder 24 kann sich translatorisch entlang der Längsachse des zentralen Kanals bewegen. Jeder zentrale Einbaukanal 15 oder 25 ist zumindest in Richtung einer Seitenfläche des Schützgehäuses offen. Vorsprünge wie 191 oder 291 sind in den Kanälen vorgesehen und stehen in Bezug auf die Böden 19 und 29 vor. Die Wand, die den einen oder den anderen der Einbaukanäle 15 oder 25 bildet, ist aus einem Stück ohne eine Längs-Verbindungsebene. Jeder Kanal 15 oder 25 erstreckt sich über die ganze Breite des Geräts.
Die mechanische Verriegelungsvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit das Bezugszeichen 4 trägt, besteht aus einem ersten Kupplungs-Schwingarm 41, einem zweiten Kupplungs-Schwingarm 42 und einem Nocken-Kipphebel 43, der mit einem festen Haltestift 45 zusammenwirkt.
Der Kupplungs-Schwingarm 41 besitzt an einem seiner Enden eine Antriebsöffnung 411, in die sich das Ende des Kontaktfingers 14 einfügt, um eine positive Verbindung zwischen Schwingarm und Hebel herzustellen. An seinem anderen Ende besitzt der Schwingarm 41 einen Zapfen 412, der sich in einen Gelenksitz 432 des Nocken-Kipphebels 43 einfügt, um ein Gelenk zu bilden. Ebenso besitzt der Kupplungs-Schwingarm 42 an einem seiner Enden eine Antriebsöffnung 421, in die sich das Ende des Kontaktfingers 24 einfügt, um eine positive Verbindung zwischen Schwingarm und Hebel herzustellen. An seinem anderen Ende besitzt der Schwingarm 42 einen Zapfen 422, der sich in einen Gelenksitz 431 des Nocken-Kipphebels 43 einfügt, um eine Gelenkverbindung zwischen dem Schwingarm und dem Kipphebel herzustellen. Die Gelenkachsen 412 und 422 sind senkrecht zur Vorderseite der Blockschütze.
Der Nocken-Kipphebel 43 besitzt eine herzförmige Nokke, die aus zwei Rampen 433 und 434 gebildet wird und mit einem Stift 45 zusammenwirkt, der fest mit der Trägerplatte 44 verbunden ist.
Die Verriegelungsvorrichtung 4 fügt sich in die Einbaukanäle 15 und 25 ein, wobei die Schwingarme 41 und 42 auf die Finger 14 und 24 aufgeschoben sind. Ein Deckel 3 sitzt auf den Vorderseiten der Blockschütze.
Die Gehäuse 11 und 21 enthalten kein Bauteil oder Gehäuseteil, das auf Dauer angeordnet ist, um die Verriegelungsvorrichtung in einer Richtung senkrecht zu den Vorderseiten des Geräts festzuhalten.
Der Halt des Verriegelungsmoduls 4 in einer Richtung senkrecht zu den Vorderseiten (Montage- oder Demontagerichtung) wird vom Deckel 3 gewährleistet. Die Vorsprünge 191 und 291 des Gehäuses dienen zur Immobilisierung des Moduls 4 parallel zur Längsachse der Kanäle.
Die Verriegelungsvorrichtung enthält eine Trägerplatte 44, auf die die Schwingarme 41 und 42 und der zentrale Kipphebel 43 montiert sind. Diese Platte besitzt geradlinige Gleitschienen 441, die zur Führung des Kupplungs-Schwingarms 41 in Translationsrichtung dienen, und geradlinige Gleitschienen 442, die zur Führung des Kupplungs-Schwingarms 42 in Translationsrichtung dienen. Die Platte besitzt zwei Öffnungen 443 und 444, durch die die Enden der Betätigungshebel 14 und 24 verlaufen. Diese Öffnungen 443 und 444 sind je gegenüber den Öffnungen 411 und 421 der Kupplungs-Schwingarme angeordnet. Bohrungen 445 und 446 sind in der Trägerplatte 44 ausgebildet, um als Sitz für die Vorsprünge 191 und 291 zu dienen.
Der Deckel 3 besitzt zwei Öffnungen 31 und 32, die den Durchlaß der Enden der Kontaktfinger 14 bzw. 24 erlauben. Diese beiden Öffnungen sind gegenüber den Löchern der Platte 44 und den Löchern der Kupplungs-Schwingarme angeordnet. Die Öffnungen 443, 444 der Trägerplatte 44 und die Öffnungen 31 und 32 des Deckels 3 erlauben die translatorischen Bewegungen der Finger 14 und 24. Die Verriegelungsvorrichtung 4 ist unter dem Deckel 3 angeordnet und die Kontaktfinger 14 und 24 durchqueren die fluchtenden Öffnungen 411, 443 und 31 einerseits und 421, 444 und 32 andererseits.
In der Ausführungsform der Figur 1 ist die mechanische Verriegelungsvorrichtung 4 unabhängig vom Deckel 3, der die Vorderseiten der Blockschütze 1 und 2 bedecken kann. Der Träger 44 könnte einem Kartonträger zugeordnet sein, um zum Instellungbringen der mechanischen Verriegelungsvorrichtung zu dienen.
In der Ausführungsform der Figur 2 ist die mechanische Verriegelungsvorrichtung 4 unter dem Deckel 3 angeordnet und wird in ihn integriert. Die Gleitschienen 441 und 442 und der Stift 45 sind fest mit dem Deckel 3 verbunden.
In einer ersten Ausführungsform könnten die Gleitschienen 441 und der Stift 45 direkt beim Gießen des Deckels 3 erhalten werden. Der Haltestift 45 ist dann direkt fest mit dem Deckel 3 verbunden.
In einer zweiten Ausführungsform enthält die Vorrichtung eine Trägerplatte wie 44, die unterhalb des Deckels mittels Aufsteckklemmen befestigt wird, die sich in im Deckel vorgesehene Bohrungen einfügen.
Der Deckel 3 weist entlang der Seitenflächen Bohrungen 33 für den Zugang zu den Anschlußklemmen auf. Bekannte Befestigungsmittel sind auf dem Deckel angeordnet, um die Befestigung dieses Deckels zu erlauben. Diese Befestigungsmittel bestehen aus Klemmen 34.
Über dem Deckel 3 können zusätzliche Blockschütze 5 und 6 befestigt werden, die direkt von den Betätigungshebeln 14 und 24 gesteuert werden.
Der Betrieb der mechanischen Verriegelungsvorrichtung wird nun anhand der Figuren 6, 7, 8 und 9 genauer beschrieben.
In Figur 8 ist die Verriegelungsvorrichtung in der Ruhestellung dargestellt. Die Stellungen der Kupplungs-Schwingarme 41 und 42 entsprechen den Ruhestellungen (A) der Kontaktfinger 14 und 24, die nicht betätigt werden. Die Symmetrieachse der Nocke 433-434 fluchtet mit der Längsachse 46 der Vorrichtung.
Wenn der Blockschütz 2 betätigt wird (Figur 7), bewegt sich der Kontaktfinger 24 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung B, die gestrichelt in Figur 6 dargestellt ist. Durch eine Bewegung in Translationsrichtung läßt der Kupplungs- Schwingarm 42 den Nocken-Kipphebel 43 kippen. Die Rampe 433 positioniert sich vor dem festen Haltestift 45. Der Kupplungs- Schwingarm 41 kann sich dann nicht in Translationsrichtung (in Richtung der Bewegung des Fingers 14 aus der Stellung A in die Stellung B) bewegen, da die Rampe 433 der Nocke mit dem Stift 45 in Kontakt kommt. Der Finger 14 kann sich also nicht bewegen. Die Verriegelung des Blockschützes 1 ist somit gewährleistet.
Wenn der Blockschütz 1 betätigt wird (Figur 9), bewegt sich in gleicher Weise der Kontaktfinger 14 aus der Ruhestellung A in die Arbeitsstellung B, die gestrichelt in Figur 6 dargestellt ist. Indem er sich in Translationsrichtung bewegt, läßt der Kupplungs-Schwingarm 41 den Nocken-Kipphebel 43 kippen. Die Rampe 434 setzt sich vor den festen Haltestift 45. Der Kupplungs-Schwingarm 42 kann sich dann nicht in Translationsrichtung (in Richtung der Bewegung des Fingers 24 aus der Stellung A in die Stellung B) bewegen, da die Rampe 434 mit dem Stift 45 in Kontakt kommt. Der Finger 24 kann sich also nicht bewegen. Die Verriegelung des Blockschützes 2 ist folglich gewährleistet.
Die Verriegelungsvorrichtung 4 kann in die Blockschütze 1 und 2 eingebaut oder umgekehrt aus diesen Blockschützen ausgebaut werden, ohne sie auseinander zu nehmen.

Claims

1. Schaltgerät mit elektromagnetischer Steuerung und mechanischer Verriegelung, das zwei identische Schaltgeräte (1, 2) enthält, die nebeneinander angeordnet sind und je ein Gehäuse (11 oder 21) und einen in Translationsrichtung beweglichen Kontaktträger-Schieber aufweisen, der einen vorstehenden Kontaktfinger (14 oder 24) besitzt, wobei diese beiden Schaltgeräte (1, 2) über eine mechanische Verriegelungsvorrichtung (4) aneinander gekoppelt sind, die eine gleichzeitige Verschiebung der beiden beweglichen Schieber unterbinden kann, wobei die mechanische Verriegelungsvorrichtung (4) mit einem Deckel (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schaltvorrichtungen (1, 2) einen zentralen Einbaukanal (15 oder 25) aufweist, der sich hohl in Bezug auf die Vorderseite (16 oder 26) des Gehäuses (11 oder 21) zwischen den Fächern (12, 13 oder 22, 23) erstreckt, in denen die Klemmen angeordnet sind, und in den die mechanische Verriegelungsvorrichtung (4) eingebaut ist, so daß diese letztere eingebaut oder ausgebaut werden kann, ohne die Schaltvorrichtungen (1, 2) auseinanderzunehmen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einbaukanal (15 oder 25) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und von parallelen und zur Vorderseite des Gehäuses senkrechten Seitenflächen begrenzt wird.

3. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (4) zwei Kupplungs-Schwingarme (41, 42) besitzt, die an die Kontaktfinger (14 und 24) angekoppelt und an einen Nocken-Kipphebel (43) angelenkt sind, der mit einem festen Haltestift (45) zusammenwirkt.

4. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) mit Löchern (31, 32) versehen ist, die das Verschieben der Kontaktfinger (14, 24) erlauben, um das Ankoppeln der Kontaktfinger (14, 24) an zusätzliche Blöcke (5, 6) zu ermöglichen.

5. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (4) eine Trägerplatte (44) besitzt, die die translatorische Führung der Kupplungs-Schwingarme (41, 42) gewährleistet.

6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Kontaktfinger (14, 24) Löcher (31, 32) im die Verriegelungsvorrichtung und die Vorderseite der Schaltgeräte (1, 2) bedeckenden Deckel (3) und Antriebslöcher (411, 421) der Kupplungs-Schwingarme (41, 42) durchqueren.

7. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (4) unter dem Deckel (3) angeordnet ist und von diesem getragen wird.

8. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestift (45) und die Führungs-Gleitschienen (441, 442) der Schwingarme fest mit der Trägerplatte (44) verbunden sind.

9. Gerät nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestift (45) und die Führungs-Gleitschienen (441, 442) der Schwingarme fest mit dem Deckel (3) verbunden sind.

10. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (44) sich unter den Deckel (3) einfügt.

11. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken-Kipphebel (43) eine herzförmige Nocke (433, 434) aufweist.

12. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (31, 32) für die Verschiebung der Kontaktfinger, die im Deckel angeordnet sind, sich vor Öffnungen (411, 421) zum Antrieb der Schwingarme (41, 42) durch die Kontaktfinger (14, 24) befinden.

13. Gerät nach einem beliebigen der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) Bohrungen (33) für den Zugang zu den Anschlußklemmen aufweist.