DE69301278T2 - Verriegelungsvorrichtung für Lastschalter mit Klappdeckel - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung mit einer Klappe flir elektromechanische Schutzschalter.
• Aus offenkundigen Sicherheitsgründen ist es wünschenswert, den bzw. die Handbedienknöpfe eines elektromagnetischen Schutzschalters in der Stellung zu verriegeln, in der die Kontakte geöffnet sind. Eine derartige Sicherungsvorrichtung mit Hilfe eines schwenkbaren Klappenteils ist nach der Beschreibung der FR-2 596 914 bekannt. Andererseits kann jedoch nicht völlig ausgeschlossen werden, daß es bei einer Störung zu einem Zusammenschmelzen der Kontakte im Schutzschalter kommt. Bleiben die Kontakte zusammengeschmolzen, so besteht bei den bekannten Verriegelungsvorrichtungen die Gefahr der Überlastung bzw. Verformung der beanspruchten Teile, wodurch es zu einer gefährlichen Situation kommen kann.
• Es wurde festgestellt, daß bei bestimmten Schutzschaltern der Handbedienknopf neben der Ein- und Ausschaltstellung auch eine Zwischenstellung einnehmen kann, die dem Zustand des Zusammenschmelzens der Kontakte entspricht. Diese Zwischenstellung ist den technischen Eigenschaften des zwischen Handbedienknopf und Kontakten angeordneten Auslösemechanismus zuzuschreiben.
• Die Erfindung hat zum Ziel, diese Zwischenstellung des Handbedienknopfes bei Störung zu nutzen, um die Sicherheit der Verriegelungsvorrichtung zu verstärken.
• Weiterhin hat sie zum Ziel, die Verriegelungsvorrichtung einfach, praktisch und platzsparend zu gestalten.
• Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für Schutzschalter mit einem Gehäuse für trennbare Kontakte, wobei letztere durch einen Handbedienknopf betätigt werden können, der von außen auf der Vorderseite des Gehäuses zugänglich ist und eine Einschalt- sowie eine Ausschaltposition einnehmen kann. Die Vorrichtung weist eine Klappe auf, die sich vor dem Gehäuse befindet und in eine Sicherheitsstellung, in der der Handbedienknopf nicht betätigt werden kann, abgeklappt und in dieser Stellung mit einem Vörhängeschloß oder ähnlichen Bauteil gesichert werden kann.
• Die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie
• - einen Abtaster besitzt, der der schwenkbaren Klappe zugeordnet ist und eine Zwischenstellung des Handbedienknopfes bei Störung erkennen kann,
• - ein verschiebbares Bauteil besitzt, das der schwenkbaren Klappe zugeordnet ist und mit dem Abtaster bei Erkennung der o.a. Zwischenstellung blockiert werden kann, sodaß die Klappe nicht mit einem Vorhängeschloß gesichert werden kann.
• Das verschieb- und blockierbare Bauteil weist vorzugsweise die schwenkbare Klappe auf und ist mit Mitteln zum Verschieben der Klappe gegenüber einem festen Träger der Vorrichtung versehen. In einer abgewandelten Form weist das verriegelbare und verriegelbare Bauteil einen Schieber auf, der von der Klappe gehalten und geführt wird, wobei Schieber und Klappe geeignete Öffnungen zum Anbringen des Vorhängeschlosses aufweisen, die jedoch nicht aneinandergelegt werden können, wenn der Schieber mit dem Abtaster blockiert ist. Der Schieber kann Festhalte- oder Einhakteile zum Befestigen auf einem festen Träger aufweisen, die so mit entsprechenden Aufnahmeteilen auf dem Träger zusammenwirken, daß sie den Schieber sowie die ihn haltende Klappe festhalten, wenn der Schieber nicht mit dem Abtaster blockiert ist, und eine Rückholfeder die Baugruppe Klappe + Schieber in eine Stellung zurückversetzt, in der der Handbedienknopffreigelegt ist, wenn der Schieber bei einer eine Störung anzeigenden Zwischenstellung des Handbedienknopfes mit dem Abtaster blockiert ist.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, von denen
• - Fig. 1 einen teilweisen Schnitt eines in einem Schaltkasten eingebauten Schutzschalters in Seitenansicht zeigt,
• - Fig. 2 einen Teil des Schutzschalters mit einer ersten Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in Vorderansicht zeigt, wobei das Klappenteil zur Anbringung des Vorhängeschlosses nicht aktiv ist,
• - Fig. 3 und 4 das Klappenteil in Seitenansicht und in heruntergeklapptem Zustand zeigen, wenn die Kontakte des Schutzschalters geöffhet bzw. zusammengeschmolzen sind,
• - Fig. 5 und 6 das Klappenteil nach Fig. 3 und 4 in Vorderansicht nach Pfeil A zeigen, wobei die Stellung der Klappe und des Schiebers mit dem Klappenteil schematisch dargestellt sind,
• - Fig. 7 das Klappenteil perspektivisch in Form einer Explosionszeichnung zeigt,
• - Fig. 8 und 9 eine zweite Ausführungsart des erfindungsgemäßen Schutzschalters in Seitenansicht in einem Schaltkasten eingebaut zeigen, wobei die Verriegelung jeweils geöffnet und geschlossen dargestellt ist,
• - Fig. 10 bis 12 den Schaltkasten in Vorderansicht zeigen, wobei die Klappe jeweils geöffneter, geschlossener und mit einem Vorhängeschloß verriegelter Position dargestellt ist,
• - Fig. 13 die Baugruppe Träger + Klappe nach Fig. 9 vergrößert darstellt,
• - Fig. 14 ein Detail einer Variante für eine schwenk- und verschiebbaren Klappe zeigt.
• Der auf Fig. 1 teilweise dargestellte Schutzschalter ist ein Motorschutzschalter, der in einem Gehäuse 10 trennbare Kontakte aufweist, die über einen Einschaltknopf 11 und einen Ausschaltknopf 12 von Hand betätigt werden können. Der Schutzschalter ist so in einem Schaltkasten 13 eingebaut, daß die Handbedienknöpfe durch ein Fenster 15 im Schaltkasten auf der Vorderseite 14 des Gehäuses zugänglich sind. In dem Gehäuse sind weiterhin der Auslösemechanismus 16 für Fehlerstrom und der Wiedereinschaltmechanismus zum Öffnen bzw. Schließen der Kontakte je nach Zustand des Auslösemechanismus und Stellung der Handbedienknöpfe angebracht.
• Sind die Kontakte des Schutzschalters geöffiiet, so befindet sich der Ausschaltknopf 12 in einer eingedrückten Stellung 12A wie sie in Fig. 3 durchgezogen sowie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist. Sind die Kontakte des Schutzschalters geschlossen, so befindet sich der Ausschaltknopf 12 in einer vorstehenden Stellung 12C wie sie in Fig. 1 durchgezogen dargestellt ist. Nun kann es geschehen, daß die Kontakte zusammengeschmolzen wurden und somit trotz eines Offnungsbefehls des Auslösemechanismus geschlossen bleiben. Der Mechanismus 17 wertet diese Störung dahingehend aus, daß er den Ausschaltknopf in die Zwischenstellung 12B versetzt, wie sie in Fig. 4 durchgezogen und in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist. Somit zeichnen sich die Stellungen 12B und 12C des Ausschaltknopfs durch eine weiter vorstehendere Position gegenüber der Vorderseite des Gehäuses aus.
• Auf der Frontplatte des Schaltkastens 13 ist eine Verriegelungsvorrichtung für beliebige Anwendungen in Form eines mit einem Vorhängeschloß verschließbaren Klappenteils angebracht. Wie in Fig. 7 dargestellt, besteht dieses Klappenteil aus einem festen, am Schaltkasten befestigten Träger 30 sowie einer Klappe 40, auf der ein Abtaster 50 und ein Sicherheitsschieber 60 angebracht sind. Der Träger 30 weist einen Rahmen 31 auf, der das Fenster 15 einrahmt, sowie Lager 32 zur Aufnahme der Drehzapfen 41 der schwenkbaren Klappe 40. Das Schwenken der Klappe 40 erfolgt um eine waagrechte Achse X zwischen einer nach oben geklappten Stellung (Fig. 2), in der das Fenster 15 von der Klappe freigegeben ist, und einer heruntergeklappten Stellung (Fig. 3 und 4), in der das Fenster 15 zumindest in den Bereichen von der Klappe verdeckt ist, in denen sich die Handbedienknöpfe 11 und 12 befinden. Die Laschen 33 des Trägers sichern das Festhalten der Klappe in geschlossener Stellung unter Bedingungen, die weiter unten beschrieben werden, während eine Rückholfeder 34 die Klappe in die hochgeklappte Stellung drückt. Die Klappe 40 ist überwiegend flach ausgeführt und weist ein vorstehendes Teil 42, in dem der Abtaster 50 eingesetzt ist, sowie verschiedene Führungs- und Anschlagteile 43, 44 für den Schieber 60 auf. In dem senkrecht zur flachen Seite der Klappe angesetzten Schenkel 46 sind drei Aussparungen 45 zum Anbringen von Vorhängeschlössern vorgesehen.
• Der Abtaster 50 besteht aus einem Abtastelement in Form eines Drucktasters 51, der in Translationsrichtung von einem vorstehenden Teil 42 geführt und von einer Druckfeder 52 unter Druckbeanspruchung gesetzt ist. Die Stellung des Drucktasters in Translationsrichtung hängt von der Stellung und der Verlagerungsrichtung des Ausschaltknopfs 12 ab. Der Drucktaster 51 weist einen breiten Bereich 53 auf, mit dem der Schieber 60 blockiert wird, sowie einen schmalen Bereich 54, durch den der Schieber verschoben werden kann, sowie eine Schulter 55, durch die sein Anschlag gegen den Schieber unter der druckbeanspruchung der Feder 52 gewährleistet ist.
• Der Sicherheitsschieber 60 weist eine überweigend flache Form auf und besitzt Spalten 61, die mit den auf der Klappe 40 angebrachten Führungselementen 43 zusammenwirken, sowie ein Fenster 62 zum Zusammenbau mit der Klappe 40. Das Fenster 62 weist insbesondere einen Bereich 63 auf, dessen Breite zwischen der des schmalen Teils 54 und der des breiten Teils 53 des Drucktasters liegt.
• In einem senkrecht zur Hauptfläche des Schiebers angebrachten Schenkel 66 sind drei Öffnungen zum Anbringen von Vorhängeschlössern vorgesehen. der Schenkel 66 verläuft parallel zum Schenkel 46 der Klappe 40 und liegt an diesem an. Finger 67 oder andere Bauteile zum Einhaken sind an dem Schieber vorgesehen, um die Baugruppe Klappe + Schieber in der in Fig. 3 und 5 dargestellten gesicherten Stellung zu gewährleisten.
• Das oben beschriebene Klappenteil funktioniert folgendermaßen: Soll das Gerät mit einem Vorhängeschloß gesichert werden, so wird zuerst die Klappe 40 mit dem darauf angebrachten Schieber 60 nach unten geklappt (Fig. 6) und anschließend versucht, den Schieber in Richtung des Pfeils F (Fig. 2 und 6) auf der Klappe seitlich zu verschieben. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Ausschaltknopf 12 zuvor in die AUS-Stellung gedrückt wurde. Ist dies nicht der Fall, so drückt der Drucktaster 51 gegen den Ausschaltknopf 12 und verlagert diesen in die AUS-Stellung, wozu allerdings die Kraft der Feder 52 stärker sein muß als die Widerstandskraft des Ausschaltknopfs.
• Wenn daraufhin die Kontakte geöffnet sind - wie dies im Normalfall geschieht - so befindet sich der schmale Teil 54 des Abtasters in Höhe des Schiebers, sodaß dieser in die Sicherungsstellung nach Fig. 5 geschoben werden kann. In diesem Falle liegen die Öffnungen 45 und 65 übereinander, sodaß die Vorhängeschlösser zum Sichern des Schutzschalters angebracht werden können. Damit können die Handbedienknöpfe 11, 12 nicht mehr betätigt werden, da sie durch die Baugruppe Klappe + Schieber verdeckt sind. Sind andererseits die Kontakte aufgrund einer Störung zusammengeschmolzen, so bleibt der breite teil 53 des Drucktatsers in der Verschiebungsebene des Schiebers 60 und verhindert somit dessen seitliches Verschieben. Damit können die Finger 67 nicht unter die Laschen 33 geschoben werden, was zur Folge hat, daß einerseits die Öffnungen 45 und 65 nicht übereinander zu liegen kommen und andererseits die Baugruppe Klappe + Schieber durch die Rückholfeder 34 wie in Fig. 3 gestrichelt dargestellt nach oben geklappt wird. Andererseits ist jedoch der Abtaster während des Betriebs nicht zugänglich und die auf den gestörten Ausschaltknopf beschränkt sich auf die Kraft der Feder des Abtasters.
• Bei der in Fig. 8 bis 13 gezeigten vorzugsweisen Ausführungsform ist die Klappe um eine waagrechte Achse X schwenkbar und senkrecht dazu verschiebbar ausgelegt, sodaß ein zusätzlicher Schieber überflüssig ist. Die Klappe 70 wird dabei so auf einem Träger 30 angebracht, daß sie mit Hilfe von Drehzapfen 71, von denen jeder eine Abflachung 71a aufweist, um eine waagrechte Achse unter dem Fenster 15 schwenken kann.
• Der Träger 30 weist Laschen 35 auf, die auf der Frontplatte des Schaltkastens 13 senkrecht vorspringend angebracht sind und die jeweils eine Aussparung 36 aufweisen, deren Funktion der der weiter oben beschriebenen Aussparungen 45 entspricht, d.h. die zur Aufnahme von entsprechenden Vorhängeschlössern 68 dienen. Die Klappe 70 wird mit einer Zugfeder 37 in die heruntergeklappte Ruhestellung gezogen (Fig. 8 und 10). Die Drehzapfen 71 der Klappe 70 sind so ausgelegt, daß sie in Gleitschienen seitlich verschoben werden können, seitliche senkrechte Rillen 38 gebildet werden, welche in auf dem Träger 30 vorstehenden Rippen 39 angebracht sind. Damit kann die Klappe 70 sowohl geschwenkt als auch verschoben werden, wodurch die Feder 37 angespannt wird.
• Die Klappe 70 weist eine festen Abtaster 80 mit einer Schrägung 81 auf, der mit dem Ausschaltknopf 12 des Schutzschalters zusammenwirkt. Daneben kann der Abtaster 80 auch versetzbar angebracht und mit einer Feder verbunden werden, mit der ein bestimmter Druck auf den Ausschaltknopf 12 ausgeübt wird. Auf der dem Abtaster gegenüberliegenden Seite besitzt die Klappe 70 Laschen 72 mit Öffnungen 73 zum Anbringen von Vorhängeschlössern.
• Um den Schutzschalter mit Vorhängeschlössern zu sichern, wird die Klappe 70 zuerst aus der in Fig. 8 nd 10 dargestellten Ruhestellung in Richtung des Pfeils G nach oben in die in Fig. 11 dargestellte Schließ- bzw. Abdeckposition geschwenkt, in der jedoch die Vorhängeschlösser noch nicht angebracht werden können. Mit dieser Schwenkung gelangen die Abfiachungen 71 a der Drehzapfen 71 aus einer schrägen Stellung, in der die Klappe nicht verschoben werden kann (siehe gestrichelte Linie in Fig. 13), in eine senkrechte Stellung, in der sie verschoben werden kann. Daraufhin wird die Klappe in Richtung des Pfeils H nach oben geschoben, bis die Abflachungen 71a den oberen Anschlag in den Rillen 38 erreichen (Fig. 9 und 12). In dieser Stellung überlagern sich die Öffnungen 36 und 73. Sind die Kontakte geöffnet, so trifft der Abtaster beim Verschieben auf keinen Widerstand. Sind die Kontakte hingegen zusammengeschmolzen (gestrichelt dargestellte Position 12C des Ausschaltknopfs 12 in Fig. 8), so stößt sich der Abtaster an dem Knopf, sodaß die Klappe nicht bis zur Verriegelungsstellung nach Fig. 9 und 12 nach oben geschoben werden kann. Dabei ist zu bemerken, daß bei den Stellungen in Fig. 11 und 12 die Klappe auf den Flächen 74 des Trägers aufliegt und die Klappe zum Übergang von der Stellung in Fig. 11 in die Stellung in Fig. 12 mit einem Wandteil 76 unter einem oder mehreren Absätzen 75 hindurchgeschoben werden muß. Dadurch wird die Klappe in eine genaue Stellung und zum genau parallelen Anbringen gezwungen, wodurch die Sicherheit der Schutzvorrichtung verstärkt wird, indem auch ein Forcieren des Knopfs durch Drehbewegung verhindert wird.
• Nach einer Variante dieser Ausführungsform kann die schwenkbare Klappe parallel zu ihrer Drehachse verschoben werden. Mit einer Verdrehungsfeder mit nicht aneinanderliegenden Federspiralen wird die Rückkehr der Klappe in ihre Ruhestellung durch eine Translationsbewegung mit anschließender Drehbewegung gewährleistet. In diesem Falle erfolgt das Erkennen eines Zusammenschmelzens der Kontakte durch das Zusammenwirken des Abtasters mit einer Seitenfläche des Handbedienknopfs. Wie in Fig. 14 dargestellt, können dabei die abgeflachten Drehzapfen 77 der Klappe in zylindrischen Bohrungen 78 in den Lagern 79 des Trägers sowohl geschwenkt (Pfeil G) als auch verschoben (Pfeil H) werden, während die Führung der Klappe in entsprechend geformten Teilen wie z.B. Rillen 80 in den Lagern ein Schwenken während des Verschiebens bzw. ein Verschieben während des Schwenkens verhindern.
• Die Klappe kann auch um eine andere, parallel zur Vorderseite des Gehäuses verlaufende und insbesondere senkrechte Achse geschwenkt werden. Dabei kann ein Hebel mit dem Abtaster zusammenwirken, um dessen Verlagerung zu verstärken. Der Schutzschalter kann auch einen einzigen Handbedienknopf aufweisen, und der Abtaster sich parallel zur Vorderseite des Gehäuses bewegt werden. Der Begriff des Trägers ist im weitesten Sinne des Wortes zu verstehen. Er ist entweder abnehmbar an den Schaltkasten angebracht oder kann einen untrennbar damit verbundenen Teil darstellen.

Claims (8)

1. Verriegelungsvorrichtung für Schutzschalter mit einem Gehäuse (10) für trennbare Kontakte (18), wobei letztere durch einen Handbedienknopf (12) betätigt werden können, der von außen auf der Vorderseite des Gehäuses zugänglich ist und eine Einschalt- sowie eine Ausschaltposition einnehmen kann, wobei die Vorrichtung eine schwenkbare Klappe (40) aufweist, die sich vor dem Gehäuse (10) befindet und in eine Sicherheitsstellung, in der der Handbedienknopf (12) nicht betätigt werden kann, abgeklappt und in dieser Stellung mit mindestens einem Vorhängeschloß (68) oder ähnlichen Bauteil gesichert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie

- einen Abtaster (50 ; 80) besitzt, der von der schwenkbaren Klappe (40 ; 70) getragen wird und eine Zwischenstellung des Handbedienknopfes (12) im Falle einer Störung erkennen kann,

- ein verschiebbares Bauteil (60 ; 70) besitzt, das der schwenkbaren Klappe zugeordnet ist und mit dem Abtaster bei Erkennung der o.a. Zwischenstellung blockiert werden kann, sodaß die Klappe nicht mit einem Vorhängeschloß gesichert werden kann.

2. Verriegelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen festen Träger (30) und das verschieb- und blockierbare Bauteil die schwenkbare Klappe (70) aulweist, wobei Mittel (38) zum Verschieben der Klappe auf dem Träger vorgesehen sind.

3. Verriegelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzapfen (71, 77) der Klappe mit Schienen (38, 78) zusammenwirken, die zum Träger gehören und parallel zur Vorderseite (14) des Gehäuses verlaufen.

4. Verriegelungsvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (70) beim Verschieben unter mindestens einen zum Träger gehörenden Absatz (75) zum Festhalten der Klappe geschoben wird.

5. Verriegelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen festen Träger (30) und das verschieb- und blockierbare Bauteil einen von der Klappe (40) gehaltenen und geführten Schieber (60) aufweist, der Finger o. ä. Bauteile (67) zum Einhaken am Träger besitzt, die jedoch nicht einhaken können wenn der Schieber vom Abtaster (50) blockiert ist.

6. Verriegelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verschieb- und blockierbare Bauteil (60 ; 70) und der Träger (30) geeignete Öffnungen (65, 45 73, 36) zum Anbringen von Vorhängeschlössem aulweisen, wobei diese Öffnungen nicht übereinander zu liegen kommen können, wenn das verschiebbare Bauteil vom Abtaster (50 80) blockiert ist.

7. Verriegelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (40 ; 70) von einer Rückholfeder in eine Stellung zurückgebracht wird, in der der Handbedienknopf (12) freigelegt ist.

8. Verriegelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (50) einen Drucktaster (51) aufveist, der mit einer Feder (52) unter Druckbeanspruchung gesetzt wird, mit der die auf den Handbedienknopf (12) ausgeübte Kratt bestimmt wird.