DE69305200T2

DE69305200T2 - Schutzschalter mit drehbar gelagerten Betätigungsknöpfen

Info

Publication number: DE69305200T2
Application number: DE69305200T
Authority: DE
Inventors: Daniel Sinthomez
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2013-02-09
Also published as: EP0656148B1; AU4042293A; RU94046435A; EP0656148A1; CN1034038C; JPH065195A; FR2688341A1; HK1002942A1; BR9306584A; RU2093914C1; JP3320816B2; KR0135406B1; CN1076306A; DE69305200D1; ES2109494T3; EP0559507B1; US5610375A; AU676158B2; FR2688341B1; KR930020510A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Trennschalter, dessen Gehäuse einen Ausschalt- und Wiedereinschaltmechanismus enthält, der auf trennbare Kontakte einwirken kann, um mindestens einen Stromweg zu öffnen und zu schließen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. In der Vorderseite des Gehäuses sind Durchlaßöffnungen für einen Einschaltknopf und einen Ausschaltknopf vorgesehen, die für eine Bedienungsperson zugänglich sind.
Ein solcher Trennschalter ist insbesondere in der Druckschrift FR-A-2 448 216 beschrieben. Die Steuerknöpfe sind Drücker, die im Gehäuse derart angeordnet sind, daß sie abwechselnd zwischen zwei Arbeitsstellungen gleiten können, und sie weisen für den Finger der Bedienungsperson eine stimseitige Auflagefläche auf. Wenn die Bedienungsperson die Kontakte schließen will, drückt sie den Einschaltdrükker, der eingedrückt bleibt, während der Ausschaltdrücker automatisch in die vorstehende Stellung in Bezug auf das Gehäuse gebracht wird. Um die Kontakte zu öffnen, drückt die Bedienungsperson dagegen den Ausschaltdrücker; dieser bleibt eingedrückt, während der Einschaltdrücker automatisch in die vorstehende Stellung zurückgebracht wird. Die abwechselnde Stellung der Drücker zeigt der Bedienungsperson also klar den Zustand des Trennschalters an.
Obwohl eine solche manuelle Steuervorrichtung zufriedenstellend ist, wäre es wünschenswert, einerseits ihre Ergonomie zu verbessern und andererseits die Anzeige ihres Zustands "ein" oder "aus" zu betonen.
Aus der Druckschrift Fr-A-1 558 448 ist es bekannt, einen elektrischen Schalter mittels eines mit einem durchsichtigen Fenster versehenen Kippknopfes zu steuern; dieses Fenster ermöglicht es, Beschriftungen anzuzeigen, die für seine beiden Arbeitsstellungen repräsentativ sind. Es ist auch bekannt, einen Trennschalter mittels eines "Tumbler" genannten Kipp-Steuerknopfes zu steuern, dem man Mittel zur Anzeige des Ausschaltens zuordnet. Die bekannten Kipp-Steuerknöpfe gewährleisten jedoch nicht vollständig die gewünschte Betätigungssicherheit und Klarheit der Anzeige.
Die Erfindung hat hauptsächlich zum Ziel, bei einem Trennschalter der eingangs genannten Art eine ergonomische manuelle Steuerung, die die Steuerfunktionen "ein und "aus" trennt, mit einer guten Anzeige des eingeschalteten Betriebszustands, und vorzugsweise des eingeschalteten und des ausgeschalteten Betriebszustands, des Trennschalters zu verbinden.
Sie will auch die Verriegelung der manuellen Steuervorrichtung im ausgeschalteten Zustand mittels eines Schlosses erleichtern.
Sie schlägt einen Trennschalter mit einem Gehäuse vor, das einen Ausschalt- und Wiedereinschaltmechanismus enthält, der auf trennbare Kontakte einwirken kann, um mindestens einen Stromweg zu öffnen und zu schließen, wobei das Gehäuse eine Vorderseite mit Fenstern für einen Einschaltknopf und einen Ausschaltknopf aufweist, die für eine Bedienungsperson von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind und mit einem Steuerteil des Mechanismus im Inneren des Gehäuses zusammenwirken, um sich abwechselnd und einander entgegengesetzt zwischen zwei Arbeitsstellungen (eingedrückt und vorstehend) zu bewegen, und eine Auflagefläche für den Finger der Bedienungsperson aufweisen.
Erfindungsgemäß ist dieser Trennschalter dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Knöpfe
- im Gehäuse um eine Drehachse mittels zweier gekrümmter Arme kippbar angeordnet ist, die sich in der Nähe eines ersten Endes mit geringer Verschiebung der Auflagefläche, aber von dieser abgewandt, erstrecken und die je eine Fläche aufweisen, die auf einem im Gehäuse vorgesehenen Drehzapfen gleitet, der zur Achse koaxial ist,
- und einen Steuerarm aufweist, der sich gegenüber einem zweiten Ende mit großer Verschiebung der Auflagefläche befindet und der an ein Steuerteil des Mechanismus gekoppelt ist,
so daß man zumindest in der Einschaltstellung einen Höhenunterschied des stirnseitigen Vorsprungs des zweiten Endes des Ausschaltknopfes gegenüber dem des Einschaltknopfes erhält.
Die Steuerknöpfe, die vorzugsweise nebeneinander angeordnet sind, um um eine gemeinsame Achse zu kippen, die sich im wesentlichen in Höhe einer Seite des Gehäuses befindet, die senkrecht zu seiner Vorderseite liegt, haben so nicht nur einen unterschiedliches Vorsprung, sondern auch einen Unterschied der stimseitigen Höhe ihres zweiten Endes und somit eine zufriedenstellende Zustandsanzeige. Diese Anzeige wird vorzugsweise durch das Vorhandensein von Anzeigen verstärkt, die das Gehäuse nahe dem ersten Ende der Auflagefläche, vorzugsweise auf den Drehzapfen der Knöpfe, um von dieser Fläche abwechselnd freigelegt oder verdeckt zu werden, und/oder vor durchsichtigen Fenstern aufweist, die in den Auflageflächen angeordnet sind.
Am zweiten Ende der Auflagefläche und ihr gegenüber ist es günstig, einerseits eine Anschlagfläche, die gegen die Vorderseite des Gehäuses angelegt werden kann, und andererseits einen Betätigungsarm für den Mechanismus und in diesem Arm eine Öffnung mit waagrechter Achse für den Durchlaß eines Schlosses vorzusehen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend als Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Trennschalter in Perspektive.
Die Figuren 2 und 3 zeigen einen vorderen Teil des Gehäuses des Trennsch alters, wobei der Kipp-Einschaltknopf in der vorstehenden bzw. der eingedrückten Stellung gezeigt ist.
Figur 4 zeigt den Einschaltknopf in Perspektive von unten.
Figur 5 zeigt eine teilweise Vorderansicht der Stirnseite des Gehäuses, wobei die Knöpfe weggelassen sind.
Die Figuren 6 und 7 zeigen den Ausschaltknopf des Trennschalters von der Seite und von unten.
Die Figuren 8 und 9 zeigen im teilweisen Aufriß die Stirnseite des Gehäuses im Einschalt- bzw. Ausschaltzustand des Trennschalters.
Die Figuren 10 und 11 zeigen eine Variante des Einschaltknopfes in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen von der Seite.
Das in den Figuren gezeigte elektrische Gerät ist ein sogenannter Motor-Trennschalter mit einem Gehäuse 10, das einen Ausschalt- und Wiedereinschaltmechanismus mit Schloß enthält, der auf bewegliche Kontakte einwirkt, die von festen Kontakten getrennt werden können, um mehrere Stromwege zu öffnen und zu schließen, die zwischen Klemmenpaaren 11 bzw. 12 erzeugt werden.
Um manuell auf den Mechanismus einzuwirken, enthält der Motor-Trennschalter zwei Knöpfe 13, 14, die nebeneinander um eine gemeinsame Achse X kippbar angeordnet sind und zwei Fenster 15 bzw. 16 durchqueren, die in der Vorderwand 17 eines Vorsprungs 18 des Gehäuses 10 angeordnet sind. In einer Variante könnten die Knöpfe nicht nebeneinander angeordnet sein. Nach einer willkürlichen oder automatischen Steuerung nehmen die Knöpfe abwechselnd und einander entgegengesetzt eine in Bezug auf die Wand 17 eingedrückte bzw. vorstehende Arbeitsstellung ein. Die Knöpfe 13 und 14 wirken mit dem Mechanismus über ein Steuerteil 19 zusammen (siehe Figuren 2 und 3), mit dem sie in Eingriff stehen und das um eine Achse Y kippt, die senkrecht zur Ebene der Achse X liegt.
Der Einschalt-Kippknopf 14 wird nun in Bezug auf die Figuren 2 bis 4 beschrieben werden. Er enthält eine Auflagefläche 20 für den Finger der Bedienungsperson. Diese Auflagefläche ist eben, kann aber auch leicht konkav oder konvex sein, und sie besitzt zwei Enden 20a, 20b; sie ist einseitig, d.h. daß die Bedienungsperson den Knopf nur durch Drücken auf diese Auflagefläche und nur in einer Richtung betätigt.
Das erste Ende 20a der Auflagefläche 20 hat eine Verschiebung geringer Amplitude, die von der Nähe der Achse X eines Drehzapfens 21 bestimmt wird, um den der Knopf kippt. Das Ende 20a der Auflagefläche besitzt eine Abschrägung 22, deren Aufgabe weiter unten erklärt wird.
Nahe dem Ende 20a der Auflagefläche, aber dieser entgegengesetzt, d.h. nach innerhalb des Gehäuses, besitzt der Knopf 14 zwei gekrümmte Kipparme 23, die einerseits mit einer Fläche 23a auf dem Drehzapfen 21 und andererseits mit einer entgegengesetzten Fläche 23b auf einem festen Auflageelement 24 gleiten können. Das Auflageelement wird zur Vorderseite 17 des Gehäuses durch ein Anzeigemittel 25 verlängert, das vor einem Fenster 26 des Knopfes erscheint, wenn dieser sich in seiner eingedrückten Arbeitsstellung befindet. Das Fenster 26 besteht aus einem Plättchen aus durchsichtigem Material.
Nahe dem Ende 20b der Auflagefläche und ihr entgegengesetzt besitzt der Knopf einen Steuerarm 27, der mit dem Steuerteil 19 des Mechanismus zusammenwirkt. Zu diesem Zweck ist der Arm mit einer Mulde 28 versehen, deren Form es ihr ermöglicht, sich auf einen Stift 29 des Teils 19 aufzusetzen und mit diesem zusammenzuwirken, um das Teil 19 zu betätigen bzw. von ihm betätigt zu werden. Eine Kerbe 30 nahe dem freien Ende des Steuerarms 27 ermöglicht es, den Knopf 14 elastisch in die Öffnung 16 einzuführen, verhindert aber seinen unerwünschtenaustritt durch Anschlag gegen einen Rand des Fensters 16 oder einen anderen im Gehäuse vorgesehenen Anschlag. Schließlich enthält der Steuerarm 27 eine Durchlaßöffnung 31 für ein Schloß, um mit seiner Hilfe den Knopf in der vorstehenden Stellung festzuhalten.
Die Oberfläche des Drehzapfens 21 besitzt an seinem zur Vorderseite 17 des Gehäuses hin gelegenen Ende einen Anzeigebereich 32. Dieser Bereich 32 trägt zum Beispiel die Angabe ON für den Knopf 14 und die Angabe OFF für den Knopf 13 (siehe Figuren 1, 5 und 8, 9). Der Bereich ist abwechselnd freigelegt und verdeckt durch das Ende 20a mit geringer Verschiebung der Auflagefläche 20. In jedem Paar von Arbeitsstellungen der beiden Knöpfe ist die Anzeigefläche des einen freigelegt und die des anderen verdeckt. Man sieht in Figur 2, daß das Ende 20a der Auflagefläche den Bereich 32 verdeckt, wobei die Abschrägung 22 mit dem benachbarten Bereich der waagrechten Fläche 18a des Vorsprungs 18 fluchtet, der lotrecht zur senkrechten Vorderseite 17 liegt. Man sieht in Figur 3, daß das Ende 20a mit Hilfe der Form der Abschrägung 22 den Bereich 32 freilegt.
Nahe seinen Rändern und entgegengesetzt zur Auflagefläche 20 enthält der Knopf Anschlagflächen 33, 34, die sich zur Begrenzung des Eindrückhubs des Knopfes gegen einen unteren Rand 35 oder seitliche Ränder 36 der Öffnung 16 des Fensters 17 anlegen.
In den Figuren 5, 8 und 9 tragen die Bezugszeichen des Knopfes 13 einen Apostroph, wenn dies notwendig ist, um ein Element des Knopfes 13 von einem gleichen Element des Knopfes 14 zu unterscheiden.
In Figur 5 sieht man, daß jeder Drehzapfen 21 aus zwei Lagern 37, 38 bestehen kann, die je mit einem der Kipparme 23 zusammenwirken, und daß jedes der Anzeigemittel 25, 25', z.B. "0" für den Ausschaltknopf 13 und "1" für den Einschaltknopf 14, von einem waagrechten Arm 39, 39' des Auflageelements getragen wird, der eine Gleitfläche für mindestens einen der Arme 23 bildet.
Die für den Einschaltknopf 14 vorgesehene Öffnung 16 ist etwas höher als die dem Ausschaltknopf 13 zugeordnete Öffnung 15, da der entsprechende Steuerarm 27, der die Öffnung 31 enthält, höher ist. Zu den unteren Rändern 41 der Öffnungen kommen waagrechte Zwischenränder 42 hinzu, um zylindrische Flächen 43 bzw. 44 der Knöpfe zu führen.
Der Ausschalt-Kippknopf 13 ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Er wird nicht näher beschrieben, da er dem Knopf 14 gleicht, abgesehen vom Steuerarm 27, der kleiner ist, da er nicht die Öffnung 31 enthalten muß. Rillen 45 oder andere Gleitschutzanordnungen können auf dem unteren Bereich der Auflagefläche 20 der beiden Knöpfe vorgesehen sein.
Die Kippknöpfe werden folgendermaßen im Gehäuse montiert. Das freie Ende der Kipparme 23 wird zwischen den Drehzapfen 21 und das Auflageelement 24 eingeführt, dann geht die Kerbe über den ihr zugeordneten harten Punkt hinaus und der Steuerarm 27 setzt sich mittels seiner Mulde 28 auf den Stift 29 des Steuerteil 19 auf. Um die Kontakte des Trennschalters zu schließen, drückt die Bedienungsperson auf den Einschaltknopf 14 und der Mechanismus bringt den Ausschaltknopf 13 in die vorstehende Stellung; nur der Bereich 32 ON und das Anzeigemittel 25 "1" des Knopfes 14 sind dann sichtbar (Figur 9). Um die Kontakte zu öffnen, drückt die Bedienungsperson auf den Ausschaltknopf 13, um ihn in die eingedrückte Stellung zu bringen; nur der Bereich 32V OFF und das Mittel 25' "0" des Knopfes 13 sind dann sichtbar (Figur 8). Wie in den Figuren 8 und 9 zu sehen ist, befindet sich das Ende 20b des Einschaltknopfes 14 im eingeschalteten Zustand und im ausgeschalteten Zustand des Trennschalters auf einer anderen Höhe als das Ende 20b' des Ausschaltknopfes 13, was sich sowohl durch einen unterschiedlichen Vorsprung ausgehend von der Seite 17 als auch durch einen Höhenunterschied d der stimseitigen Vorsprünge der unteren Ränder der Knöpfe zeigt, unabhängig davon, ob der Ausschaltknopf im Dauerschaltmodus oder durch Einzelimpulse betätigt wird.
In der Variante der Figuren 10 und 11 ist die Durchlaßöffnung 31 für das Schloß in einer Zugstange 50 vorgesehen, genauer gesagt in einem breiten Bereich 51 dieser Zugstange, die so im Einschaltknopf 14 angebracht ist, daß sie eine eingezogene Stellung (Figur 10) und eine vorspringende Stellung der Verriegelung durch ein Schloß (Figur 11) einnehmen kann. Der breite Bereich 51 der Zugstange befindet sich in der Nähe des Endes 20b mit großer Verschiebung des Knopfes. Die Zugstange besitzt andererseits ein Ende 52 mit einer Öffnung 53, deren oberer Rand mit einem Anschlag 54 des Gehäuses zusammenwirkt, um die Zugstange in der vorste henden Stellung festzuhalten. Die Zugstange wirkt mit ihrem Sitz 55 im Knopf 14 mittels entsprechender Führungs- und Anschlagflächen zusammen; sie wird in der eingezogenen Stellung mit Hilfe von Einklink- oder Rückhaltemitteln gehalten und legt sich in der vorstehenden Stellung gegen die Vorder seite 17 des Gehäuses an. Wenn das Schloß 56 in der Öffnung 31 angeordnet ist, verhindert es die Rückkehr der Zugstange in die eingezogene Stellung durch Anschlag gegen den Arm 27.
Die Erfindung kann auf jeden Trennschalter oder Schaltschütz angewendet werden, bei dem man die Sicherheit der manuellen Betätigung und die Qualität der Zustandsanzeige in Einklang bringen möchte.

Claims

1. Trennschalter mit einem Gehäuse (10), das einen Auslöse- und Wiedereinschaltmechanismus enthält, der auf trennbare Kontakte einwirken kann, um mindestens einen Stromweg zu öffnen und zu schließen, wobei das Gehäuse (10) eine Vorderseite (17) mit Fenstern (15, 16) für einen Einschaltknopf (14) und einen Ausschaltknopf (13) aufweist, die für eine Bedienungsperson von außerhalb des Gehäuses (10) zugänglich sind und mit einem Steuerteil (19) des Mechanismus im Inneren des Gehäuses (10) zusammenwirken, um sich abwechselnd und einander entgegengesetzt zwischen zwei Arbeitsstellungen (eingedrückt und vorstehend) zu bewegen, und eine Auflagefläche (20) für den Finger der Bedienungsperson aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Knöpfe (13, 14)

- im Gehäuse (10) um eine Drehachse (X) mittels zweier gekrümmter Arme (23) kippbar angeordnet ist, die sich in der Nähe eines ersten Endes (20a) mit geringer Verschiebung der Auflagefläche (20), aber von dieser abgewandt, erstrecken und die je eine Fläche (23a) aufweisen, die auf einem im Gehäuse (10) vorgesehenen Drehzapfen (21) gleitet, der zur Achse (X) koaxial ist,

- und einen Steuerarm (27) aufweist, der sich gegenüber einem zweiten Ende (20b) mit großer Verschiebung der Auflagefläche (20) befindet und der an ein Steuerteil (19) des Mechanismus gekoppelt ist,

so daß man zumindest in der Einschaltstellung einen Höhenunterschied h des stirnseitigen Vorsprungs des zweiten Endes (20b) des Ausschaltknopfes (13) gegenüber dem des Einschaltknopfes (14) erhält.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (20a) der Auflagefläche (20) und der Drehzapfen (21) so angeordnet sind, daß dieses Ende erste, der Vorderseite (17) des Gehäuses (10) zugeordnete Anzeigemittel (32) in der einen oder der anderen Betriebsstellung jedes Knopfes freilegen oder verdecken kann.

3. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anzeigemittel (32) von einem Ende der Fläche des Drehzapfens (21) getragen werden.

4. Trennschalter nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (20a) der Auflagefläche (20) des Knopfes (13, 14) eine Abschrägung (22) aufweist.

5. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Knopf (13, 14) auf mindestens einem Rand und entgegengesetzt zur Auflagefläche (20) eine Anschlagfläche (33, 34) aufweist, die auf die Vorderseite (17) des Gehäuses (10) angelegt werden kann.

6. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (X) sich im wesentlichen in Höhe einer Fläche (18a) des Gehäuses (10) befindet, die zu seiner Vorderseite (17) senkrecht liegt.

7. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Knopfes (13, 14) derart ist, daß er frei von vorne in das Fenster (15, 16) des Gehäuses (10) eingeführt werden kann, wobei der Knopf eine Haltekerbe (30) aufweist, um seine unbefugte Entnahme zu verhindern.

8. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschalt-Kippknopf (14) nahe dem zweiten Ende (20b) der Auflagefläche eine Durchlaßöf fnung (31) mit waagrechter Achse für ein Hängeschloß aufweist.

9. Trennschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnung (31) für das Hängeschloß sich in einem breiten Bereich (51) einer Zugstange (50) befindet, die im Einschaltknopf derart beweglich angeordnet ist, daß sie eine eingezogene Stellung und eine Austrittstellung zum Verriegeln mittels eines Hängeschlosses einnehmen kann, und die in der Stellung des Austritts gegen die Vorderseite (17) des Gehäuses angelegt werden kann.

10. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Knopf (13, 14) ein Anzeigefenster (26) aufweist und das Gehäuse (10) zweite Anzeigemittel (25) besitzt, die abwechselnd durch die Fenster der Knöpfe (13, 14) sichtbar sind, wenn diese sich in der geschlossenen Stellung befinden.

11. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Anzeigemittel (25) von einem festen Element (39, 40) getragen werden, das dem Knopf (13, 14) bei seinem Kippen eine Führungsfläche bietet.