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Die
Erfindung betrifft einen Hilfsmeldeblock mit Gehäuse zum Anbau an einen Leistungsschalter und
mit zwei Umschaltkontakten, die manuell oder automatisch durch einen
Schaltmechanismus betätigt
werden, der mit dem Leistungsschalter über eine erste mechanische
Auslöseverbindung
und eine zweite mechanische Rückstellverbindung
gekoppelt ist, welche Verbindungen eine vom Auslöser des Leistungsschalters
nach Erfassung eines Fehlers erzeugte Auslösebewegung bzw. die Schaltstellung des
Schaltknebels des Leistungsschalters an den Schaltmechanismus des
Hilfsmeldeblocks übertragen,
wobei der genannte Schaltmechanismus des Hilfsblocks
- – einen
Schaltknebel,
- – einen
Mitnehmerzapfen, der eine im Gehäuse ausgebildete
erste Öffnung
durchragt, um die genannte zweite mechanische Verbindung zu bilden,
- – einen
Auslösestift,
der eine im Gehäuse
ausgebildete zweite Öffnung
durchragt,
- – sowie
zwei, Federn zugeordnete Betätigungshebel
umfaßt,
um die Umschaltung der bewegbaren Schaltstücke der Umschaltkontakte zu
gewährleisten,
von denen der erste eine erste OF-Meldung entsprechend der Schaltstellung
EIN/AUS des Leistungsschalters anzeigt.
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In
der Druckschrift
EP 303965 wird
ein Hilfsmeldeblock der genannten Art beschrieben, der zwei nebeneinander
angeordnete und aus der Vorderseite des Gehäuses herausstehende Schaltknebel
umfaßt.
Der erste Schaltknebel dient zur Betätigung des Schaltmechanismus' eines der Umschaltkontakte, um
die manuelle Einschaltung dieses Kontakts zu ermöglichen und die Schaltstellung
anzuzeigen. Der zweite Schaltknebel ist mit dem Schaltknebel des Leistungsschalters
gekoppelt und dient zur gleichzeitigen Einschaltung des Hilfsblocks
und des Leistungsschalters.
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In
der Druckschrift
EP 147605 wird
ein umschaltbarer Hilfsmeldeblock beschrieben, dessen einer Umschaltkontakt
mit Hilfe einer Rastklinke, die mit dem aus der Vorderseite des
Gehäuses
herausstehenden Schaltknebel zusammenwirkt, in der Einschaltstellung
blockiert werden kann. Mit Hilfe einer Einstellvorrichtung kann
der Schwenkbereich der Rastklinke begrenzt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hilfsmeldeblock ohne
sichtbaren Schaltknebel und mit einem Umschaltkontakt zu schaffen,
der auf einfache Weise in einen EIN/AUS-Schaltstellungskontakt oder
einen Fehlermeldekontakt umgebaut werden kann.
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Der
erfindungsgemäße Hilfsblock
ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Schaltknebel im Innern des Gehäuses
angeordnet und mit dem genannten Mitnehmerzapfen versehen ist sowie
außerdem
Steuerkurvenmittel umfaßt,
die so ausgebildet sind, daß der
zweite Umschaltkontakt entweder die erste OF-Schaltstellungsmeldung
EIN/AUS oder eine zweite SD-Fehlermeldung mit Anzeige der Auslösung des
Leistungsschalters wiedergibt. Dem Betätigungshebel des zweiten Umschaltkontakts
sind zwei Steuerstangen zugeordnet, wobei eine der Stangen mit den
Steuerkurvenmitteln des Schaltknebels zusammenwirkt und die andere
Stange mit einer Drehscheibe des Schaltmechanismus' gekoppelt ist.
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Auf
diese Weise kann durch einfachen Austausch des Schaltknebels eine
OF-Version in eine SD-Version umgebaut werden, wobei der restliche Schaltmechanismus
unverändert
bleibt.
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Nach
einem kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist der Betätigungshebel
des ersten Umschaltkontakts schwenkbar auf der Schwenkachse der
Drehscheibe gelagert und wird von dieser zwischen der Einschalt-Endstellung
und der Ausschalt-Endstellung verschoben.
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Nach
einer vorzugsweisen Ausgestaltung wird der Schaltknebel bei Auslösung des
Leistungsschalters in eine Zwischenstellung verbracht, wobei die
Rückstellung
des Hilfsblocks bei der Überführung des
Schaltknebels von der Zwischenstellung in die Ausschaltstellung
erfolgt. Die Steuerkurve des Schaltknebels der OF-Version wirkt
bei der Rückstellung
nicht auf die Stange und bestätigt
so die erste Ausschaltmeldung des zweiten Umschaltkontakts. Die
Steuerkurve des Schaltknebels der SD-Version wirkt bei der Rückstellung
auf die Stange, um das Kippen des bistabilen Hebels und die Umschaltung des
zweiten Umschaltkontakts zu bewirken, wobei die zweite Meldung den Übergang
von der Fehlerstellung in die Rückstellungs-Ausschalt-Stellung
anzeigt.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung können die beiden nicht-umstellbaren
OF- bzw. SD-Geräte durch
ein einziges umstellbares Gerät
ersetzt werden, das eine Einstellvorrichtung umfaßt, mit
der das Profil des Schaltknebels mittels einer verstellbaren Steuerkurve
verändert
werden kann.
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Zum
besseren Verständnis
ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer
Vorteile und Merkmale näher
erläutert.
Dabei zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Hilfsmeldeblocks mit Darstellung der
Seite des Blocks, an der die hervorstehenden Verbindungselemente
ausgebildet sind;
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2 eine
schematische Ansicht der Kombination aus einem Leistungsschalter
und einem daran angebauten Hilfsmeldeblock;
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3 eine
perspektivische Ansicht des Schaltmechanismus' des Hilfsmeldeblocks bei abgenommenem
Deckel des Gehäuses;
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4 bis 10 die
erste Version mit OF-OF-Anzeige des Hilfsmeldeblocks in folgenden Stellungen:
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4:
Einschaltstellung,
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5:
Totpunktüberwindung
nach Abschaltung von Hand,
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6:
Ausschaltstellung nach Abschaltung von Hand,
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7:
Entriegelung des Schaltmechanismus' nach Auslösung des Leistungsschalters,
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8:
Totpunktüberwindung
bei der Auslösung,
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9:
Ausgelöst-Ausschalt-Stellung,
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10:
Rückstellungs-Ausschalt-Stellung nach
Rückstellung
durch den Leistungsschalter;
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11 bis 14 die
zweite Version mit SD-OF-Anzeige des Hilfsmeldeblocks in folgenden Stellungen:
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11:
Totpunktüberwindung
des rechten bistabilen Hebels nach Abschaltung von Hand,
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12:
Ausschaltstellung nach Abschaltung von Hand,
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13:
Totpunktüberwindung
des linken bistabilen Hebels bei der Rückstellung,
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14:
Rückstellungs-Ausschalt-Stellung nach
Rückstellung
durch den Leistungsschalter;
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15 eine
perspektivische Ansicht eines von der OF-OF-Version in eine SD-OF-Version bzw. umgekehrt
umstellbaren Hilfsmeldeblocks;
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16 eine
Seitenansicht zu 15;
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17 und 18 vergrößerte Einzelheiten der
Einstellvorrichtung aus 15 mit
Darstellung der SD- bzw. OF-Stellung;
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19 bis 21 die
Einstellvorrichtung in der SD-Stellung mit unterschiedlichen Stellungen des
Schaltknebels während
einer Rückstellphase;
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22 bis 24 die
Einstellvorrichtung in der OF-Stellung mit unterschiedlichen Stellungen des
Schaltknebels während
der Rückstellung.
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Die
1 und
2 zeigen
einen Hilfsmeldeblock
10 in einem Gehäuse
12 zum Anbau an
ein Schaltgerät,
insbesondere einen Leistungsschalter
14, mit Kopplung über eine
erste mechanische Auslöseverbindung
16 und
eine zweite mechanische Rückstellverbindung
18.
Der Hilfsmeldeblock
10 umfaßt einen, durch eine erste
gebogene Öffnung
22 aus
dem Gehäuse
12 heraus
geführten
Mitnehmerzapfen
20, der dazu dient, mit dem Schwenkträger
24 des
Schaltknebels
26 des Leistungsschalters
14 gekoppelt
zu werden, um die zweite mechanische Verbindung
18 zu bilden.
Der Auslösestift
28 durchragt
eine zweite Öffnung
30 des
Gehäuses
12 und dient
dazu, in die Auslösewelle
des Leistungsschalters
14 einzugreifen, um die erste mechanische
Auslöseverbindung
16 zu
bilden. An der Seite des Gehäuses
12 sind
Rasthaken
32,
34 zur Befestigung des Hilfsblocks
10 am
Leistungsschalter
14 ausgebildet. Der Schaltmechanismus
35 des
Leistungsschalters
14 ist gattungsgemäß entsprechend der Beschreibung
in der Patentschrift
FR 2 616
583 ausgeführt,
wobei der Schaltknebel
26 bei Auslösung eine Zwischenstellung
einnehmen kann, die zwischen der Ausschalt- und der Einschalt-Endstellung liegt.
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Wie 3 zeigt,
enthält
das Gehäuse 12 des Hilfsmeldeblocks 10 zwei
Umschaltkontakte 36, 38, welche durch einen Schaltmechanismus 40 angesteuert
werden, der über
die beiden mechanischen Verbindungen mit dem Schaltmechanismus 35 des Leistungsschalters 14 gekoppelt
werden kann.
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Jeder
Umschaltkontakt 36, 38 besteht aus einem bewegbaren
Schaltstück 42, 44,
das jeweils mit zwei feststehenden Schaltstücken 46, 48; 50, 52 zusammenwirkt.
Der erste, rechts angeordnete Umschaltkontakt 38 erlaubt
eine OF-Meldung (EIN/AUS) und der zweite, links angeordnete Umschaltkontakt 36 zeigt
in Abhängigkeit
vom Steuerkurvenprofil des Schaltknebels 54 eine OF-Meldung
(EIN/AUS) oder eine SD-Meldung (Fehleranzeige) an.
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Die
Schaltstücke 42, 46, 48 des
links angeordneten zweiten Umschaltkontakts 36 sind elektrisch
mit Anschlußklemmen 56, 58, 60 verbunden, die
in Ausnehmungen an der linken Schmalseite des Gehäuses 12 angeordnet
sind. Die Schaltstücke 44, 50, 52 des
ersten Umschaltkontakts 38 sind elektrisch mit Anschlußklemmen 62, 64, 66 verbunden, die
an der rechten Schmalseite angeordnet sind.
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Der
Schaltknebel 54 ist begrenzt drehbar auf einer Achse 68 im
Innern des Gehäuses 12 gelagert und
trägt den,
exzentrisch zur Achse 68 angeordneten Mitnehmerzapfen 20.
Eine Kopplungsstange 70 verbindet den Schaltknebel 54 mit
dem Verklinkungshebel 72 des Schaltmechanismus' 40, der
eine Drehscheibe 74 und einen Auslösehebel 76 umfaßt. Der Auslösestift 28 ist
fest mit dem Auslösehebel 76 verbunden
und verläuft
parallel zum Mitnehmerzapfen 20.
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Die
Drehscheibe 74 kann um eine Schwenkachse 78 zwischen
zwei Endstellungen verschwenkt werden, und der Auslösehebel 76 ist
an eine fest mit der Scheibe 78 verbundene Achse 80 angelenkt.
Die bewegbaren Schaltstücke 42, 44 sind
als elastische Metallzungen ausgebildet, die durch zwei bistabile Betätigungshebel 82, 84 betätigt werden,
welche mit in Führungselementen 90, 92 gelagerten
Federn 86, 88 zusammenwirken.
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An
den Betätigungshebel 82 des
dem Umschaltkreis 36 zugeordneten bewegbaren Schaltstücks 42 sind
zwei Steuerstangen 94, 96 angelenkt, die an ihren
einander gegenüberliegenden
Enden mit einem Anschlag 55 des Gehäuses 12 (OF) bzw.
dem Schaltknebel 54 (SD) und der Scheibe 74 zusammenwirken.
Der andere Betätigungshebel 84 des dem
ersten Umschaltkreis 38 zugeordneten bewegbaren Schaltstücks 44 ist
schwenkbar auf der Schwenkachse 78 gelagert, derart daß er durch
die Drehscheibe 74 zwischen den beiden Endstellungen verschoben
wird. Das abgewinkelte Ende der Stange 96 verschiebt sich
in einem, im Bereich der Gelenkverbindung mit dem Hebel 82 ausgebildeten
Langloch 98.
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1)
Die Funktionsweise des Hilfsmeldeblocks 10 in der OF-OF-Version
ist in 4 bis 10 dargestellt. Der innenliegende
Schaltknebel 54 weist in diesem Fall eine erste Ausbildung
des Profils 54A auf, die es der Steuerstange 94 ermöglicht,
sich am Anschlag 55 des Gehäuses 12 abzustützen.
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1.1. – AUSSCHALTEN VON HAND
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Der
Hilfsmeldeblock 10 befindet sich in der Einschaltstellung
(4), das bewegbare Schaltstück 42 liegt am feststehenden
Schaltstück 46 an, und
das andere bewegbare Schaltstück 44 liegt
am feststehenden Schaltstück 50 an.
Bei manueller Betätigung
des Leistungsschalters 14 mit Hilfe des Schaltknebels 26 wird
der Hilfsmeldeblock 10 durch den Mitnehmerzapfen 20 der
zweiten mechanischen Verbindung 18 betätigt und bewirkt eine Schwenkbewegung
des Schaltknebels 54 im Gegenuhrzeigersinn. 5 zeigt
den Schaltmechanismus 40 in der Nähe des Totpunkts der beiden
Betätigungshebel 82, 84.
Die beiden bewegbaren Schaltstücke 42, 44 werden
in Richtung einer Zwischenstellung mit Trennung von den beiden zugeordneten
feststehenden Schaltstücken
geführt.
Gelangt der Schaltknebel 54 in die linke Endstellung entsprechend
der Ausschaltstellung des Hilfsblocks 10 (siehe 10),
bewirkt die Totpunktüberwindung
der beiden Hebel 82, 84 die gleichzeitige Umschaltung
der beiden bewegbaren Schaltstücke 42, 44,
die dadurch in Kontakt mit dem feststehenden Schaltstück 48 des
Umschaltkreises 36 bzw. dem feststehenden Schaltstück 52 des
Umschaltkreises 38 gelangen. Der Hilfsmeldeblock 10 liefert
dabei zwei Signale, die den Ausschaltzustand des Leistungsschalters 14 abbilden.
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1.2. – EINSCHALTEN VON HAND
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Das
manuelle Einschalten des Hilfsmeldeblocks erfolgt in entgegengesetzter
Richtung zum Ablauf gemäß 4 bis 6 nach
Verschieben des Schaltknebels 26 des Leistungsschalters 14 in
Richtung der Einschaltstellung.
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1.3. – FEHLERBEDINGTE AUSLÖSUNG
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Der
Einschaltzustand des Hilfsmeldeblocks 10 entspricht der
Darstellung in 4. Die Auslösebewegung des Leistungsschalters 14 nach
Erfassung eines Fehlers wird über
die erste mechanische Verbindung 16 an den Hilfsblock 10 übertragen,
wodurch der Auslösehebel 76 im
Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, um die Verriegelung mit dem Verklinkungshebel 72 des
Schaltmechanismus' 40 (7) zu
lösen.
Der Schaltknebel 54 wird ebenfalls durch den Zapfen 20 der
zweiten mechanischen Verbindung 18 bis in eine Zwischenstellung
(siehe 8) geführt,
die der Ausgelöststellung
des Schaltknebels des Leistungsschalters 14 entspricht.
Die Ausschaltfeder bewirkt die Drehung der Scheibe 74 im
Gegenuhrzeigersinn bis zum Erreichen eines Anschlags. Die Scheibe 74 führt die
beiden bistabilen Hebel 82, 84 über den
Totpunkt hinweg, und die beiden bewegbaren Schaltstücke 42, 44 werden
auf die feststehenden Schaltstücke 48 bzw. 52 entsprechend
der Ausgelöst-Ausschalt-Stellung
(9) umgeschaltet. Das Verschwenken des Hebels 82 erfolgt über die
Stange 96. Der Hilfsmeldeblock 10 liefert dabei
zwei Signale, die den Ausschaltzustand bzw. den Einschaltzustand des
Leistungsschalters abbilden.
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1.4. – RÜCKSTELLUNG DES LEISTUNGSSCHALTERS
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Die
Rückstellung
des Leistungsschalters erfolgt durch Verschwenken des Schaltknebels 26 des Leistungsschalters 14 von
der Ausgelöst-Zwischenstellung
in die Ausschaltstellung. Nach Verschieben des Schaltknebels 54 in
die Ausschalt-Endstellung verbringt die zweite mechanische Verbindung 18 den Verklinkungshebel 72 in
eine Gespanntstellung. Der Hebel 82 verharrt während dieses
Rückstellvorgangs in
seiner Lage, da die Stange 94 nicht betätigt wird. In der Rückstellungs-Ausschalt-Stellung
gemäß 10 liegen
die bewegbaren Schaltstücke 42, 44 unverändert in
der in 9 gezeigten Stellung.
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Zum
Umbau des Hilfsmeldeblocks in eine SD-OF-Version muß lediglich
der Schaltknebel 54 der OF-OF-Version gegen einen Schaltknebel 154 mit
einer Steuerkurve 54B ausgetauscht werden. Die restliche
Schaltmechanismus 40 ist mit dem zuvor unter Bezugnahme
auf 4 bis 10 beschriebenen Mechanismus
identisch.
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2.
Die Funktionsweise des Hilfsmeldeblocks 10 in der SD-OF-Version
ist in 11 bis 14 dargestellt.
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2.1. – AUSSCHALTEN VON HAND
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Ausgehend
von der Einschaltstellung entsprechend 4 bewirkt
das manuelle Ausschalten des Leistungsschalters 14 die
Mitnahme des Schaltknebels 154 im Gegenuhrzeigersinn und
dadurch die Drehung der Scheibe 74 in der gleichen Richtung. Die
Scheibe 74 verschiebt den Hebel 84 in die Nähe der Totpunktlage
(siehe 11) mit Trennung des bewegbaren
Schaltstücks 44 und Überführung in eine
Zwischenstellung. Das Kippen des Hebels 84 erfolgt am Ende
der Drehbewegung der Scheibe 74 (siehe 12)
und bewirkt die Umschaltung des bewegbaren Schaltstücks 44 auf
das feststehende Schaltstück 52.
Der Hilfsmeldeblock befindet sich dann in der Ausschaltstellung,
und das andere bewegbare Schaltstück 42 verharrt in
seiner Stellung auf dem feststehenden Schaltstück 46. Die manuelle Abschaltung
wird durch den ersten Umschaltkontakt 38 angezeigt.
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2.2. – EINSCHALTEN VON HAND
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Das
manuelle Einschalten durch den Leistungsschalter 14 erfolgt
in entgegengesetzter Richtung der Abläufe aus 12, 11 und 4, nach
Drehung des Schaltknebels 154 im Uhrzeigersinn in Richtung
der anderen Endstellung.
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2.3. – FEHLERBEDINGTE AUSLÖSUNG
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Die
fehlerbedingte Auslösephase
verläuft
bei der SD-OF-Version genauso wie bei der OF-OF-Version gemäß 7 bis 9.
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2.4. – RÜCKSTELLUNG
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Die
Rückstellung
von der Ausgelöst-Ausschalt-Stellung
gemäß 9 erfolgt
nach Verschwenken des Schaltknebels 154 von der Zwischenstellung
in die Ausschaltstellung (13). Der Verklinkungshebel 72 wird
erneut gespannt, und die Steuerkurve 54B des Schaltknebels 154 bewirkt
die Abwärtsbewegung
der Stange 94 sowie das anschließende Verschwenken des bistabilen
Hebels 82. Das bewegbare Schaltstück 42 wird vom feststehenden
Schaltstück 48 (Fehlerstellung)
auf das andere feststehende Schaltstück 48 (Rückstellungs-Ausschalt-Stellung
in 14) umgeschaltet. Das bewegbare Schaltstück 44 des
anderen Umschaltkontakts 38 verharrt während des Rückstellvorgangs in seiner Stellung
und zeigt die Ausschaltstellung an.
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Die
beiden Versionen (OF-OF; SD-OF) des Hilfsmeldeblocks bilden zwei
nicht- umstellbare,
unterschiedliche Geräte,
die sich durch das Profil der internen Schaltknebel 54, 154 voneinander
unterscheiden.
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Die 15 bis 18 zeigen
einen umstellbaren Hilfsmeldeblock 100 mit einer, in der
Nähe der Öffnung 22 des
Mitnehmerzapfens 20 angeordneten Einstellvorrichtung 102.
Die Einstellvorrichtung 102 kann mit Hilfe eines Schlitzes
zum Einsetzen eines Schraubendrehers zwischen zwei stabilen Stellungen
verschwenkt werden, die in 17 und 18 dargestellt
sind und jeweils der SD-OF-Version bzw. der OF-OF-Version entsprechen.
In der Vorderseite des Gehäuses 12 ist
ein Fenster 104 zur Anzeige der Stellung der Einstellvorrichtung 102 angeordnet.
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Der
Hilfsmeldeblock 10 umfaßt einen Schaltknebel 254,
der in Abhängigkeit
von der Stellung der Einstellvorrichtung 102 in einen Schaltknebel 54 für die OF-Version
oder einen Schaltknebel 154 für die SD-Version umgestellt
werden kann. Der Schaltknebel 254 umfaßt ein Unterteil 106,
das schwenkbar auf der Achse 68 gelagert ist und den Mitnehmerzapfen 20 trägt. Die
Einstellvorrichtung 102 wirkt mit einer verstellbaren Steuerkurve 108 zusammen,
die schwenkbar auf einer Achse 110 des Unterteils 106 gelagert
ist.
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In
der SD-Version (19 bis 21) befindet
sich die Einstellvorrichtung 102 in der ersten Stellung
(Schlitzstellung auf 6 Uhr) und gelangt während der Drehung des Schaltknebels 254 nicht
in Berührung
mit der Steuerkurve 108. Das Ende der Steuerkurve 108 ist
abgeschrägt
und erstreckt sich zwischen Unterteil 106 und Stange 94,
derart daß letztere
bei der Rückstellbewegung
nach unten gedrückt wird
(20 und 21).
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In
der OF-Version (22 bis 24) wird die
Einstellvorrichtung mit Verschwenkung der Steuerkurve 108 im
Gegenuhrzeigersinn in die zweite Einstellposition (Schlitzstellung 4 Uhr)
gebracht. Die Steuerkurve 108 gelangt dann bei der Drehbewegung
des Schaltknebels 254 unter die Stange 94.