EP0273164A1 - Explosionsgeschütztes Schaltgerät - Google Patents

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EP0273164A1
EP0273164A1 EP87116649A EP87116649A EP0273164A1 EP 0273164 A1 EP0273164 A1 EP 0273164A1 EP 87116649 A EP87116649 A EP 87116649A EP 87116649 A EP87116649 A EP 87116649A EP 0273164 A1 EP0273164 A1 EP 0273164A1
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EP
European Patent Office
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actuating element
actuating
cam
proof
switching device
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EP87116649A
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English (en)
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Albert Münch
Wilmut Görner
Harald Schmitt
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ASEA BROWN BOVERI AKTIENGESELLSCHAFT
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Asea Brown Boveri AG Germany
BBC Brown Boveri AG Germany
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/04—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H9/042—Explosion-proof cases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/635—Contacts actuated by rectilinearly-movable member linked to operating part, e.g. by pin and slot
    • H01H19/6355—Contacts actuated by rectilinearly-movable member linked to operating part, e.g. by pin and slot using axial cam devices for transforming the angular movement into linear movement along the axis of rotation

Definitions

  • the invention relates to an explosion-proof electrical switching device with a pressure-resistant switching chamber space and an associated switching housing receiving an actuating element.
  • Switchgear with which the functions zero / I (off - on) can be switched are generally designed in such a way that two explosion-proof and flameproof encapsulated pushbuttons are accommodated in a housing with increased security. Here, both contact points are switched together.
  • the object of the invention is to provide a switching device of the type mentioned, which is simplified compared to the known switching devices.
  • Two pairs of contact points are provided in a single switching chamber housing, two transmission elements being able to perform the corresponding switching functions.
  • a particular advantage is obtained when the switching device is used as a rotary switch, ie when a single actuating element is provided which is accessible from the outside and which actuates the individual transmission elements together.
  • two pairs of contact points can be operated independently of one another, so that a single housing and essential components of the switch housing can be kept the same with the transmission elements in order to change the switching device into a control switch with simple means.
  • each transmission element has a plunger section which is guided in the switch housing and which interacts directly with the actuating plungers, and a cam section with at least one cam surface, by means of which the transmission element can be moved linearly by a projection which is formed thereon and is adapted to the cam surface when the actuating element is rotated is.
  • a preferred embodiment of the invention can be that the cam section of each transmission element is semicylindrical and the actuating element comprises on its outer surface, that the cam surface of the cam section of each transmission element is formed on the free edge of the cam section and that the projection extends axially on the outer surface of the actuating element is integrally formed and projects radially beyond the cam surface.
  • a recess is provided on at least one cam surface, into which the projection engages when the actuating element is rotated.
  • the actuating element can preferably be designed so that it interacts with a rotary switch toggle;
  • an extension provided with a profile is formed on the actuating element, which engages in a recess or recess on the rotary switch to match the profile.
  • the switching device according to FIG. 1 is formed from a switching device housing 10 with a pressure-resistant switching chamber space 11, in which two fixed contact pieces 12, 13 are provided in pairs, each of which is bridged with a contact bridge 14 and 15, to each of which two movable contact pieces 14a, 15a are attached with which the fixed contact pieces 12, 13 cooperate.
  • Movable actuating plungers 16 and 17 (abbreviated to plungers 16 and 17) are provided on the contact bridges 14 and 15 and are led out through the upper wall 18 of the switchgear housing 10 so that they are ignition-proof.
  • the transmission element 25 is shown in more detail in FIG. 3.
  • a cam section 26 in the form of a half cylinder, which a semicircular plate 23a extending transversely to the tappet section 23 is formed on the circular edge thereof, which has two cam surfaces 27 which run obliquely from the half-cylinder edge 26a towards the plate surface and which each have a recess 28 at their upper end, which may make it possible to latch is.
  • the transition from the tappet section 23 to the cam section 26 is stepped insofar as the outer diameter of the tappet section 23 widens over the step surface 32 (underside of the plate 23a) to the cam section 26.
  • a compression spring 33 or 34 (the latter for the transmission element 25), so that the transmission element is continuously pressed upwards in the direction of arrow 0.
  • an actuating element 34 encompassed by the half-cylinders, on the upper, outer end of which a square projection 35 is formed, on which a rotary switch toggle 36 for rotating the actuating element 34 is placed.
  • the actuating element 34 has a cam projection 40 (also called projection 40 for short) which is formed axially on the actuating element 34 on its outer surface, radially covering the cam surface 27 and which, when rotated, slides onto the cam surface 27 of one or the other transmission element depending on the direction of rotation becomes, whereby by turning the actuating element 34, the transmission elements can be pressed downward in the direction of the arrow 0 to close the contacts 12/14 or 13/15.
  • cam projection 40 also called projection 40 for short
  • the actuating element 34 has on its side facing away from the transmission elements 24, 25 a circumferential groove 41 into which a seal 42 is inserted.
  • a circumferential, projecting latching lug 43 is provided, behind which hook-shaped projections 43a of a cover element 44 engage, an axially extending groove 45 being provided to achieve a resilient configuration of the hook-shaped projections 43a.
  • the cover element 44 has a cylindrical body 46, which approximately has a transverse wall 47 in its center, which delimits a through opening 48, on which a collar-like, axially extending projection 49 is formed.
  • This collar-like projection 49 is encompassed by an encircling L-shaped flange 50 on the rotary switch toggle 36 (hereinafter also referred to as rotary handle 36) in order to guide the rotary handle 36 and to seal against the ingress of dirt into the interior of the switch housing 19.
  • the rotary handle 36 is fastened to the actuating element 34 by means of a screw connection 51, and an access bore 53, which extends through the rotary handle 36 and through which the screw connection 51 can be actuated, is closed by means of a plug 52.
  • the actuating element 34 has a radial edge 34a, the outer diameter of which corresponds to the outer diameter of the semi-cylindrical cam section 26.
  • a guide projection 54 corresponding to the projection 40 is formed on the outer surface of the cam section 26 and is guided in an axially extending guide groove 55 on the inner surface of the switching housing.
  • the projection 54 is drawn integrally on the transmission element 25, whereas in FIG. 1 the reference number 54 is directed to the transmission element 24. This is to indicate that the two transmission elements 24 and 25 are identical.

Landscapes

  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Abstract

2.1 Ein explosionsgeschütztes Schaltgerät besitzt einen druckfesten Schaltkammerraum (11) und ein damit verbundenes, ein Betätigungselement (34) aufnehmendes Schaltgehäuse (19). 2.2 Innerhalb des druckfesten Schaltkammerraumes (11) sind zwei von je einer Kontaktbrücke (14, 15) überbrückbare feste Schaltkontakte (12, 13) vorgesehen, die an Betätigungsstößel (16, 17) anschließen, die gleitbar und zünddurchschlagsicher aus dem Schaltkammerraum (11) herausgeführt sind. Oberhalb der Betätigungsstößel im Schaltgehäuse (19) sind zwei federbelastete Übertragungselemente (24, 25) vorgesehen, die mittels des Betätigungselementes entgegen dem Druck einer Feder (33) in Richtung schließen oder öffnen der Kontaktstellen betätigbar sind. 2.3 Das Schaltgerät ist gegenüber den bekannten Schaltgeräten vereinfacht ausgebildet insoweit, als die Anzahl der Betätigungselemente verringert ist. Es findet Anwendung in Steuerungen in explosions- oder schlagwettergefährdeten Räumen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein explosionsgeschütztes elek­trisches Schaltgerät mit einem druckfesten Schaltkammer­raum und einem damit verbundenen, ein Betätigungselement aufnehmenden Schaltgehäuse.
  • Schaltgeräte, mit denen die Funktionen Null/I (Aus - Ein) geschaltet werden können, sind im allgemeinen so aufgebaut, daß in einem Gehäuse mit erhöhter Sicherheit zwei explosionsgeschützte und druckfest gekapselte Drucktaster untergebracht sind. Hierbei werden beide Kontaktstellen gemeinsam geschaltet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein Schaltgerät der ein­gangs genannten Art zu schaffen, das gegenüber den be­kannten Schaltgeräten vereinfacht ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des druckfesten Schaltkammerraumes zwei von je einer Kontaktbrücke überbrückbare feste Schaltkontakt­paare vorgesehen sind, welche Kontaktbrücken an Betäti­gungsstößel anschließen, die gleitbar und zünddurch­schlagssicher aus dem Schaltkammerraum herausgeführt sind, und daß oberhalb der Betätigungsstößel im Schalt­gehäuse zwei federbelastete Übertragungselemente vorge­sehen sind, die mittels des Betätigungselementes entge­gen dem Druck einer Feder in Richtung Schließen oder Öffnen der Kontaktstellen betätigbar sind.
  • In einem einzigen Schaltkammergehäuse sind dabei zwei Kontaktstellenpaare vorgesehen, wobei zwei Übertragungs­elemente die entsprechenden Schaltfunktionen ausüben können. Einen besonderen Vorteil erhält man dann, wenn das Schaltgerät als Drehschalter verwendet wird, wenn also ein einziges Betätigungselement vorgesehen ist, das von außen zugänglich ist und das die einzelnen Übertra­gungselemente gemeinsam betätigt. Darüberhinaus besteht noch der Vorteil, daß zwei Kontaktstellepaare unabhängig voneinander betätigt werden können, so daß ein einziges Gehäuse und wesentliche Bauteile des Schaltgehäuses mit den Übertragungselementen gleich gehalten werden können, um mit einfachen Mitteln das Schaltgerät in einen Steu­erschalter umzuändern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jedes Übertragungselement einen im Schaltgehäuse geführten Stößelabschnitt, der direkt mit den Betäti­gungsstößeln zusammenwirkt, und einen Nockenabschnitt mit wenigstens einer Nockenfläche auf, über die das Übertragungselement bei Verdrehen des Betätigungselemen­tes von einem daran angeformten, der Nockenfläche angepaßten Vorsprung linear bewegbar ist.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß der Nockenabschnitt jedes Übertragungselemen­tes halbzylinderförmig ausgebildet ist und das Betäti­gungselement an dessen Außenfläche umfaßt, daß die Nockenfläche des Nockenabschnitts jedes Übertragungsele­mentes am freien Rand des Nockenabschnitts angeformt ist und daß der Vorsprung axial verlaufend an der Außenflä­che des Betätigungselementes angeformt ist und die Nockenfläche radial überragt.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind, wie oben erwähnt, im wesentlichen alle Teile der Bewegungs­übertragung des Betätigungselementes hin zu den Kontakt­stellen gleich. Eine Drehbewegung des Betätigungselemen­tes in die eine Richtung betätigt dann das eine Kontakt­stellenpaar und eine Drehbewegung in die entgegengesetz­te Richtung das andere Kontaktstellenpaar.
  • Damit eine deutliche Fixierung der Drehstellung des Be­tätigungselementes in bestimmten Stellungen bewirkt wer­den kann, ist erfindungsgemäß an wenigstens einer Nockenfläche eine Vertiefung vorgesehen, in die beim Verdrehen des Betätigungselementes der Vorsprung einra­stet.
  • Das Betätigungselement kann dabei in bevorzugter Weise so ausgebildet sein, daß es mit einem Drehschaltknebel zusammenwirkt; hierzu ist ein mit einem Profil versehe­ner Fortsatz am Betätigungselement angeformt, der in eine dem Profil angepaßte Ausnehmung bzw. Vertiefung am Drehschaltknebel eingreift.
  • Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 eine Schnittansicht auf ein erfindungsgemäßes Schaltgerät,
    • Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie II-II der Figur 1 und
    • Fig. 3 eine Ansicht eines Übertragungselementes.
  • Das Schaltgerät gemäß Figur 1 ist aus einem Schaltge­rätegehäuse 10 mit einem druckfesten Schaltkammerraum 11 gebildet, in dem paarweise zwei feste Kontaktstücke 12, 13 vorgesehen sind, die mit je einer Kontaktbrücke 14 und 15 überbrückt werden, an denen je zwei bewegbare Kontaktstücke 14a, 15a angebracht sind, mit denen die festen Kontaktstücke 12, 13 zusammenwirken. An den Kon­taktbrücken 14 und 15 sind bewegliche Betätigungsstößel 16 und 17 (kurz Stößel 16 und 17 genannt) vorgesehen, die durch die obere Wand 18 des Schaltgerätegehäuses 10 zünddurchschlagsicher herausgeführt sind. Oberhalb des Schaltgerätegehäuses 10 befindet sich ein Schaltgehäuse 19, an dessen unterem Bodenteil zwei Einzüge 20 und 21 vorgesehen sind, durch deren Innenraum der Stößelab­schnitt 22 und 23 je eines Übertragungselementes 24 und 25 geführt ist.
  • Das Übertragungselement 25 ist in Figur 3 näher darge­stellt. An dem Stößelabschnitt 23 ist ein Nocken­abschnitt 26 in Form eines Halbzylinders, der an einer quer zum Stößelabschnitt 23 verlaufenden halb­kreisförmigen Platte 23a an deren Kreisrand angeformt ist, vorgesehen, der zwei schräg von der Halbzylinder­kante 26a aus zur Plattenfläche hin verlaufende Nocken­flächen 27 aufweist, die an ihrem oberen Ende je eine Vertiefung 28 besitzen, wodurch ggf. eine Verrastung möglich ist. Am unteren Ende des Stößelabschnittes 23 befindet sich eine radial vorspringende Nase 29, die hinter eine Nase 30 bzw. 31 jeweils an dem zugehörigen Einzug 20 und 21 greift, so daß eine Bewegung nach oben begrenzt ist. Der Übergang vom Stößelabschnitt 23 zum Nockenabschnitt 26 ist gestuft, insoweit, als der Auß­endurchmesser des Stößelabschnittes 23 sich über die Stufenfläche 32 (Unterseite der Platte 23a) hin zum Nockenabschnitt 26 erweitert. An die Stufenfläche 32 jedes Übertragungselementes 24, 25 legt sich je eine Druckfeder 33 bzw. 34 an (letztere für das Übertragungs­element 25), so daß das Übertragungselement dauernd nach oben in Pfeilrichtung 0 gedrückt ist. Oberhalb der bei­den diametral sich gegenüberliegenden Übertragungsele­mente 24 und 25 befindet sich ein von den Halbzylindern umfaßtes Betätigungselement 34, an dessen oberem, außen befindlichem Ende ein Vierkantvorsprung 35 angeformt ist, auf den ein Drehschaltknebel 36 zur Verdrehung des Betätigungselementes 34 aufgesetzt ist. Das Betätigungs­element 34 besitzt einen Nockenvorsprung 40 (auch kurz Vorsprung 40 genannt), der axial am Betätigungselement 34 verlaufend an dessen Außenfläche angeformt ist, dabei die Nockenfläche 27 radial überdeckt und der beim Ver­drehen je nach Drehrichtung auf die Nockenfläche 27 des einen oder anderen Übertragungselementes aufgleiten wird, wordurch durch Verdrehen des Betätigungselementes 34 die Übertragungselemente entgegen der Pfeilrichtung 0 nach unten zum Schließen der Kontakte 12/14 bzw. 13/15 gedrückt werden können.
  • Das Betätigungselement 34 besitzt auf seiner den Über­tragungselementen 24, 25 abgewandten Seite eine umlau­fende Nut 41, in die eine Dichtung 42 eingesetzt ist. An der Außenseite des Schaltgehäuses 19 ist eine umlaufen­de, vorspringende Rastnase 43 vorgesehen, hinter die hakenförmige Vorsprünge 43a eines Abdeckelementes 44 greifen, wobei zur Erzielung einer federnden Ausgestal­tung der hakenförmigen Vorsprünge 43a eine axial verlau­fende Nut 45 vorgesehen ist. Das Abdeckelement 44 be­sitzt einen zylindrischen Körper 46, der angenähert in seiner Mitte eine Querwand 47 aufweist, die eine Durch­gangsöffnung 48 begrenzt, an der ein kragenartiger axial verlaufender Vorsprung 49 angeformt ist. Dieser kragen­artige Vorsprung 49 wird von einem umlaufenden L-förmi­gen Flansch 50 am Drehschaltknebel 36 (im folgenden auch Drehgriff 36 genannt) umfaßt, um den Drehgriff 36 zu führen und eine Abdichtung gegen Eindringen von Schmutz ins Innere des Schaltgehäuses 19 zu bewirken. Der Dreh­griff 36 ist mittels einer Schraubenverbindung 51 am Betätigungselement 34 befestigt, und eine Zugangsbohrung 53, die durch den Drehgriff 36 hindurchgreift und durch die hindurch die Schraubenverbindung 51 betätigbar ist, ist mittels eines Stopfens 52 verschlossen.
  • Das Betätigungselement 34 besitzt einen radialen Rand 34a, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des halbzylindrischen Nockenabschnittes 26 entspricht.
  • An der Außenfläche des Nockenabschnittes 26 ist ein dem Vorsprung 40 entsprechender Führungsvorsprung 54 ange­formt, der in einer axial verlaufenden Führungsnut 55 an der Innenfläche des Schaltgehäuses geführt ist. In der Figur 3 ist der Vorsprung 54 am Übertragungselement 25 angeformt gezeichnet, wogegen in der Figur 1 die Bezugs­ziffer 54 auf das Übertragungselement 24 gerichtet ist. Dies soll andeuten, daß insoweit die beiden Übertra­gungselemente 24 und 25 identisch ausgebildet sind.
  • Mittels jeweils einer Druckfeder 56 und 57 im druckfe­sten Schaltkammerraum 11 werden die beiden Kontaktbrük­ken 14 und 15 in Ausschaltrichtung dauernd beaufschlagt, damit dann, wenn der Schalter ausgeschaltet werden soll und wenn die Übertragungselemente nach oben wandern, auch die Stößel 16 und 17 nach oben gedrückt werden.

Claims (5)

1. Explosionsgeschütztes elektrisches Schaltgerät mit einem druckfesten Schaltkammerraum und einem damit verbundenen, ein Betätigungselement aufnehmenden Schalt­gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des druckfesten Schaltkammerraumes (11) zwei von je einer Kontaktbrücke (14, 15) überbrückbare feste Schaltkon­taktpaare (12, 13) vorgesehen sind, welche Kontaktbrük­ken an Betätigungsstößel (16, 17) anschließen, die gleitbar und zünddurchschlagssicher aus dem Schaltkam­merraum herausgeführt sind, und daß oberhalb der Betäti­gungsstößel im Schaltgehäuse (19) zwei federbelastete Übertragungselemente (24, 25) vorgesehen sind, die mit­tels des Betätigungselementes (34) entgegen dem Druck einer Feder (33) in Richtung Schließen oder Öffnen der Kontaktstellen betätigbar sind.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß jedes Übertragungselement (24, 25) einen im Schaltgehäuse (19) geführten Stößelabschnitt (22, 23), der direkt mit den Betätigungsstößeln (16, 17) zu­sammenwirkt, und einen Nockenabschnitt (26) mit wenig­stens einer Nockenfläche (27) aufweist, über die das Übertragungselement bei Verdrehen des Betätigungs­elementes von einem daran angeformten, der Nockenfläche angepaßten Vorsprung (40) linear bewegbar ist.
3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Nockenabschnitt (26) jedes Übertra­gungselementes (24, 25) halbzylinderförmig ausgebildet ist und das Betätigungselement (34) an dessen Außenflä­che umfaßt, daß die Nockenfläche (27) des Nockenab­schnitts (26) jedes Übertragungselementes (24, 25) am freien Rand des Nockenabschnitts (26) angeformt ist und daß der Vorsprung (40) axial verlaufend an der Außenflä­che des Betätigungselementes (34) angeformt ist und die Nockenfläche (27) radial überragt.
4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Nocken­fläche (27) eine Vertiefung (28) vorgesehen ist, in die beim Verdrehen des Betätigungselementes (34) der Vor­sprung (40) einrastbar ist.
5. Schaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem nach außen ragenden freien Ende des Betätigungselementes (34) ein mit einem Profil versehener Fortsatz (35) angeformt ist, der mit einem Drehschaltknebel (36) zusammenwirkt.
EP87116649A 1986-12-23 1987-11-11 Explosionsgeschütztes Schaltgerät Expired - Lifetime EP0273164B1 (de)

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DE3644141 1986-12-23

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