EP1465222B1 - Mechanische und elektrische Verriegelungsvorrichtung - Google Patents

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EP1465222B1
EP1465222B1 EP20030007700 EP03007700A EP1465222B1 EP 1465222 B1 EP1465222 B1 EP 1465222B1 EP 20030007700 EP20030007700 EP 20030007700 EP 03007700 A EP03007700 A EP 03007700A EP 1465222 B1 EP1465222 B1 EP 1465222B1
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blocking element
accordance
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locking
switching
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Norbert Maschke
Thomas Rieger
Thomas Rölke
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Siemens AG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
    • H01H9/28—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member
    • H01H9/281—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member making use of a padlock
    • H01H9/282—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member making use of a padlock and a separate part mounted or mountable on the switch assembly and movable between an unlocking position and a locking position where it can be secured by the padlock
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/66—Power reset mechanisms
    • H01H71/70—Power reset mechanisms actuated by electric motor

Definitions

  • the invention relates to a mechanical and electrical locking device of a motor-actuated switching device according to the preamble of claim 1.
  • a locking device is known for example from EP 1 137 033 A2.
  • a known from DE 694 06 026 T2 locking device has a locking member for the mechanical and electrical security of a motor drive block, which essentially comprises a retractable in the housing of the motor drive block bracket.
  • the bracket interacts directly with a switch knob and indirectly with a switch in the power drive circuit of the motor drive block.
  • the invention starting from a locking device according to EP 1 137 033 A2, is based on the object of specifying a mechanical and electrical locking device, which is particularly simple and space-saving, for a motor-actuated switching device.
  • the blocking element is designed as a rotatable disc.
  • a flat disc is particularly well integrated into a device housing and protrudes regardless of the switching position not or not significantly beyond the housing contour. An unintentional adjustment of the disc is therefore virtually impossible, even if it is not determined by means of a lock.
  • a locking function of the disc is preferably given by means of a cooperating with this or formed on this spring element.
  • the locking device is designed such that the electrical locking switch is leading the mechanical locking element.
  • the blocking element is actuated in order to mechanically and electrically block the switching knob, the supply circuit of the motor drive is necessarily electrically locked by the opening of the locking switch before the mechanical blocking of the switching knob.
  • the anticipatory switching behavior of the electrical interlock switch ensures that, in the case of a mechanically blocked switch knob, its electric drive can in no case be supplied with energy.
  • the blocking element preferably has a first opening, which allows a backup in the locked position of the switch knob by means of a lock, such as padlock.
  • a second opening in the blocking element is preferably provided for a sealing wire.
  • a latching of the blocking element in at least one detent position can be made possible by a corresponding latching device.
  • the blocking element can be actuated by means of a manual actuating device and / or a tool-actuatable adjusting device.
  • a display element is preferably integrated in the disc. If an operation of the disc is provided exclusively or alternatively to the manual actuation by means of a tool, then the adjusting device for attaching the tool preferably also forms the display element at the same time.
  • FIGS 1 to 4 show a switching device 1 with a motor driven driveable knob 2, which is located in the illustrations in the off position (FIGS 1 and 3: front view, Figures 2 and 4: rear view). Only in the off position shown in all mentioned FIG the switching knob 2 can be blocked by means of a blocking element 3 designed as a lever.
  • the pivotable blocking element 3 has a projection 4, which can engage behind a recess 5 of the switching knob 2. If the blocking element 3 is swiveled out of the housing 6 of the switching device 1 (FIGS. 1 and 2), then a first opening 7 for a padlock and a second opening 8 for a sealing wire are visible.
  • the locking switch 9 can be actuated directly by the blocking element 3, which is shown in more detail in FIG.
  • the blocking element 3 has substantially an L-shaped outer contour, wherein an upper edge 10 in the folded state of the blocking element 3, in which the switching knob 2 is released ( Figures 3 and 4), flush with a housing upper edge 11 of the switching device 1.
  • a manually operable actuator 13 in the form of a handle. The blocking element 3 is thus accessible from the housing side edge 12 for manual actuation.
  • the handle 13 is formed on a lever arm 14 of the blocking element 3, which additionally has two locking recesses 15 as locking devices, which cooperate with a molded-on housing 6 detent spring 16.
  • the blocking element 3 in both the switching knob 2 blocking position ( Figures 1 and 2) and in the switching knob 2 releasing position ( Figures 3 and 4) can be latched.
  • a folding out of the blocking element 3 from the housing 6 is only possible when the switch knob 2 is in the off position shown.
  • the locking lever 9 cooperating with the lever arm 14 first opens before the blocking element 3 mechanically blocks the switching knob 2.
  • FIG. 6 shows in perspective the switching device 1, which is provided for placement on a mounting rail.
  • a connecting rail 17 is pushed, by means of which serving as a remote control unit switching device 1 with a likewise attachable to the support rail, generally identical contour mounted device is connectable.
  • FIGS. 7 to 10 show a switching device 1 in a preferred embodiment.
  • a blocking element 3 shown in greater detail in FIGS. 11 a and b is designed according to the invention as a rotatable disc which is arranged almost completely parallel to the housing upper edge 11 within the housing 6.
  • Analogous to the embodiment of Figures 1 to 6 is an actuator 13, here in the form of a corrugated edge of the disc 3, the housing side edge 12 faces. Due to the design of the blocking element 3 as a disc, however, this is always practically completely integrated into the contours of the switching device 1, regardless of the switching position. Unintended operation, as would be easily possible, for example, by touching a lever, therefore, must not be considered in the case of the disc-shaped blocking element 3.
  • the disk-shaped blocking element 3 has at its periphery a projection 4, which serves as in the embodiment of FIGS 1 to 6 of the locking of the switch knob 2.
  • an arcuate spring element 18 is further formed as a locking device.
  • the elastic latching device 18 cooperates in a manner not shown with a rigid structure within the housing 6.
  • a switching contour 19 is arranged, which serves for the direct actuation of the electric locking switch 9.
  • the switching contour 19 extends over a further angular range than the projection 4, whereby an anticipatory switching behavior of the electrical interlocking switch 9 is given in relation to the mechanical blocking function of the blocking element 3.
  • FIGS. 7 to 9 show the switching device 1 in three different switching states.
  • An adjusting device 20 with a slot 21 is arranged centrally on the blocking element 3 and accessible through an actuating opening 22 in the housing 6.
  • the adjusting device 20 is highlighted so far from the substantially flat blocking element 3 that its surface is arranged approximately flush with the surface of the housing 6.
  • the slot 21 serves both the operation by means of a screwdriver and the display of the switching state of the blocking element. 3
  • the switching device 1 is both electrically and manually switchable. If the blocking element 3 is rotated approximately 45 ° to the left, then the switching device 1 is still manually switchable, ie the projection 4 is not yet in engagement with the switch knob 2, but electrically disconnected, ie the locking switch 9 is actuated by the blocking element 3 (FIG 8). At further Rotation of the blocking element 3 by 45 °, the mechanical locking of the switch knob 2 in function occurs. In this switching state (FIG. 9), the openings 7, 8 for a padlock or a sealing wire can also be accessed through a housing recess 23. The spring element 18 causes a locking of the blocking element 3 in each of the switching states shown in Figures 7 to 9.

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  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mechanische und elektrische Verriegelungsvorrichtung eines motorisch betätigbaren Schaltgerätes nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine derartige Verriegelungsvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 1 137 033 A2 bekannt.
  • Eine aus der DE 694 06 026 T2 bekannte Verriegelungsvorrichtung weist ein Sperrglied zur mechanischen und elektrischen Sicherung eines Motorantriebsblocks auf, welches im Wesentlichen einen im Gehäuse des Motorantriebsblocks versenkbaren Bügel umfasst. Der Bügel wirkt direkt mit einem Schaltknebel und indirekt mit einem Schalter im Versorgungsstromkreis des Motorantriebsblocks zusammen.
  • Der Erfindung ausgehend von einer Verriegelungsvorrichtung nach der EP 1 137 033 A2 liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach und Raum sparend aufgebaute mechanische und elektrische Verriegelungsvorrichtung für ein motorisch betätigbares Schaltgerät anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Erfindungsgemäß ist das Blockierelement als drehbare Scheibe ausgebildet. Eine solche flache Scheibe ist besonders gut in ein Gerätegehäuse integrierbar und ragt unabhängig von der Schaltstellung nicht oder nicht wesentlich über die Gehäusekontur hinaus. Eine unbeabsichtigte Verstellung der Scheibe ist daher, selbst wenn diese nicht mittels eines Schlosses festgestellt ist, praktisch ausgeschlossen. Eine Rastfunktion der Scheibe ist vorzugsweise mittels eines mit dieser zusammenwirkenden oder an dieser angeformten Federelementes gegeben.
  • Vorzugsweise ist die Verriegelungsvorrichtung derart gestaltet, dass der elektrische Verriegelungsschalter dem mechanischen Blockierelement vorauseilend ist. Mit anderen Worten: Wird das Blockierelement betätigt, um den Schaltknebel mechanisch und elektrisch zu blockieren, so wird zwangsläufig vor dem mechanischen Blockieren des Schaltknebels der Versorgungsstromkreis des motorischen Antriebs durch Öffnen des Verriegelungsschalters elektrisch verriegelt. Durch das vorauseilende Schaltverhalten des elektrischen Verriegelungsschalters ist sichergestellt, dass bei mechanisch blockiertem Schaltknebel in keinem Fall dessen elektrischer Antrieb mit Energie versorgt werden kann.
  • Das Blockierelement weist vorzugsweise eine erste Öffnung auf, die eine Sicherung in blockierter Position des Schaltknebels mittels eines Schlosses, beispielsweise Vorhangschlosses, ermöglicht. Eine zweite Öffnung im Blockierelement ist vorzugsweise für einen Plombierdraht vorgesehen. Eine Einrastung des Blockierelementes in mindestens einer Raststellung kann durch eine entsprechende Rastvorrichtung ermöglicht sein.
  • Das Blockierelement ist mittels einer manuellen Betätigungsvorrichtung und/oder einer werkzeugbetätigbaren Verstellvorrichtung betätigbar.
  • Zur Anzeige des Schaltzustandes der Verriegelungsvorrichtung ist vorzugsweise ein Anzeigeelement in die Scheibe integriert. Ist eine Betätigung der Scheibe ausschließlich oder alternativ zur manuellen Betätigung mittels eines Werkzeugs vorgesehen, so bildet die Verstellvorrichtung zum Ansetzen des Werkzeugs bevorzugt zugleich das Anzeigeelement.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
    • FIG 1 und 2
    in schematischen Querschnittsdarstellungen ein Schaltgerät mit einem blockierten Schaltknebel, welches zum Erleichtern des Verständnisses der Erfindung dargestellt ist,
    FIG 3 und 4
    in Querschnittsdarstellungen analog FIG 1 und 2 das Schaltgerät mit freigegebenem Schaltknebel,
    FIG 5
    ein Blockierelement des Schaltgerätes nach FIG 1 bis 4,
    FIG 6
    eine perspektivische Darstellung des Schaltgerätes nach FIG 1 bis 4,
    FIG 7 bis 10
    perspektivische Darstellungen eines Schaltgerätes in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, und
    FIG 11a,b
    ein Blockierelement des Schaltgerätes nach FIG 7 bis 10.
  • Einander entsprechende oder gleich wirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die FIG 1 bis 4 zeigen ein Schaltgerät 1 mit einem in nicht näher dargestellter Weise motorisch antreibbaren Schaltknebel 2, welcher sich in den Darstellungen in Aus-Position befindet (FIG 1 und 3: Vorderansicht; FIG 2 und 4: Rückansicht). Lediglich in der in allen genannten FIG dargestellten Aus-Position ist der Schaltknebel 2 mittels eines als Hebel ausgebildeten Blockierelementes 3 blockierbar. Das schwenkbare Blockierelement 3 weist hierzu einen Vorsprung 4 auf, welcher einen Rücksprung 5 des Schaltknebels 2 hintergreifen kann. Ist das Blockierelement 3 aus dem Gehäuse 6 des Schaltgerätes 1 ausgeschwenkt (FIG 1 und 2), so ist eine erste Öffnung 7 für ein Vorhangschloss und eine zweite Öffnung 8 für einen Plombierdraht sichtbar.
  • In den nicht dargestellten Versorgungsstromkreis für den motorischen Antrieb des Schaltknebels 2 ist ein als Mikroschalter ausgebildeter Verriegelungsschalter 9 eingesetzt. Der Verriegelungsschalter 9 ist direkt durch das Blockierelement 3 betätigbar, welches in FIG 5 genauer dargestellt ist. Das Blockierelement 3 weist im Wesentlichen eine L-förmige Außenkontur auf, wobei eine Oberkante 10 im eingeklappten Zustand des Blockierelementes 3, in welchem der Schaltknebel 2 freigegeben ist (FIG 3 und 4), bündig mit einer Gehäuseoberkante 11 des Schaltgerätes 1 abschließt. An die Oberkante 10 schließt sich, im eingeklappten Zustand des Blockierelementes 3 zu einer Gehäuseseitenkante 12 hin gerichtet, eine manuell betätigbare Betätigungsvorrichtung 13 in Form eines Griffstücks an. Das Blockierelement 3 ist somit von der Gehäuseseitenkante 12 aus zur manuellen Betätigung zugänglich. Das Griffstück 13 ist an einem Hebelarm 14 des Blockierelementes 3 angeformt, welcher zusätzlich zwei Rastvertiefungen 15 als Rastvorrichtungen aufweist, die mit einer am Gehäuse 6 angeformten Rastfeder 16 zusammenwirken. Somit ist das Blockierelement 3 sowohl in der den Schaltknebel 2 blockierenden Position (FIG 1 und 2) als auch in der den Schaltknebel 2 freigebenden Position (FIG 3 und 4) rastbar.
  • Ein Herausklappen des Blockierelementes 3 aus dem Gehäuse 6 ist ausschließlich möglich, wenn sich der Schaltknebel 2 in der dargestellten Aus-Position befindet. Beim Ausschwenken des Blockierelementes 3 öffnet zunächst der mit dem Hebelarm 14 zusammenwirkende Verriegelungsschalter 9, bevor das Blockierelement 3 den Schaltknebel 2 mechanisch blockiert. Durch dieses vorauseilende Schaltverhalten des elektrischen Verriegelungsschalters 9 ist es ausgeschlossen, dass eine motorische Betätigung des Schaltknebels 2 in Gang gesetzt wird, wenn dieser mechanisch verriegelt ist. Die Gefahr einer Beschädigung des Schaltgerätes 1 durch Einschalten des elektrischen Antriebs trotz mechanischer Blockierung ist somit nicht gegeben.
  • Die FIG 6 zeigt perspektivisch das Schaltgerät 1, welches zum Aufsetzen auf eine Tragschiene vorgesehen ist. Auf den Schaltknebel 2 ist eine Verbindungsschiene 17 aufgeschoben, mittels welcher das als Fernbedienungseinheit dienende Schaltgerät 1 mit einem ebenfalls auf die Tragschiene aufsetzbaren, im Allgemeinen konturengleichen Reiheneinbaugerät verbindbar ist.
  • Die FIG 7 bis 10 zeigen ein Schaltgerät 1 in einer bevorzugten Ausführungsform. Ein in FIG 11 a und b genauer dargestelltes Blockierelement 3 ist erfindungsgemäß als drehbare Scheibe ausgebildet, welche parallel zur Gehäuseoberkante 11 nahezu vollständig innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet ist. Analog zum Ausführungsbeispiel nach den FIG 1 bis 6 ist eine Betätigungsvorrichtung 13, hier in Form eines geriffelten Randes der Scheibe 3, der Gehäuseseitenkante 12 zugewandt. Aufgrund der Ausbildung des Blockierelementes 3 als Scheibe ist dieses jedoch unabhängig von der Schaltstellung stets praktisch vollständig in die Konturen des Schaltgerätes 1 integriert. Eine unbeabsichtigte Betätigung, wie sie beispielsweise durch Berührung eines Hebels leicht möglich wäre, muss daher im Fall des scheibenförmigen Blockierelementes 3 nicht in Erwägung gezogen werden.
  • Das scheibenförmige Blockierelement 3 weist an dessen Umfang einen Vorsprung 4 auf, welcher ähnlich wie im Ausführungsbeispiel nach den FIG 1 bis 6 der Verriegelung des Schaltknebels 2 dient. Umfangsseitig des scheibenförmigen Blockierelementes 3 ist weiter ein bogenförmiges Federelement 18 als Rastvorrichtung angeformt. Die elastische Rastvorrichtung 18 wirkt in nicht näher dargestellter Weise mit einer starren Struktur innerhalb des Gehäuses 6 zusammen. Auf der der Gehäuseoberkante 12 abgewandten Seite des Blockierelementes 3 ist, wie in FIG 11b sichtbar, eine Schaltkontur 19 angeordnet, welche der direkten Betätigung des elektrischen Verriegelungsschalters 9 dient. Wie ferner aus FIG 11b ersichtlich ist, erstreckt sich die Schaltkontur 19 über einen weiteren Winkelbereich als der Vorsprung 4, womit ein vorauseilendes Schaltverhalten des elektrischen Verriegelungsschalters 9 in Relation zur mechanischen Blockierfunktion des Blockierelementes 3 gegeben ist.
  • Die FIG 7 bis 9 zeigen das Schaltgerät 1 in drei unterschiedlichen Schaltzuständen. Eine Verstellvorrichtung 20 mit einem Schlitz 21 ist mittig auf dem Blockierelement 3 angeordnet und durch eine Betätigungsöffnung 22 im Gehäuse 6 zugänglich. Die Verstellvorrichtung 20 ist so weit aus dem im Wesentlichen ebenen Blockierelement 3 hervorgehoben, dass deren Oberfläche etwa bündig zur Oberfläche des Gehäuses 6 angeordnet ist. Der Schlitz 21 dient sowohl der Betätigung mittels eines Schraubenziehers als auch der Anzeige des Schaltzustandes des Blockierelementes 3.
  • Im Schaltzustand nach FIG 7 ist das Schaltgerät 1 sowohl elektrisch als auch manuell schaltbar. Wird das Blockierelement 3 etwa um 45° nach links gedreht, so ist das Schaltgerät 1 weiterhin manuell schaltbar, d.h. der Vorsprung 4 befindet sich noch nicht im Eingriff mit dem Schaltknebel 2, jedoch elektrisch abgeschaltet, d.h. der Verriegelungsschalter 9 ist durch das Blockierelement 3 betätigt (FIG 8). Bei weiterer Drehung des Blockierelementes 3 um 45° tritt auch die mechanische Blockierung des Schaltknebels 2 in Funktion. In diesem Schaltzustand (FIG 9) sind durch eine Gehäuseaussparung 23 hindurch auch die Öffnungen 7,8 für ein Vorhangschloss bzw. einen Plombierdraht zugänglich. Das Federelement 18 bewirkt eine Einrastung des Blockierelementes 3 in jedem der in den FIG 7 bis 9 dargestellten Schaltzustände.

Claims (10)

  1. Mechanische und elektrische Verriegelungsvorrichtung eines motorisch betätigbaren Schaltgerätes (1), mit einem motorisch antreibbaren Schaltknebel (2), einem mit dem Schaltknebel (2) zusammenwirkenden mechanischen Blockierelement (3), das zugleich zur direkten Betätigung eines in den Versorgungsstromkreis des motorischen Antriebs eingesetzten elektrischen Verriegelungsschalters (9) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (3) als drehbare Scheibe ausgebildet ist.
  2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verriegelungsschalter (9) dem mechanischen Blockierelement (3) vorauseilend ist.
  3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (3) eine erste Öffnung (7) für ein Schloss aufweist.
  4. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (3) eine zweite Öffnung (8) für einen Plombierdraht aufweist.
  5. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    gekennzeichnet durch eine Rastvorrichtung (15,16,18) des Blockierelementes (3).
  6. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Betätigungsvorrichtung (13) des Blockierelementes (3).
  7. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Scheibe (3) ein eine Rastfunktion bereitstellendes Federelement (18) aufweist.
  8. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Scheibe (3) eine mittels eines Werkzeugs betätigbare Verstellvorrichtung (20) aufweist.
  9. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Scheibe (3) ein Anzeigeelement (21) zur Anzeige des Schaltzustandes aufweist.
  10. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 8 und 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (20) das Anzeigeelement (21) beinhaltet.
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