EP2188819A1 - Lasttrennschalter - Google Patents

Lasttrennschalter

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EP2188819A1
EP2188819A1 EP08775348A EP08775348A EP2188819A1 EP 2188819 A1 EP2188819 A1 EP 2188819A1 EP 08775348 A EP08775348 A EP 08775348A EP 08775348 A EP08775348 A EP 08775348A EP 2188819 A1 EP2188819 A1 EP 2188819A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switch
lid
snap
disconnector according
locking
Prior art date
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Granted
Application number
EP08775348A
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English (en)
French (fr)
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EP2188819B1 (de
Inventor
Alex Büttner
Andreas Hetenyi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Woehner GmbH and Co KG DE
Woehner GmbH and Co KG Elektrotechnische Systeme
Original Assignee
Woehner GmbH and Co KG DE
Woehner GmbH and Co KG Elektrotechnische Systeme
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Filing date
Publication date
Application filed by Woehner GmbH and Co KG DE, Woehner GmbH and Co KG Elektrotechnische Systeme filed Critical Woehner GmbH and Co KG DE
Publication of EP2188819A1 publication Critical patent/EP2188819A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2188819B1 publication Critical patent/EP2188819B1/de
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/04—Cases; Covers
    • H01H21/06—Cases; Covers interlocked with operating mechanism
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    • 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
    • H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
    • H01H9/22—Interlocking, locking, or latching mechanisms for interlocking between casing, cover, or protective shutter and mechanism for operating contacts
    • H01H9/226—Interlocking, locking, or latching mechanisms for interlocking between casing, cover, or protective shutter and mechanism for operating contacts the casing containing electrical equipment other than and operated by the switch
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    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/16—Adaptation for built-in fuse
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    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/02—Details
    • H01H31/12—Adaptation for built-in fuse
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/10—Adaptation for built-in fuses
    • H01H9/104—Adaptation for built-in fuses with interlocking mechanism between switch and fuse

Definitions

  • the invention relates to a switch-disconnector, in particular for mounting on current busbars.
  • Previously available load-break switches are mainly based on the modular design principle. As far as jumpers are available, they are located laterally from the switch-disconnector or between the fuses. To operate the snap mechanism this turning handles are used.
  • the invention has for its object to provide a switch-disconnector of the type mentioned above, which allows safe and easy operation by the operator.
  • a load-break switch in particular for mounting on current busbars, with a housing and a lid pivotally mounted thereon, with a snap-action mechanism for producing or interrupting an electrical connection between associated contacts, and with an actuating lever for switching between a current operation and a Power interrupting operation, characterized in that a control mechanism is provided, which releases or blocks a release element for movement depending on the position of the actuating lever, that the release element is coupled to a locking device which is arranged in or out of engagement with the lid.
  • the invention provides a circuit breaker designed for use with fuse elements or without fuse elements, and in particular including a single lever provided for switching the circuit breaker between the current interruption operation and the current operation as well as for opening the lid.
  • the actuating lever is preferably provided in the form of a rocker arm and acted upon during its position between the currentless operation and the current operation, a snap-action mechanism 3, which in turn communicates with a control mechanism, which serves to effect a locking or opening of the lid.
  • the locking of the lid is in each case automatically caused, while to open the lid in the position of the actuating lever in which the lid opening is to be possible, a release member 17 must be actuated to release the lid for the purpose of its opening.
  • the switch-disconnector according to the invention is characterized in that a single operating lever or rocker arm is provided which serves both to open the lid for access to terminals or fuse elements in the currentless operation, while the operating lever 5 is used when the lid is closed, the load-break switch in to shift the current operation with simultaneous activation of an internal snap-action mechanism, which in turn ensures a secure locking of the lid 2 via the control mechanism.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the circuit breaker according to the invention in the off state, wherein the base housing is broken
  • FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1 without lid
  • Fig. 3 is a perspective view of the circuit breaker without cover in the on state
  • 5 is a partial view illustrating the locking device in a state in which the lid can be opened
  • 6 is a view corresponding to FIG. 5 for illustrating the locking device in the state in which the locking device holds the cover, not shown
  • 9a shows a partial view of the release element with a locking arm
  • 9b shows a partial view of a locking arm
  • FIG. 10 is an exploded view of the circuit breaker according to the invention.
  • the switch-disconnector has a housing 1, on the upper side of which a lid 2 is pivotally mounted, and a snap-action mechanism 3 formed in the housing 1. Furthermore, an adapter unit 4 can be provided, which is located below the housing 1 and serves to establish an electrical connection between the poles of the circuit breaker on the one hand and the poles of the power bus bar unit, not shown, on the other hand produce.
  • the adapter unit 4 is indicated only by dashed lines.
  • the load-break switch on an actuating lever 5 which is preferably displaceable between two positions.
  • the actuating lever 5 In the position shown in Fig. 1, the actuating lever 5 is in the off state, that is, in an operating position corresponding to a power interruption.
  • the provided in the housing 1 snap-action mechanism 3, which has one of the poles corresponding number of contacts is adjusted so that the contacts are not in electrical connection with mating contacts or contact blades hi the position shown in Fig. 1 is the operating lever 5 in one vertically right position to its mounting plane. In this position and in the situation shown in Fig. 1, the lid 2 is locked, as will be explained below.
  • the lid 2 is pivotally mounted about a pivot axis 6, wherein the pivot axis 6 is integrated by either the lid 2 or separately secured to the lid 2 legs 11 is fixed. It is further provided that the actuating lever 5 is moved together with the cover 2 about the pivot axis 6 when the cover 2 is released after appropriate unlocking.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a part of the circuit breaker with the cover 2 removed, as a result of which a switching slide 7 can be seen, which is adjustable along a housing base designated 8 as a result of the switching action of the snap-action mechanism 3.
  • On the shift carriage 7 there are a plurality of contact elements 9, of which only one contact element is shown.
  • the mating contact elements or contact blades are not shown in Fig. 2.
  • the mating contact elements or contact blades, with which the arranged on the switching slide 7 contact elements 9 can be brought into electrical contact, are in the housing in a fixed arrangement, as is well known.
  • the actuating lever 5 is in mechanical connection with a coupling shaft 10, which preferably carries a spur gear 12 in the illustrated embodiment. Furthermore, a pawl 13 is provided on the coupling shaft 10, of which only the standing with the arm portion 14 a in mechanical connection pawl is shown. The opposite arm portion 14b of the actuating lever 5 is placed on a corresponding, not shown for clarity pawl.
  • the connection between the operating lever 5 on the one hand and the pawls 13 on the other hand is releasably provided to pivot, as will be described below, the cover 2 together with the actuating lever 5 in a clockwise direction about a pivot axis 6 for the purpose of opening the lid.
  • Fig. 2 shows an element 15 of a locking mechanism to be explained, wherein the element 15 is a control, preferably in the form of a finger, which is adjustable by the snap-action mechanism 3, as will also be explained in detail.
  • the shift carriage 7 is in the position of Fig. 2 in the off state, in which a current interruption between the associated contacts is present.
  • the shift carriage 7 has, according to FIG. 2, three sections, that is, the load-break switch is designed for three poles.
  • Fig. 3 shows a perspective view of the circuit breaker with the cover removed to illustrate the position of the switching carriage 7.
  • the actuating lever 5 is displaced by an angle of for example 50 ° from the vertical position shown in FIG.
  • the snap-action mechanism 3 is triggered and the switching carriage 7 moves to the position shown in Fig. 3, in which the switching carriage 7 is displaced according to an arrow A, such that all contacts 9 come into engagement with the associated housing-side contact blades, so that the load-break switch is in current operation.
  • control 15 By adjusting the operating lever 5 and the locking mechanism is activated, in such a way that the directly displaced by the snap-action mechanism 3 control 15 preferably performs a rotational movement, as shown by an arrow B in Fig. 3, a preferably plate-shaped blocking element 16th to bring into a locking position, whereby a release element 17 (Fig. 1) is locked against movement.
  • the rotational movement of the control element 15 is shown in Fig. 3 by an arrow B.
  • a cam follower control may be provided or another transmission of the movement of the switching slide 7 on the locking element 16 to be explained later.
  • This movement of the control element 15 causes a frictional connection to the actuating lever 5 via the coupling shaft 10, the control element 15, the blocking element 16 towards the release element 17.
  • the blocking element 16 blocks by means to be described a movement of the release element in the direction of an arrow shown in Fig. 5 down.
  • Fig. 4 shows a Fig. 1 corresponding representation without operating lever 5, wherein according to Fig. 4, the lid 2 is unlocked, while Fig. 5 shows details of the locking mechanism and the release member 17 and the plate-shaped locking member 16.
  • a locking device 18, 19, which consists in the illustrated embodiment of two arms 18, 19 engages with the rear ends 18a, 19a in openings or slots 22a, 22b of the free end of the lid 2 in the region of a downwardly extending end wall 2a , whereby the cover 2 is locked in the position shown in Fig. 1.
  • the locking arms 18, 19 extend laterally past the blocking element 16 and the release element 17 according to FIG. 1 and define front ends 18b, 19b which project beyond an end wall 20 of the circuit breaker.
  • the locking device 18, 19 is part of the locking mechanism mentioned above.
  • the release element 17, which is preferably under bias of a spring, not shown in Fig. 1, in a raised position and carries side projecting pins 17a, 17b.
  • pins or pegs 17a, 17b can be brought into abutment with an inclined surface which, according to FIGS. 4 and 5, is slightly downwardly and rearwardly from the end face 20 and part of the locking arms 18, 19. These inclined surfaces are shown in Fig. 4 and 5 by the reference numeral 21.
  • the locking arms 18, 19 as well as the blocking element 16 are guided by guide elements not shown further in such a way that the respective desired movement can be performed exactly.
  • the locking arms 18, 19 have the function of either locking the lid 2 in the position shown in FIG. 1 or releasing it for the purpose of opening by removing it from the openings or slits of the lid 2 designated 22a, 22b in FIG become.
  • This displacement of the two preferably mirror-symmetrically extending locking arms 18, 19 takes place in that the release element 17 is displaced in the form of preferably a push button against the spring 27 shown in FIG. 1 down, whereby the lateral pins 17 a, 17 b along the inclined surfaces Run 21 formed grooves and thereby move the two locking arms in the direction of the end wall 20.
  • the actuating lever 5 assumes the position shown in Fig. 1, in which the snap-action mechanism 3 holds the shift carriage 7 in the position shown in Fig. 2, the means in the de-energized position of the circuit breaker (off state) while the control element 15 is in a position shown in Fig. 2, in which in turn the locking element 18 occupies a predetermined position shown in FIG. 1, in which the blocking element 16 in the to be described manner, the movement of the release member 17 releases down.
  • Fig. 6 shows a Fig. 5 corresponding view in which the locking arms 18, 19 maintain their locking position relative to the cover 2, wherein in Fig. 6, the release member 17 upwardly pressing spring 27 illustrates that between the release member 17 and the housing bottom 8 is used.
  • the position of the locking arms 18, 19 of FIG. 5 corresponds to the illustration of FIG. 4th
  • Figures 7 and 8 show further details of the release member 17, the locking member 16 and the control 15.
  • the position of the control element 15 is determined by the respective position of the snap-action mechanism 3, wherein the control element 15 is aligned with a control cam or track 24 which is defined on the underside of the blocking element 16.
  • the blocking element 16 in the illustrated embodiment according to FIGS. 7 and 8 preferably has two arm-shaped members 25, 26 which laterally brace the blocking element 16 in the direction of the release element 17, which preferably has the shape of a push button.
  • the arms 25, 26 are displaceable together with the blocking element 16 in the direction of an arrow C or counter to the arrow C, wherein the displacement is effected by the movement of the control element 15.
  • the arms 25, 26 engage under the release member 17 and block this against downward movement. If, on the other hand, the arms 25, 26 are removed together with the blocking element 16 due to a movement of the control element 15 in the direction of the arrow C from the release element 17, the release element 17 can be moved downwards in order to reach by means of the laterally projecting pins 17a, 17b and their attachment the lateral grooves defined by inclined surfaces 21, 22 of the locking arms 18, 19 also displace them beyond the end wall 20.
  • Figures 9a and 9b show schematically the release element 17 and one of the locking arms 18, 19 and one formed in the locking arm 18 and 19, respectively Slanted surface 21. Exactly two mutually parallel inclined surfaces 21 are provided, each of which results in an inclined groove 21a, as can be seen from Figs. 9a and 9b.
  • the arms 18, 19 thus at the same time form a guide for the release element 17 or its laterally projecting pins 17a, 17b, with the result that upon a movement of the release element 17, the locking arms 18, 19 are displaced in the direction of the arrow B in FIG and upon movement of the release member 17 upward, due to the action of the spring 27, latch arms 18, 19 are moved against the arrow B and into the locked position for the lid 2.
  • the movement of the locking arms takes place from the release position for the cover 2 in the locking position due to the action of the spring 27.
  • the release element 17 is actuated, ie is pressed down and the lid 2 is rotated about the axis 6 for the purpose of its opening, as long as the release member 17 is displaced downwards.
  • Li is the moment in which the release element 17 is released, it is displaced upward due to the action of the spring 27 with simultaneous displacement of the locking arms 18, 19 against the arrow B in Fig. 1 and in the position as shown in Fig. 6 is shown.
  • the locking arms 18, 19 are chamfered in the region of the end portion 18a, 19a, as shown in Fig. 9b by the reference numeral 18d and the same applies to the locking arm 19.
  • the end face 2a at the bottom lying end edge of the lid strikes the inclined surfaces of the two locking arms 18, 19 and thereby the locking arms 18, 19 shifts in the direction of arrow B until the lid has reached its final seat and the ends 18a, 19a of the locking arms 18, 19 can again engage in the openings 22a, 22b of the cover for the purpose of locking it.
  • the switch-disconnector by means of a single operating lever 5 which is pivotable about an axis 6 which is parallel to the closed position of the lid, from the currentless operation (Fig. 1) can be shifted to the switch-on.
  • the release element 17 which can only be done when the operating lever 5 assumes the vertical position shown in FIG.
  • the snap-action mechanism 3 is in the untripped condition, in which a current interruption is ensured by the corresponding position of the shift carriage 7 and in which the control element 15 releases its mechanical coupling to the release element 17 for movement downwards.
  • the locking mechanism is adjusted so that the locking element 16, the release element 17 in the form of preferably a push button against movement does not lock down.
  • an additional locking device can be provided.
  • This locking device is not indicated in the figures below in detail. The purpose of this locking device is to keep the operating lever 5, which is released after lifting the lid 2 relative to the coupling shaft 10, at a predetermined angle fixed to the cover 2.
  • the actuating lever 5 In the starting position of the circuit breaker, the actuating lever 5 is shown in FIG. 1 in its vertical position. In this position, the lid 2 can be opened by the release member 17 is depressed, whereby the unlocking of the lid 2 by movement of the locking arms 18, 19 in Fig. 1 in the direction of arrow B, after which the lid 2 preferably together with the actuating lever 5 can be pivoted about the pivot axis 6.
  • access to the interior of the switch-disconnector is possible, for example for the purpose of exchanging fuse elements, insofar as they are provided within the housing below the lid 2.
  • other open-lid manipulations can also be used, for example the production of connections to lines, etc.
  • the switch-disconnector is de-energized because the switch carriage assumes the position shown in FIG. 2, in which the switch carriage slides through Snap-action mechanism 3 is held in its de-energized state causing position.
  • the actuating lever as stated, the lid 2 can be opened because the locking mechanism is spent by the control 15 in a state in which the release member 17 is actuated.
  • the rotation of the clutch shaft 10 causes the spur gear 12 triggers the snap-action mechanism 3 by engaging with a tooth portion of the jump gear .
  • the triggering of the snap-action mechanism 3 on the one hand has the effect that the control 15 located on a part or approach of the snap-action mechanism 3 performs a movement, for example a rotational movement and thereby due to engagement with the blocking element 16, the blocking element in the direction of the control element Arrow B, that is displaced along the axis of the switch-disconnector in the direction of the release member 17 to block the release member 17 against downward movement. This also prevents the locking arms 18, 19 can release the lid.
  • the switching slide 7 is displaced by the triggering of the snap-action mechanism 3 in a position in which the load-break switch is in the ON state, because the individual contacts 9 engage with the associated contact blades of the housing.
  • the movement of the actuating lever from the position shown in Fig. 1 in the position shown in Fig. 3 thus results in a power flow, which ensures both the blocking of the release member 17 and the displacement of the shift carriage 7.
  • the movement of the operating lever 5 from the position shown in Fig. 3 back into the position shown in Fig. 1 causes a frictional connection in the reverse direction, ie the clutch shaft 10 is rotated in Fig. 2 in a clockwise direction, whereby the jump mechanism 3 shifted back to the starting position is accompanied by the switch carriage in a direction according to the arrow B at simultaneous activation of the control element 15 and thus the release of the release element 17.
  • control member 15 and the locking member 18 may also be achieved by a cam follower unit or by other means.
  • a locking device may be provided, which is not shown in detail and which is preferably activated or deactivated, for example, depending on the position of the locking arms 18, 19. The activation of this locking device is expediently carried out when the locking arms 18, 19 are displaced by means of the release element 17 in the direction of the arrow B in order to lock the operating lever 5 relative to the cover 2 in the manner mentioned.
  • the lid 2 can be opened by pivoting about the axis 6 by means of the actuating lever 5.
  • the actuating lever 5 it is then necessary for the actuating lever 5 to be released relative to the coupling shaft 10, which is possible because the actuating lever 5 according to FIG. 2 is removed relative to the pawls 13.
  • closing the lid of the operating lever 5 is placed in accordance with the pawls 13, as soon as the lid is displaced in the counterclockwise direction in the open state.
  • the blocking element 16 which is adjustable in the axial direction of the switch-disconnector, ie in the direction or opposite to the direction of the arrow B, is preferably in the form of a plate and, in a preferred embodiment, is provided with a color such as green.
  • This blocking element 16 is located below a viewing window such that it is recognizable by its green color from the outside then through the viewing window when the operating lever 5 assumes the vertical position shown in Fig. 1, ie when the switch-disconnector is ready to open the lid. 2 while in the locked position of the lid 2, namely, when the actuating lever 5 is displaced in the direction of the position according to FIG. 3, the blocking element is no longer recognizable via the viewing window. This will provide the operator with an indication of when the lid is ready to be opened.
  • the switch-disconnector according to the invention is designed in particular for high currents of, for example, 6,300 amperes and has an operator-independent function, i. it is a snap-action mechanism 3 is used, which includes a power storage for switching the contacts between the on state and off state of the circuit breaker.
  • a significant advantage of the present invention is that the actuating lever or rocker arm includes two functions, namely switching between the on state and the off state of the circuit breaker on the one hand and the opening of the cover for the exchange of security elements or for manipulation within the housing on the other hand, the Rocker arm to open the lid is firmly locked during the opening process with the lid so that not the lid itself, but only the rocker must be taken to open the lid or close.
  • the advantage is achieved that can be dispensed with a rotary handle to trigger the snap-action mechanism 3 and instead a single lever with two functions, as mentioned, is provided.
  • circuit breaker fuse elements are arranged in the housing on the underside of the lid, so that the cover can be opened or closed to replace the fuse elements in the manner described.
  • a locking device can be activated, wherein in the switched-off state after actuation of the release device, the locking device, preferably in the form of locking arms, are lockable or lockable in the deactivated position. In this operating state, fuse elements can be exchanged or other manipulations carried out in the circuit breaker with the lid open.
  • FIG. 10 shows an exploded view of the circuit breaker according to the invention without surrounded housing to illustrate further details.
  • the switch-disconnector consists of a lower connection device 30, of the switching slide 7, which is arranged above the connection device 30, and a receiving contact device 31, which is arranged above the switching slide 7. Then follows the lid 2 with securing elements, of which only one is designated 32.
  • the connection device 30 has connection contacts 33a, 33b, 33c or 34a, 34b, 34c on each end face, of which the one represents input contacts and the other output contacts.
  • the switching slide 7 is in the closed position both in contact with the tabs or contacts 36a, 36b of each pole of the terminal device and not shown mating contacts, which are formed in the receiving contact 31, with the aim that in the de-energized state of Current path between each pair of contacts 33a, 34a and 33b, 34b and 33c, 34c is interrupted and thus the fuse elements are in the off state with appropriately activated jumpers 3 in a de-energized state.
  • the connecting device 30, the switching carriage 7 and the receiving contact device 31 per pole each have two contacts which are not contacted by the contacts of the switching slide 7 in the off state.

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter, insbesondere zur Montage auf Stromsammelschienen, mit einem Gehäuse und einem darauf schwenkbar angeordneten Deckel, mit einem Sprungschaltwerk zur Herstellung beziehungsweise Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen zugehörigen Kontakten, und mit einem Betätigungshebel zum Schalten zwischen einem Strombetrieb und einem Stromunterbrechungsbetrieb, mit einem Steuermechanismus, der abhängig von der Position des Betätigungshebels ein Freigabeelement für eine Bewegung freigibt oder sperrt, wobei das Freigabeelement mit einer Verriegelungseinrichtung gekoppelt ist, welche in oder außer Eingriff mit dem Deckel verbringbar angeordnet ist.

Description

Lasttrennschalter
Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter, insbesondere zur Montage auf Stromsammeischienen.
Bisher verfügbare Lasttrennschalter sind vorwiegend nach dem Modulbauweiseprinzip aufgebaut. Soweit Sprungschaltwerke vorhanden sind, befinden sich diese seitlich von dem Lasttrennschalter oder zwischen den Sicherungen. Zur Betätigung des Sprungschaltwerkes werden hierbei Drehgriffe angewendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lasttrennschalter der oben genannten Art zu schaffen, der eine sichere und einfache Betätigung durch die Bedienungsperson ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Lasttrennschalter, insbesondere zur Montage auf Stromsammeischienen, mit einem Gehäuse und einem darauf schwenkbar angeordneten Deckel, mit einem Sprungschaltwerk zur Herstellung beziehungsweise Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen zugehörigen Kontakten, und mit einem Betätigungshebel zum Schalten zwischen einem Strombetrieb und einem Stromunterbrechungsbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuermechanismus vorgesehen ist, der abhängig von der Position des Betätigungshebels ein Freigabeelement für eine Bewegung freigibt oder sperrt, dass das Freigabeelement mit einer Verriegelungseinrichtung gekoppelt ist, welche in oder außer Eingriff mit dem Deckel verbringbar angeordnet ist.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung schafft einen Lasttrennschalter, der zum Einsatz mit Sicherungselementen oder ohne Sicherungselemente konzipiert ist und der insbesondere einen einzigen Hebel beinhaltet, der zum Schalten des Lasttrennschalters zwischen dem Stromunterbrechungsbetrieb und dem Strombetrieb als auch zum Öffnen des Deckels vorgesehen ist. Der Betätigungshebel ist vorzugsweise in Form eines Kipphebels vorgesehen und beaufschlagt während seiner Stellung zwischen dem stromlosen Betrieb und dem Strombetrieb ein Sprungschaltwerk 3, das wiederum mit einem Steuermechanismus in Verbindung steht, welcher dazu dient, ein Sperren oder ein Öffnen des Deckels zu bewirken. Das Sperren des Deckels wird jeweils selbsttätig hervorgerufen, während zum Öffnen des Deckels in derjenigen Position des Betätigungshebels, in welcher die Deckelöffnung möglich sein soll, ein Freigabeelement 17 betätigt werden muss, um den Deckel zum Zwecke seiner Öffnung freizugeben.
Der erfindungsgemäße Lasttrennschalter zeichnet sich dadurch aus, dass ein einziger Betätigungshebel beziehungsweise Kipphebel vorgesehen ist, der sowohl dazu dient, in dem stromlosen Betrieb den Deckel zum Zugang zu Anschlüssen beziehungsweise Sicherungselementen zu öffnen, während der Betätigungshebel 5 bei geschlossenem Deckel dazu dient, den Lasttrennschalter in den Strombetrieb zu verlagern unter gleichzeitiger Aktivierung eines internen Sprungschaltwerkes, das wiederum über den Steuermechanismus eine sichere Verriegelung des Deckels 2 gewährleistet.
Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Lasttrennschalter anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters im ausgeschalteten Zustand, wobei das Grundgehäuse gebrochen ist,
Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht ohne Deckel,
Fig. 3 eine Perspektivansicht des Lasttrennschalters ohne Deckel im eingeschalteten Zustand
Fig. 4 eine Teildarstellung des Lasttrennschalters in perspektivischer Ansicht,
Fig. 5 eine Teildarstellung zur Veranschaulichung der Verriegelungseinrichtung in einem Zustand, in welchem der Deckel geöffnet werden kann, Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Ansicht zur Veranschaulichung der Verriegerungsein- richtung in dem Zustand, in dem die Verriegelungseinrichtung den nicht dargestellten Deckel hält,
Fig. 7 eine Einzeldarstellung der Freigabeeinrichtung und des Sperrelements für die Freigabeeinrichtung,
Fig. 8 eine Detaildarstellung der Verriegelungseinrichtung mit Sperrelement,
Fig. 9a eine Teildarstellung des Freigabeelements mit einem Verriegelungsarm,
Fig. 9b eine Teildarstellung eines Verriegelungsarms;
Fig. 10 eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters.
In Fig. 1 sind Teile des Gehäuses weggeschnitten zur besseren Verdeutlichung der Einzelelemente. Der Lasttrennschalter weist ein Gehäuse 1 auf, an dessen Oberseite ein Deckel 2 schwenkbar angebracht ist, sowie ein im Gehäuse 1 ausgebildetes Sprungschaltwerk 3. Weiterhin kann eine Adaptereinheit 4 vorgesehen sein, die sich unterhalb des Gehäuses 1 befindet und dazu dient, eine elektrische Verbindung zwischen den Polen des Lasttrennschalters einerseits und den Polen der nicht dargestellten Stromsammelschieneneinheit andererseits herzustellen. Die Adaptereinheit 4 ist nur strichliert angedeutet.
Weiterhin weist der Lasttrennschalter einen Betätigungshebel 5 auf, der vorzugsweise zwischen zwei Positionen verlagerbar ist. In der in Fig. 1 dargestellten Position befindet sich der Betätigungshebel 5 im Ausschaltzustand, das heißt in einer Betriebsstellung, die einer Stromunterbrechung entspricht. Das im Gehäuse 1 vorgesehene Sprungschaltwerk 3, welches eine der Pole entsprechenden Zahl von Kontakten aufweist, ist derart verstellt, dass die Kontakte nicht in elektrischer Verbindung mit Gegenkontakten beziehungsweise Kontaktmessern stehen, hi der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet sich der Betätigungshebel 5 in einer senk- rechten Stellung zu seiner Befestigungsebene. In dieser Stellung und in der in Fig. 1 gezeigten Situation ist der Deckel 2 verriegelt, wie dies nachstehend noch erläutert wird.
Wie weiter aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Deckel 2 um eine Schwenkachse 6 schwenkfähig gelagert, wobei die Schwenkachse 6 durch entweder zum Deckel 2 integriert oder separat an dem Deckel 2 befestigte Schenkel 11 festgelegt ist. Weiter ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel 5 zusammen mit dem Deckel 2 um die Schwenkachse 6 bewegt wird, wenn der Deckel 2 nach entsprechender Entriegelung freigegeben ist.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teils des Lasttrennschalters mit entferntem Deckel 2, infolgedessen ein Schaltschlitten 7 erkennbar ist, der entlang eines mit 8 bezeichneten Gehäusebodens infolge der Schaltwirkung des Sprungschaltwerkes 3 verstellbar ist. Auf dem Schaltschlitten 7 befinden sich mehrere Kontaktelemente 9, von denen nur ein Kontaktelement dargestellt ist. Die Gegenkontaktelemente beziehungsweise Kontaktmesser sind in Fig. 2 nicht gezeigt. Die Gegenkontaktelemente bzw. Kontaktmesser, mit welchen die auf dem Schaltschlitten 7 angeordneten Kontaktelemente 9 in elektrischen Kontakt bringbar sind, befinden sich in dem Gehäuse in fester Anordnung, wie dies an sich bekannt ist.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, steht der Betätigungshebel 5 in mechanischer Verbindung mit einer Kupplungswelle 10, die bei der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise ein Stirnrad 12 trägt. Weiterhin ist auf der Kupplungs welle 10 jeweils eine Klinke 13 vorgesehen, von welchen nur die mit dem Armabschnitt 14a in mechanischer Verbindung stehende Klinke dargestellt ist. Der gegenüberliegende Armabschnitt 14b des Betätigungshebels 5 wird auf eine entsprechende, der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Klinke aufgesetzt. Die Verbindung zwischen dem Betätigungshebel 5 einerseits und den Klinken 13 andererseits ist lösbar vorgesehen, um, wie nachfolgend noch beschrieben ist, den Deckel 2 zusammen mit dem Betätigungshebel 5 im Uhrzeigersinn um eine Schwenkachse 6 zum Zwecke des Öffnens des Deckels verschwenken zu können.
Unterhalb der Kupplungswelle 10 ist ein Teil des Sprungschaltwerkes 3 dargestellt, welches in Fig. 2 mit 3a bezeichnet ist und einen äußeren Zahnabschnitt 3a beinhaltet. Weiterhin ist in Fig. 2 ein Element 15 eines noch zu erläuternden Sperrmechanismus dargestellt, wobei das Element 15 ein Steuerelement, vorzugsweise in Form eines Fingers darstellt, der durch das Sprungschaltwerk 3 verstellbar ist, wie dies ebenfalls noch im Einzelnen erläutert wird. Der Schaltschlitten 7 befindet sich in der Position nach Fig. 2 in dem Ausschalt-Zustand, in dem eine Stromunterbrechung zwischen den zugehörigen Kontakten vorhanden ist. Der Schaltschlitten 7 weist nach Fig. 2 drei Abschnitte auf, das heißt der Lasttrennschalter ist auf drei Pole ausgelegt.
Im Folgenden wird der Sperrmechanismus im Einzelnen beschrieben, der eine Sperre des Deckels 2 derart bewirkt, dass der Betätigungshebel 5 aus der in Fig. 1 gezeigten Position in eine Position verlagert werden kann, die in Bezug auf Fig. 3 erläutert wird.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lasttrennschalters mit entferntem Deckel zur Darstellung der Position des Schaltschlittens 7. Hierbei befindet sich der Betätigungshebel 5 um einen Winkel von beispielsweise 50° aus der Vertikalstellung gemäß Fig. 1 verlagert. Während des Verschwenkens des Betätigungshebels 5 in die in Fig. 3 gezeigte Position wird das Sprungschaltwerk 3 ausgelöst und der Schaltschlitten 7 fährt in die in Fig. 3 dargestellte Position, in welche der Schaltschlitten 7 entsprechend einem Pfeil A verlagert ist, derart, dass sämtliche Kontakte 9 in Eingriff gelangen mit den zugehörigen gehäuseseitigen Kontaktmessern, so dass der Lasttrennschalter sich im Strombetrieb befindet. Durch die Verstellung des Betätigungshebels 5 wird auch der Sperrmechanismus aktiviert, und zwar derart, dass das direkt durch das Sprungschaltwerk 3 verlagerte Steuerelement 15 vorzugsweise eine Drehbewegung durchführt, wie dies durch einen Pfeil B in Fig. 3 gezeigt ist, um ein vorzugsweise plattenförmiges Sperrelement 16 in eine Verriegelungsstellung zu bringen, wodurch ein Freigabeelement 17 (Fig. 1) gegen eine Bewegung arretiert wird. Die Drehbewegung des Steuerelementes 15 ist in Fig. 3 durch einen Pfeil B gezeigt. Anstelle einer Drehbewegung kann auch eine Nockenfolgesteuerung vorgesehen sein oder eine andere Übertragung der Bewegungsart des Schaltschlittens 7 auf das noch näher zu erläuternde Sperrelement 16. Diese Bewegung des Steuerelementes 15 bewirkt einen Kraftschluss zum Betätigungshebel 5 über die Kupplungswelle 10, das Steuerelement 15, das Sperrelement 16 hin zu dem Freigabeelement 17. Dabei sperrt das Sperrelement 16 durch noch zu beschreibende Mittel eine Bewegung des Freigabeelements in Richtung eines in Fig. 5 nach unten gezeigten Pfeiles.
Fig. 4 zeigt eine Fig. 1 entsprechende Darstellung ohne Betätigungshebel 5, wobei entsprechend Fig. 4 der Deckel 2 entriegelt ist, während Fig. 5 Einzelheiten des Sperrmechanismus und des Freigabeelements 17 sowie des plattenförmigen Sperrelements 16 wiedergibt.
In der Position nach Fig. 1 und 2 befindet sich der Lasttrennschalter in dem folgenden Zustand:
Eine Verriegelungseinrichtung 18, 19, die bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei Armen 18, 19 besteht, greift mit den hinteren Enden 18a, 19a in Öffnungen oder Schlitze 22a, 22b des frei beweglichen Endes des Deckels 2 im Bereich einer nach unten verlaufenden Stirnwand 2a ein, wodurch der Deckel 2 in der in Fig. 1 gezeigten Position arretiert ist. Die Verriegelungsarme 18, 19 erstrecken sich gemäß Fig. 1 seitlich an dem Sperrelement 16 und dem Freigabeelement 17 vorbei und definieren vordere Enden 18b, 19b, die über eine Stirnwand 20 des Lasttrennschalters vorstehen. Die Verriegelungseinrichtung 18, 19 ist Teil des Sperrmechanismus, der vorstehend erwähnt ist. In der in Fig. 1 gezeigten Position ist das Freigabeelement 17, welches vorzugsweise unter Vorspannung einer in Fig. 1 nicht gezeigten Feder steht, in einer erhabenen Position und trägt seitliche abstehende Zapfen 17a, 17b. Diese Stifte oder Zapfen 17a, 17b können in Anlage gebracht werden zu einer Schrägfläche, die gemäß Fig. 4 und Fig. 5 von der Stirnseite 20 leicht nach unten und hinten und Teil der Verriegelungsarme 18, 19 sind. Diese Schrägflächen sind in Fig. 4 und 5 durch das Bezugszeichen 21 dargestellt. Diese Schrägflächen bilden eine schräg verlaufende Nut in den Verriegelungsarmen 18, 19, infolge dessen die Zapfen 17a, 17b während der Auf- oder Abwärtsbewegung des Freigabeelements 17 eine entsprechende Verlagerung der Verriegelungsarme 18, 19 entweder in Richtung eines Pfeiles B oder entgegengesetzt der Richtung des Pfeiles B bewirken, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform werden die Verriegelungsarme 18, 19 in Richtung des Pfeiles B verlagert, wenn das Freigabeelement niedergedrückt wird, während ein hochfahrendes Freigabeelement 17, beispielsweise durch die Wirkung einer noch zu erläu- ternden Feder eine Bewegung der Verriegelungsarme 18, 19 entgegengesetzt zum Pfeil B hervorruft.
Die Verriegelungsarme 18, 19 wie auch das Sperrelement 16 sind durch nicht weiter gezeigte Führungselemente derart geführt, dass die jeweils gewünschte Bewegung exakt ausgeführt werden kann.
Die Verriegelungsarme 18, 19 haben die Funktion, den Deckel 2 entweder in der in Fig. 1 gezeigten Position zu sperren oder zum Zwecke des Öffnens freizugeben, indem sie aus den mit 22a, 22b in Fig. 4 bezeichneten Öffnungen oder Schlitzen des Deckels 2 entfernt werden. Diese Verlagerung der beiden vorzugsweise spiegelsymmetrisch zueinander verlaufenden Verriegelungsarme 18, 19 erfolgt dadurch, dass das Freigabeelement 17 in Form von vorzugsweise einem Druckknopf gegen die in Fig. 1 dargestellte Feder 27 nach unten verlagert wird, wodurch die seitlichen Zapfen 17a, 17b entlang den durch Schrägflächen 21 gebildeten Nuten verlaufen und dadurch die beiden Verriegelungsarme in Richtung auf die Stirnwand 20 verschieben.
Voraussetzung für die Verlagerung der Verriegelungsarme 18, 19 zum Zwecke der Freigabe des Deckels 2 ist, dass der Betätigungshebel 5 die in Fig. 1 gezeigte Position einnimmt, in welcher das Sprungschaltwerk 3 den Schaltschlitten 7 in der in Fig. 2 gezeigten Position hält, das heißt in der stromlosen Position des Lasttrennschalters (Ausschaltzustand) und dabei gleichzeitig das Steuerelement 15 sich in einer in Fig. 2 gezeigten Position befindet, in welcher wiederum das Sperrelement 18 eine in Fig. 1 gezeigte vorbestimmte Position einnimmt, in welcher das Sperrelement 16 in der noch zu beschreibenden Weise die Bewegung des Freigabeelementes 17 nach unten freigibt. Wie erwähnt ist es Voraussetzung für eine mögliche Bewegung des Freigabeelements 17 nach unten zum Zwecke der Verlagerung der Verriegelungsarme 18, 19 mittels der Zapfen 17a, 17b, dass das Sperrelement 16 das Freigabeelement freigibt, was wiederum dadurch erreicht wird, dass das Steuerelement 15 das Sperrelement 16 in einer Freigabestellung für das Freigabeelement 17 hält. Das Steuerelement 15 wird hierbei durch das Sprungschaltwerk 3in der in Fig. 2 gezeigten Position gehalten. Fig. 5 zeigt die Verriegelungsarme 18, 19 in der nach vorne verlagerten Position, in welcher die Armenden 18a, 19a aus den Schlitzen 22a, 22b des Deckels 2 herausgezogen sind und der Deckel 2 für eine Öffnungsbewegung um die Achse 6 freigegeben ist.
Fig. 6 zeigt eine Fig. 5 entsprechende Ansicht, in welcher die Verriegelungsarme 18, 19 ihre Sperrposition gegenüber dem Deckel 2 einhalten, wobei in Fig. 6 eine das Freigabeelement 17 nach oben drückende Druckfeder 27 veranschaulicht, die zwischen dem Freigabeelement 17 und dem Gehäuseboden 8 eingesetzt ist. Die Position der Verriegelungsarme 18, 19 nach Fig. 5 entspricht der Darstellung nach Fig. 4.
Die Figuren 7 und 8 zeigen weitere Einzelheiten des Freigabeelements 17, des Sperrelements 16 und des Steuerelements 15. Wie erwähnt, wird die Position des Steuerelements 15 durch die jeweilige Stellung des Sprungschaltwerks 3 festgelegt, wobei das Steuerelement 15 auf eine Steuerkurve beziehungsweise Führungsbahn 24 ausgerichtet ist, die an der Unterseite des Sperrelements 16 definiert ist. Das Sperrelement 16 weist bei der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 vorzugsweise zwei armförmige Glieder 25, 26 auf, die von dem Sperrelement 16 seitlich abstreben in Richtung auf das Freigabeelement 17, das vorzugsweise die Form eines Druckknopfes hat. Die Arme 25, 26 sind zusammen mit dem Sperrelement 16 in Richtung eines Pfeils C beziehungsweise entgegen dem Pfeil C verlagerbar, wobei die Verlagerung durch die Bewegung des Steuerelementes 15 bewirkt wird.
In der in Fig. 7 gezeigten Position greifen die Arme 25, 26 unter das Freigabeelement 17 und blockieren dies gegen eine Bewegung nach unten. Sind hingegen die Arme 25, 26 zusammen mit dem Sperrelement 16 aufgrund einer Bewegung des Steuerelementes 15 in Richtung des Pfeils C vom Freigabeelement 17 entfernt, lässt sich das Freigabeelement 17 nach unten bewegen, um mittels der seitlich abstehenden Zapfen 17a, 17b und deren Anlage zu den durch Schrägflächen 21, 22 der Verriegelungsarme 18, 19 festgelegte seitliche Nuten diese über die Stirnwand 20 hinaus zu verschieben.
Figuren 9a und 9b zeigen schematisch das Freigabeelement 17 und einen der Verriegelungsarme 18, 19 sowie eine in dem Verriegelungsarm 18 beziehungsweise 19 ausgebildete Schrägfläche 21. Genaugenommen sind jeweils zwei zueinander parallele Schrägflächen 21 vorgesehen, die jeweils eine schräg verlaufende Nut 21a ergeben, wie dies aus den Fig. 9a und 9b erkennbar ist.
Die Arme 18, 19 bilden damit zugleich eine Führung für das Freigabeelement 17 bzw. dessen seitlich abstehende Zapfen 17a, 17b mit dem Ergebnis, dass bei einer Abbewegung des Freigabeelements 17 die Verriegelungsarme 18, 19 in Fig. 1 in Richtung des Pfeiles B verlagert werden und bei einer Bewegung des Freigabeelements 17 nach oben aufgrund der Wirkung der Feder 27 Verriegelungsarme 18, 19 entgegen dem Pfeil B und in die Sperrposition für den Deckel 2 bewegt werden. Somit erfolgt die Bewegung der Verriegelungsarme von der Freigabeposition für den Deckel 2 in die Sperrposition aufgrund der Wirkung der Feder 27. Bei der dargestellten Ausführungsform ist es ferner notwendig, dass in der Stellung des Betätigungshebels 5 nach Fig. 1 zum Zwecke des Öffnens des Deckels 2 das Freigabeelement 17 betätigt, d.h. nach unten gedrückt wird und der Deckel 2 um die Achse 6 gedreht wird zum Zwecke seines Öffnens, solange das Freigabeelement 17 nach unten verlagert ist. Li dem Moment, in dem das Freigabeelement 17 losgelassen wird, wird es aufgrund der Wirkung der Feder 27 nach oben verlagert unter gleichzeitiger Verlagerung der Verriegelungsarme 18, 19 entgegen dem Pfeil B in Fig. 1 und in die Position, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist.
Wie weiter aus Fig. 8 und 9b hervorgeht, sind die Verriegelungsarme 18, 19 im Bereich des Endabschnitts 18a, 19a abgeschrägt, wie dies in Fig. 9b durch das Bezugszeichen 18d dargestellt ist und Gleiches gilt auch für den Verriegelungsarm 19. Durch diese Abschrägung wird erreicht, dass beim Schließen des Deckels 2 die an der Stirnfläche 2a unten liegende Stirnkante des Deckels auf die Schrägflächen der beiden Verriegelungsarme 18, 19 auftrifft und dadurch die Verriegelungsarme 18, 19 in Richtung des Pfeils B verschiebt, bis der Deckel seinen Endsitz erreicht hat und die Enden 18a, 19a der Verriegelungsarme 18, 19 in die Öffnungen 22a, 22b des Deckels zum Zwecke seiner Verriegelung wieder eingreifen können.
Wenn der Betätigungshebel 5 aus der Vertikalposition nach Fig. 1 in die um beispielsweise 50° verschwenkte Position nach Fig. 3 verlagert ist, befindet sich das Steuerelement 15 in derjenigen Position, in welcher es das Sperrelement 16 in der in Fig. 7 gezeigten Position hält und damit über die Arme 25, 26 das Freigabeelement 17 gegen eine Bewegung nach unten blockiert. Zugleich befinden sich die Verriegelungsarme 18, 19 in der in Fig. 1 gezeigten Position, wodurch eine Öffnung des Deckels 2 verhindert wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass der Lasttrennschalter mittels eines einzigen Betätigungshebels 5, der um eine Achse 6 verschwenkbar ist, die parallel zur Verschlussposition des Deckels liegt, vom stromlosen Betrieb (Fig. 1) in den Einschaltbetrieb verlagert werden kann. Zum Öffnen des Deckels 2 ist es hingegen erforderlich, zusätzlich das Freigabeelement 17 zu betätigen, was nur dann vorgenommen werden kann, wenn der Betätigungshebel 5 die in Fig. 1 gezeigte vertikale Lage einnimmt. In dieser Position befindet sich das Sprungschaltwerk 3 im nicht ausgelösten Zustand, in welchem eine Stromunterbrechung durch die entsprechende Lage des Schaltschlittens 7 gewährleistet ist und in welcher das Steuerelement 15 über seine mechanische Kupplung zum Freigabeelement 17 dieses für eine Bewegung nach unten freigibt. In dieser Position ist der Sperrmechanismus so eingestellt, dass das Sperrelement 16 das Freigabeelement 17 in Form vorzugsweise eines Druckknopfes gegen eine Bewegung nach unten nicht sperrt.
Um nach der Freigabe des Deckels 2 den Betätigungshebel 5 in einer festen Position gegenüber dem Deckel 2 zu arretieren, kann erfindungsgemäß eine zusätzliche Arretiervorrichtung vorgesehen sein. Diese Sperrvorrichtung ist in den Figuren nachfolgend nicht im Detail angegeben. Sinn und Zweck dieser Sperrvorrichtung ist, den Betätigungshebel 5, der nach dem Anheben des Deckels 2 gegenüber der Kupplungswelle 10 gelöst ist, unter einem vorbestimmten Winkel fest gegenüber dem Deckel 2 zu halten.
In der Ausgangsposition des Lasttrennschalters befindet sich der Betätigungshebel 5 entsprechend Fig. 1 in seiner Vertikalstellung. La dieser Stellung kann der Deckel 2 geöffnet werden, indem das Freigabeelement 17 niedergedrückt wird, wodurch die Entriegelung des Deckels 2 durch Bewegung der Verriegelungsarme 18, 19 in Fig. 1 in Richtung des Pfeils B erfolgt, wonach der Deckel 2 vorzugsweise zusammen mit dem Betätigungshebel 5 um die Schwenkachse 6 geschwenkt werden kann. Damit ist ein Zugang zum Inneren des Lasttrennschalters möglich, beispielsweise zum Zwecke des Auswechseins von Sicherungselementen, soweit sie in- nerhalb des Gehäuses unterhalb des Deckels 2 vorgesehen sind. Andererseits können auch andere Manipulationen bei offenem Deckel vorgenommen werden, beispielsweise die Herstellung von Verbindungen zu Leitungen usw. In dem Zustand nach Fig. 1 ist der Lasttrennschalter stromlos, weil der Schaltschlitten die in Fig. 2 gezeigte Position einnimmt, in welcher der Schaltschlitten durch das Sprungschaltwerk 3 in seiner den stromlosen Zustand hervorrufenden Position gehalten ist. In dieser Stellung des Betätigungshebels kann, wie ausgeführt, der Deckel 2 geöffnet werden, weil der Sperrmechanismus durch das Steuerelement 15 in einen Zustand verbracht ist, in welchem das Freigabeelement 17 betätigbar ist.
Wird der Betätigungshebel 5 aus der Position nach Fig. 1 in die Position nach Fig. 3 verschwenkt, erfolgt eine Drehbewegung der Kupplungswelle 10. Die Drehung der Kupplungswelle 10 bewirkt, dass das Stirnrad 12 durch den Eingriff mit einem Zahnabschnitt des Sprungsschaltwerkes das Sprungschaltwerk 3 auslöst. Das Auslösen des Sprungschaltwerkes 3 hat zum Einen die Auswirkung, dass das auf einem Teil oder Ansatz des Sprungschaltwerkes 3 befindliche Steuerelement 15 durch das Auslösen des Steuerelementes eine Bewegung durchführt, beispielsweise eine Drehbewegung und dadurch aufgrund eines Eingriffs mit dem Sperrelement 16 das Sperrelement in Richtung des Pfeils B, d.h. entlang der Achse des Lasttrennschalters in Richtung auf das Freigabeelement 17 verlagert wird, um das Freigabeelement 17 gegen eine Bewegung nach unten zu blockieren. Damit wird auch verhindert, dass die Verriegelungsarme 18, 19 den Deckel freigeben können. Zum Anderen wird durch die Auslösung des Sprungschaltwerkes 3 der Schaltschlitten 7 in eine Position verlagert, in welcher der Lasttrennschalter sich im Einschaltzustand befindet, weil die einzelnen Kontakte 9 mit den zugehörigen Kontaktmessern des Gehäuses in Eingriff gelangen. Die Bewegung des Betätigungshebels aus der in Fig. 1 gezeigten Position in die in Fig. 3 gezeigte Position hat somit einen Kraftfluss zur Folge, der sowohl die Sperrung des Freigabeelements 17 als auch die Verlagerung des Schaltschlittens 7 sicherstellt. Die Bewegung des Betätigungshebels 5 aus der in Fig. 3 gezeigten Position in die in Fig. 1 gezeigte Position zurück bewirkt einen Kraftschluss in umgekehrter Richtung, d.h. die Kupplungswelle 10 wird in Fig. 2 im Uhrzeigersinn verdreht, wodurch das Sprungschaltwerk 3 in die Ausgangsstellung zurückverlagert wird unter Mitnahme des Schaltschlittens in einer Richtung entsprechend dem Pfeil B bei gleichzeitiger Aktivierung des Steuerelements 15 und mithin der Freigabe des Freigabeelements 17.
Es ist zu beachten, dass die mechanische Verbindung zwischen dem Steuerelement 15 und dem Sperrelement 18 auch durch eine Nocken-Folge-Einheit oder durch andere Mittel erreicht werden kann.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Lasttrennschalter der Deckel 2 zusammen mit dem Betätigungshebel 5 zum Öffnen des Deckels um die Achse 6 verschwenkt werden soll, ist es zweckmäßig, den Betätigungshebel 5 gegenüber dem Deckel in der in Fig. 1 gezeigten vertikalen Stellung, d.h. unter Einhaltung eines Winkels von beispielsweise 90° gegenüber dem Deckel 2 mit diesem zu verriegeln. Zu diesem Zweck kann eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen sein, die im Einzelnen nicht dargestellt ist und die zum Beispiel vorzugsweise abhängig von der Position der Verriegelungsarme 18, 19 aktiviert bzw. deaktiviert wird. Die Aktivierung dieser Verriegelungsvorrichtung erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn die Verriegelungsarme 18, 19 mittels des Freigabeelements 17 in Richtung des Pfeils B verlagert sind, um den Betätigungshebel 5 gegenüber dem Deckel 2 in der erwähnten Weise zu arretieren. Dann kann der Deckel 2 mit Hilfe des Betätigungshebels 5 durch Schwenken um die Achse 6 geöffnet werden. Hierbei ist es dann notwendig, dass der Betätigungshebel 5 gegenüber der Kupplungswelle 10 gelöst wird, was dadurch möglich ist, dass der Betätigungshebel 5 gemäß Fig. 2 gegenüber den Klinken 13 entfernt wird. Beim Schließen des Deckels wird der Betätigungshebel 5 entsprechend auf die Klinken 13 aufgesetzt, sobald der Deckel im Gegenuhrzeigersinn in Richtung offenem Zustand verlagert wird.
Das in der Axialrichtung des Lasttrennschalters, d.h. in Richtung oder entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils B verstellbare Sperrelement 16 hat vorzugsweise die Form einer Platte und wird bei einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Farbe wie grün versehen. Dieses Sperrelement 16 befindet sich unterhalb eines Sichtfensters derart, dass es mit seiner grünen Farbe von außen dann durch das Sichtfenster erkennbar ist, wenn der Betätigungshebel 5 die in Fig. 1 gezeigte vertikale Position einnimmt, d.h. wenn der Lasttrennschalter bereit steht zum Öffnen des Deckels 2, während in der Sperrposition des Deckels 2, nämlich dann, wenn der Betätigungshebel 5 in Richtung der Position nach Fig. 3 verlagert wird, das Sperrelement über das Sichtfenster nicht mehr erkennbar ist. Damit wird für die Bedienungsperson eine Anzeige geliefert, die erkennen lässt, wann der Deckel bereit steht, um geöffnet zu werden.
Der erfindungsgemäße Lasttrennschalter ist konzipiert insbesondere für hohe Ströme von beispielsweise 6.300 Ampere und weist eine bedienerunabhängige Funktion auf, d.h. es wird ein Sprungschaltwerk 3 verwendet, welches einen Kraftspeicher beinhaltet zum Schalten der Kontakte zwischen dem Einschaltzustand und Ausschaltzustand des Lasttrennschalters.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Betätigungshebel bzw. Kipphebel zwei Funktionen beinhaltet, nämlich das Schalten zwischen dem Einschaltzustand und dem Ausschaltzustand des Lasttrennschalters einerseits und das Öffnen des Deckels zum Austausch von Sicherungselementen oder zur Manipulation innerhalb des Gehäuses andererseits, wobei der Kipphebel zum Öffnen des Deckels während des Öffnungsvorgangs fest mit dem Deckel arretiert ist, so dass nicht der Deckel selbst, sondern nur der Kipphebel ergriffen werden muss, um den Deckel zu öffnen bzw. zu schließen. Gegenüber bekannten Lasttrennschaltern wird damit der Vorteil erreicht, dass auf einen Drehgriff zur Auslösung des Sprungschaltwerks 3 verzichtet werden kann und stattdessen ein einziger Hebel mit zwei Funktionen, wie erwähnt, vorgesehen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Lasttrennschalters sind in dem Gehäuse an der Unterseite des Deckels Sicherungselemente angeordnet, so dass zum Austausch der Sicherungselemente in der beschriebenen Weise der Deckel geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
Ein weiteres bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehenes Merkmal besteht darin, dass im Ausschaltzustand, in welchem der Kipphebel vorzugsweise senkrecht zum Gehäuseboden steht, zum Zwecke des Deckelöffnens ein zusätzliches Freigabeelement betätigt werden muss und dass nur während der Betätigung des Freigabeelements der Deckel geöffnet werden kann. Nach einer weiteren Ausführungsform ist eine Abschließeinrichtung aktivierbar, wobei im Ausschaltzustand nach Betätigung der Freigabeeinrichtung die Sperreinrichtung, vorzugswei- se in Form von Sperrarmen, in der deaktivierten Stellung abschließbar bzw. feststellbar sind. In diesem Betriebszustand lassen sich Sicherungselemente austauschen oder andere Manipulationen im Lasttrennschalter bei geöffnetem Deckel vornehmen.
Figur 10 zeigt eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters ohne umgebenen Gehäuse zur Veranschaulichung weiterer Details. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, besteht der Lasttrennschalter aus einer unteren Anschlusseinrichtung 30, aus dem Schaltschlitten 7, der oberhalb der Anschlusseinrichtung 30 angeordnet ist, und einer Aufnahmekontakteinrichtung 31, die oberhalb des Schaltschlittens 7 angeordnet ist. Dann folgt der Deckel 2 mit Sicherungselementen, von denen nur eines mit 32 bezeichnet ist. Die Anschlusseinrichtung 30 weist auf jeder Stirnseite Anschlusskontakte 33a, 33b, 33c bzw. 34a, 34b, 34c auf, von welchen die einen Eingangskontakte und die anderen Ausgangskontakte darstellen. Zwischen diesen Kontaktpaaren befinden sich in der Anschlusseinrichtung 30 Stromleiter, die unterbrochen sind, derart, dass jeder Stromleiter im Unterbrechungsbereich einen Kontakt 36a, 36b aufweist, der mit den zugehörigen Kontaktpaaren 9a, 9b des Schaltschlittens 7 in Kontakt bringbar oder gegenüber diesen Kontakten außer Kontakt gebracht werden kann. Das heißt, der Schaltschlitten 7 befindet sich in der Einschaltstellung sowohl in Kontakt mit den Kontaktfahnen bzw. Kontakten 36a, 36b jedes Pols der Anschlusseinrichtung sowie mit nicht dargestellten Gegenkontakten, die in der Aufnahmekontakteinrichtung 31 ausgebildet sind, mit dem Ziel, dass im stromlosen Zustand der Stromweg zwischen jedem Kontaktpaar 33a, 34a bzw. 33b, 34b bzw. 33c, 34c unterbrochen ist und sich damit die Sicherungselemente im Ausschaltzustand bei entsprechend aktiviertem Sprungschaltwerk 3 in einem spannungslosen Zustand befinden. Als Folge weist die Anschlusseinrichtung 30, der Schaltschlitten 7 und die Aufnahmekontakteinrichtung 31 pro Pol jeweils zwei Kontakte auf, die im Ausschaltzustand nicht durch die Kontakte des Schaltschlittens 7 kontaktiert sind.

Claims

Patentansprüche
1. Lasttrennschalter, insbesondere zur Montage auf Stromsammeischienen, mit einem Gehäuse (1) und einem darauf schwenkbar angeordneten Deckel (2), mit einem Sprungschaltwerk (3) zur Herstellung beziehungsweise Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen zugehörigen Kontakten, und mit einem Betätigungshebel (15) zum Schalten zwischen einem Strombetrieb und einem Stromunterbrechungsbetrieb, mit einem Steuermechanismus (15, 16), der abhängig von der Position des Betätigungshebels (5) die Bewegung eines Freigabeelementes (17) für eine Bewegung freigibt oder sperrt, wobei das Freigabeelement (17) mit einer Verriegelungseinrichtung (18, 19) gekoppelt ist, welche in oder außer Eingriff mit dem Deckel (2) verbringbar angeordnet ist.
2. Lasttrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (5) durch einen Kipphebel gebildet ist, dessen Schwenkachse im Wesentlichen parallel zur Ebene des Deckels (2) in dessen geschlossener Stellung angeordnet ist.
3. Lasttrennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (5) mit einer Kupplungswelle (10) in mechanischer Verbindung steht, dass zwischen der Kupplungswelle (10) und dem Sprungschaltwerk (3) ein Übertragungsrad (12) vorgesehen ist, welches das Sprungschaltwerk (3) bei einer Verstellung des Betätigungshebels (5) auslösen lässt.
4. Lasttrennschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sprungschaltwerk (3) an einen Schaltschlitten (7) gekuppelt ist.
5. Lasttrennschalter nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Sprungschaltwerk (3) gekuppelte Steuerelement (15) in eine Steuerkurve (24) des Sperrelements (16) eingesetzt ist und das Sperrelement (16) zwischen zwei Betriebspositionen verstellt.
6. Lasttrennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement abhängig von der Bewegung des Steuerelements (15) in eine Position verlagerbar ist, in welcher das Freigabeelement (17) für eine Bewegung freigegeben wird, und in eine weitere Position, in welcher das Freigabeelement (17) gegen eine Bewegung gesperrt wird.
7. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (16) Arme (25, 26) aufweist, die in oder außer Eingriff mit dem Freigabeelement (17) verbringbar sind.
8. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (16) als Indikatorelement vorgesehen ist.
9. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (16) aus einem plattenförmigen Körper mit daran angebrachten Armen (25, 26) besteht.
10. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabeelement (17) durch eine Feder (27) vorgespannt ist.
11. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) Sicherungselemente untergebracht sind.
EP08775348.9A 2007-09-11 2008-07-25 Lasttrennschalter Active EP2188819B1 (de)

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