B e s c h r e i b u n g
Handbetätigungsvorrichtung mit Drehgriff für elektrische Schaltgeräte
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Handbetätigungsvorrichtung mit Drehgriff für elektri- sehe Schaltgeräte, insbesondere Leistungsschalter, wobei der Drehgriff die jeweilige Schaltstellung des Schaltgerätes anzeigt, der Drehgriff mit der Antriebsachse eines Drehantriebes des Schaltgerätes in Wirkverbindung steht und eine auf dem Drehantrieb montierte Grundplatte einen kreisförmig umlaufenden Steg aufweist.
Stand der Technik
Es sind Handbetätigungsvorrichtungen bekannt, die direkt oder als auf einer Schaltschranktür zu befestigender Türkupplungsgriff mit der Antriebsachse eines Drehantriebes, z.B. nach Druckschrift DE-C-43 22 214, eines Schaltgerätes verbindbar sind. Eine derartige Handbetätigungsvorrichtung nach Druckschrift DE-C-43 12 428 weist einen die jeweilige Schaltstellung des Schaltgerätes anzeigenden Drehgriff auf, der mit der Antriebsachse über einen schwenkbaren Mitnehmer und ein Kupplungsteil in Wirkverbindung steht, mit einem umlaufenden Kragen einen Steg einer Grundplatte umfasst und mittels eines Sperrschiebers sowohl in der EIN- als auch in der AUS-Stellung des Schaltgerätes verriegelbar und abschließbar ist, wobei durch Entkopplung zwischen Mitnehmer und Kupplungsteil ein automatisches Abschalten des Schalt- gerätes aufgrund einer Fehlerbedingung, z.B. infolge Überlast oder Kurz- schluss, nicht behindert wird.
Zur Gewährleistung kongruenter Schaltstellungen des Drehgriffes bei unterschiedlichen Einbaupositionen des Schaltgerätes (im allgemeinen Drehgriff in Einstellung immer auf 12 Uhr) ist nach Druckschrift DE-U-94 05 568 ein spezielles Kupplungsstück erforderlich. Bei diesem Kupplungsstück kann durch Lö- sen eines Haltebleches von einem Mitnehmerstück das Endstück eines Aufnahmestückes aus der Ausnehmung des Mitnehmerstückes herausgenommen werden und je nach Erfordernis in einer gegenüber der vorherigen Position um 90°, 180° oder 270° versetzte Position wieder eingesetzt und durch erneutes Befestigen des Haltebleches auf dem Mitnehmerstück in dieser Po- sition gehalten werden. Von Nachteil ist, dass diese Lösung nur in Verbindung mit einem Türkupplungsgriff angewendet werden kann, jedoch nicht bei direktem Anbau einer Handbetätigungsvorrichtung auf einen Drehantrieb oder bei mehreren parallel angetriebenen oder gegenseitig verriegelbaren Schaltgeräten.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, kongruente Griffstellungen einer vielseitig einsetzbaren Handbetätigungsvorrichtung bei unterschiedlichen Einbaupositionen des Schaltgerätes zu gewährleisten.
Ausgehend von einer Handbetätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.
Bei unterschiedlichen, in der Regel senkrechten und um jeweils 90° um die horizontal verlaufende Antriebsachse versetzten Einbaupositionen des Schalt- gerätes kann die Grundplatte immer in der gleichen, zur Senkrechten kongruenten Position auf dem Drehantrieb des Schaltgerätes montiert werden. Eine Antriebsplatte ist einerseits mit der Antriebsachse des Drehantriebes starr verbunden und anderseits mit dem Drehgriff wirkverbunden, insbesondere unter
Zulassung eines bestimmten Spiels elastisch gekoppelt. Der Drehgriff sitzt entweder direkt auf der Grundplatte und damit auf dem Drehantrieb des Schaltgerätes oder auf einer Schaltschranktür, wobei in diesem Falle eine über ihren Querschnitt entsprechend kodierte Verlängerungsachse zwischen Grundplatte und Drehgriff anzuordnen ist. Das an der Grundplatte vorgesehene, erste Randsegment und das an der Antriebsplatte vorgesehene, zweite Randsegment ergänzen sich zu einem fast vollen Kreis nur in derjenigen gegenseitigen Position, in der sich die Antriebsplatte vollständig auf die Grundplatte aufsetzen lässt und die gleichzeitig die AUS-Stellung des Drehgriffes ge- genüber der Grundplatte bildet. Nur in dieser gegenseitigen AUS-Position lässt sich auch die Antriebsplatte von der Grundplatte abziehen. In allen anderen gegenseitigen Positionen besteht sowohl durch Versperren des zweiten Randsegmentes durch das erste Randsegment keine Möglichkeit, die Antriebsplatte auf die Grundplatte aufzusetzen, als auch durch Hintergreifen des ersten Randsegmentes durch das zweite Randsegment keine Möglichkeit, die Antriebsplatte von der Grundplatte abzuziehen. Die erfindungsgemäße Handbetätigungsvorrichtung kann ebenso in Verbindung mit mehreren parallel betriebenen oder sich gegenseitig verriegelnden Schaltgeräten verwendet werden.
Zweckmäßigerweise ist die Grundplatte im wesentlichen quadratisch oder kreisförmig auszubilden und mit Schaltstellungssymbolen - wenigstens für AUS und EIN - zu versehen. Bei vier um jeweils 90° versetzten Montagepositionen der Grundplatte ist es von Vorteil, dass das eine Randsegment etwa einen Viertelkreis und das andere Randsegment dazu ergänzend etwa einen Dreiviertelkreis umfasst.
Für viele Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, die Handbetätigungsvorrichtung mit Mitteln zum Abschließen in der AUS-Stellung auszustatten. Dazu enthält der Drehgriff einen Sperrschieber und einen durch diesen zu betätigenden Sperrstift, der in der verriegelten AUS-Stellung durch eine erste Sperröffnung in dem ortsfesten ersten Randsegment reicht und damit diese Stellung bis zum Entriegeln festlegt. Um ein Abschließen der Handbetätigungsvorrichtung bei unzulässigen Zuständen, insbesondere bei verschweißten Kontakten des
Schaltgerätes, wirksam zu verhindern, reicht der Sperrstift mit je einem Teil durch die erste Sperröffnung und durch eine im gegenüber dem zweiten Randsegment zurückgesetzten Randbereich ausgebildete zweite Sperröffnung. Die beiden Sperröffnungen sind gegenüberstehend offen ausgebildet und umfassen in der verriegelten AUS-Stellung beidseitig den Sperrstift.
Zum Abschließen der Handbetätigungsvorrichtung in der EIN-Stellung ist im ersten Randsegment eine dritte Sperröffnung zum Eingreifen des Sperrstiftes vorgesehen. Diese kann durch Ausbrechen eines entsprechenden Teilstückes aus dem ersten Randsegment oder durch Entnahme eines blockierenden Steckeinsatzes gebildet werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ferner besteht darin, dass durch das Zusammenwirken des Steges der Grundplatte mit einem darüber greifen- den Kragen des Drehgriffes ein Schutz gegen Spritzwasser gebildet wird. Ferner können in dem Steg und dem Kragen entsprechende Aussparungen vorgesehen werden, die sich in der AUS-Stellung der Handbetätigungsvorrichtung überdecken und nur auf diese Weise den Weg für ein geeignetes Werkzeug zu den Befestigungsmitteln, mit denen der Drehgriff auf der Antriebsach- se bzw. der Verlängerungsachse befestigt ist, zu lösen und damit eine Demontage der Handbetätigungsvorrichtung außerhalb der AUS-Stellung des Schaltgerätes zu verhindern.
Eine zweckmäßige Weiterbildung besteht schließlich darin, dass bei Montage des Schaltgerätes mit Drehantrieb innerhalb eines Schaltsch rankes oder eines anderen umhüllenden Gehäuses auf der Schaltschranktür oder dergleichen eine weitere Grundplatte in gleicher Position wie die innere Grundplatte und darauf der Drehgriff montiert wird. Damit ist bei gleichbleibendem Erscheinungsbild auch von außen die Eindeutigkeit und Ablesbarkeit der Griffstellun- gen gewährleistet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Eine erfindungsgemäße Handbetätigungsvorrichtung zeigen
Fig. 1 a,b: in Verbindung mit einem Schaltgerät in zwei Einbaupositionen; Fig. 2a, b: in teilweise auseinander gezogener Darstellung in zwei verschiedenen perspektivischen Ansichten; Fig. 3: in perspektivischer auseinander gezogene Darstellung für direkten Anbau an ein Schaltgerät;
Fig. 4: in perspektivischer teilweise auseinander gezogener Darstellung in
Verbindung mit einer Schaltschranktür; Fig. 5: im Längsschnitt; Fig. 6: im Querschnitt A-A aus Fig. 5.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 a und 1 b ist ein Schaltgerät 1 in Form eines Leistungsschalters mit einem frontseitig montierten mechanischen Drehantrieb 2, auf dem eine Handbetätigungsvorrichtung 3 montiert ist, in zwei voneinander um 90° versetzten Einbaupositionen dargestellt. Die Handbetätigungsvorrichtung 3 enthält eine auf dem Drehantrieb 2 befestigte Grundplatte 4 und einen darüber gesetzten Drehgriff 5. In beiden Einbaupositionen des Schaltergerätes 1 und bei gleicher Position des Drehantriebes 2 gegenüber dem Schaltgerät 1 befindet sich die
Handbetätigungsvorrichtung 3 in der gleichen Position, so dass bei ausgeschaltetem Schaltgerät 1 die Grundplatte 4 mit ihrem Schaltstellungssymbol „0" für AUS und der Drehgriff 5 eindeutig in Richtung neun Uhr weisen. Mit welchen erfinderischen Mitteln das erreicht wird, ist im nachfolgenden be- schrieben.
In Fig. 2a und 2b ist von dem Drehantrieb 2 allein das Antriebsgehäuse 21 dargestellt, auf dem die Grundplatte 4 bezüglich der Antriebsachse 22 des
Drehantriebes 2 in vier, um jeweils 90° voneinander versetzten Positionen aufgeschraubt werden kann. Innerhalb des Drehgriffes 5 ist eine Antriebsplatte 6 gelagert, die einerseits mit einer Aufnahmeöffnung 61 formschlüssig über die Antriebsachse 22 greift und anderseits kraftschlüssig sowie spielbehaftet mit dem Drehgriff 5 wirkverbunden ist. Durch die Aufnahmeöffnung 61 greift auch eine Schraubverbindung zwischen Antriebsplatte 6 und Drehgriff 5 (siehe auch Fig. 5). Die Grundplatte 4 weist einen kreisförmig umlaufenden Steg 41 auf, an dem nach innen ein erstes Randsegment 42 im Umfange eines knappen Viertelkreise ausgebildet ist. An der Antriebsplatte 6 ist im Umfange eines knap- pen Dreiviertelkreises ein zweites Randsegment 62 nach außen in bezug auf den im übrigen zurückgesetzten Randbereich 63 ausgebildet.
Nach Fig. 3 besteht der Drehgriff 5 aus einem Grundkörper 51 und einem darin gelagerten Sperrschieber 52, der bei Betätigung gegen eine Druckfeder 53 einen Sperrstift 54 in Richtung Drehantrieb 2 beaufschlagt und in der AUS- Stellung durch eine erste Sperröffnung 43 im ersten Randsegment 42 der Grundplatte 4 hindurch in eine Sperrbohrung 23 des Antriebsgehäuses 21 verriegeln greifen lässt. In dieser Stellung kann die Handbetätigungsvorrichtung 3 durch Einhängen von einem oder mehreren Bügelschlössern in dafür im Grundkörper 51 vorgesehenen Bügelöffnungen 55 abgeschlossen werden.
Das Antriebsgehäuse 21 weist entsprechend den vier Montagepositionen der Grundplatte 4 mehrere gleiche Sperrbohrungen und Befestigungsbohrungen auf. Die Antriebsplatte 6 ist mittels eines würfelförmigen Mitnehmers 64, in dessen Innerem die Aufnahmeöffnung 61 ausgebildet ist, über eine U-förmige Blattfeder 7 als elastisches Bindeglied mit dem Drehgriff 5 verbunden. Nur in der gezeigten AUS-Stellung zwischen Drehgriff 5 und Antriebsplatte 6 einerseits und Grundplatte 4 anderseits lässt sich die Antriebsplatte 6 zusammen mit dem Drehgriff 5 in die Grundplatte 4 einsetzen bzw. wieder daraus entnehmen. In der AUS-Stellung ergänzen sich das erste Randsegment 42 und das zweite Randsegment 62 unter Freilassung geringfügiger Toleranzlücken zu einem Vollkreis, ohne dass es zu gegenseitigen Überdeckungen dieser Randsegmente 42 und 62 kommt. Beim Einsetzen bzw. Herausnehmen tritt das erste Randsegment 42 der Grundplatte 4 ungehindert durch den zurück-
gesetzten Randbereich 63 der Antriebsplatte 6 hindurch. In auch nur geringfügig von der AUS-Stellung abweichenden Positionen treten Überdeckungen zwischen den beiden Randsegmenten 42 und 62 auf, so dass diese Überdeckungen ein Einsetzen der Antriebsplatte 4 innerhalb des umlaufenden Steges 41 verhindern bzw. der den zweiten Randbereich 62 teilweise übergreifende erste Randbereich 42 ein Herausnehmen der Antriebsplatte 6 verhindert. Die Verbindung der Antriebsplatte 6 mit der Antriebsachse 22 erfolgt über eine im Mitnehmer 64 festgelegte und in eine umlaufende Nut 24 der Antriebsachse 22 eingreifende Rastfeder 65 (siehe hierzu auch Fig. 6). Im aufgesetzten Zu- stand umgreift der Drehgriff 5 mit einem umlaufenden Kragen 56 den Steg 41 der Grundplatte 4, so dass auf diese Weise ein Schutz gegen Schmutz und Spritzwasser gebildet wird. Die EIN-Stellung mit dem ihr zugeordneten Schalt- stellungssymbol „I" für EIN weist in Richtung zwölf Uhr.
In Fig. 4 ist der Fall für eine Handbetätigungsvorrichtung 3' dargestellt, wenn das Schaltgerät 1 mit dem Drehantrieb 2 innerhalb eines Schaltschrankes angeordnet ist, von dem bruchstückhaft die Schaltschranktür 8 angedeutet ist. Auf dem Drehantrieb 2 ist in der geforderten Position die Grundplatte 4 befestigt. In deren umlaufenden Steg 41 ist in der AUS-Stellung eine Antriebsplatte 6' einsetzbar, wozu diese wiederum ein vorstehendes zweites Randsegment 62' im Umfange eines knappen Dreiviertelkreises und einen im übrigen zurückgesetzten Randbereich 63' aufweisen, die wiederum in der vorstehend geschilderten Weise mit dem ersten Randsegment 42 des Steges 41 zusammenwirken. Die Antriebsplatte 6' weist einen quaderförmigen Mitnehmer 64' auf, in den von hinten die Antriebsachse 22 und von vorn eine Verlängerungsachse 9 eingreift. Die mit der Antriebsplatte 6' verschraubte Verlängerungsachse 9 ist hinsichtlich ihres Querschnittes kodiert, wodurch ein Zusammenbau der Handbetätigungsvorrichtung 3' in eindeutiger Position ihrer Bestandteile gewährleistet ist. Außen an der Schaltschranktür 8 ist eine an sich be- kannte Türkupplung 81 und auf dieser eine weitere Grundplatte 4' befestigt, die in gleicher Weise wie die innere Grundplatte 4 ausgebildet sowie ausgerichtet ist und auf die der Drehgriff 3 montiert ist. Damit ist wiederum unabhängig von der Einbauposition des Schaltgerätes 1 eine eindeutige Ausrichtung
und Ablesung der Handbetätigungsvorrichtung 3' mit AUS-Stellung in Richtung neun Uhr und mit EIN-Stellung in Richtung zwölf Uhr gewährleistet. Die Türkupplung 81 stellt in der Hauptsache eine trennbare Verbindung zwischen der Verlängerungsachse 9 und der Handbetätigungsvorrichtung 3' her.
In Fig. 5 und 6 ist nochmals die Handbetätigungsvorrichtung 3 im Längsschnitt bzw. im Querschnitt dargestellt. In dem Grundkörper 51 des Drehgriffes 5 ist der Sperrschieber 52, die Druckfeder 53 sowie der Sperrstift 54 gelagert. Der Grundkörper 51 umfasst mit seinem umlaufenden Kragen 56 den umlaufen- den Steg 41 der Grundplatte 4. Die Antriebsplatte 6 ist über ihren Mitnehmer 64 und mittels einer Schraube 66 mit dem Grundkörper 51 verschraubt. In der dargestellten AUS-Stellung befindet sich gegenüber der im ersten Randsegment 42 der Grundplatte 4 offen ausgebildeten, ersten Sperröffnung 43 eine im zurückgesetzten Randbereich 63 der Antriebsplatte 6 ebenfalls offen aus- gebildete, zweite Sperröffnung 67. Durch diese beiden Sperröffnungen 43 und 67 reicht bei einwandfrei geöffneten Hauptkontakten des Schaltgerätes beim Verriegeln der Handbetätigungsvorrichtung 3 je zur Hälfte der zylindrische Sperrstift 54. Zum Abschließen der Handbetätigungsvorrichtung 3 in der EIN- Stellung ist in dem Randsegment 42 eine dritte Sperröffnung 44 vorgesehen, die bei Bedarf auszubrechen ist und die in der EIN-Stellung der zweiten
Sperröffnung 67 gegenübersteht, um den Sperrstift 54 durchtreten zu lassen. Um den Drehgriff 5 mit der verbundenen Antriebsplatte 6 von dem Drehantriebes 2 zu lösen, muss die Rastfeder 65 außer Eingriff von der Nut 24 der Antriebsachse 22 gebracht werden (siehe hierzu auch Fig. 3). Dafür ist sowohl im Kragen 56 eine erste Durchtrittsöffnung 57 als auch im ersten Randsegment 42 eine zweite Durchtrittsöffnung 45 sowie im zurückgesetzten Randbereich 63 eine dritte Durchtrittsöffnung 68 vorgesehen. Durch die AUS-Stellung werden die Durchtrittsöffnungen 57, 45, 68 und die Sperröffnungen 43, 67 hintereinander liegend gebracht. Wenn sich die Handbetätigungsvorrichtung 3 in der unverriegelten AUS-Stellung befindet, ist ein Zugang für ein spitzes Werkzeug durch die Öffnungen 57, 45, 43, 67, 68 zum Betätigen der Rastfeder 56 gegeben. In der verriegelten AUS-Stellung ist dieser Zugang durch den Sperrstift 54 und in allen anderen, von der AUS-Stellung auch nur geringfügig abwei-
chenden Stellungen ist der Zugang durch den Steg 41 versperrt. Außerdem befindet sich der Zugang zu Schraubbefestigungsmitteln für die Grundplatte 4 innerhalb des Steges 41. Damit ist aus Sicherheitsgründen ausschließlich in der unverriegelten AUS-Stellung das Lösen des Drehgriffes 5 und anschlie- ßend das Lösen der Grundplatte 4 vom Drehantrieb 2 möglich.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. So lässt sich die Erfindung beispielswei- se dahingehend weiterbilden, dass die ausgebrochene dritte Sperröffnung 44 durch einen entsprechenden Steckeinsatz wieder verschlossen werden kann oder dass die dritte Sperröffnung 44 im ersten Randsegment 42 durch Entnahme und Wiedereinsetzen eines Steckeinsatzes hergestellt bzw. wieder verschlossen werden kann. Weiterhin lässt sich die Erfindung durch die Ver- wendung kreisförmiger oder mit abgerundeten Ecken versehener quadratischer Grundplatten abwandeln. Außerdem ist die Erfindung nicht auf Randsegmente 42 und 62 im Umfange eines Vierte- bzw. Dreiviertelkreises beschränkt, sollen sich jedoch stets zu einem Vollkreis ergänzen.
Bezugszeichenliste:
1 Schaltgerät 2 Drehantrieb
21 Antriebsgehäuse
22 Antriebsachse
23 Sperrbohrung
24 Nut
3 Handbetätigungsvorrichtung
4; 4' Grundplatte
41 Steg
42 erstes Randsegment
43 erste Sperröffnung
44 dritte Sperröffnung
45 zweite Durchtrittsöffnung
5 Drehgriff
51 Grundkörper
52 Sperrschieber
53 Druckfeder
54 Sperrstift
55 Bügelöffnung
56 Kragen
57 erste Durchtrittsöffnung
6; 6 . Antriebsplatte
61 Aufnahmeöffnung
62; 62' zweites Randsegment
63; 63' zurückgesetzter Randbereich
64; 64' Mitnehmer
65 Rastfeder
66 Schraube
67 zweite Sperröffnung
68 dritte Durchtrittsöffnung
7 Blattfeder
8 Schaltschranktür
81 Türkupplung
9 Verlängerungsachse