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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einem bewegbaren Blockierelement
und einem winkelstarr mit einer Welle verbundenen Schwenkhebel,
welcher Teil einer kinematischen Kette zur Bewegung eines bewegbaren
Kontaktstückes eines elektrischen Schaltgerätes
ist, wobei mittels des Blockierelementes die kinematische Kette
blockierbar ist.
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Eine
derartige Anordnung ist beispielsweise aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 1 762 100 bekannt. Über
einen handbetätigbaren Schwenkhebel wird die nötige
Antriebsenergie zum Bewegen eines bewegbaren Kontaktstückes
in eine kinematische Kette eingespeist. Der handbetätigbare
Schwenkhebel ist mit einer Welle verbunden, wobei der Schwenkhebel
derart ausgestaltet ist, dass ein bewegbares Blockierelement den
Schwenkhebel blockieren kann. Weitere zwischen dem handbetätigbaren
Schwenkhebel und dem bewegbaren Kontaktstück angeordnete Übertragungselemente
der kinematischen Kette werden infolge der Blockierung des Schwenkhebels
an einer Bewegung gehindert. Wegen entsprechender Toleranzen an
Lagerpunkten, Verbindungspunkten etc. an den verschiedenen Übertragungselementen
der kinematischen Kette können trotz Blockierung des Schwenkhebels
einzelne Übertragungselemente der kinematischen Kette begrenzte
Bewegungen ausführen.
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Bereits
kleinere sporadische Bewegungen des Kontaktstückes, beispielsweise
ausgelöst durch vorstehende Bewegungen, können
zu Fehlfunktionen des elektrischen Schaltgerätes führen.
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Daher
ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten
Art derart auszugestalten, dass ein sporadi sches Bewegen des bewegbaren
Kontaktstückes eines elektrischen Schaltgerätes
verhindert wird.
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Erfindungsgemäß wird
dies bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
die Welle ein fluiddichtes Kapselungsgehäuse des elektrischen
Schaltgerätes durchsetzt, der Schwenkhebel außerhalb
des Kapselungsgehäuses angeordnet und das Blockierelement
in einen Schwenkbereich des Schwenkhebels bewegbar ist.
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Mit
dem Einsatz von fluiddichten Kapselungsgehäusen ist es
möglich, im Innern des Kapselungsgehäuses befindliche
Baugruppen vor äußeren Beeinflussungen zu schützen.
Derartige Baugruppen sind beispielsweise Kontaktstücke
des elektrischen Schaltgerätes oder auch Abschnitte der
kinematischen Kette. So ist es vorteilhaft, insbesondere das bewegbare
Kontaktstück im Innern eines fluiddichten Kapselungsgehäuses
anzuordnen, um dieses vor äußeren Einflüssen
zu schützen. Zum einen kann das Kapselungsgehäuse
dabei durch seine mechanische Ausgestaltung vor von außen
einwirkenden Kräften schützen, zum anderen kann
das Kapselungsgehäuse dazu vorgesehen sein, im Innern ein spezielles
Lösch- und/oder Isoliermedium vorzuhalten. So ist es beispielsweise
möglich, das Kapselungsgehäuse mit einem Gas oder
einer Flüssigkeit zu befüllen. Hierzu eignen sich
insbesondere Isoliergase wie Schwefelhexafluorid, Stickstoff oder
Flüssigkeiten wie Isolieröle.
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Ein
fluiddichtes Herausführen einer drehbaren Welle aus dem
Kapselungsgehäuse gestattet es, zum Betrieb des Schaltgerätes
nötige Bewegungen in das Kapselungsgehäuse hinein
zu übertragen. Eine drehbare Welle kann mit einfachen Dichtelementen
an dem Kapselungsgehäuse abgedichtet werden, so dass ein
Austritt von Fluiden aus dem Kapselungsgehäuse heraus oder
ein Eindringen von Fremdstoffen in das Kapselungsgehäuse
hinein vermieden ist. Durch die Anordnung des Schwenkhebels außerhalb
des Kapselungsgehäuses ist es möglich, weitere
notwendige Elemente, wie beispielsweise Hilfsschalter, Antriebseinrichtungen
usw. auch außerhalb des Kapselungsgehäuses zu
platzieren. Dadurch kann das Volumen des Kapselungsgehäuses begrenzt
werden und somit die Baugröße des Schaltgerätes
reduziert werden. Insbesondere bei einer Verwendung von Isoliergasen,
die mit einem gegenüber der Umgebung erhöhten
Druck im Innern des Kapselungsgehäuses gehalten sind, können
so kompakte Schaltgeräte ausgebildet werden.
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Bei
einem Vorsehen des Blockierelementes außerhalb des Kapselungsgehäuses
im Bereich der Welle befindet man sich an der Schnittstelle zwischen
einem durch das Kapselungsgehäuse geschützten
Bereich und der Umgebung. Mit dem Blockierelement kann in räumlicher
Nähe zu dem bewegbaren Kontaktstück eine Blockierwirkung
hervorgerufen werden. Trotz räumlicher nähe zum
Bewegbaren Kontaktstück befindet man sich entfernt von elektrisch
aktiven Zonen, die sich vorzugsweise im Innern des Kapselungsgehäuses
befinden. Der Schwenkhebel ist nötig, um eine lineare bzw.
annähernd lineare Bewegung in eine Drehbewegung zu wandeln
und diese Drehbewegung mittels der Welle in das Innere des Kapselungsgehäuses
zu übertragen. Der für eine Bewegung des Kontaktstückes
benötigte Schwenkhebel kann zusätzlich genutzt
werden, um eine Blockierwirkung an dem bewegbaren Kontaktstück
hervorrufen zu können. Vorteilhaft kann beispielsweise
eine Endlage des bewegbaren Kontaktstückes gesichert werden.
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Mit
dem Blockierelement ist eine mechanische Verriegelung des Schwenkhebels
und damit des bewegbaren Kontaktstückes ermöglicht.
Zusätzlich können noch weitere Verriegelungen
vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, Steuerkreise
einer Antriebseinrichtung zu verriegeln, so dass eine zusätz liche
Sicherheit zur Verhinderung einer Antriebsbewegung gegeben ist.
Steuerkreise können beispielsweise elektrisch, hydraulisch,
pneumatisch usw. ausgeführt sein. Eine Verriegelung kann
hier beispielsweise durch Unterbrechung der Steuerkreise erfolgen.
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Der
Schwenkhebel kann dabei verschiedenartigst ausgeformt sein, wobei
unabhängig von der Form jedoch ein Angriffspunkt für
eine Schubbewegung zur Verfügung gestellt wird, wobei über
den radialen Abstand des Anschlagspunkts des Hebels zur Drehachse
der Welle eine Kraft und/oder Richtungsumformung der Bewegung erfolgt.
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Da
der Schwenkhebel bei Schaltvorgängen je nach Schaltgerät
unterschiedlich schnell bewegt wird, muss dieser mehr oder weniger
stabil ausgeführt sein. Ist das Schaltgerät beispielsweise
ein Leistungsschalter, welcher innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde
eine Ein- bzw. Ausschaltung realisieren muss, ist eine entsprechend
massive quaderartige Ausführung des Hebels vorteilhaft.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Kapselungsgehäuse
in einem profilierten Balken gehalten ist, wobei das Blockierelement
in einer Profilnische des Balkens angeordnet ist. Eine Profilnische
ist ein durch die Struktur des Balkens geschützter Bereich.
Die Profilnische kann beispielsweise innerhalb der äußeren
Silhouette des Balkens liegen.
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Zur
Konstruktion von elektrischen Schaltgeräten, die ein fluiddichtes
Kapselungsgehäuse aufweisen, sind zwei grundsätzliche
Prinzipien bekannt. Zum einen kann vorgesehen sein, dass mehrere elektrische
Strombahnen, welche vorzugsweise zu einem Wechselspannungssystem
gehören, in einer gemeinsamen Fluidisolation im Innern
eines gemeinsamen Kapselungsgehäuses angeordnet sind. Es kann
jedoch auch vorgesehen sein, dass jede Strombahn in einem separaten
Kapselungsgehäuse angeordnet ist und in diesem geschaltet
wird. In diesem Falle spricht man von einem Leistungsschalter mit einzelnen
Polsäulen, wobei jede Polsäule für sich
ein Kapselungsgehäuse ausbildet. Um das Kapselungsgehäuse
beispielsweise innerhalb eines Schaltfeldes zu positionieren, ist
es vorteilhaft, das Kapselungsgehäuse an einem Traggestell
zu befestigen. Dieses Traggestell soll ausreichende mechanische
Trageigenschaften aufweisen, und dabei möglichst massearm
ausgestaltet sein. Dazu ist es vorteilhaft, einen profilierten Balken
zu verwenden, an welchem das Kapselungsgehäuse gehalten
ist. Ein profilierter Balken kann verschiedenartigst ausgestaltet
sein. Vorteilhaft ist eine metallische Ausgestaltung des Balkens,
wodurch eine hohe Festigkeit des Balkens bei geringem Bauvolumen
erzielt wird. Die hohe Festigkeit wird durch eine entsprechende
Auswahl der Profilierung des Balkens unterstützt. Als vorteilhaft
haben sich beispielsweise U-förmige Profile, T-förmige Profile,
doppel-T Profile, Kastenprofile verschiedenartigsten Querschnittes
usw. erwiesen. Eine Formgebung des Balkens kann nach verschiedenartigen Verfahren
erfolgen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, den Balken mittels
eines Strangpressverfahrens zu fertigen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein,
dass durch Umformen von Halbzeugen eine entsprechende Profilierung
erzeugt wird. So ist es beispielsweise möglich, durch Abkanten
einer metallischen Tafel beispielsweise ein U-Profil auszuformen.
Damit wird eine langgestreckte Struktur erzeugt, die im Vergleich
zu ihrer Länge in Querrichtung eine kleinere Ausdehnung
aufweist. Zusätzlich kann die Profilierung derart ausgestaltet
sein, dass zumindest eine vor Bewitterung schützende Profilnische
gebildet ist, welche zur Aufnahme von weiteren Bauteilen geeignet
ist. So kann beispielsweise das Blockierelement in einer Profilni sche
angeordnet sein. Damit ist das bewegbare Blockierelement vor Witterungseinflüssen
wie Regen, Schnee, Eislast usw. weitestgehend geschützt.
U-förmige Profile haben sich als günstige Profilform
erwiesen. Vorteilhaft ist es, wenn im Querschnitt betrachtet die
vom Zentralbereich eines U-Profils fortstrebenden Schenkel derart
ausgerichtet sind, dass diese einen seitlichen Schutz vor Bewitterung
in der Profilnische bieten. Dabei ist weiter vorteilhaft, wenn der
Zentralbereich des U-Profils gleichsam einer Überdachung
die Profilnische vor Witterungseinflüssen schützt.
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Der
Zentralbereich des U-Profiles ist geeignet, das Kapselungsgehäuse
aufzunehmen. Dazu kann vorgesehen sein, dass zumindest ein entsprechender
Ausschnitt im Zentralbereich des Profils vorgesehen ist, wobei im
Randbereich des Ausschnittes beispielsweise ein an dem Kapselungsgehäuse
vorgesehener Flansch befestigbar ist. Das Kapselungsgehäuse
ragt beispielsweise durch den Ausschnitt zumindest teilweise in
die Profilnische des U-förmigen Balkens hinein. Um den
Witterungsschutz nicht zu gefährden, korrespondiert der
Ausschnitt in dem Balken mit der Formgebung des Kapselungsgehäuses,
so dass ein bündiges Verschließen der Ausnehmung
nach vorgenommener Installation des Kapselungsgehäuses
an dem Balken erfolgt.
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Eine
weitere vorteilhaft Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Blockierelement
längs einer Schiebeachse verschiebbar ist, welche annähernd parallel
zu einer Drehachse der Welle ausgerichtet ist.
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Ein
verschiebbares Blockierelement ermöglicht eine einfache
Führung vorzusehen, die zur Aufnahme von hohen Kräften
geeignet ist. Somit ist es prinzipiell möglich, das Blockierele ment
in den Schwenkbereich des Schwenkhebels hineinzufahren und diesen
an einer Bewegung zu hindern.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Blockierelement
in einer Gleitanordnung geführt ist.
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Eine
Gleitanordnung ermöglicht, eine große Auflagefläche
für das Blockierelement zur Verfügung zu stellen,
und so aufzubringende Kräfte in einen großen Flächenbereich
einzuleiten. Gleitanordnungen stellen robuste Konstruktionen dar,
welche auch im Freiluftbereich einsetzbar sind. Durch eine geschützte
Anordnung der Gleitanordnung im Raum einer Profilnische kann die
Funktionsfähigkeit der Gleitanordnung über längere
Zeiträume sichergestellt werden. Zur Realisierung einer
Gleitanordnung kann beispielsweise der Einsatz einer Nut vorgesehen
sein, in welche das Blockierelement eingelegt ist. Die Nut kann
dabei mit entsprechenden Hinterschneidungen ausgestattet sein, so
dass eine Bewegung des Blockierelementes in andere Richtung als
in der Richtung der Schiebeachse verhindert ist. Eine dafür
geeignete Nut ist beispielsweise eine Schwalbenschwanznut, in welche
das Blockierelement eingepasst ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Gleitanordnung
bezogen auf eine Schwenkebene des Schwenkhebels das Blockierelement
beiderseits der Schwenkebene und in der Schwenkebene lagert.
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Durch
eine Lagerung des Blockierelementes beiderseits der Schwenkebene
und in der Schwenkebene ist die Möglichkeit gegeben, Kräfte
unmittelbar in die Gleitanordnung einzubringen. Ein Verkanten oder
Verformen ist daher kaum möglich. Die Kräfte werden
unmittelbar von dem Hebel in die Gleitanordnung eingeleitet. Eine
Querung der Schwenkebene durch die Gleitan ordnung sollte vorteilhaft
annähernd rechtwinklig erfolgen. Durch eine Ausdehnung
der Gleitanordnung sowohl innerhalb der Schwenkebene als auch beiderseits
der Schwenkebene des Schwenkhebels kann die Kraft auf einen großen
Flächenbereich verteilt werden. Die Gleitanordnung ermöglicht
eine lineare Bewegung des Blockierelementes, wobei die Bewegungsachse
des Blockierelementes die Schwenkebene, in welcher der Schwenkhebel
bewegbar ist, durchstößt.
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Vorteilhafterweise
kann weiter vorgesehen sein, dass das Blockierelement eine Anschlagfläche aufweist,
gegen welche zur Blockierung eine gegengleiche Berührungsfläche
des Schwenkhebels bewegbar ist.
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Durch
das Vorsehen einer bestimmten Anschlagfläche an dem Blockierelement
ist es möglich, einen definierten Anschlagpunkt für
den Schwenkhebel auszugestalten. Vorteilhaft ist es, wenn der Schwenkhebel
eine zu der Anschlagfläche gegengleiche Berührungsfläche
aufweist. In diesem Falle wird eine Anpresskraft auf einen vergrößerten
Oberflächenbereich verteilt, so dass ein Erzeugen von Schlagmarken
in den Oberflächen reduziert ist. Besonders vorteilhaft
ist, wenn Anschlagfläche und Berührungsfläche
als ebene Flächen ausgestaltet sind, die kurz vor ihrer
Berührung nahezu parallel zueinander ausgerichtet sind.
Dadurch ist es möglich, das Blockierelement mit einfach
zu fertigenden Formen bei einer hohen Kraftaufnahmefähigkeit
auszubilden. Weiter kann für den Hebel eine annähernd
quaderartige Gestalt vorgesehen sein, so dass bestehende Konstruktionen
für Schwenkhebel weiter genutzt oder nach lediglich leichten
Modifikationen einsatzbereit bleiben.
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Darüber
hinaus ist auch eine weitere Formgebung der Berührungs-
und Anschlagflächen möglich, beispielsweise können
zylindermantelartig strukturierte Flächen, Kugeloberflächen oder
beliebig anderweitig strukturierte Flächen zum Einsatz
gelangen. Derartige Strukturen haben den Vorteil, dass im Blockierzustand
des Blockierelementes aufgrund eines Ineinandergreifens von korrespondierenden Strukturen
ein unerwünschtes Bewegen des Blockierelementes von einer
Blockierstellung in eine Nichtblockierstellung verhindert ist.
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Ein
Bewegen des Schwenkhebels in seine Einschaltposition sollte vorzugsweise
in Richtung des Blockierelementes erfolgen. So ist es beispielsweise
möglich, in einer Einschaltstellung des bewegbaren Kontaktes
des elektrischen Schaltgerätes ein Verfahren des Blockierelementes
in seine Blockierstellung durch den Schwenkhebel selbst zu sperren. So
ist sichergestellt, dass ein Blockieren des Schwenkhebels in einer
Einschaltstellung des bewegbaren Kontaktstückes nicht erfolgen
kann.
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Weiter
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Lage des Blockierelementes
bezogen auf den Schwenkhebel mittels einer Justiereinrichtung justierbar
ist.
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Durch
eine Justiereinrichtung ist es möglich, die Lage des Blockierelementes
bezogen auf den Schwenkhebel anzupassen. Durch ein Justieren des Blockierelements
ist es möglich, das Spiel, welches nach einem Erreichen
einer Blockierposition des Blockierelementes zwischen dem Schwenkhebel
und dem Blockierelement verbleibt, zu reduzieren. Dazu kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass das Blockierelement selbst in seiner Lage
bzw. räumlichen Dimension verändert bzw. angepasst
wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Gleitlagerung des
Blockierelementes nebst Blockierelement bewegbar und in verschiedenen
Positionen festlegbar ausgestaltet ist. Dies kann beispielsweise
durch entsprechende Schraubverbindungen realisiert werden, welche
ggf. über ent sprechende Langlöcher verschiedene
Lagen von Blockierelement und Gleitlager zueinander festlegen.
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Weiterhin
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass mehrere Schwenkhebel mehrerer
Polsäulen über ein gemeinsames Blockierelement
blockierbar sind.
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Bei
einem Vorsehen von mehreren Polsäulen ist typischerweise
ein Einkoppeln einer Bewegung in das Innere der Kapselungsgehäuse
der einzelnen Polsäulee an jeder Polsäule separat
vorgesehen. Nutzt man nunmehr einen der Schwenkhebel einer der Polsäulen
als Repräsentanten, ist es möglich, diesem ein
Blockierelement zuzuordnen und diesen Schwenkhebel zu blockieren. Über
entsprechende mechanische Verbindungen kann die Blockierwirkung
von diesem Repräsentanten auf die weiteren Schwenkhebel übertragen
werden. Somit ist es möglich, über ein einziges
Blockierelement mehrere bewegbare Kontaktstücke mehrerer
Polsäulen eines elektrischen Schaltgerätes zu
blockieren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein gemeinsamer Balken
zur Aufnahme mehrerer Polsäulen vorgesehen ist und diese
axial hintereinander liegend angeordnet sind. Dann ist es möglich,
beispielsweise in der Profilnische, in welcher sich die Schwenkhebel befinden,
diese über entsprechende Gestänge miteinander
zu verbinden und so eine Abhängigkeit der Bewegungen der
Schwenkhebel voneinander zu bewirken.
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Die
Erfindung ist jedoch auch an einpoligen Schaltgeräten einsetzbar.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass das Blockierelement über einen
eine Wandung des Balkens durchsetzenden Stab angetrieben ist.
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Um
eine Antriebskraft auf das Blockierelement zu übertragen,
ist das Vorsehen einer entsprechenden Antriebseinrichtung nötig.
Ein Antrieb kann beispielsweise mechanisiert oder mittels einer
Handbedienung erfolgen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Stab
mittels einer Drehbewegung eine Antriebskraft auf das Blockierelement überträgt
oder dass der Stab durch eine lineare Bewegung eine Antriebskraft
in das Blockierelement einkoppelt. Durch den Einsatz eines Stabes
zum Durchsetzen einer Wandung des Balkens ist die Möglichkeit
gegeben, auch größere Antriebe außerhalb
der Profilnische anzuordnen. Das Blockierelement mit seiner Lagerung sowie
der Schwenkhebel verbleiben jedoch innerhalb der Profilnische des
Balkens und sind dort vor Witterungseinflüssen geschützt.
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Die
Blockiereinrichtung kann mit einer Schaltstellungsanzeige ausgestattet
sein. Diese kann zum einen lokal die Stellung des Blockierelementes
darstellen. Zum anderen kann auch eine dezentrale Abbildung beispielsweise
in Leitanlagen vorgenommen werden.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
in einer Zeichnung gezeigt sowie nachfolgend näher beschrieben.
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Dabei
zeigt die
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1 eine
perspektivische Ansicht eines elektrischen Schaltgerätes,
die
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2 eine
stirnseitige Ansicht eines das Schaltgerät tragenden Balkens,
die
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3 einen
Schnitt durch den Balken in einer ersten Ebene, die
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4 einen
Schnitt durch den Balken in einer zweiten Ebene, die
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5 eine
alternative Ausgestaltung eines Schwenkhebels nebst Blockierelement
und die
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6 eine
perspektivische Ansicht des in der 5 Dargestellten.
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Ein
elektrisches Schaltgerät 1 weist mehrere Polsäulen
A, B, C auf. Die Polsäulen A, B, C weisen denselben Aufbau
auf. Im Folgenden wird anhand der Polsäule A ein prinzipieller
Aufbau einer Polsäule des elektrischen Schaltgerätes 1 beschrieben.
Die Polsäule A weist ein fluiddichtes Kapselungsgehäuse 2 auf.
Das Kapselungsgehäuse 2 weist ein beispielsweise
aus einem Kunststoff oder einem Porzellan gebildetes Schaltkammergehäuse
auf, welches an seiner Außenseite zur Erhöhung
der Witterungsbeständigkeit mit einer Verrippung versehen
ist. Ein Sockelbaustein 3 des Kapselungsgehäuses 2 hält
die Polsäule A in einem Balken 4. Dazu weist der
Sockelbaustein 3 einen Flansch auf, welcher über
einer Öffnung des Balkens 4 angeflanscht wird
und so die Polsäule A an dem Balken 4 haltert.
Der Sockelbaustein 3 ragt zumindest teilweise in den Balken 4 hinein.
Näheres dazu ist der Beschreibung der 2 entnehmbar.
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Im
Innern des Schaltkammergehäuses des Kapselungsgehäuses 2 sind
ein feststehendes Kontaktstück 5 sowie ein bewegbares
Kontaktstück 6 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel
ist schematisch das feststehende Kontaktstück 5 nach
Art eines Tulpenkontaktstückes ausgeformt und das bewegbare Kontaktstück 6 ist
bolzenartig ausgeformt. Dabei sind die beiden Kontaktstücke 5, 6 derart
dimensioniert, dass das bewegbare Kontakt stück 6 in
den tulpenförmigen Bereich des feststehenden Kontaktstückes einführbar
ist und somit eine Kontaktierung zwischen den beiden Kontaktstücken 5, 6 erfolgen
kann. Durch das Kapselungsgehäuse 2 hindurch ist
das feststehende Kontaktstück 5 mit einem ersten
Armaturkörper 7 verbunden. Das bewegbare Kontaktstück 6 ist über
eine bewegliche Verbindung, beispielsweise einen flexiblen Leiter,
wie ein Kupferband oder eine Gleitkontaktanordnung mit einem zweiten
Armaturkörper 8 elektrisch leitend verbunden. Über
die beiden Armaturkörper 7, 8 ist eine
zwischen den Kontaktstücken 5, 6 gebildete
Schaltstrecke in einen elektrischen Leiterzug einschleifbar.
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Zur Übertragung
einer Bewegung auf das bewegbare Kontaktstück 6 im
Innern des Kapselungsgehäuses 2 ist innerhalb
einer Profilnische des Balkens 4 ein Getriebekopf angeordnet, über
welchen eine von einer Antriebseinheit 9 ausgehende Antriebsbewegung
in das Innere des Kapselungsgehäuse 2 eingekoppelt
werden kann. Nähere Ausführungen zur Konstruktion
des Getriebekopfes sind der Beschreibung der 2 entnehmbar.
Die Antriebseinheit 9 ist ebenfalls an dem Balken 4 befestigt.
In der 1 ist der Weg der kinematischen Kette von der
Antriebseinheit 9 bis zu dem bewegbaren Kontaktstück 6 durch
eine unterbrochene Linie symbolisch dargestellt.
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Im
in der 1 gezeigten Beispiel ist jeder der Polsäulen
A, B, C eine separate Antriebseinheit 9 zugeordnet. Dadurch
ist es möglich, je nach Bedarf die bewegbaren Kontaktstücke
der Polsäulen A, B, C gleichartig oder verschiedenartig
zu bewegen. Insbesondere bei einem Einsatz des elektrischen Schaltgerätes 1 in
einem dreiphasigen Wechselspannungsnetz, wobei jede der Polsäulen
A, B dem Schalten einer Phase des Wechselspannungssystems dient, kann
so beispielsweise ein gesteuertes Schalten realisiert werden, bei
welchen bewegbare Kontaktstücke der Polsäulen
A, B, C ggf. zeitlich gestaffelt zu bewegen sind.
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Die 2 zeigt
einen stirnseitigen Blick auf den Balken 4. Der Balken 4 ist
profiliert ausgestaltet und im vorliegenden Beispiel aus einer zu
einem U-Profil umgeformten metallischen Tafel gebildet. Der Balken 4 ist
dabei derart angeordnet, dass sein Zentralbereich, von welchem die
freien Enden der Schenkel fortführen, der Aufnahme des
elektrischen Schaltgerätes 1 respektive der Polsäulen
A, B, C des elektrischen Schaltgerätes 1 dient.
Ein in den Balken 4 hineinragender Teil des elektrischen
Schaltgerätes 1 ist durch den Zentralbereich sowie
die seitlichen Schenkel des Profils weitestgehend vor äußeren
Witterungseinflüssen geschützt. Durch das U-Profil
ist eine Profilnische gebildet, in welcher vorteilhaft verschiedene
bewegbare Baugruppen positionierbar sind.
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Der
Sockelbaustein 3 der Polsäule A ist mit einem
Flansch 3a im Randbereich einer Ausnehmung des Balkens 4 mit
dem Balken 4 verflanscht. Ein Teil des Kapselungsgehäuses 2 der
Polsäule A ragt in die Profilnische des Balkens 4 hinein.
Im vorliegenden Beispiel ist dies ein Getriebekopf, welcher der
Einleitung bzw. Umlenkung einer Bewegung von einer Antriebseinheit 9 in
das Innere des Kapselungsgehäuses 2 dient. Dazu
ist der Getriebekopf beispielsweise aus einem metallischen Material
wie Aluminiumguss oder ähnlichem, gefertigt. An dem Getriebekopf
ist eine Welle 10 gelagert, deren Drehachse in Richtung
der Längsachse des Balkens 4 verläuft.
In der 2 ragt die Längsachse lotrecht aus der
Zeichenebene heraus. Die Welle 10 durchsetzt den Getriebekopf
der Polsäule A, so dass ein Teil der Welle 10 im
Innern des Kapselungsgehäuses 2 und ein anderer
Teil außerhalb des Kapselungsgehäuses 2 befindlich
ist. Außerhalb des Kapselungsgehäuses 2 ist
an der Welle 10 ein Schwenkhebel 11 winkelstarr befestigt.
Der Schwenkhebel 11 ist über eine Schubstange 12 antreibbar
und formt eine annähernd lineare Bewegung der Schubstange 12 in
eine Drehbewegung der Welle 10 um. Die Schubstange 12 ist
an die Antriebseinheit 9 angekoppelt, welche beispielsweise
durch hydraulische oder elektromechanische Einrichtungen eine Bewegung
der Welle hervorrufen kann.
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Im
Innern des Kapselungsgehäuses 2 wird die Drehbewegung
ggf. durch weitere kraft- bzw. richtungswandelnde Baugruppen einer
kinematischen Kette auf das bewegbare Kontaktstück 6 übertragen. Dazu
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Inneren des Getriebekopfes
an der Welle 10 ein weiterer Schwenkhebel befestigt ist,
der eine Bewegung über weitere ggf. elektrisch isolierende
Baugruppen auf das bewegbare Kontaktstück 6 überträgt.
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Weiter
ist ein Blockierelement 13 vorgesehen, welches in den Schwenkbereich
des Schwenkhebels 11 bewegbar ist. Das Blockierelement 13 weist
einen Blockierblock auf, der im Wesentlichen quaderförmig
ausgestaltet ist und gegen welchen eine ebene Berührungsfläche
des Schwenkhebels 11 pressbar ist. Dabei ist die gegengleich
ausgeformte Anschlagfläche des Blockierelementes 13 derart ausgerichtet,
dass kurz vor einem Berühren von Anschlagfläche
und Berührungsfläche diese annähernd parallel
zueinander ausgerichtet sind (2). Der Blockierblock
ist an eine Gleitschiene angeformt.
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In
der 3 ist ein Schnitt in der Ebene A-A wie in der 2 dargestellt
gezeigt. Erkennbar ist der Schwenkhebel 11, welcher in
der Blockierstellung des Blockierelementes 13 von demselben
blockiert ist. Das Blockierelement 13 ist über
seine Gleitschiene in einer Gleitanordnung 14 geführt.
Die Gleitanordnung 14 weist eine nutartige Ausnehmung (vgl. 2)
auf, in welche das Blockierelement 13 formschlüssig
einge passt ist. Dadurch ist eine Gleitbewegung des Blockierelementes
parallel zur Drehachse der Welle 10 ermöglicht.
Die Gleitanordnung 14 ist dabei derart ausgestaltet, dass
das Blockierelement 13 bezogen auf die Schwenkebene des
Schwenkhebels 11 beiderseitig der Schwenkebene sowie auch
in der Schwenkebene selbst gehalten und gestützt ist. Damit
können zuverlässig Halte- und Anschlagkräfte über
das Blockierelement 13 aufgenommen werden. Von dem Schwenkhebel 11 über
das Blockierelement 13 werden auf die Gleitanordnung 14 zu übertragende
Kräfte linear eingekoppelt. Dadurch ist eine Kraftumlenkung
vermieden. Somit können durch robuste einfache Baugruppen
hohe Blockierkräfte erzeugt werden.
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Um
ein möglichst flächiges Anschlagen des Schwenkhebels 11 an
der Anschlagfläche des Blockierelementes 13 zu
gewährleisten, ist das Blockierelement 13 über
eine Justiereinrichtung 15 bezüglich der Lage
des Schwenkhebels 11 einstellbar. Vorliegend ist die Justiereinrichtung
in Form von Gewindebolzen ausgestaltet, welche mit der Gleitanordnung 14 verbunden
sind. Über eine entsprechende Justierung der Gewindebolzen über
Gewindebohrungen bzw. Muttern in einem Schenkel des U-förmig
profilierten Balkens kann eine Justage des Blockierelementes 13 nebst
Gleitanordnung 14 erfolgen. Zum Antrieb des Blockierelementes 13 durchsetzt
eine drehbare Welle 16 einen Schenkel des U-förmig
profilierten Balkens 4. Im vorliegenden Beispiel ist vorgesehen,
dass die drehbare Welle 16 den Schenkel durchsetzt, welcher
nicht von der Schubstange 12 des Schwenkhebels 11 durchsetzt
ist. Die drehbare Welle 16 ist außerhalb der Profilnische
des Balkens 4 mit einer Blockierelementantriebsvorrichtung 17 verbunden.
Wahlweise kann die Blockierelementantriebsvorrichtung 17 manuell
bedienbar sein, beispielsweise durch einen Drehhebel oder einen
Drehspindelantrieb. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die
Blockierelementantriebsvorrichtung 17 mechanisiert betä tigt
wird. So ist es beispielsweise möglich, in einer Ausschaltstellung
des Schaltgerätes 1, wie in den 2, 3 und 4 gezeigt,
das Blockierelement 13 in die Blockierstellung zu verfahren.
Damit kann sichergestellt werden, dass ein unbeabsichtigtes Bewegen
des Schwenkhebels 11 sowie über die Welle 10 des
bewegbaren Kontaktstückes 6 von seiner Ausschaltstellung
in eine Einschaltstellung, verhindert ist.
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Vorteilhaft
liefert die Blockierelementantriebsvorrichtung 17 eine
Drehbewegung, welche auf die drehbare Welle 16 übertragen
wird. Die drehbare Welle 16 greift in das Innere der Profilnische
des Balkens 4 hinein und ist auf der Innenseite der Profilnische
mit einem Umlenkhebel 18 versehen. An dem Umlenkhebel 18 ist
ein Zapfen befestigt, welcher in ein Langloch 19 des Blockierelementes 13 eingreift. Über
den Umlenkhebel 18 und das Langloch 19 wird die
Drehbewegung der drehbaren Welle 16 in eine lineare Bewegung
des Blockierelementes 13 umgeformt. Um das Blockierelement 13 aus
der in der 3 gezeigten Blockierstellung
in eine Freigabeposition zu bewegen, wird die drehbare Welle 16 in Drehbewegung
gesetzt, worauf sich der Blockierblock des Blockierelementes 13 aus
dem Schwenkbereich des Schwenkhebels 11 herausbewegt (Pfeil 19a).
Nunmehr ist der Schwenkhebel 11 in Richtung des Blockierelementes 13 freigängig
bewegbar. Über die Schubstange 12 kann der Schwenkhebel 11 in Bewegung
versetzt werden und eine entsprechende Schaltbewegung auf das bewegbare
Kontaktstück 6 übertragen werden. Nach
erfolgter Einnahme der Einschaltposition des Schwenkhebels 11 sperrt
dieser das Blockierelement 13, so dass dieses nicht in die
Blockierstellung verfahrbar ist.
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Neben
den in den 2, 3 und 4 gezeigten
Ausgestaltungen können auch weitere konstruktive Varianten
vorgesehen sein. So ist der 5 eine Abwandlung
eines Schwenkhebels 11a gezeigt, welcher mit einem stangenförmigen
Blockierelement 13a zusammenwirken kann. Das stangenförmige
Blockierelement 13a ist dabei in Form eines rechteckigen
Profilstabes ausgeführt, welcher in einer Gleitführung 20 geführt
ist.
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Die 6 zeigt
die Abwandlung des Blockierelementes 13a in einer nicht
blockierenden Stellung. Der abgewandelte Schwenkhebel 11a kann
frei durch eine in der Gleitführung 20 eingearbeitete
Ausnehmung 21 hindurchtauchen. Im blockierten Zustand wird
das abgewandelte Blockierelement 13a vor die Ausnehmung 21 verschoben,
so dass ein Hindurchtauchen des abgewandelten Schwenkhebels 11a durch
die Ausnehmung 21 nicht mehr möglich ist. Die
Bewegbarkeit des abgewandelten Schwenkhebels 11a nebst
der Welle 10 ist in Richtung der Ausnehmung 21 nunmehr
eingeschränkt. Damit ist zuverlässig vorzugsweise
ein Einschalten des bewegbaren Kontaktstückes 6 verhindert.
Zum Bewegen des abgewandelten Blockierelementes 13a ist
eine Drehhebelanordnung 22 vorgesehen, welche über ein
Pleuel 23 eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung des
abgewandelten Blockierelementes 13a wandelt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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