DE1690343A1

DE1690343A1 - Schaltschrank mit auswechselbaren Schalteinheiten

Info

Publication number: DE1690343A1
Application number: DE19681690343
Authority: DE
Inventors: Lameyre Felix Gervais; Charles Schneider
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1967-02-06
Filing date: 1968-02-03
Publication date: 1971-05-13
Also published as: SE349455B; NO122195B; GB1193206A; ES350107A1; BE710224A; FR1518815A; US3470422A; NL6801650A

Description

DIPL.-INQ, H.Schiffer 1„ Februar 1968

Patentanwalt (-jq 066/67) L/er

75 Karlsruhe/Baden

lELEMECAfflQUE ELEOTRIQUE - societe anonyme -55 "bis avenue Mar Schal Joffre« Uanterre. Hauts de Seine, Frankreich

"Schaltschrank mit auswechselbaren Schalteinheiten"

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank mit auswechselbaren Schalteinheiten in Form von Schubkästen. Solche Sehaltschränke dienen der Steuerung und Energieversorgung von elektrischen Einrichtungen mit einer Vielzahl von Verbrauchern, beispielsweise elektrischen Motoren, und beinhalten eine entsprechende Vielzahl von austauschbaren elektrischen Schalteinheiten, die in den Sehaltschränken zu elektrischen Schaltungen zusammengesetzt sind. Jede einem Verbraucher zugeordnete Schalteinheit enihält dabei unter anderem alle die Organe, die zur Steuerung des oder der ihr zugeordneten Verbraucher (s) notwendig sind und bildet außerdem das Bindeglied zwischen Verbraucher und Energiezufuhr,

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Im Falle einer Störung wird die defekte Schalteinhe.it ersetzt oder aber man unterwirft sie nach ihrem Ausbau aus dem Schaltschrank auf einer dazu geeigneten Ein-, richtung einer Funktionskontrolle, um-dabei die Stör-... rungsursache festzustellen und zu beheben»

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Schalteinheiten so auszubilden, daß sie sich ohne nennenswerten Kraftaufwand aus dem Schaltschrank nehmen und wieder in diesen einsetzen lassen, wobei die dazu benötigten Betätigungselemente gleichzeitig selbsttätig die erforderliche Sicherheit gegen Unfälle und Fehlschaltungen bei der Handhabung der Schalteinheiten gewährleisten sollen. Insbesondere soll es unmöglich sein, die Schalteinheiten bei noch geschlossenem Hauptstromkreis aus dem Schaltschrank zu nehmen oder den Hauptstromkreis einer Schalteinheit zu schließen, wenn . diese noch nicht, vollständig in den Schaltschrank einge setzt ist, und es soll andererseits das,JSinsehalten der Hilfsstromkreise erst dann möglich sein,, wenn dieelektrische Verbindung der Sehalteinheiten mit dem, _v ■ Hauptstrom hergestellt ist. Schließlich soll es zur Kpntrolle'der. Hilf sstroito^ise?möglich_;seiil·,: diese _Λ;:> .,■ bei eingesetzter Schalteinheit_;.an den, elektrischen ;-χ.^-,·,. Strom anzuschließen,;ohne

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strömverbindung zu den Verbrauchern hergestellt ist.

Diese Aufgabe ist für einen Schaltschrank mit auswechselbaren Schalteinheiten dadurch gelöst, daß jede · Schalteinheit eine sie von vorne nach hinten durch-. querende, drehbare Welle aufweist, die sich parallel zur Auf steekriciitung der Kontakt elemente auf die . Hauptstromschienen für die Stromzufuhr und die Organe zur Weitergabe des Stromes an einen Verbraucher erstreckt, daß der Welle von außen eine Drehbewegung um ihre Achse erteilbar ist, daß die Welle mindestens eine seitliche Hase zum Eingriff in eine zur Welle koaxiale, sehraubengangförmige Hut aufweist und daß die Hut in einem vor der Rückwand des Schaltschrankes gelegenen Teil angeordnet ist. Bei einer derartig ausgebildeten Schalteinheit bewirkt also die^€'Drehung der Welle in der einen Richtung das Aufstecken der Kontaktelemente auf die Hauptstromschienen und die Organe . I zur Weitergabe des Stromes an einen Verbraucher, während eine Drehung dieser Welle in entgegengesetzter Richtung diese elektrischen Verbindungen löst.

'In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann die^: Schalteinheit zur Betätigung eines von ihr aufgenommenen !Trennschalters für den .Hauptstrom eine zweite

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drehbare Welle aufweisen, und.es'kann auf dem Vorderende dieser Welle, außerhalb der Schalteinheit ein Griff derart befestigt sein, daß er bei geschlossenem Trennschalter das Vorderende der nur mit Hilfe eines Steckschlüssels drehbaren ersten Welle überdeckt. Dadurch ist sichergestellt, daß. ein Herausnehmen der Schalteinheit aus dem Schaltschrank nur dann'möglich L· ist, wenn der Hauptstrom abgeschaltet ist, und umgekehrt ist der Wiederanschluß der Schalteinheit an den Hauptstrom erst dann möglich, wenn ihre .Kontaktelemente ordnungsgemäß auf die Hauptstromschienen aufgesteckt sind, denn da der Griff zur Betätigung des Trennschalters das Vorderende der ersten Welle bei geschlossenem Trennschalter überdeckt, ist dieses Vorderende für den Steckschlüssel erst dann zugänglich, wenn der Griff fortgeschwenkt und damit der Trennschalter geöffnet ist, während ein Schließen des Trennschalters so lange unmöglich ist, wie der Steckschlüssel noch auf dem Vorderende der ersten Welle sitzt, also das Einsetzen einer Schalteinheit durch Drehung der ersten Welle noch nicht beendet ist.

Damit aber eine unsachgemäße Betätigung des Trenn-. schalters auch dann unmöglich ist, wenn der Steck-

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Schlüssel fortgenommen wird, bevor die Schalteinheit vollständig eingesetzt ist, kann nach der Erfindung der Trennschalter über ein an einem auf der zweiten Welle befestigten Kurbelarm angelenktes Zwischenglied betätigbar sein, und es kann die erste Welle in der Ebene des Zwischengliedes eine kreisförmige Sperrscheibe tragen, die zur Ermöglichung der -Bewegung des Zwischengliedes entlang einer Sehne abgeschnitten ist. Auf diese Weise kann die zweite Welle nicht gedreht und damit der l'rennschalter geschlossen werden, so lange nicht die Einsetzbewegung der Schalteinheit durch entsprechende Drehung der ersten Welle vollendet ist, denn nur bei vollständig ausgeführter Einsetzbewegung erreicht die kreisförmige Sperrscheibe die Drehstellung, bei der das Zwischenglied im Sinne seiner Schließbewegung für den Trennschalter frei bewegbar ist· |

Vorzugsweise weist der Trennschalter für den Hauptstrom einen Hilfskontakt zur Steuerung eines ebenfalls von der Schalteinheit aufgenommenen Schaltschutzes auf. Dieser Hilfskontakt kann für sich über einen durch einen Schlüssel.betätigbaren Kontakt an der Stirnseite der Schalteinheit einschaltbar sein, und es kann der Zugang zu diesem Kontakt bei geschlossenem Trennschalter durch den Griff verdeckt sein.

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Eine derartige Ausbildung der Schalteinheit bietet den Vorteil, daß sich die Hilfsstromkreise über dem an der Stirnseite der Schalteinheit befindlichen Eontakt schließen lassen, so daß sich die Schalteinheit in Arbeitsstellung befindet, Nun können die Büfsstromkreise auf ihr ordnungsgemäßes Arbeiten hin überprüft werden, ohne daß der Kraftstromanschluß für den Verbraucher ' hergestellt ist.

Vorzugsweise wird die Verbindung der Hilfsstromkreise nach der Erfindung dadurch hergestellt, daß die erste Welle im Bereich eines Drehwinkels, bei dem die Hase nicht mehr mit der schraubengangförmigen Hut zusammenwirkt, einem mit Steckern versehenen Sockel über mindestens eine auf ihr befestigte Kreisscheibe eine geradlinige translatorische Bewegung erteilt und daß ψ der Sockel bei dieser Bewegung mit einem im Schaltschrank feststehenden, den Steckern zugeordnete Buchsen aufweisenden Gehäuse zur Schließung bzw. Unterbrechung der Hilfsstromkreise zusammenwirkt. Der zur Verbindung der Hilfsstromkreise von der ersten Welle durchlaufene Drehwinkel schließt sich also im Sinne der Einsetzbewegung der Schalteinheit an den von der schraubengangförmigen Nut eingenommenen Drehwinkel an, so daß die Hilfsstromkreise dann geöffnet bzw.

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geschlossen werden, wenn die Schalteinheit "bereits im Schaltsehrank festsitzt. Damit ist die Gefahr einer Beschädigung der Stecker und Wuchsen dadurch, daß Sockel und Gehäuse sich nicht in der richtigen ReIa^ tivlage zueinander /befinden, vermieden.

Zur Ausbildung des Rahmens hat es sich ,als vorteilhaft erwiesen, daß die Schalteinheit vorne eine Stirnwand I

und hinten eine Kontaktklemmen, für den Hauptstromanschluß und die Weitergabe des Stromes tragende Isolierwand aufweist, daß die Stirnwand und die Isolierwand lager für die Wellen "bilden und durch, zwei in einer senkrechten Ebene übereinander angeordnete Profilstangen mit J-förmigem Querschnitt miteinander verbunden sind, wobei die Profilstangen in der senkrechten Ebene um 180° so gegeneinander verdreht angeordnet sind, daß sie mit der Öffnung der von ihnen gebildeten Ausneh- g

mung in die Schalteinheit weisen, und daß die Profilstangen 3^{e in} einer fest im Schrankgehäuse angeordneten Schiene verschiebbar geführt sind, die ebenfalls in der senkrechten Ebene übereinander angeordnet sind und gleichzeitig das Gewicht der in der Schalteinheit untergebrachten elektrischen Einrichtungen mit abstützen.

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Die nachfolgende ■ Besehreibüng ein-es' Ausf ührungsb'eispieles, auf das d-ie^ Erfindung nicht "beschränkt ist, soll deutlich machen, wie die' Erfindung verwirklicht werden kann, wobei weitere Einzelheiten, die sich aus der Zeichnung oder der Beschreibung ergeben, mit zum Gegenstand^der Erfindung'gehören, in der Zeichnung zeigen: . -='■'.- *- " - '

Figur 1 den unteren Teil eines Sehaltsehrankes mit auswechselbaren Schalteinheiten in Vorderansicht;

figur 2 eine Schnittänsicht dieses Schalt-

schrankes gemäß der Schnittlinie II-II ■ in Figur 1; ■■-■-- ■

Figur 3 eine Seitenahsicht einer auswechselbaren Schalteihheit;

Figur 4 eine Schnittansicht gemäß der Schnitt-, linie IV-IV in Figur; 2; -

Figur 5 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie V-V in Figur 2;

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Figur 6 und 7 vergrößerte Schnitte der in

Figur 3 dargestellten Schalteinheit gemäß den Schnittlinien VI-VI und VII-VII in Figur 5;

Figur 8 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie VIII-VIII.in Figur 4;

Figur 9 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie IX-IX in Figur 8;

Figur 10 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie X-X in Figur 8;

Figur 11 eine perspektivische Darstellung einer auswechselbaren Schalteinheit;

Figur 12 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktklemme und

Figur 13 eine perspektivische Darstellung eines

Anschlusses zum Aufstecken einer Kontaktklemme . -

Gemäß Figur 1 und 2 weist der Schaltschrank A auf seiner rechten Seite eine Abteilung auf, die durch eine um eine

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senkrecht stehende Schwenkachse 1 drehbare Türe P verschlossen ist, während er auf seiner linken Seite eine ' Reihe von übereinander angeordneten Schalteinheiten T₁, T₂ °·°°· aufnimmt, von denen jedoch in Figur 1 lediglich zwei veranschaulicht sind.

Das Schrankgehäuse ist aus einer Blechtafel hergestellt, die derart in U-Form gebogen ist, daß sie drei senkrechte Schrankwände 2, 3 und 4 bildet. Gegen die Rückwand 3 sind zwei Winkelbleche 5 geschraubt, die von dieser über Distanzhülsen 6 im Abstand gehalten sind und zwischen sich Isolierstücke 10 aufnehmen, die in Vertiefungen ihrer rückwärtigen Oberfläche Hauptstromschienen 11 halten. Damit die Hauptstromschienen nicht aus den Vertiefungen herausrutschen können, werden sie in diese durch Traversen 12 gedrückt, die über Schrauben 13 mit den Isolierstücken 10 verbunden sind.

Jedes der Isolierstücke 10 ist an den Winkelblechen 5 durch Schrauben 13a befestigt, wobei deren Muttern in T-förmigen'Schienen in den seitlichen Stirnflächen der Isolierstücke geführt sind. (Siehe Figur 4). Damit ist durch die Isolierstücke jeder Zugang zu den Hauptstromschienen 11 verhindert, es sei denn über Paare—von Zu-trittsöffnungen 14V ctie zwischenr&fcoTi einen Steg zur :-

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Abdeckung der lauptstromschienen bilden und unter normalen Bedingungen lediglich, den !Durchtritt der beiden Arme der ihnen zugeordneten Kontaktklemme 15 gestatten.

Die Kontaktklemmen 15 ragen nach hinten aus der Isolierwand 16 der Sehalteinheit und dienen der'Stromabnahme von den Hauptstromschienen 11.

Sowohl das IsoXierstück 10'als auch die Isolierwand 16 ^ können aus Kunststoff oder.einem, sonstigen isolieren-den Material· durch beispielsweise Spritzen, Gießen,..-.. -_: Pressen etc. hergestellt sein_o . , .

Jedes Isoliers.tück 10 weist außerdem vier Paare, von den Zutrittsöffnungen 14 'Vergleichbaren Durchbrüchen 17 auf, die symmetrische um eine Schloßöffnung 18 angeordnet sind (Figur 4) und über die für - Kontaktklemmen 24 (Figur 5) Schneiden.19 erreichbar sind,· die an den Enden von elektrischen Leitern 20 befestigt und zu deren. Längsachse im rechten Winkel angeordnet sind (Figuren 8 und 13)- Diese elektrischen Leiter 20, die den Hauptstromausgang für jede Sehalteinheit bilden, , liegen in Ausnehmungen 21 des Isolierstückes 10, die zu dessen. Seite,nin_;of fen sind» Um die Leiter 20 und die Schn:eid;en.,l:9 |^,Aen.,Ausnehmungen zuhalten, werden diese? von. ßinei;„.!Dr:f örmjäjgejci.» Abdeckplatte 22, verschlossen,

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(Figur 10), die in der Mitte einen zylindrischen zur Schloßöffnung 18 konzentrischen Vorsprung 23 "besitzt, der ein Teil der Einrichtung zum Einsetzen und Herausnehmen der Schalteinheit aufnimmt„

Mit den über die Paare von Durchbrüchen 17 zugängli- -chen Schneiden 19 wirken aus der Isolierwand 16 (Figur 5) herausragende Kontaktklemmen 24 zusammen, die entsprechend den Kontaktklemmen 15 ausgebildet sind, bei denen also, wie dies in Figur 12 dargestellt ist, ein elektrisch leitender Blechstreifen 25 zu einer Gabel zusammengebogen ist, wobei an der den freien Gabelschenkeln gegenüberliegenden Seite ein Auge 26 gebildet ist, in dem das Adernbündel 27 eines Kabels 28 befestigt, beispielsweise eingelötet werden kann. In die Flächen der Gabelschenkel sind zudem von-außen Eindrückungen 29 eingebracht, die die Enden einer die Klemmkraft der _ Kontaktklemmen erhöhenden Bügelfeder 30 aufnehmen, und auf der Innenseite der Gäbelschenkel gleichzeitig Kontaktwarzen bilden. ._ . ■

Die Kontaktklemmen 15 und 24-, deren Schenkel durch Paare von Öffnungen aus der Isolierwand 16 herausragen, sind unter geringem Spiel in Zellen eingebettet, die die Isolierwand auf ihrer von den Hauptstromschienen 11 weggerichteten Seite aufweist, und sie sind in

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diesen Zellen durch Abdeckplatten 106 und 107 gehalten, die selbst wiederum durch Schrauben 108 und 109 an Ort und Stelle gehalten werden.

Auf ihrem der Isolierwand entgegengesetzten Vorderende ist die auswechselbare Schalteinheit durch eine Stirnwand 31 begrenzt (siehe Figur 11). Zwischen diesen beiden Teilen, also der Isolierwand 16 und der Stirnwand 31 ä besteht einmal eine Verbindung über zwei Profilstangen mit J-förmigem Querschnitt, die entgegengesetzt in einer vertikalen Ebene verlaufen (siehe auf Figur 6 und 7), und zum anderen über einen zu den Profilen 32 parallelen Stab 33, der es erlaubt,' auf der den Profilen gegenüberliegenden Seite der Schalteinheit die Parallelität zwischen Isolierwand 16 und Stirnwand 31 einzustellen.

Die Profilstangen 32 sind an der Grundplatte 95 der Stirnwand über je einen Winkel 34 (Figur 2) und auf der Isolierwand 16 über Schrauben 35 (Figur 3) befestigt, deren Muttern 36 von T-förmigen Schienen in der Seitenfläche der Isolierwand 16 aufgenommen sind (Figur 5 und 6).

Die abgerundeten, voneinander weggerichteten Kanten der beiden Profilschienen 32 gleiten in Schienen 37, deren Querschnitt in Form zweier mit ihren Öffnungen voneinander weggerichteter U's ausgebildet ist, die durch

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einen seitlichen Steg 37a miteinander verbunden sind, wobei dieser in der Ebene je eines U-Schenkels liegto Die Schienen 37 wiederum greifen zu ihrer Halterung in Fenster 38 der Isolierstücke 10 (Figur 4)» deren Größe so bemessen ist, daß sie außerdem den Durchtritt der rückwärtigen Enden der in den Schienen 37 geführten Profilstangen 32 gestatten.

Auf der Vorderseite des Schaltschrankes sind die Schienen 37 an Traversen 39 (Figur 2) befestigt, die ihrerseits auf der einen Seite an der Kante 40 der Seitenwand 2 und auf der anderen Seite an einem senkrechten Mittelsteg 41 befestigt sind, der verstärkt durch das U-Profil 42 unter Zwischenschaltung einer elastischen Dichtung die freie Seitenkante der Türe P abstützt. Der Mittelsteg 41 dient außerdem als Anschlag für die Stirnwand 31 der Schalteinheiten.

Die Schienen 37 nehmen weiterhin eine Seitenkante der Zwischenwände 110 auf, durch die je zwei benachbarte Schalteinheiten voneinander getrennt werden, wobei die andere Seitenkante der Zwischenwände durch eine Lasche 111, der Traversen 39 und ein Blech 112 gestützt ist, welches an dem neben der Außenwand 2 des Schaltschrankgehäuses gelegenen Winkelblech 5 befestigt ist.

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Die Profilstangen 32 tragen über ihrem Eingriff mit den Schienen 37 die Schalteinheit und ermöglichen deren Verschiebung entlang dieser Schienen. Wie aus Figur 6 ersichtlich, dienen sie außerdem vermittels der Bügel 43 und der Schrauben 44 zur Befestigung .der elektrischen Einrichtungen der Schalteinheit, insbesondere eines Trennschalters 45 mit Schmelzsicherungen 70, normalerweise aber auch mindestens g eines Schaltechützes .46 und eines Wärmeauslösers 47 gegen Überlast (siehe Figur 2 und 3)ο

Der Steg 37a der Schienen 37 trägt über Schrauben schließlich das feststehende Gehäuse 49, welches eine Reihe von senkrecht stehenden Buchsen 50 für den Anschluß der Hilfsstromkreise enthält (Figur 7)·

Bei einer derartigen Ausbildung eines Sehaltschrankes mit auswechselbaren Schalteinheiten'kommt die elektri- H sehe Energie über die Hauptstromschienen 11 an und wird über die Kontaktklemmen 15 abgenommene Er durchläuft dann den !Trennschalter 45, das Schaltschütz 46 und den Wärmeauslöser 47, um anschließend über die •Kontaktklemmen 24 an die Schneiden 19 der elektrischen Leiter 20 eines je einer Schalteinheit zugeordneten Hauptstromkabels 51 weitergegeben zu werden (siehe Figur 2)ρ

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Der im Schaltschrank hinter der Türe P zur Verfügung stehende Raum kann dazu verwendet werden, an die Hauptstromkabel 51 Meßwandler oder andere Einrichtun--. gen mit statischem Betrieb anzuschließen (118)_o

Die elektrischen leiter der Hilfsstromkreise, die von dem Gehäuse 49 ausgehen, verlaufen über eine Reihe von Verbindungsklemmen 52, die in bekannter Weise elastisch an einem ö-förmigen Profil 53 befestigt sind, um danach entweder über Kabel 54 oder über Leiterbündel 55 weitergeführt zu werden, wobei letztere in einem Kabelkanal 56 verlegt sein können» Die C-förmigen Profile 53» die Kabel 54 und der Kabelkanal 56 werden von Leisten 57 getragen, die „vorne an dem U-Profil 42 des Schaltschrankmittelsteges befestigt und hinten in Öffnungen eingesteckt sind, die sich im umgebogenen Schenkel des Winkelbleches 5 befinden, das der Schrankmitte am nächsten gelegen ist. Die Leisten 57 bilden eine schräge Fläche 57a, die auf die durch die JBxre P verschließbare Schranköffnung gerichtet ist, so daß die vor dieser Fläche angeordneten Verbindungsklemmen zur Kontrolle leichter zugänglich sind.

Für ihren Ein- und Ausbau enthält jede Schalteinheit parallel zu den Profilstangen 32 zwei in einer senkrechten Ebene übereinander angeordnete Wellen mit

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rechteckigem Querschnitt, von denen die untere Welle von außerhalb der Schalteinheit über einen Griff 59 gedreht werden kann, während die Welle 60 durch ein abnehmbares Betätigungselement, vorteilhafterweise einen Steckschlüssel 125 (in Figur 11 gestrichelt gezeichnet) drehbar ist.

Wie aus Figur 6 und 7 ersichtlich, ist die Welle 58, f

deren hin#teres Ende in einem you der Isolierwand 16 gebildeten Lager 61 (siehe Figur 11) drehbar gehalten ist, im wesentlichen zur Betätigung des Trennschalters 45 bestimmt. Dazu trägt sie einen Kurbelarm 62, der über ein Zwischenglied 63 einen zweiten Kurbelarm 64 antreibt, der seinerseits fest mit dem Schaltbügel 65 des Trennschalters 45 verbunden ist„ Dieser Schaltbügel ist um zwei gleichachsige, je auf einer Seite des Trennschaltergehäuses vorstehende Lagerzapfen 66 ä

drehbar und jeder seiner Arme ist mit einem Langloch versehen, in das ein von dem beweglichen Träger 69 des Trennschalters für die Schmelzsicherungen 70 gebildeter Daumen 68 eingreift. Die Daumen 68 sind außerdem in geradlinigen Aussparungen 71 der Wände des Trennschaltergehäuses geführt, die sich senkrecht zur Befestigungsebene des Trennschalters erstrecken.

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Der Trennschalter 45 besitzt in bekannter Weise einen .Hilfskontakt 115 (Figur 2), der in die nicht dargestellte elektrische Verbindung für die Erregerspule des SehaltSchützes 46 gelegt ist, um diese abfallen zu lassen, sobald die Öffnungsbewegung des Trennschalters begonnen hat. Selbst wenn also das Schaltsehütz über den auf der Stirnwand der Schalteinheit befindt liehen Ausschaltknopf nicht abgeschaltet wurde, besteht doch nicht die Gefahr, daß der Trennschalter unter last geöffnet wird, weil das Schaltsehütz 46 dies auf alle Fälle vor der Öffnung des Trennschalters verhindert.

Wird der in Figur 1 dargestellte Griff 59 zur Betätigung der Welle 58 in seine senkrechte Lage geschwenkt,= so: nimmt der Kurbelarm 62 die Stellung 62a ein und die damit einhergehende Schwenkbewegung des Schaltbügels bewirkt über die Langlöcher 67 und die Aussparungen 71»

daß die Schmelzsicherungen 70 in die Klemmen des Trennschalters gedrückt werden, so daß dieser geschlossen ist ο In der damit erreichten Lage verdeckt der Griff das Vorderende 60a der Welle 60 und unterbindet damit deren Betätigung durch den Steckschlüssel 125 (siehe Figur 1, Schalteinheit T₁)O

Andererseits trägt die Welle 60 .(Figur 6) eine Kreisscheibe 72, die entlang einer Sehne 72a abgeschnitten

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ist, so daß der Griff 59 nur dann im Sinne einer Schliessung des Trennschalters geschwenkt werden kann, wenn sich die Kreisscheibe in der in Figur 6 dargestellten Drehstellung befindet. Sobald jedoch die Kreisscheibe durch Betätigung der Welle 60 im Sinne des Pfeiles F gedreht ist, ist jede Rückkehr des Griffes 59 in seine senkrechte lage unmöglich. Der Trennschalter kann also nicht wieder geschlossen werden, sobald die Welle 60 |

gedreht worden ist, das heißt, sobald die Schalteinheit nicht ordnungsgemäß eingesetzt ist, wie dies nachfolgend beschrieben wird: · .

Die Welle 60 (Figuren 3 und 11) durchquert die Isolierwand 16 und trägt an ihrem rückwärtigen Ende eine seitliche Fase 73. Über die Schloßöffnung 18 des Isolierstückes 10 (siehe Figuren 8 bis 10) kann nun das rückwärtige Ende der Welle 60 teilweise in den Kanal 74 des Vorsprunges 23 vordringen, der von einer schraubengangförmigen Hut 75 umwunden ist, in den die Nase 73 eingreifen kann. Vorzugsweise befinden sich sowohl der Kanal 74, als auch die Mut 75 in einem lösbar vom Vorsprung' 23 aufgenommenen Einsatz 120, wodurch die Herstellung insbesondere des schraubengangfÖrmigen Nut 75 vereinfacht wirdo Diese Wut 75 beginnt jedoch nicht gleich am rückwärtigen Ende der Ausnehmung 18a der SchloßQffnung 18, durch die die Nase 73 treten kann,

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sondern dort befindet sich zunächst eine von dem Ein-. satz 120 gebildete sektorförmige Fläche 76, die sich bezogen auf die Achse des Kanals 74 über einen Winkel Z erstreckt.

Die schraubengangförmige Hut 75 mündet am rückwärtigen Ende des Vorsprunges 23 in eine Öffnung 77, nachdem fr sie einen Zentriwinkel T überstrichen^hat. Diese Öffnung 77 befindet sich am Boden einer Vertiefung 80 mit einem Zentriwinkel X, die durch die"Anschläge 78 und 79 begrenzt ist. .

' Wenn also eine Schalteinheit in den Schaltschrank eingesetzt wird, gelangen die Profilstangen 32 zunächst in Eingriff mit den Schienen 37, Wenn dann diese Prmfilschienen, deren rückwärtiges Ende 32a sich über die Isolierwand 16 hinaus erstreckt, in die Fenster 38 des

Isolierstückes 10 eindringen, dringt gleichzeitig das rückwärtige Ende der Welle 60 mit der ^ase 73 - vorausgesetzt, daß sich die Welle 60 in der richtigen Drehstellung befindet - in die Schloßöffnung 18 ein. Anschließend findet die Translationsbewegung der Schalteinheit ihr Ende, wenn die Nase 73 vor die Fläche 76 gelangt« Fun kann die Welle 60 durch den Steckschlüs-■ sei 125 um den Yfinkel Z gedreht werden, bis die Nase 73 in die schraubengangförmige Hut 75 eingreift. . ■-

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Eine weitere Drehung der Welle 60 um den Winkel X führt durch Zusammenwirken der Nase 73 mit der schraubengangförmigen Nut 75 zur Portsetzung der Einschubbewegung für die Schalteinheit in Richtung auf die Rückwand des Schaltschrankes, wobei einerseits die Kontaktklemmen 15 und andererseits die Kontaktklemmen 24 auf die Hauptstromschienen 11 und die Schneiden 19 aufgesteckt werden., Vorteilhafterweise trägt man dafür Sorge, daß die Kon- λ

taktklemmen 15 und 24 nicht gleichzeitig mit den Hauptstromschienen bzw. den Schneiden in Berührung kommen, damit sich der zu ihrem Aufstecken erforderliche Kraftaufwand gleichmäßig über den Drehwinkel Y verteilt.

Verlaßt nun die Nase 73 die schraubengangförmige Hut 75 über deren rückwärtige Öffnung 77, so führt eine anschließende weitere Drehung der Welle 60 über den Winkel X dazu, daß die N_ase 73 sich vom Anschlag 78 zum Anschlag 79 bewegt. Während dieser Drehbewegung der Welle 60 findet die Verbindung der Kontakte für die Hilfsstromkreise in folgender Weise statt:

Auf den äußeren senkrecht stehenden Flächen der Profilstangen 32 kann ein Träger 81 gegenüber dem Gehäuse 49, welches die Buchsen 50 enthält, in senkrechter Richtung gleiten (siehe Figur 7). Dieser Träger bildet einen Sockel 82 mit zwei zueinander parallelen Flächen, der

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Stecker 83 trägt, von denen jeder einer der Buchsen 50 zugeordnet ist. Über einen nach oben weisenden, plattenförmigen Fortsatz 85 wird der Träger 81 bei seiner vertikalen Bewegung zwischen der oberen Profilstange 32 und der zu dieser Profilstange parallelen Wand 86 des Gehäuses 49 gehalten und geführte Diese Führung des Trägers 81 ist nach unten durch zwei von ihm gebildete Verlängerungen 87 (siehe Figur 3) vervollständigt, die sich gegen die senkrechte Fläche der unteren Profilstange 32 abstützen,, Die Verlängerungen 87 sind untereinander durch eine Traverse 88 verbunden,, die zwischen den beiden Profilstangen 32 Platz hat und die den möglichen Verschiebeweg des Trägers 81 nach unten dadurch begrenzt, daß sie gegen die untere Profilstange 32 stößto Ein Verbiegen dieser Traverse 88 wird durch Versteifungen 89 verhindert, die gleichzeitig Endanschläge für die Bewegung des Trägers 81 nach oben bilden, indem sie dann gegen die obere Profilstange 32 stoßen.

Der Träger 81 weist auf jeder seiner Seiten einen zylindrischen Zapfen 90 auf, der in eine von den Kreisscheiben 92 gebildete Kurve 91 eingreift. Die beiden Kreisscheiben 92 befinden sich also unmittelbar neben den Seitenflächen des Trägers 81 und werden von der Welle 60 getragen, auf der - sie mittels einer Klemmschraube gegen Vereohiebung gehalten eind. Die Kurve 91

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setzt sich aus zwei Abschnitten zusammen, und zwar einem zur Welle 60 konzentrischen Abschnitt 91a, der sich über die Drehwinkel Y und Z der Welle 60 erstreckt, und einem spiralenförmig verlaufenden Abschnitt 91b, der über den Zentriwinkel X verläuft» Schließlich ist ein Verrutschen des Trägers 81 und der Kreisscheiben zusätzlich noch durch eine senkrecht stehende Winkelleiste 93 (Figur 3) verhindert, die an den Profilstab- - I gen 32 befestigt isto.

Ist nun die Schalteinheit in dem Schaltschrank eingeschoben und die Welle 60 um den Winkel Z und X gedreht, so sind einmal die Kontaktklemmen 15 und 24 auf die Hauptstromschienen 11 und die Schneiden 19 aufgesteckt, zum anderen die Stecker 83 in die erforderliche Relativlage zu den Buchsen 50gebracht, und außerdem befinden sich die ^apfen 90 am Beginn des spiralenförmig verlau- ä fenden Abschnittes 91b der von den Kreisscheiben 92 gebildeten Kurven 91» Setzt man daraufhin die Drehbewegung der Welle 60 fort, so werden der Träger 81 über die Kurvenabschnitte 91b und die Zapfen 90 angehoben und die Stecker 83 in die Buchsen 50 eingeschoben.

Bei der zuletzt beschriebenen Drehbewegung hat die Nase 73 die Vertiefung 80 überquert und ist gegen den Boden der Vertiefung 80 verspannt, so daß die Welle 60

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derart gehalten, wird,; daß die S ehalt einheit ohne Längsspiel im Schaltschrank sitzt. Da außerdem die Möglichkeit besteht, die Kreisscheiben 92 auf der Welle 60 dank ihrer Befestigung mittels Klemmschrauben genau einzustellen, kann man passend zum eingesetzten Zustand der Schalteinheit die Relativlage von Steckern 83 und Buchsen 50 genau den Erfordernissen anpassen,, Danach bereitet das Einschieben der Stecker 83 in die Buchsen 50 keine Schwierigkeiten mehr. Um jedoch auch ihr Herausziehen zu erleichtern, können die Stecker 83 durch ein tonnenförmig gewölbtes Adernbündel gebildet sein, so daß sie eine elastisch veränderbare Querschnittsform haben.

Ist die dem Einsetzen der Schalteinheit zugeordnete Drehbewegung der Welle 60 ausgeführt, so sind alle Hilfsstromkreise geschlossen« Lediglich der Stromkreis, der die Erregerspule- des Schaltschützes 46 versorgt, ist noch durch den Hilfskontakt 115 unterbrochen. Diesen Hilfskontakt kann man nun durch einen weiteren Kontakt an' der Stirnwand der Schalteinheit, der über einen Schlüssel, beispielsweise einen Schraubenzieher oder eine Münze, betätigbar ist, schließen und damit die Steuerstromkreise in ihre normale Arbeitsstellung überführen, so daß sie sich prüfen lassen, ohne daß der ^auptstrom eingeschaltet ist. Der durch einen

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Schlüssel zu "betätigende Eontakt befindet sich vorteilhafterweise bei 116 auf der Stirnwand 31 der Schalteinheit, so daß es unmöglich ist, den Trennschalter zu schließen, solange der Schlüssel noch in diesem Kontakt steckt.

Die Grundplatte der Stirnwand 31 kann verschiedene

Schaltknöpfe 96, Kontrollampen 97 und Anzeigegeräte 98 f

aufnehmen. Auf dieser Grundplatte ist eine Einfassung in Form.eines durchbrochenen, schalenförmigen Rahmens 99 befestigt, dessen Fenster 100 den Zugang zu den Einrichtungen 96 bis 98 gestattet. Dieser Rahmen ist außerdem an seiner Unterkante rückwärtig eingezogen, so daß ein Griff 101 entsteht,. über den man die Schalteinheit leichter aus dem Schaltschrank herausziehen oder in diesen einschieben kann.

Ein derartig ausgebildeter Rahmen 99 schützt einmal die Einrichtungen 96 bis 98 vor Beschädigung, erleichtert außerdem die handhabung des Griffes 99 und des Steckschlüssels 125, indem er diese Teile im Abstand von den Einrichtungen 96 bis 98 hält, und er dient schließlich als J31endschirm für die Kontrolllampen 97, so daß sich diese auch aus größerer Entfernung sicher beobaohten lassen.

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Wenn die Schalteinheit in den Schaltschrank eingesetzt wird, verhindert ferner das Anstoßen der Nase 73 gegen die i'läche 76 des Einsatzes 120, daß die-Hand, die den Griff 101 umfaßt hält, zwischen diesem und der sich nach unten anschließenden Schalteinheit eingeklemmt wird ο

W Bei dem vorstehend "beschriebenen Ausführungsbeispiel finden vier ^auptstromschienen Verwendung, von denen drei Phasenstrom führen, während die vierte als Nullleiter dient ο Aus Sicherheitsgründen ist es daher zweckmäßig, jede Schalteinheit für sich zu erden, was über eine abgewinkelte und im wesentlichen rechteckige Blechplatte geschehen kann, die an der Isolierwand über die Schraube 103 und den Stab 33 befestigt ist und nach hinten in zwei Fahnen 104 ausläuft, die dazu bestimmt sind, in Schlitze 105 (Figur 4) der Winkelbleche 5 einzugreifen» Bevor also die Kontaktklemmen mit den Hauptstromschienen 11 in Kontakt kommen, berühren die Fahnen 104 bereits an einigen Stellen die Kanten der Schlitze 105 und können so die Spannungen gegen Erde ableiten, die durch schadhafte Isolierungen etc. in die Schalteinheit geleitet werden können.

Es. versteht sich von selbst, daß sich das dargestellte

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und beschriebene Ausführungsbeispiel insbesondere unter Verwendung technisch äquivalenter Mittel abändern läßt, was jedoch nicht zum Y-erlassen des Erfindungsbereiches führen kann«.

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Claims

(10 066/67) . " ■ . . M - - atf -. Patentansprüche

1 ο Schaltschrank mit auswechselbaren Schalteinheiten in Form von Schubkästen,
dadurch gekennzeichnet,

daß jede Sehalteinheit (T₁, T₂) ©ine sie von vorne nach hinten.durchquerende, drehbare Welle (50) aufweist, die sich parallel zur Aufsteckrichtung der Eontaktelemente auf die HauptstromscMenen (11) für die Stromzufuhr und die Organe zur Weitergabe des Stromes an einen Verbraucher erstreckt, daß der Welle von außen eine"Drehbewegung um ihre Achse erteilbar ist, daß die Welle mindestens eine seitliche Nase (73) zum Eingriff in eine zur Welle koaxiale, sehraubengangförmige Nut (75) aufweist und daß die Nut in einem vor der Rückwand des Schalt-.schrankes (A) gelegenen Teil (120) angeordnet ist.

2ο Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit zur Betätigung eines von ihr aufgenommenen Trennschalters (45) für den Hauptstrom eine zweite drehbare Welle (58) aufweist und daß auf dem Yorderende dieser Welle außerhalb der Schalteinheit ein Griff (59) derart befestigt ist, daß er bei geschlossenem Trennschalter das Yorderende (60a) der nur mit Hilfe eines Steckschlüssels (125) drehbaren ersten Welle (60) überdeckte

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3. Schaltschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter (45) über ein an einen auf der zweiten Welle (58) befestigten Kurbelarm (62) angelenktes Zwischenglied (63) betätigbar ist und daß die erste Welle (60) in der Ebene des Zwischengliedes eine kreisförmige Sperrscheibe (72) trägt, die zur Ermöglichung der Bewegung, des Zwischengliedes entlang einer Sehne (72a) abgeschnitten ist₀ ™

4. Schaltschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter (45) einen Hilfskontakt (115) zur Steuerung eines ebenfalls von der Schalteinheit aufgenommenen Schaltschützes (46) aufweist.

5. Schaltschrank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt (115) für sich über einen

durch einen Schlüssel betätigbaren Kontakt (bei 116) I

an der Stirnseite der Schalteinheit einschaltbar ist und daß der Zugang zu diesem Kontakt bei geschlossenem Trennschalter (45) durch den Griff (59) verdeckt ist.

6. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Welle (60) im Bereich eines Dreh winkels (X), bei dem die flase (73) nicht mehr mit der schraubengangförmigen-Nut (75) zusammenwirkt, einem mit

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Steckern (83) versehenen Sockel (82) über mindestens " ©ine: auf ihr befestigte Kreisscheibe (92) eine geradlinige, translatorische Bewegung erteilt _§und daß der Sockel bei dieser Bewegung mit einem im Schaltschrank (A) feststehenden, den Steckern zugeordnete Buchsen (50) aufweisenden Gehäuse (49) zur Schließung bzw. Unterbrechnung der Hilfsstromkreise zusammenwirkt.

7. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit vorne eine Stirnwand (31) und hinten eine Kontaktklemmen (15, 24) für den Hauptstromanschluß und die Weitergabe des Stromes tragende Isolierwand (16) aufweist, daß die Stirnwand und die Isolierwand Lager für die Wellen (58, 60) bilden und durch zwei, in einer senkrechten Ebene übereinander angeordnete Profilstangen (32) mit J-förmigem Querschnitt miteinander verbunden sind, wobei die Profilstangen in der senkrechejfiten Ebene um 180° so gegeneinander verdreht angeordnet sind, daß sie mit der Öffnung der von ihnen gebildeten Ausnehmung in die Schalteinheit weisen, und daß die Profilstangen (32) je in einer fest im Schrankgehäuse (A) angeordneten Schiene· (37) verscheibbar geführt sind, die ebenfalls in der senkrechten Ebene übereinander angeordnet sind und gleichzeitig das Gewicht der in der Schalteinheit untergebrachten elektrischen Einrichtungen (45, 46, 47) mit abstützen.

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8. Schaltschrank nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (82) mit den Steckern (83) seitlich an den Profilstangen (52) geführt ist und auf jeder der zur Führungsebene senkrechten Seitenflächen einen Zapfen (90) besitzt,, von denen jeder mit einer Kurve (91) einer auf der Welle (60) befestigten Kreisscheibe (92) im Eingriff steht_p

9· Schaltschrank nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der einer Schalteinheit zugeordnete Abschnitt der ^auptstromschienen (11) durch ein Isolierstück (10) gehalten ist, daß das Isolierstück Paare von Zutrittsöffnungen (14, 17) bildet, über die die Kontaktklemmen (15, 24) auf die Hauptstromschienen (11) bzw. die an den Stromabgabeleitungen befestigten Schneiden (19) aufsteckbar ist, und daß es eine Schloßöffnung (18) zum Durchtritt der ersten Welle (60) mit ihrer Ease (73) ä

aufweistο

10. Schaltschrank nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktklemmen (15, 24) und die Schneiden (19) an den Enden von elektrischen Leitern (20, 28) befestigt sind, die frei in Ausnehmungen der voneinander weggerichteten Oberflächen des Isolierstückes (10) und der Isolierwand (16) verlegt und in diesen Ausnehmungen durch Abdeckplatten (22, 107) gehalten sind.

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11. Schaltschrank nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zutrittsöffnungen (17) zu den Schneiden (19) um die Schloßöffnung (18) angeordnet sind und daß die Abdeckplatte (22) einen zur Schloßöffnung konzentrischen Vorsprung (23f 120) trägt, in den die schraubengangförmige Nut (75) eingebracht ist.

12o Schaltschrank nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen die Schloßöffnung (18) gerichtete Anfang der schraubengangförmigen Nut (75) im Winkel gegen die Schloßöffnung versetzt ist, so daß eine senkrecht zur Welle stehende, sektorförmige Fläche (76) als Anschlag für die Nase (73) derart gebildet ist, daß die Schalteinheit beim Einschieben aufgefangen wird.

13o Schaltschrank nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubengangförmige Nut (75) in einer der Schloßöffnung (18) abgewandten Vertiefung (8.0) der Oberfläche des Vorsprunges (23, 120) endet und daß die Länge der Welle (60), gerechnet von ihrem Beginn, an der Stirnwand (31) bis zur Nase (73), etwas kürzer bemessen ist, als der Abstand zwischen dem Boden der Vertiefung (80) und der Stirnfläche (31).

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14ο Schaltschrank nach Anspruch 6, 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkweg der !Fase (73) über die Vertiefung (80) der Drehbewegung der Welle (60) entspricht, die zur Schließung bzw· Öffnung der Hilfsstromkreise über die Stecker (83) und die Buchsen (50) führte