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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltersicherungseinheit mit einem Gehäuse, in das ein Sicherungseinsatz einsetzbar ist, sowie ein mehrpoliges Schaltersicherungssystem, das mehrere solcher Schaltersicherungseinheiten umfasst.
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Solche Sicherungsschalter werden in mannigfaltigen Ausführungen sowohl zur elektrischen Absicherung in Gebäuden und Wohnungen als auch zur elektrischen Absicherung von Maschinen oder Produktionsanlagen eingesetzt.
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Eine solche Schaltersicherungseinheit ist beispielsweise aus der
DE 199 56 295 C1 bekannt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schaltersicherungseinheit zur Verfügung zu stellen, die erhöhte Anforderungen an die Sicherheit und die Kennzeichnung der Schaltersicherungseinheit erfüllt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schaltersicherungseinheit gemäß Anspruch 1 sowie ein Schaltersicherungssystem gemäß Anspruch 14 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 13 betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit, der Anspruch 15 betrifft eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltersicherungssystems.
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Gemäß der Erfindung umfasst die Schaltersicherungseinheit ein Gehäuse mit einem Aufnahmeschacht, in das ein Sicherungshalter zur Aufnahme eines Sicherungseinsatzes einsetzbar ist, oder alternativ einen Aufnahmeschacht umfasst, in den direkt ein Sicherungseinsatz einsetzbar ist. Der Aufnahmeschacht ist über eine Öffnung an einer Oberseite des Gehäuses zugänglich, so dass der Sicherungshalter, oder alternativ ein Sicherungseinsatz direkt, in den Aufnahmeschacht eingesetzt werden kann.
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Die Schaltersicherungseinheit umfasst ferner einen Schaltknebel, der zwischen einer EIN-Schaltstellung und einer AUS-Schaltstellung hin- und herbewegbar ist, wobei der Schaltknebel ein Deckelsegment und ein Scharniersegment aufweist.
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Das Deckelsegment deckt, in der EIN-Schaltstellung des Schaltknebels, die Öffnung an der Oberseite des Gehäuses ab, bevorzugt vollständig, während sich, in der EIN-Schaltstellung des Schaltknebels, das Scharniersegment in das Innere des Gehäuses erstreckt.
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Die Schaltersicherungseinheit umfasst ferner eine Pleuelstange zur Steuerung eines Schaltkontaktes und einen Mitnehmer zur Betätigung der Pleuelstange.
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Der Mitnehmer ist so an dem Schaltknebel angeordnet, dass sich der Mitnehmer zwischen dem Scharniersegment, oder zumindest einem Teil des Scharniersegments, einerseits und einem Bereich der Oberseite des Gehäuses andererseits befindet, der, wenn sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet, nicht oder zumindest weitgehend nicht oder zumindest nicht vollständig von dem Deckelsegment des Schaltknebels abgedeckt ist. Bevorzugt werden mindestens 80% der Oberfläche des Gehäuses, besonders bevorzugt 90% der Oberfläche des Gehäuses nicht von dem Deckelsegment des Schaltknebels abgedeckt, wenn sich dieser in der EIN-Schaltung befindet.
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Diese vorteilhafte Ausgestaltung des Schaltknebels hat den Vorteil, dass einerseits der Aufnahmeschacht für den Sicherungshalter vollständig von dem Deckelsegment abgedeckt werden kann, wenn sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet, so dass nicht versehentlich ein Nutzer in den Aufnahmeschacht oder an den Sicherungshalter bzw. den Sicherungseinsatz greifen kann, während auf der anderen Seite alle weiteren Elemente des Schaltknebels, insbesondere das Scharniersegment, im Inneren des Gehäuses verlaufen, so dass diese weder manipuliert werden, noch versehentlich einer externen Kraft ausgesetzt werden können, die gegebenenfalls zu einer Beschädigung des Schaltknebels führt.
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Entgegen der im Stand der Technik bekannten Ausgestaltung eines solchen Schaltknebels verläuft das Scharniersegment nicht nur im Inneren des Gehäuses, sondern auch, relativ zur Oberseite des Gehäuses, hinter einem Mitnehmer (oder, relativ zur Oberseite des Gehäuses, weiter innen oder weiter von der Oberseite des Gehäuses entfernt als der Mitnehmer) zur Betätigung der Pleuelstange, so dass zum einen die Mechanik des Schaltknebels vorteilhafterweise im Inneren des Gehäuses konzentriert ist, ferner keine Teile des Schaltknebels, oder zumindest nahezu keine Teile des Schaltknebels, die nicht für die Abdeckung des Aufnahmeschachtes benötigt werden, in der EIN-Schaltstellung des Schaltknebels außerhalb des Gehäuses verlaufen.
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Dies hat insbesondere den weiteren Vorteil, dass die Oberseite des Gehäuses nicht durch Elemente des Schaltknebels abgedeckt ist, wenn sich dieser in der EIN-Schaltstellung befindet, so dass diese Bereiche der Oberseite des Gehäuses für eine Kennzeichnung und Beschriftung der Schaltersicherungseinheit verwendet werden können.
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Diese Beschriftung bzw. Kennzeichnung ist daher sehr gut zu sehen, wenn sich die Schaltersicherungseinheit in ihrer Betriebsposition befindet, d. h. wenn sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet, ferner ist sichergestellt, dass die Beschriftung bzw. Kennzeichnung an dem Gehäuse der Schaltersicherungseinheit selbst vorgesehen ist, nicht an dem Schaltknebel selbst, der beispielsweise durch äußere Krafteinwirkungen, leichter zu beschädigen oder zu zerstören ist als das Gehäuse selbst.
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Die Kennzeichnung der Schaltersicherungseinheit ist daher dauerhaft gesichert, selbst bei teilweiser Beschädigung der empfindlicheren Elemente, wie beispielsweise des Schaltknebels, was insbesondere im Falle von Fehlfunktionen oder Fehlbedienungen, die zu einer teilweisen Beschädigung der Vorrichtung führen könnten, von großer Bedeutung ist.
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Ein weiterer Vorteil der besonderen Ausgestaltung des Schaltknebels und insbesondere des Scharniersegments, das direkt in das Innere des Gehäuses geführt wird, ist, dass Teile des Scharniersegments gleichzeitig dazu verwendet werden können, den Sicherungshalter zur Aufnahme eines Sicherungseinsatzes, oder alternativ den Sicherungseinsatz selbst, in seiner Betriebsposition zu sichern, so dass durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung eine überraschende Doppelfunktion erzielt wird, ohne dass weitere, komplexe oder zusätzliche Elemente vorgesehen sein müssen, was die Herstellungskosten und auch die Anfälligkeit der Bedienung erhöhen würde.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das Scharniersegment des Schaltknebels an einem Ende des Deckelsegments, in einem ersten Bereich in einem Winkel von etwa 90° +/– 10° relativ zur Oberfläche des Deckelsegments von dem Deckelsegment aus in Richtung des Gehäuseinneren. Das Scharniersegment erstreckt sich daher in etwa in einem rechten Winkel von dem Deckelsegment in das Innere des Gehäuses, wobei dies für einen ersten Bereich im unmittelbaren Anschluss an das Deckelsegment gilt, während nachfolgend das Scharniersegment von dieser Richtung abweichen kann, bevorzugt insbesondere im Wesentlichen bogenförmig verläuft, wobei bevorzugt das Scharniersegment so ausgebildet ist, dass es den Mitnehmer, auf der Innenseite, zumindest teilweise umfasst. Bevorzugt folgt das Scharniersegment in einem weiten Bereich im Wesentlichen den Außenkonturen des Mitnehmers.
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Diese Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass das Scharniersegment direkt im Inneren des Gehäuses verläuft, daher, in der EIN-Schaltstellung, von außen nicht angreifbar ist und somit Beschädigungen vermieden werden, andererseits wird durch die Anordnung mit dem Mitnehmer eine sehr kompakte Vorrichtung zur Verfügung gestellt.
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Ferner bevorzugt ist das Deckelsegment des Schaltknebels so ausgebildet, dass es sich zwar über die gesamte Öffnung an der Oberseite des Gehäuses erstreckt, bis an die seitlichen Grenzen der Öffnung, so dass ein Hineingreifen in den Aufnahmeschacht vermieden wird, wenn sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet, das Deckelsegment sich aber nicht oder, wenn überhaupt, nur in sehr geringem Maße über die weiteren Bereiche der Oberseite des Gehäuses erstreckt, damit die Oberseite des Gehäuses ansonsten möglichst vollständig für eine Kennzeichnung zur Verfügung steht. Bevorzugt überragt das Deckelsegment die Oberseite des Gehäuses nur im Bereich der Grenzen der Öffnung des Aufnahmeschachts, wobei bevorzugt maximal 20%, besonders bevorzugt maximal 10% der Gesamtfläche der Oberseite des Gehäuses durch das Deckelsegment des Schaltknebels abgedeckt ist, wenn sich der Schaltknebel EIN-Schaltstellung befindet.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Deckelsegment auch so ausgebildet und dimensioniert sein, dass es sich, in der EIN-Schaltstellung des Schaltknebels, innerhalb der äußeren Grenzen der Öffnung an der Oberseite des Gehäuses oder des Aufnahmeschachts befindet, sodass die Oberseite des Gehäuses gar nicht von dem Deckelsegment abgedeckt wird, wenn sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet.
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Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Schaltersicherungseinheit bzw. ein Schaltersicherungssystem auch eine Abdeckung, häufig als Schalttafelabdeckung bezeichnet, wobei diese Schalttafelabdeckung bevorzugt einen Großteil des Gehäuses, insbesondere die Bereiche, in denen die Anschlusskontakte vorgesehen sind, abdeckt, so dass nur ein oberer Teil des Gehäuses über die Schalttafelabdeckung hinausragt.
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Unter der Oberseite des Gehäuses ist im Sinne dieser Erfindung insbesondere der Bereich des Gehäuses zu verstehen, in dem sich die Öffnung des Aufnahmeschachts befindet. Bevorzugt werden insbesondere die Flächen des Gehäuses, in denen die Anschlusskontakte vorgesehen sind, oder die Flächen und Seiten des Gehäuses, die nicht in einer Ebene mit der Seite des Gehäuses liegen, in der die Öffnung für den Aufnahmeschacht vorgesehen ist, nicht als Oberseite des Gehäuses angesehen, zumal sie typischerweise unterhalb der oben erwähnten Abdeckung oder Schalttafelabdeckung liegen, wenn sich die Schaltersicherungseinheit in ihrem betriebsbereiten Einbauzustand befindet.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der Schaltknebel, in einer Ebene senkrecht zu einer Schwenkachse, eine im Wesentlichen S-förmige Ausgestaltung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Schaltknebel so ausgebildet, dass das Deckelsegment eine Breite, in einer Richtung parallel zu einer Schwenkachse des Schaltknebels, aufweist, die größer ist als eine Breite des Scharniersegments in der gleichen Richtung.
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Dies hat den Vorteil, dass der Schaltknebel auf der einen Seite ausreichend dimensioniert ist, um in der EIN-Schaltstellung die Öffnung des Aufnahmeschachts abzudecken, zum anderen jedoch, insbesondere im Bereich des Scharniersegments, Gewicht gespart wird, was zu einer merklichen Reduzierung der Gesamtkosten der Schaltersicherungseinheit und der einzelnen Elemente führt, da die Kosten bei den verwendeten Kunststoffmaterialien sehr stark von dem Gesamtgewicht abhängen.
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Ferner wird durch die geringere Breite des Scharniersegments sichergestellt, dass innerhalb des Gehäuses ausreichend Platz für weitere Funktionselemente ist, insbesondere kann eine Pleuelstange dadurch besonders vorteilhaft an dem Scharniersegment vorbeigeführt werden, so dass insgesamt eine sehr kompakte Vorrichtung, insbesondere mit einem schmalen Gehäuse, zur Verfügung gestellt werden kann, ohne die Funktion der Schaltersicherungseinheit zu beeinträchtigen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der Schaltknebel selbst und bevorzugt auch der Mitnehmer aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, während die Pleuelstange aus einem Metall besteht. Dies hat den Vorteil, dass die Pleuelstange, die an oder in dem Mitnehmer geführt ist, mit geringer Reibung betätigt werden kann, was auch dazu führt, dass entsprechende Führungsnuten in dem Mitnehmer und/oder dem Gehäuse, das ebenfalls bevorzugt aus Kunststoff hergestellt ist, klein oder mit wenig Spielraum für die Pleuelstange dimensioniert werden können, was ebenfalls zu einer kompakten Ausführungsform führt. Darüberhinaus können Abnutzungerscheinungen verringert und damit die Lebensdauer des Gesamtsystems erhöht werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform sind das Gehäuse und die Pleuelstange so ausgebildet und angeordnet, dass die Pleuelstange in einer Führungsvorrichtung, bevorzugt einer Nut, läuft, die aus Kunststoff besteht, und die in dem Gehäuse insbesondere an oder selbst ausgebildet ist. Neben der bereits oben erwähnten Verminderung der Reibung aufgrund der Wahl der Materialien wird dadurch, dass die Nut an dem Gehäuse ausgebildet ist, sichergestellt, dass die Kräfte, die durch den Schaltkontakt, der federbelastet ist, auf die Pleuelstange ausgeübt werden, nicht oder nur in geringem Maße auf den Mitnehmer und/oder den Schaltknebel weitergegeben werden, sondern auf das stabilere Gehäuse. Auch dadurch werden mögliche Beschädigungen und Abnutzungserscheinungen vermieden, insbesondere kann dadurch ermöglicht werden, dass der Schaltknebel selbst sowie seine Lagerung nicht so groß dimensioniert werden müssen, was erneut Kosten spart, ohne dass Abschläge im Hinblick auf die Sicherheitsaspekte oder auf die Lebenszeit des Systems hingenommen werden müssen.
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Bevorzugt ist der Mitnehmer einstückig mit dem Schaltknebel ausgebildet, was eine vereinfachte Herstellung ermöglicht, ferner mögliche Abnutzungserscheinungen verringert.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Vorspannvorrichtung, oder auch Rückführvorrichtung für den Schaltknebel, vorgesehen, die so ausgebildet ist, dass der Schaltknebel, wenn er sich nicht in seiner EIN-Schaltstellung oder seiner AUS-Schaltstellung befindet, automatisch in die EIN-Schaltstellung oder die AUS-Schaltstellung bewegt wird, wenn keine Kraft mehr auf ihn ausgeübt wird. Diese Vorspannvorrichtung ist insbesondere so ausgerichtet, dass sie auch unabhängig von dem Schaltkontakt oder der Wirkung der Federelemente des Schaltkontaktes wirkt. Die Vorspannvorrichtung arbeitet daher unabhängig von eventuellen Federvorrichtungen des Schaltkontaktes und auch dann, wenn beispielsweise aufgrund der Ausgestaltung des Mitnehmers, eine Verstellung des Schaltknebels aus seiner EIN-Schaltstellung oder seiner AUS-Schaltstellung um einen gewissen Winkelbetrag nicht oder noch nicht irgendwelche Auswirkungen auf den Schaltkontakt oder die Position der Elemente des Schaltkontaktes ausübt.
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Eine solche Vorspannvorrichtung umfasst bevorzugt zwei miteinander wechselwirkende Führungselemente, und je nach Ausgestaltung der entsprechenden Führungselemente kann bestimmt werden, ab welcher Winkelposition zwischen den Schaltstellungen des Schaltknebels der Schaltknebel entweder in seiner EIN-Schaltstellung oder in seine AUS-Schaltstellung bewegt wird.
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Eine solche Vorspannvorrichtung umfasst ferner bevorzugt eine Federvorrichtung, so dass diese Funktion unabhängig von der Pleuelstange und dem Schaltkontakt sichergestellt wird, d. h. die oben beschriebene Funktion wird zur Verfügung gestellt, ohne Federelemente der Schaltvorrichtung selbst zu verwenden. Ab einer gewissen Position des Schaltknebels wirken bei einer üblichen Ausführungsform die Federvorrichtung der Vorspannvorrichtung und eventuelle Federvorrichtungen des Schaltkontaktes zusammen.
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Besonders bevorzugt ist das Scharniersegment des Schalthebels so ausgebildet und angeordnet, dass es, wenn sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet, einen in den Aufnahmeschacht eingesetzten Sicherungshalter und/oder einen Sicherungseinsatz in seiner bzw. ihrer Betriebsposition sichert. Dies kann insbesondere durch die geometrische Ausgestaltung und die Dimensionierung des Scharniersegments selbst sichergestellt werden.
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Besonders bevorzugt ist das Scharniersegment so ausgestaltet und dimensioniert, dass es sich, wenn der Schaltknebel von seiner AUS-Schaltstellung in seine EIN-Schaltstellung bewegt wird, immer weiter in Richtung des Aufnahmeschachts erstreckt, so dass in den Fällen, dass sich der Sicherungshalter oder ein Sicherungseinsatz zwar in dem Aufnahmeschacht aber noch nicht in seiner richtigen Position befinden sollte, der Sicherungshalter und/oder der Sicherungseinsatz durch die Bewegung des Schaltknebels in seine Betriebsposition geführt bzw. gedrückt wird, wobei der Sicherungshalter und/oder der Sicherungseinsatz in seiner Betriebsposition gesichert ist, wenn sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet.
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Bevorzugt umfasst das Deckelsegment an seinen Seitenwänden oder zumindest an einer seiner Seitenwände eine Längsnut, wobei es sich bei der Längsnut um eine Vertiefung in der Seitenwand oder um eine Durchgangsöffnung handeln kann. Diese Längsnut erstreckt sich bevorzugt über mindestens 40% der Gesamtlänge des Deckelsegments, besonders bevorzugt über mindestens 50% oder sogar mindestens 60%.
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Hierdurch wird es ermöglicht, dass Verbindungselemente eingesetzt werden, die, bei einem mehrpoligen Schaltersicherungssystem, die Schaltknebel miteinander koppeln, so dass diese nur gemeinsam zwischen ihren Schaltstellungen bewegt werden können.
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Die Ausgestaltung als Längsnut dient insbesondere dazu, die Kräfte bei der Übertragung gleichmäßig zu verteilen, so dass keine punktuellen Kräfte auftreten und sämtliche Elemente kleiner dimensioniert werden können, gleichzeitig jedoch eine ausreichende Stabilität gewährleistet ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Schaltersicherungssystem mit mehreren Schaltersicherungseinheiten, wie sie oben beschrieben worden sind, insbesondere mit drei Schaltersicherungseinheiten, um ein mehrpoliges, insbesondere drei-poliges Gesamtsystem zur Verfügung zu stellen.
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Bevorzugt umfasst ein solches System Verbindungselemente, die zwischen den Deckelsegmenten der Schaltknebel der einzelnen Schaltersicherungseinheiten eingesetzt und mit diesen verbunden oder gekoppelt werden können. Die Verbindungselemente umfassen, bevorzugt an einer Seitenwand, einen Vorsprung, der sich in einer Längsrichtung erstreckt, wobei die Form und die Länge des Vorsprungs den Formen der Längsnuten an den Seitenwänden der Deckelsegmente entspricht, sodass die Vorsprünge in die entsprechenden Nuten eingesetzt werden können. Aufgrund der Längserstreckung der Nuten wird insbesondere sichergestellt, dass eine gleichmäßige Kraftübertragung und nicht eine punktuelle Kraftübertragung sichergestellt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Verbindungselemente Nuten oder Durchgangsöffnungen aufweisen, die sich in einer Längsrichtung erstrecken, während die zugehörigen Deckelsegmente der Schaltknebel entsprechende Vorsprünge aufweisen, die sich in einer Längsrichtung erstrecken.
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Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Beschreibung der Ausführungsformen, die in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt sind, noch deutlicher werden:
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1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit, bei der sich der Schaltknebel in seiner EIN-Schaltstellung befindet;
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2 zeigt die in 1 gezeigte Ausführungsform der Schaltersicherungseinheit, bei der sich der Schaltknebel in seiner AUS-Schaltstellung befindet,
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit, bei der sich der Schaltknebel in seiner AUS-Schaltstellung befindet und bei der ein Sicherungshalter entnommen worden ist,
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4 zeigt perspektivisch einige Elemente einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit,
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5 zeigt perspektivisch einige Elemente einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit,
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6 zeigt eine Ansicht auf eine Ausführungsform einer Gehäusehälfte einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit;
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7 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform eines Schaltersicherungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung; und
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8 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform eines Verbindungselements.
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Die 1 und 2 zeigen Querschnittsansichten einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltersicherungseinheit 100, wobei 1 die Schaltersicherungseinheit 100 in einem Zustand zeigt, bei dem sich ein Schaltknebel 200 in seiner EIN-Schaltstellung befindet, während 2 die Schaltersicherungseinheit 100 in einem Zustand zeigt, bei dem sicher der Schaltknebel 200 in seiner AUS-Schaltstellung befindet.
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Die Schaltersicherungseinheit 100 umfasst ein Gehäuse 120, wobei das Gehäuse eine Oberseite 122 aufweist, die für eine Kennzeichnung der Schaltersicherungseinheit 100 vorgesehen ist.
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Ein Sicherungshalter 400 mit einem Sicherungseinsatz 420 ist in einem Aufnahmeschacht (128, siehe 3) eingesetzt, wobei, wie in 3 ersichtlich, der Aufnahmeschacht 128 über einer Öffnung 124 in der Oberseite des Gehäuses 120 eingesetzt werden kann, wenn sich der Schaltknebel 200 in seiner AUS-Schaltstellung befindet, wie es auch in 3 gezeigt ist.
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Der Schaltknebel 200 umfasst ein Deckelsegment 220 und ein Scharniersegment 240. Wie insbesondere in 1 und 2 erkennbar, ist das Deckelsegment 220 so ausgebildet, dass es, wenn sich der Schaltknebel 200 in seiner EIN-Schaltstellung befindet, die Öffnung 124 an der Oberseite des Gehäuses 120 vollständig abdeckt oder überragt, siehe insbesondere 1, während sich das Scharniersegment 240, von einem Ende des Deckelsegments 220 ausgehend, in das Innere des Gehäuses 120 erstreckt, wenn sich der Schaltknebel 200 in seiner EIN-Schaltstellung befindet, wie insbesondere in 1 deutlich ersichtlich ist.
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Wie ebenfalls gut in 1 ersichtlich, erstreckt sich das Scharniersegment 240 in das Innere des Gehäuses in einer Weise, dass sich ein Mitnehmer zur Betätigung einer Pleuelstange, der bei dieser Ausführungsform einstückig mit dem Schaltknebel 200 ausgebildet ist, zwischen Scharniersegment 240 und einer Oberseite 122 des Gehäuses befindet.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Scharniersegment 240 vollständig im Inneren des Gehäuses 120 angeordnet ist, so dass es geschützt liegt, wenn sich der Schaltknebel 200 in seiner EIN-Schaltstellung befindet, so dass Beschädigungen vermieden werden können, während gleichzeitig die Oberseite 122 des Gehäuses 120 für Kennzeichnungen frei bleibt, die für den Nutzer sichtbar sind, wenn sich der Schaltknebel 200 in seiner EIN-Schaltstellung befindet.
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Die Schaltersicherungseinheit 100 umfasst, wie im Stand der Technik üblich, Anschlusskontakte 320 sowie eine Kontaktvorrichtung 300, deren Funktionsweise jedoch im Prinzip bekannt ist und auf die daher nicht im weiteren Detail eingegangen wird. Teile der Kontaktvorrichtung 300 und die Zusammenwirkung mit dem Schaltknebel 200 werden jedoch anhand der 4 und 5 nachfolgend noch näher erläutert werden.
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In 2 ist zusätzlich schematisch eine Abdeckung 500, häufig auch als Schalttafelabdeckung bezeichnet, dargestellt, die, in einem eingebauten Zustand der Schaltersicherungseinheit oder eines Schaltersicherungssystems, vorgesehen sein kann.
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Wie in 2 ersichtlich, deckt eine solche Abdeckung 500, oder auch Schalttafelabdeckung, weite Bereiche des Gehäuses der Schaltersicherungseinheit 100 ab, wobei nur der obere Bereich der Schaltersicherungseinheit 100 oberhalb der Schalttafelabdeckung 500 liegt, insbesondere der Schaltknebel 200, der durch den Benutzer bedient werden muss, sowie die Oberseite 122 des Gehäuses.
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Die 4 und 5 zeigen perspektivische Ansichten einiger Teile der Schaltersicherungseinheit 100, insbesondere des Schaltknebels 200 und der Kontaktvorrichtung 300, wobei der Schaltknebel 200 über einen Mitnehmer 260 und eine Pleuelstange 320 funktionsmäßig mit der Kontaktvorrichtung 300 gekoppelt ist.
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In den 4 und 5 wird insbesondere die vorteilhafte Form des Schaltknebels 200 mit seinem Deckelsegment 220 und seinem Scharniersegment 240 deutlich.
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Bei dieser Ausführungsform ist ein Mitnehmer 260 einstückig mit dem Schaltknebel 200 verbunden, wobei der Schaltknebel 260 über die Pleuelstange 320 die Kontakvorrichtung 300 steuert bzw. betätigt.
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Wie insbesondere in 5 gut ersichtlich, befindet sich ein Teil der Pleuelstange 320 in einer Ausnehmung 262 des Mitnehmers 260, was zur Folge hat, dass in dem Falle, dass der Schaltknebel 200 aus seiner in 5 gezeigten AUS-Schaltstellung in die EIN-Schaltstellung bewegt wird, zumindest anfänglich, für einen vorbestimmten Winkelbereich, keine Kraft auf die Pleuelstange 320 ausgeübt wird, die dazu führen würde, dass die Kontaktvorrichtung 300 geschaltet wird.
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Wie insbesondere in 4 ersichtlich, umfasst die Schaltersicherungseinheit 100 eine Vorspannvorrichtung 600 mit einem ersten Führungselement 610, einem zweiten Führungselement 620 und einer Federvorrichtung 630.
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Das erste Führungselement 610 ist, bei dieser Ausführungsform, fest mit dem Schaltknebel verbunden, in jedem Fall jedoch rotationsfest an dem Schaltknebel 200 befestigt. Das zweite Führungselement 620, das mit dem ersten Führungselement 610 in Eingriff steht, ist rotationsfest mit dem Gehäuse 120 verbunden, wobei die Federvorrichtung 630 das zweite Führungselement 620 in Richtung auf das erste Führungselement 610 drückt, sodass diese beiden Führungselemente 610, 620 immer in Eingriff stehen.
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Aufgrund der Gestaltung der Kontaktflächen zwischen den Führungselementen 610 und 620 wird sichergestellt, dass, aufgrund der Federbelastung durch die Federvorrichtung 630, der Schaltknebel bis zu einer vorbestimmten Winkelposition von der EIN-Schaltstellung entfernt automatisch in seiner EIN-Schaltstellung gedrückt wird, wenn vom Nutzer keine Kraft auf den Schaltknebel 200 ausgeübt wird, während der Schaltknebel automatisch in seiner AUS-Schaltstellung gedrückt wird, wenn er sich in einer Winkelposition befindet, die weiter als die vorbestimmte Winkelposition von der EIN-Schaltstellung entfernt liegt, wenn vom Nutzer keine Kraft auf den Schaltknebel ausgeübt wird.
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Insbesondere bei einer anfänglichen Bewegung des Schaltknebels 200 aus seiner EIN-Schaltstellung heraus oder aus seiner AUS-Schaltstellung heraus, wird, wie oben erläutert, die Kontaktvorrichtung 300 noch nicht betätigt bzw. beeinflusst, sodass auch die Federvorrichtung der Kontaktvorrichtung 300 noch keinen Einfluss auf die Stellung des Schaltknebels 200 ausübt. Die Vorspannvorrichtung stellt daher sicher, dass auch in diesen Bereichen, in denen die Federelemente der Kontaktvorrichtung 300 noch nicht wirken, der Schaltknebel automatisch in seine AUS-Schaltstellung oder in seine EIN-Schaltstellung gedrückt wirkt, wenn vom Nutzer keine Kraft auf ihn ausgeübt wird.
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In den 4 und 5 ist ferner gut sichtbar, dass das Deckelsegment 220 des Schaltknebels 200 an seinen Seitenwänden Längsschlitze 226 aufweist, die dazu dienen, bei Schaltersicherungssystemen, die mehrere Schaltersicherungseinheiten umfassen, die Schaltknebel mittels eines Verbindungselements miteinander zu koppeln, was insbesondere im Zusammenhang mit den 7 und 8 nachfolgend beschrieben werden wird.
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6 zeigt eine Draufsicht auf eine Hälfte eines Gehäuses 120, wobei in 6 deutlich ersichtlich ist, dass an dem Gehäuse eine Führung für die Pleuelstange 320 (siehe 4 und 5), gebildet wird. Das Ende der Pleuelstange 320 läuft daher insbesondere im Bereich der Führung 134, wobei ein Vorsprung 132 vorgesehen ist, der dazu dient, dass die Pleuelstange 320, die durch die Federvorrichtung der Kontaktvorrichtung 300, je nach Betriebsstellung, mit einer deutlichen Kraft beaufschlagt wird, gegen den Vorsprung 132 gedrückt wird, so dass die übertragenen Kräfte von dem Vorsprung 132 an dem Gehäuse aufgenommen werden.
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Dadurch wird sichergestellt, dass nicht Kräfte von Federelementen der Kontaktvorrichtung 300 auf den Schaltknebel 200 oder Elemente davon übertragen werden, oder zumindest sichergestellt, dass diese Kräfte reduziert werden, was dazu führt, dass der Schaltknebel 200 entlastet wird.
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7 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform eines Schaltersicherungssystems 700, das als 3-polyiges Schaltersicherungssystem 700 ausgebildet ist und daher 3 Schaltersicherungseinheiten 100 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Wie gut in 7 ersichtlich, befinden sich alle Schaltknebel der Schaltersicherungseinheiten 100 in ihrer EIN-Schaltstellung, wobei die Schaltknebel darüber hinaus mit jeweils einem Verbindungselement 720, siehe 8, verbunden sind.
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Wie in 8 gezeigt, ist das Verbindungselement 720 so ausgebildet, dass es in verbleibende Lücke zwischen zwei Deckelsegmenten 220 der jeweiligen Schaltersicherungseinheit passt, wobei das Verbindungselement 720 an seinen Seitenwänden jeweils einen länglichen Vorsprung 722 aufweist, der in die zugehörigen Längsnuten (226, siehe 4 und 5) eingesetzt werden kann.
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Dadurch werden die Schaltknebel 200 der Schaltersicherungseinheiten 100, insbesondere die Deckelsegmente 220, miteinander gekoppelt, sodass alle Schaltknebel nur gemeinsam bewegt werden können.
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Die Erstreckung des Vorsprungs 722 und der zugehörigen Nuten 226 in Längsrichtung, und bei dieser Ausführungsform senkrecht zu einer Rotationsachse des Schaltknebels 200, sorgt dafür, dass die Kräfte über einen verlängerten Bereich des gesamten Deckelsegments 220 verteilt werden und nicht punktförmig auftreten. Dies sorgt dafür, dass die Kräfte gleichmäßig auf den Schaltknebel 200 oder insbesondere das Deckelsegment 220 verteilt werden, sodass die Belastungen gering gehalten werden und mögliche Beschädigungen vermieden werden.
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Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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