DE2717114C2 - Antriebsaufsatz zur elektrischen Verriegelung für einen Leistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsaufsatz zur

elektrischen Verriegelung für einen Leistungsschalter mit einem vom Antrieb betätigten Hilfsschalter, der im

ίο elektrischen Verriegelungskreis liegt, insbesondere mit einem Schalthebel mit drei Schaltstellungen, einer Einschaltstellung, einer Ausschaltstellung und einer dazwischenliegenden Auslösestellung.

Aus dem Katalog »Niederspannungs-Schaltgeräte der Firma Conti Elektro«, Abschnitt 10, ist ein Leistungsschalter CL bekannt. Im Bild aus Seite 10.9 ist ein auf diesem Leistungsschalter aufgebauter Antriebsaufsatz (Motorantrieb Ϊ) zu erkennen. Dieser Antriebsaufsatz trägt Hilfsschalter (Endschalter des Motoran- triebs 2), außerdem können vom Antrieb gesteuerte Hilfsschalter (Relativkontakte 3) angefügt werden. Gemäß Seite 10.5 des Katalogs, unterstes Bild können Relativkontakte auch bei Handantrieb verwendet werden. In Kombination mit von der Schaltwelle gesteuerten Hilfsschaltern (zweitunterstes Bild) kann die elektrische Verriegelung im oben angegebenen Sinne erfolgen.

Schalter mit in den Schalter integrierten Hilfskontakten sind auch bereits bekannt, es sei auf die DE-OS

3') 24 19 038 hingewiesen. Die dort dargestellten Hilfskontakte sind zur elektrischen Verriegelung des Schalters geeignet.

Nachteilig bei dem aus dem Katalog bekannten Antriebsaufsatz ist sein außerordentlich komplizierter Aufbau. Außerdem können mit dem bekannten Aufsatz die üblichen in großer Zahl bereits installierten Leistungsschalter nicht in der Form erweitert werden, daß ein normaler, durch einen Schalthebel mit drei Schaltstellungen (Einschaltstellung, Ausschaltstellung und dazwischenliegende Auslösestellung) gebildeter Leistungsschalter elektrisch verriegelbar wird.

Im Gegensatz zur DE-OS 24 19 038, wo die elektrische Verriegelung in den Schalter selbst integriert ist, ist der aus dem Katalog bekannte Schalter aus zwei getrennt voneinander gefertigten Einheiten gebildet, jedoch sind diese Einheiten in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, so daß auch der aus dem Katalog bekannte Schalter letztlich eine in den Schalter selbst integrierte elektrische Verriegelung besitzt.

Aus fertigungstechnischen Gründen und auch wegen der Lagerhaltung ist es in bestimmten Anwendungsbereichen jedoch viel günstiger, den Verriegelungsteil und den eigentlichen Leistungsschalter als auch gehäusemä-Big getrennte Einheiten auszuführen, weil es dadurch möglich wird, zum einen bereits im Handel erhältliche Leistungsschalter in einfacher Weise derart zu erweitern, daß sich eine elektrische Verriegelung ergibt, zum anderen es nicht mehr erforderlich ist, eine große Palette von Leistungsschaltern für verschiedene Leistungen einmal ohne elektrische Verriegelung und einmal mit elektrischer Verriegelung zu produzieren, da je nach Bedarf der Leistungsschalter ohne dais aufgesetzte Zusatzteil oder mit Zusatzteil benutzt werden kann.

Die gehäusemäßige Trennung von Verriegelung und eigentlichem Leistungsschalter ergibt noch den Vorteil, daß wegen der im eigentlichen Leistungsschalter nicht

benötigten Verriegelung das Gehäuse kleiner gehalten werden kann, was bei Anwendungsfällen ohne Verriegelung günstig ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Antriebsaufsatzes der eingangs genannten Art, der die oben aufgeführten Nachteile nicht mehr aufweist und insbesondere es möglich macht, be-eits im Handel befindliche Leistungsschalter in einfacher Weise durch Aufsetzen eines die Verriegelung enthaltenden Gehäuses so zu erweitern, daß sich ein verriegelbarer Leistungsschalter ergibt Gleichzeitig sollte der Aufsatz verhältnismäßig einfach und robust und dadurch zuverlässig aufgebaut sein. Schließlich sollte er bei Bedarf auch die Möglichkeit eröffnen, einen Schalter mit Kipphebelantrieb zu einem Schalter mit Drehhebel- ι < antrieb umzuwandeln.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß der Hilfsschalter von einer Nockenfläche eines in einer Gleitlagerung gehaltenen Nockenschiebers betätigbar ist, der über mehrere Anschlagflächen von einer vom Schalterantrieb bewegten Nase in Eingriff genommen werden kann, wobei Nockenschieber und Nase sich gegen Federkraft so weit voneinander entfernen können, daß eine Änderung des Eingriffs der Nase je nach Stellung von Nockenschieber und Nase unter Bewegungsrichtung des Schalterantriebs stattfindet.

Durch diese Konstruktion wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst, einen üblichen Leistungsschalter mit Kipp- oder Schubhebel oder auch einen Leistungsschalter mit Drehantrieb derart in einfachster Weise zu JO erweitern, daß der Leistungsschalter eine elektrische Verriegelung erhält. Der Antriebsaufsatz selbst kann wiederum mit einem Kipp- oder auch mit einem Drehantrieb versehen sein, besonders interessant ist jedoch eine Kombination, bei der ein Leistungsschalter mit Kipphebelbetätigung durch den Antriebsaufsatz einen Antrieb erhält, der einen Drehgriff aufweist.

Die erfindungsgemäße Anordnung führt dazu, daß bei einer Betätigung des Schaltgriffes vor einer Einschaltung der Leistungsschalterkontakte erst die Hilfs-Schalterkontakte geschlossen (oder geöffnet) werden, so daß eine ansonsten aufgrund besonderer elektrischer Sicherungseinrichtungen auftretende Blockierung der Leistungsschalterbetätigung nicht auftreten kann. Außerdem können bei ausgelöstem Leistungsschalter auch die Hilfsschaltkreise spannungslos gemacht werden, was in vielen Fällen zweckmäßig oder sogar vorgeschrieben ist, ohne daß dadurch wiederum wegen der Sicherungseinrichtungen die Betätigung des Leistungsschalter behindert wäre.

In den Unteransprüchen werden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beansprucht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht von unten auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs und

Fig. 2 eine Schnittansicht durch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung längs der Pfeile AB.

In F i g. 1 ist eine besonders günstige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs dargestellt. Der dargestellte Antrieb besteht aus einem Antriebsgehäuse (Gehäuse) 10, das im vorliegenden Falle auf einem Leistungsschalter 14 mittels Schrauben 16 aufgeschraubt ist. Der Leistungsschalter 14 ist mittels eines Schalterantriebs (Kipphebels) 12 betätigbar.

Bei der dargestellten Ausführungsform soll die Kipp-bzw. Translationsbewegung des Kipphebels 12 in eine in vielen Fäüen günstigere Drehbewegung umgesetzt werden. Zu diesem Zweck dient ein auf den Kipphebel 12 aufgesetztes Kupplungsstück 18, das mit einer Umfangsnut versehen ist, in die das Maul 22 eines gabelförmigen Hebels 24 eingreift. Der Hebel ist mittels eines Vierkants 26 an einer Welle 28 drehstarr befestigt. Die Welle 28 führt durch ein Lager im Gehäuse 10 nach außen und endet dort in einem — nicht dargestellten — Drehhandgriff. Durch das Zusammerupiel von Kupplungsstück 18 und Hebel 24 wird die Drehbewegung des Drehantriebs in eine Translationsbewegung umgesetzt, die den Kipphebel 12 des Leistungsschalters bewegt. Die dargestellte aus nur zwei Stücken bestehende Umlenkeinrichtung ist besonders reibarm, da die kraftübertragenden Teile stets nur eine Punkt- bzw. Schneidenberührung zueinander aufweisen.

Das Kupplungsstück 18 weist eine Nase 30 auf, die über Anschlagflächen 32,34,36 auf einen Nockenschieber 38 einwirkt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Nockenschiebers 38 befindet sich eine Nockenfläche 40, auf der die Gleitrolle 42 eines Hilfsschalters 44 gleitet. Die Nockenfläche 40 besitzt eine bestimmte Kurvenform, die je nach den zu verrichtenden Schaltfunktionen verschieden ausgebildet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt der Hilfs-Schalter 44 zwei Schaltstellungen und die Nockenfläche 40 weist zwei entsprechende Ebenen 46, 48 auf, deren Querschnittsprofil so gewählt κι, daß der Hilfs-Schaiter 44 sich jeweils in einer seiner beiden Schaltstellungen befindet, je nachdem, auf welcher Ebene die Gleitrolle 42 sich befindet.

Der Nockenschieber 38 ist parallel zu den Ebenen 46 und 48 verschieblich gelagert. Die Lagerung kann in einfacher Weise durch entsprechende Endteile 50 des Nockenschiebers 38 erfolgen, die auf Vorsprüngen 52 innerhalb des Gehäuses 10 aufliegen. Die Endteile 50 werden durch Federkräfte 54 gegen die Vorsprünge gedrückt, wobei die Federkräfte 54 von Blattfedern erzeugt werden können, die zur besseren Führung in einer Nut 56 in den Endteilen 50 gleiten.

Die Anschlagflächen 32 und 34 werden von einer im Nockenschieber 38 befindlichen Einsenkung 58 gebildet, während die dritte Anschlagfläche 36 eine Abstufung darstellt. Zwischen der Einsenkung 58 und der Abstufung befindet sich eine Gleitbahn 60, auf der die Nase 30 entlang gleiten kann. Die Tiefe der Einsenkung 58 kann wesentlich geringer gehalten werden, als die Höhendifferenz der Ebenen 46 und 48 ausmacht.

Die Anordnung der Anschlagflächen 32, 34 und 36 und damit die Länge der Gleitbahn 60 hängt davon ab, welche Stellung die Nase 30 bei den drei möglichen Positionen des Kipphebels 12 des Leistungsschalters 14 aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform kann der Kipphebel 12 die Stellungen I, A und 0 annehmen, wobei die Stellung I die Einschaltstellung und die Stellung 0 die Ausschaltstellung des Leistungsschalters ist.

Die dazwischen liegende Stellung A ist die Auslösestellung, d. h. die Stellung des Kipphebels 12, die er annimmt, wenn er durch interne Vorgänge ausgelöst wird.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Antriebs gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die folgende:

Es sei angenommen, daß sich der Leistungsschalter im ausgeschalteten Zustand befindet. Das ist die in der F i g. 1 mit durchgezogenen Linien dargestellte Stellung. In dieser Stellung befindet sich die Nase 30 an der

Anschlagfläche 36, der Nockenschieber 38 liegt an seinem unteren Anschlag. Die Gleitrolle 42 des Hilfs-Schalters 44 liegt auf der tieferen Ebene 46 auf, so daß sich der Schalter in seiner einen Schaltstellung befindet, bei der beispielsweise zwei Hilfskontakte geöffnet sind. In diesem Falle wäre eine zweipolige Abschaltung eines Hilfskreises vorgesehen, so daß der Hilfskreis potentialfrei ist. Wird jetzt der Drehgriff des Antriebs so bewegt, daß der Hebel 24 nach oben schwenkt, bewegt sich das Kupplungsstück 18 auf einer in geraden Bewegungslinie 62 nach oben. Während der Bewegung nach oben nimmt die Nase 30 den Nockenschieber 38 durch Druck auf die Anschlagfläche 36 mit, bis eine weitere Gleitbewegung aufgrund eines als Anschlag wirkenden Vorsprungs 52 nicht mehr r> möglich ist. Während dieser Bewegung des Nockenschiebers wird die Gleitrolle des Hilfs-Schalters 44 von der Ebene 46 auf die Ebene 48 angehoben, wodurch sich der Hilfs-Schalter 44 in seinem anderen Schaltzustand befindet, bei dem z. B. der Hilfsschalikreis geschlossen ist. Diese Stellung von Nockenschieber 38 und Gleitrolle 42 ist in F i g. 1 in Phantomlinien dargestellt.

Bei weiterer Bewegung der Nase 30 nach oben drückt diese den Nockenschieber 38 gegen die Federkraft 54 von sich weg, wodurch die Spitze der Nase 30 sich von 2> der Anschlagfläche 36 löst und auf der Gleitbahn 60 nach oben gleitet, bis schließlich der Kipphebel 12 seine Einschaltstellung erreicht hat, in welcher Stellung die Nase 30 des Kupplungsstückes 18 die Einsenkung 58 erreicht hat und in diese hineinspringt. Die Federkräfte so 54 können nun den Nockenschieber 38 wieder in die Ruhestellung drücken, in der die Lagerflächen 64 und 66 von Vorsprung 52 bzw. Endteil 50 aufetnanderliegen. Der Hilfs-Schalter 44 mit seiner Gleitrolle 42 ist so konstruiert, daß er die zusätzliche Auslenkung der Gleitrolle 42 während des Gleitens der Nase 30 auf der Gleitbahn 60 aufzunehmen in der Lage ist, ohne seine Schaltstellung zu ändern. Beispielsweise könnte zu diesem Zweck der Hilfsschalthebel 68, der die Gleitrolle 42 trägt, aus einer nachgiebigen Blattfeder bestehen.

Der geschilderte Bewegungsablauf ist also derart, daß der im Hiifskreis befindliche Schalter 44 eingeschaltet wird, bevor durch die Bewegung des Kipphebels 12 auch der Leistungsschalter in Einschaltstellung gelangt. Wäre dies nicht der Fall, d. h„ würde der Leistungsschalter seinen Einschaltzustand eher erreichen, als der Schalter 44 im Hilfskreis, würde sofort wieder eine Auslösung und damit Abschaltung des Leistungsschalters auftreten.

Wird durch irgendwelche Störungen, z. B. durch eine Unterbrechung im Hilfskreis, die z. B. veranlaßt wird, wenn eine Überspannung oder eine Unterspannung auftritt, oder auch durch einen Kurzschluß oder durch länger dauernde Überlastung der Leistungsschalter 14 ausgelöst, bewegt sich der Kipphebel 12 in die Stellung A. Während dieser Bewegung kann der Nockenschieber 38 der Bewegung der Nase 30 folgen, da der Bewegungsspielraum des Nockenschiebers gerade so groß gewählt ist, wie es der Bewegung der Nase von der Stellung I in die Stellung A entspricht. Die Nase 30 verbleibt also innerhalb der Einsenkung 58. Durch die Verschiebung des Nockenschiebers 38 in seine untere Anschlagstellung — siehe die ausgezogenen Linien in Fig. 1 — gelangt die Gleitrolle 42 wieder in die tiefer gelegene Ebene 46, wodurch der Hilfs-Schalter 44 in seine andere Schaltstellung gelangt, bei der beispielsweise der Hilfskreis wieder unterbrochen und potentialfrei ist.

Um den Leistungsschalter nach Auslösung wieder in die Einschaltstellung bringen zu können, muß der Kipphebel 12 zunächst in die Ausschaltstellung (0) zurückgeführt werden. Da der Nockenschieber 38 bereits in der Auslösestellung Λ ti ..τ Nase 30 am unteren Anschlag, der auch hier durch den entsprechenden Vorsprung 52 gebildet wird, anliegt, kann eine Bewegung der Nase aus der Stellung A nach unten in die Stellung; 0 nur dadurch erfolgen, daß wieder die Spitze der Nase 30 aus der Einsenkung 58 heraus und längs der Gleitbahn 60 nach unten gleitet, bis schließlich die Stellung 0 erreicht ist, bei der die Nase 30 an der Anschlagfläche 36 anliegt. Wird jetzt der Kipphebel 12 des Leistungsschalters zwecks Einschaltung des Leistungsschalters wieder nach oben bewegt, wird wie bereits geschildert, der Nockenschieber 36 wieder nach oben geführt und damit voreilend der Hilfs-Schalter 44 betätigt, wodurch vor dem Einschalten des Leistungsschalters der Hilfskreis eingeschaltet wird, so daß keine vorzekige Auslösung des Leistungsschalters während seiner Einschaltung wegen offenem Hilfskreis stattfindet.

Ist eine Umsetzung der Translationsbewegung des Kipphebels 12 in eine Drehbewegung nicht erforderlich, kann der Hebel 24 mit seiner Lagerung 28 weggelassen werden und statt dessen im Gehäuse 10 ein Schlitz vorgesehen werden, durch den ein entsprechend langer ausgeführter Kipphebel 12 nach außen führt.

Falls genormte Leistungsschalter benutzt werden sollen, wäre es auch denkbar, das Kupplungsstück 18 als auf den Kipphebel 12 fest aufzuklemmendes Teil vorzusehen, das einen durch den Schlitz nach außen reichenden Ansatz aufweist, mittels dem dann der Leistungsschalter betätigt werden kann.

Wird dagegen ein Leistungsschalter verwendet, der bereits einen Drehantrieb aufweist, könnte die Achse dieses Drehantriebs mit dem Hebel 24 verbunden werden. Alternativ könnte der Hebel 24 mit einem Nasenteil 30 versehen werden, so daß das Kupplungsstück 18 dann entfallen könnte. Die durch die Drehbewegung auftretende zusätzliche Axialbewegung wird ohne weiteres durch die Federn 54 aufgenommen.

Schließlich wäre es sogar denkbar, den Drehantrieb eines Leistungsschalters in einen Schubantrieb umzusetzen, indem für das Kupplungsstück mit seinem durch einen entsprechenden Schlitz in Gehäuse 10 hinausrei- chenden Hebel eine entsprechende Gleitlagerung im Gehäuse 10 vorgesehen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Antriebsaufsatz zur elektrischen Verriegelung für einen Leistungsschalter mit einem vom Antrieb betätigten Hilfsschalter, der im elektrischen Verriegelungskreis liegt, insbesondere mit einem Schalthebel mit drei Schaltstellungen, einer Einschaltstellung, einer Ausschaltstellung und einer dazwischenliegenden Auslösestellung, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschalter (44) von einer Nockenfläche (40) eines in einer Gleitlagerung gehaltenen Nockenschiebers (38) betätigbar ist, der über mehrere Anschlagflächen (32, 34, 36) von einer von Schalterantrieb (12) bewegten Nase (30) in Eingriff genommen werden kann, wobei Nookenschieber (38) und Nase (30) sich gegen Federkraft (54) so weit voneinander entfernen können, daß eine Änderung des Eingriffs der Nase (30) je nach Stellung von Nockenschieber (38) und Nase (30) und der Bewegungsrichtung des Schalterantriebs (12) stattfindet.

2. Antriebsauf satz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (32,34,36) von einer auf der einen Seite des Nockenschiebers (38) befindlichen Einsenkung (58) und einer Abstufung (bei 36) und die Nockenfläche (40) auf der entgegengesetzten Seite des Nockenschiebers (38) von einer aus zwei Ebenen unterschiedlichen Niveaus (46, 48) bestehenden Gleitfläche gebildet sind.

3. Antriebsaufsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenschieber (38) zwischen auf der Seite der Anschlagflächen (32, 34, 36) anliegenden unnachgiebigen Lagerflächen (64) des Antriebsgehäuses (10) und auf der Seite der Nockenfläche (40) anliegenden nachgiebigen Lagerflächen (54) gleitend gelagert ist.

4. Antriebsaufsatz narh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenschieber (38) aus einem die Anschlag- und Nockenflächen (32, 34, 36; 40) aufweisenden Mittelteil und aus die Lagerungsflächen (66) aufweisenden Endteilen (50) besteht.

5. Antriebsaufsatz nach einem der Ansprüche 2—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlagerung des Nockenschiebers (38) ein Gleiten des Schiebers zwischen zwei Stellungen ermöglicht, die den Stellungen der Nase (30) bei eingeschaltetem (I) bzw. ausgelösten (A) Leistungsschalter (14) entsprechen, wenn sich die Nase (30) in der Einsenkung (58) befindet.

6. Antriebsaufsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Gleitbahn (60) der Nase (30) auf dem Nockenschieber (38) der Länge des Bewegungsweges der Nase (30) bei Umschaltung des Leistungsschalters (14) von ausgelöstem (A) zu ausgeschaltetem (0) Zustand entspricht.

7. Antriebsaufsatz nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschalter (44) zwei Schaltstellungen besitzt und mit der Nockenfläche (40) in der Weise zusammenarbeitet, daß er sich in den beiden Endstellungen der Gleitbewegung des Nockenschiebers (38) in jeweils einer anderen Schaltstellung befindet, wobei die eine Endstellung dem eingeschalteten (I) und die andere Endstellung dem ausgelösten (A) oder dem ausgeschalteten (0) Zustand des Leistungsschalters (14) entspricht.