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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen mehrpoligen Schalter
mit Drehantrieb, insbesondere einen Trennschalter, der ein Gehäuse, dem
ein Bediengriff mit Drehknebel zugeordnet ist und das mehrere mobile
Kontaktbrücken
aufnimmt, die in einem Schieber angebracht sind, und die mit festen
Kontakten zusammenwirken, wobei der Schieber in einer Schiebebewegung über den
Knebel und ein Nockenelement mit Kern betätigt wird, wobei das Kern drehfest
mit dem Knebel verbunden ist.
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Ein
derartiger Schalter ist nach dem Dokument EP-219 570 bekannt. Infolge
der Umschaltung des Knebels von einer "Aus"-Stellung
in eine "Ein"-Stellung, wechselt
der Schieber von einer vom Knebel entfernten Stellung, in der die
Kontaktbrücken
von den festen Kontakten getrennt sind, in eine knebelnahe Stellung,
in der die Kontaktbrücken
an die festen Kontakte angelegt sind. Es scheint, dass der betroffene
Schalter, wenn er eine kleine Grösse hat,
vereinfacht werden sollte. Wünschenswert
ist die Vereinfachung des Aufbaus und des Zusammenbaus eines solchen
Schalters und die Reduzierung seiner Ausmaße.
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Zweck
dieser Erfindung ist die Vereinfachung des Aufbaus und die Erleichterung
des Zusammenbaus eines Schalters des beschriebenen Bautyps. Die
Erfindung beabsichtigt auch eine Verringerung der Höhenabmessung
und die Beibehaltung einer großen
Einsatzflexibilität.
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Erfindungsgemäß umfasst
das Nockenelement zur Gewährleistung
der Zusammenarbeit zwischen dem Kern und dem Schieber einerseits
mindestens zwei Kerben, zum Beispiel zwei Kerbenpaare, die um die
Knebel-Drehachse versetzt sind, und andererseits mindestens einen
Steuervorsprung, zum Beispiel ein Vorsprungpaar, der in der Aus-Stellung
und respektive in der Ein-Stellung am Boden der einen oder anderen
Kerbe durch die Kraft von Federn, die den Schieber belasten, angelegt
ist.
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Die
Realisierung des Schalters ist damit erheblich vereinfacht, besonders
wenn der Schieber Nuten, die entgegengesetzt zum Bediengriff offen sind,
für die
Aufnahme und Führung
der Kontaktbrücken
besitzt. Zum einen am Gehäuse
und zum anderen auf den Brücken
angelegte Kontaktdruckfedern tragen dazu bei, dass der Steuervorsprung
gegen die Kerben anliegt. Dies verringert die Abmessung des Schalters
in seiner Hauptrichtung, das heißt parallel zur Drehachse des
Knebels des Bediengriffes.
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Die
Kerben haben bevorzugt in der Hauptrichtung des Schalters parallel
zur Drehachse des Knebels eine unterschiedliche Höhe und die
Vorsprünge
und Kerben befinden sich auf dem Kern, von zylindrischer Form, und
auf einem Kopf mit Aufnahme, ebenfalls von zylindrischer Form, wobei
der Kern und der Kopf etwa den gleichen Durchmesser aufweisen.
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Die
vorne und hinten am Schalter in der Hauptrichtung zugänglichen
Anschlussklemmen können
vorteilhaft im Gehäuse
vorgesehen werden. Diese Klemmen können elastisch sein; bevorzugt sind
es Klemmen mit zwei koaxialen Schrauben, die mit einem Käfig zusammenwirken,
in den ein Teil des festen Kontaktes eindringt.
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Das
Gehäuse
kann aus einem Sockel und einem Körper bestehen, wobei die Anschlussklemmen jeweils
eine nach vorne im Körper
und eine nach hinten im Sockel eingelassene Öffnung aufweisen. Der Körper kann
seitliche Höhlungen 6a besitzen,
in denen die Klemmen sitzen und die beim Einsetzen des Körpers in
den Sockel verschlossen sind.
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Das
Gehäuse
kann einen Durchgang für
einen dem Bediengriff eigenen Betätigungsstift aufweisen. Der
Bediengriff besitzt auf einer Tragfläche Rastformen, die für das Zusammenwirken
mit elastischen Rastelementen vorgesehen sind, die im Durchgang
liegen, wodurch die Befestigung verschiedener Griffe auf ein und
dasselbe Gehäuse
gestatten ist.
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Die
Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der im weiteren
gegebenen Beschreibung einer nicht einschränkenden Ausführungsform
ersichtlich.
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1 zeigt perspektivisch einen
Schalter-Trennschalter im Sinne der Erfindung.
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2 zeigt den Schalter mit
Trennung des Drehbedienkopfes.
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3 zeigt einen Teil des Schalters
und dessen umkehrbares Zusatzblocks.
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4 und 5 zeigen den Schieber und die Kontaktbrücken in
den Stellungen "Aus" und "Ein".
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6 ist ein Achsenschnitt
der gleichen Elemente, links in der Aus-Stellung und rechts in der Ein-Stellung.
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7 zeigt den Schalter in
einem axialen schematisierten Explosionsbild.
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8 ist eine Sicht nach VIII-VIII
des Schiebers und des Steuerkerns.
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Das
in den Figuren gezeigte elektrisches Gerät ist ein Schalter (Trennschalter),
der zum Einbau auf Träger
wie genormte Profile, elektrische Kästen oder elektrische Schaltschränke, Platinen
oder Maschinengehäuse
geeignet ist. Er hat ein allgemein quadrige Gehäuse 1, das aus zwei
Hauptteilen, nämlich
einem Sockel 1 und einem Körper 3, besteht, wobei
der Körper
in den Sockel einführbar
ist und in diesem mit Rastelementen, die nicht dargestellt sind, haltbar
ist, sowie einen Knebel oder einen Bediengriff 4, der in
der Achse X drehen kann. Das Gehäuse
verläuft
in einer parallelen zu X Hauptrichtung X'.
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In
zwei gegenüberliegenden
Seitenflächen 2a, 2b,
verfügt
der Sockel 2 über Öffnungen 5 für den Durchgang
der Leiter, die an jeweiligen Klemmen 6 angeschlossen werden
sollen. Die Klemmen befinden sich in Höhlungen 6a vom Körper 1 und
werden von den Seitenflächen 2a, 2b abgedeckt.
Auf den beiden anderen gegenüberliegenden
Seitenflächen 2c, 2d besitzt
der Sockel 2 einen zentralen Schlitz 6a (siehe 2), der einen mechanischen
Dialog mit einem Hilfskontaktzusatzblock 12 ermöglicht (siehe 1 und 3), der weiter beschrieben wird, sowie
Positionier- oder Einrastungschlitze und – Öffnungen 6b des Zusatzblocks.
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Ab
der Frontfläche 3a,
die den Schalter nach vorne abschließt, zeigt der Körper 3 einen
Durchgang 7, der in der Nähe der Fläche eine runde Kontur 7a hat
und nach innen polygonal 7b wird. In Höhe der polygonalen Kontur 7b sind
Rastelemente 8 vorgesehen, wie zum Beispiel elastische
Hebel, die entsprechende Formen 4a halten, die sich auf
einer zylindrischen Tragfläche 4b des
Bediengriffes befinden. Der Bediengriff weist außerdem ein Betätigungselement 4c auf
und zwischen diesem und der Tragfläche 4b eine Frontplatte 4d von
viereckiger Form. Weiterhin hat der Bediengriff einen Betätigungsstift 4e,
dessen Ende einen polygonalen Querschnitt hat, um mit dem zylindrischen
Kern zusammenzuwirken, der etwas weiter unten beschrieben wird.
Der Bediengriff ist einrastbar, so dass der gewünschte Griff leicht dem Schalter
zugeordnet werden kann.
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Der
Körper 3 besitzt Ösen 10 mit
Befestigungslöchern 11 für Schrauben
oder Gewindestifte, die mit der Frontplatte 4d verbunden
sind, um den Bediengriff mit dem Gehäuse zu verbinden und/oder die
Bediengriff-Untereinheit an einer Fläche oder einer Zwischenplatine
zu befestigen. Der Sockel 2 hat hinten gewöhnliche
Befestigungselemente 2e für das Einrasten auf einem Standardprofil.
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Um
die Betätigung
der Klemmen 6 ab der Vorderseite oder der Rückseite
des Schalters zu erlauben, besitzt das Gehäuse 1 vorne an den
Seiten 2a, 2b eine Einbuchtung 9 und
die Klemmen 6 sind jeweils mit zwei koaxialen Schrauben
versehen, die über
diese Einbuchtung 9 jeweils von vorne und von hinten, wie
später
erklärt,
zugänglich
sind.
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Im
Durchgang 7 ist ein Steuerkern 13 derart angebracht,
dass er ohne axiale Verschiebung um die Achse X drehen kann (siehe 4 bis 8), wobei der Steuerkern eine viereckige Öffnung 13a besitzt und
auf zwei gegenüberliegenden
Seiten vorgesehene abgerundete Steuervorsprünge oder -Stifte von geringer
radialer Breite, die sich an den Teil des Kerns, an dem die Öffnung mündet, durch
eine parallel zu X verlaufende Anschlagfläche 14a und durch eine
schräge
Fläche 14b anschließen. Der
Kern wird griffseitig in der Richtung X durch eine Schulterung 3e des
Körpers 3 zurückgehalten
(siehe 7).
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Ein
Schieber 16 bewegt sich parallel zu X und wird im Körper 3 von
Rippen 17 geführt,
die mit entsprechenden Nuten des Körpers zusammenwirken. Der Schieber
besitzt nach vorne hin einen Kopf mit einer zylindrischen Aufnahme 18,
die für
eine Zusammenwirkung mit dem Kern 13 ausgelegt ist und die
einen Querschnitt aufweist, der mit dem des Kerns etwa identisch
ist. Die zylindrische Aufnahme 18 ist mit entgegengesetzt
liegenden Nockenkerbenpaaren 19, 20 versehen,
die um die Achse X verteilt sind und deren Profile für ein Zusammenwirken
mit den Steuervorsprüngen 14 bestimmt
sind. Die Wanddicke der Aufnahme entspricht etwa der radialen Breite
der Steuervorsprünge 14.
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Es
ist zu notieren, dass jede "Ein"-Kerbe 19 in
der Richtung X tiefer als die benachbarte "Aus"-Kerbe 20 ist,
die in der Drehrichtung um die X-Achse um 90° gegenüber der Kerbe 19 versetzt
ist, und dass der Boden jeder Kerbe 19, 20 dazu
bestimmt ist, sich gegen den Steuervorsprung 14 anzulegen.
Die Kerbe 19 hat eine gerade Seite 19a, die nach
Hauptrichtung X' orientiert
ist, und eine schräge Seite 19b,
die etwa parallel zur Fläche 14b verläuft. Das
Gleiche trifft zu für
die Kerbe 20, die eine gerade nach X ausgerichtete Seite 20a,
und eine schräge Seite 20b besitzt.
Die schräge
Seite 20b und die schräge
Seite 19b treffen sich an einem Rückkehrpunkt 18a. Die
geraden Seiten 19a, 20a wirken mit der Anschlagfläche 14a des
Kerns 13 zusammen, um seine Drehung anzuhalten, und der
Punkt 18a den Übergang
einer Kerbe zur anderen beim Drehen des Knebels gewährleistet.
Der Schieber 16 ist mit zum Sockel offenen Nuten 16a ausgerüstet, wobei
jede Nute eine bewegliche Kontaktbrücke 21 und das obere
Ende einer der Brücke
zugeordneten Kontaktdruckfeder 22 aufnimmt. Jede Feder 22 liegt
an ihrem entgegengesetzten Ende gegen eine untere Wand 2f des
Sockels 2 an. Der Schieber 16 besitzt seitlich Öffnungen 23,
um einen beweglichen Kontakt eines Zusatzblocks 12 anzutreiben.
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Der
Schieber wird außerdem
zum Kern hin über
zwei seitliche Hilfsfedern 24 gedrückt, wobei die Federn auf einer
Seite auf Buchsen 16b des Schiebers gesteckt sind und auf
der anderen Seite gegen die Wand 2f des Sockels anliegen.
Der Schieber ist demnach durch die Kraft, die die Kontaktdruckfedern 22 und
die Hilfsfedern 24 ausüben,
gegen den Kern angelegt. Man versteht, dass die Kontaktbrücken bei der
Montage einfach in die parallel zur Hauptrichtung X' liegenden Nuten 16a eingeführt werden
können. Der
Boden 2f des Sockels 2 besitzt geeignete Konformationen 2g,
um die Enden der Federn 22, 24 aufzunehmen.
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In
den Seitenwänden 3a, 3b des
Körpers 3, die
den Wänden 2a, 2b des
Sockels gegenüberliegen,
sind Durchgänge
vorgesehen, in denen die festen Kontaktteile 25 eingeführt werden,
so dass diese in Höhe
des Frontteils der Durchgänge 5 zu
liegen kommen und mit den beweglichen Kontaktbrücken 21 zusammenwirken.
Jede Klemme 6 zeigt einen Käfig 26, der in der
Höhlung 6a liegt
und der sich jeweils zu einem Durchgang 5 hin öffnet und
zum einen nach vorne hin eine Gewindeöffnung 27 und zum
anderen nach hinten hin eine Gewindeöffnung 28 besitzt.
Die jeweils von vorne über
eine Öffnung 31 des
Körpers und
von hinten über
eine Öffnung 32 des
Sockels betätigbaren
Schrauben 29, 30 stehen mit den Öffnungen 27, 28 in
Zusammenhang.
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Um
einen in den Durchgang 5 gelegten Leiter zu spannen, wird
der Käfig
oder eine Schraube nach vorne geschoben. Erfolgt der Vorgang mit
der Schraube 29, bleibt diese Schraube fest in der Schieberichtung
durch Arretierung gegen einen Anschlag 3f des Körpers 3 und
der Käfig
verschiebt sich nach der Frontseite des Schalters, so dass der Leiter
zwischen dem Käfig
und dem Teil 25 gespannt ist. Erfolgt der Vorgang mit der
Schraube 30, bewegt sich diese Schraube in Schieberichtung,
wohingegen der Käfig
fest steht, und der Leiter ist zwischen dem Ende der Schraube und
dem Teil 25 gespannt. Die Öffnungen 32 münden hinten
am Sockel in der Zone der Befestigungselemente 2e des Sockels 2 an
einem Standardprofil.
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Die
Zusatzblöcke 12 umfassen
in einem Gehäuse 33 zweischraubigen
Klemmen 34, die ähnlich oder
identisch sind mit den zweischraubigen Klemmen 6 des Schalters.
Das Zusatzblock kann eine Kontaktbrücke aufweisen, deren Bewegung
von einem Element gesteuert wird, das über den Schlitz 6a mit
der Öffnung 23 des
Schiebers 16 in Verbindung steht. Das Gehäuse 33 des
Zusatzblocks zeigt nach vorne hin Öffnungen 35 und nach
hinten hin Öffnungen 36,
für die
Betätigung
der Klemmen 34. Bevorzugt wird das Zusatzblock 12 umkehrbar
gegen die Wand 2c, 2d verwirklicht und montiert,
so dass es zwei um 180°C
umgesetzten Positionen besetzen und damit in der ersten Position
ein Öffnerzusatzblock
und in der zweiten Position ein Schliesserzusatzblock bilden kann.
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Der
Zusammenbau und die Funktionsweise des Schalters werden unter Hinzunahme
der 4 bis 8 erklärt.
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Die
festen Kontaktteile werden in den Körper 3 und die Klemmen 6 in
den seitlichen Höhlungen 6a des
Körpers
eingeführt.
Die aus dem Steuerkern 13 und dem Schieber 16 samt
Kontaktdruckfedern 22 und Hilfsfedern 24 gebildete
Untereinheit wird in den Durchgang 7 gelegt, anschließend wird
der Sockel 2 aufgesteckt und am Körper 3 eingerastet,
und die Klemmen sind damit eingesperrt. Der Bediengriff 4 kann
anschließend
aufgesetzt werden.
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Wenn
der Schalter in der "Aus"-Stellung steht (4), liegt die Kuppe des
Steuervorsprungs 14 gegen den Boden der niedrigen Kerbe 20,
so dass der Schieber auf dem Boden des Sockels 2 liegt
und die Federn 22, 24 zusammengedrückt sind.
Wegen der Spannung der Federn 22 liegen die Kontaktbrücken 21 gegen
den Boden der Nuten 16a an.
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Wenn
der Schalter durch 90°-Drehung
des Bediengriffs 4 in der "Ein"-Stellung
steht (5), überwindet
die Kuppe des Steuervorsprungs 14 den Rückkehrpunkt 18a, der
zwischen den Kerben 19, 20 liegt, und wird dann
gegen den Boden der hohen Kerbe 19 gelegt, weil die Federn 22, 24 den
Schieber in Richtung des Bediengriffs 4 zurückdrücken; so
werden die Kontaktbrücken 21 auf
die festen Kontaktteile gelegt und heben sich ein wenig vom Boden
der Nuten 16a ab.