DE102006016274A1

DE102006016274A1 - Niederspannungsschaltgerät sowie Abschirmeinrichtung, Deckel und Grundgehäuse für ein Niederspannungsschaltgerät

Info

Publication number: DE102006016274A1
Application number: DE200610016274
Authority: DE
Inventors: Gerhard Blaimer; Steffen Dipl.-Ing. Donner; Uwe Dipl.-Ing. Gnoerrlich; Stefan Dipl.-Ing. Losch; Detlev Dipl.-Ing. Schmidt; Alfred Dipl.-Ing. Stang; Petra Strubich; Sezai Dipl.-Ing. Türkmen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-04

Abstract

Ein Niederspannungsschaltgerät mit einem Grundgehäuse (30) und einem schwenkbaren Deckel (16) mit einem Griff ist zum Schutz einer den Griff ergreifenden Hand einer Abschirmeinrichtung (8) vorgesehen. Erfindungsgemäß weist die Abschirmeinrichtung (8) einen beweglichen Abschirmkörper (10) auf. Die Bewegung des Abschirmkörpers (10) ist an ein Öffnen des Deckels (16) gekoppelt, und zwar wird der Abschirmkörper (10) zwischen einer Einfahrstellung, die er bei geschlossenem Deckel (16) einnimmt, und einer Schutzstellung, die er bei geöffnetem Deckel (16) einnimmt, verfahren. Die Bewegung des Abschirmkörpers (10) wird durch die Kraft zweier Federn (14) hervorgerufen. Gesteuert wird die Federkraft mit Hilfe von Rampenkörpern (12), die mit einer Rampe (34) an dem Grundgehäuse (30) zusammenwirken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Niederspannungsschaltgerät, insbesondere einen Sicherungslasttrennschalter, mit einem Grundgehäuse und einem schwenkbaren Deckel mit einem Griff, und mit einer Abschirmeinrichtung zum Schutz einer den Griff ergreifenden Hand vor aus dem Grundgehäuse austretendem Gas. (Der Griff befindet sich also im Wirkbereich der Abschirmeinrichtung gegenüber dem Grundgehäuse).
Das Problem der aus dem Grundgehäuse austretenden Gas stellt sich insbesondere dann, wenn der Sicherungslasttrennschalter unter Last geöffnet wird (bei sogenanntem betriebsmäßigen Schalten). Dies kommt in der Wirklichkeit häufig vor, dass vor dem Öffnen eines Sicherungslasttrennschalters nicht sämtliche Verbraucher abgeschaltet werden. Beim Öffnen unter Last entstehen in dem Niederspannungsschaltgerät Lichtbögen aufgrund der Erzeugung von Lichtbogen-Plasma. Ein Benutzer, der das Niederspannungsschaltgerät unter Last oder im Kurzschlussfall öffnet, kann sich durch die heißen Gase Verbrennungen an der Hand zuziehen. Um dies zu vermeiden, ist die oben genannte Abschirmeinrichtung vorgesehen. Bisherige Abschirmeinrichtungen sind starr in den Deckel eingebaut (als „Umlenkeinheiten") und sind deswegen im Gesamtaufbau störend, vor allem weil sie die Außenabmessungen des Niederspannungsschaltgeräts, insbesondere in die Höhe, vergrößern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Niederspannungsschaltgerät der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass weiterhin ein Schutz im Griffbereich gegeben ist, wobei das Niederspannungsschaltgerät gleichzeitig aber kompakt gebaut sein soll.
Die Aufgabe wird durch eine Abschirmeinrichtung gelöst, die einen beweglichen Abschirmkörper umfasst. Entsprechend stellt die Erfindung ein Niederspannungsschaltgerät gemäß Patentanspruch 1, eine Abschirmeinrichtung gemäß Patentanspruch 12, einen Deckel gemäß Patentanspruch 15 und ein Grundgehäuse gemäß Patentanspruch 17 bereit.
Durch die Beweglichkeit des Abschirmkörpers kann dieser jeweils an einem Ort angeordnet sein, wo er besonders wenig stört. Beim Öffnen soll er wirksam sein. Daher ist bevorzugt die Bewegung des Abschirmkörpers an ein Öffnen des Deckels gekoppelt. Die Kopplung kann dergestalt sein, dass der Abschirmkörper (linear) verfahrbar ist zwischen einer Einfahrstellung, die er bei geschlossenem Deckel einnimmt, und einer Schutzstellung, die er bei geöffnetem Deckel einnimmt. Somit kann der Abschirmkörper bei geschlossenem Deckel dort angeordnet werden, wo er wenig Platz wegnimmt und die kompakte Bauweise des Niederspannungsschaltgeräts nicht beeinträchtigt. Lediglich bei geöffnetem Deckel wird er in die Schutzstellung ausgefahren. Dann steht aber ohnehin mehr Platz zur Verfügung, so dass sich das Ausfahren nicht negativ auf die Bauweise des Niederspannungsschaltgeräts auswirkt.
Bevorzugt erfolgt die Bewegung des Abschirmkörpers beim Öffnen (oder umgekehrt beim Schließen oder in beiden Situationen) des Deckels unter Federkraft.
Besonders einfach und kompakt kann das Niederspannungsschaltgerät ausgestaltet sein, wenn zumindest eine Feder an den Abschirmkörper der Abschirmeinrichtung angestückt ist. Die Feder kann sich grundsätzlich im Deckel oder am Grundgehäuse abstützen.
Bevorzugt stützen sich alle Federn im Deckel ab. An der Abschirmeinrichtung ist ein Rampenkörper mit einer Wirkkontur vorgesehen, der bzw. die von den Federn gegen eine Gegenkontur im Grundgehäuse gedrückt wird und so beim Öffnen und Schließen des Deckels mit dieser zusammenwirkt.
Die Form der Wirkkontur und der Gegenkontur bestimmt die Ausfahrgeschwindigkeit des Abschirmkörpers in die Schutzstellung. Bevorzugt ist die Wirkkontur geradlinig und die Gegenkontur ebenfalls geradlinig. Dann ist die Ausfahrgeschwindigkeit proportional zur Schwenkgeschwindigkeit beim Öffnen des Deckels. Die Wirkkontur und die Gegenkontur können jedoch auch andere Formen haben, beispielsweise können beide entweder konkav oder konvex sein. Dadurch sind die von dem Abschirmkörper zurückgelegten Wege progressiv oder degressiv auslegbar.
Der Abschirmkörper kann grundsätzlich jede beliebige Form haben. Damit er in Führungsbahnen an dem Deckel geführt werden kann, ist er bevorzugt plattenförmig oder gleichmäßig gekrümmt.
Die Abschirmeinrichtung kann einstückig aus Kunststoff hergestellt sein. Dies ist insbesondere bei der Ausführungsform vorteilhaft, bei der die Federn Teil der Abschirmeinrichtung sind. Durch die einstückige Herstellung wird keine Montage der Federn an dem Abschirmkörper mehr notwendig, und die Federkraft greift auch besonders wirksam an dem Abschirmkörper an.
Zur Erfindung gehört auch eine Abschirmeinrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät, die einen Abschirmkörper aufweist, einen Rampenkörper und zumindest eine (an den Rampenkörper oder den Abschirmkörper) angestückte Feder. Auch hier ist der Abschirmkörper bevorzugt plattenförmig, und die gesamte Abschirmeinrichtung ist bevorzugt aus Kunststoff hergestellt und einstückig.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Deckel für ein Niederspannungsschaltgerät der erfindungsgemäßen Art. Um die Aufnahme einer erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung zu ermöglichen, weist der Deckel eine Federtasche zur Aufnahme einer Feder einer erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung auf sowie bevorzugt Führungsschienen zum Führen des Abschirmkörpers beim Verfahren zwischen zwei Stellungen.
Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Grundgehäuse für ein Niederspannungsschaltgerät bereit. Um mit dem Rampenkörper einer erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung zusammenzuwirken, weist das Grundgehäuse eine Rampe mit einer Gegenkontur für den Rampenkörper (also zu einer Wirkkontur an dem Rampenkörper) auf.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung, einzeln dargestellt, ist,
2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Deckels eines Niederspannungsschaltgeräts, von der Seite des Grundgehäuses aus gesehen, ist,
3 den Deckel aus 2 mit in ihm aufgenommener Abschirmeinrichtung aus 1 veranschaulicht,
4 das erfindungsgemäße Niederspannungsschaltgerät (Grundgehäuse mit Deckel und Abschirmeinrichtung) in perspektivischer Ansicht unmittelbar nach Einleitung des Vorgangs des Öffnens veranschaulicht, und
5 das erfindungsgemäße Niederspannungsschaltgerät aus 4 in geöffnetem Zustand veranschaulicht.
Eine in 1 dargestellte Abschirmeinrichtung, die im Ganzen mit 8 bezeichnet ist, ist vollständig aus Kunststoff hergestellt und daher einstückig. Sie umfasst einen Abschirmkörper 10, der plattenförmig ist. Die Platte hat die Form eines langgezogenen Rechtecks, an dessen Längsenden jeweils ein Rampenkörper 12 ansetzt. Der Rampenkörper 12 ist ebenfalls plattenförmig und im Wesentlichen dreieckig, wobei die durch die Platte des Rampenkörpers 12 gebildete Ebene senkrecht auf der durch den Abschirmkörper 10 definierten Ebene steht. Direkt an dem Rampenkörper 12 setzt jeweils eine Feder 14 an. Die Grundform der Abschirmeinrichtung ist somit U-förmig.
Die Abschirmeinrichtung ist dazu ausgelegt, in einem Deckel aufgenommen zu werden, an dem ein Griff vorgesehen ist, der von dem Abschirmkörper 10 gegenüber einem Grundgehäuse abzuschirmen ist. Ein solcher Deckel ist in 2 gezeigt und im Ganzen mit 16 bezeichnet. Der Deckel 16 soll um einen Zapfen am Grundgehäuse (in 2 nicht gezeigt) verschwenkbar sein und weist hierzu U-förmige Scharnierelemente 18 auf. An zwei Seitenwänden 20 des Deckels 18 sind jeweils Federtaschen 22 zur Aufnahme der Federn 14 ausgebildet. Ferner ist im Bereich eines Endes der Wände 20 an jeder Wand eine Führungsschiene 24 angebracht, die zur Führung der Rampenkörper 12 dienen.
3 zeigt die Abschirmeinrichtung 8 aus 1 in den Deckel 16 aus 2 aufgenommen. Wie zu sehen, sind die Federtaschen 22 in ihrer Form genau an die Federn 14 angepasst (bzw. umgekehrt die Federn 14 genau an die Federtaschen 22 angepasst). Die Führungsschienen 24 schaffen eine seitliche Abstützung für die Rampenkörper 12. 3 zeigt einen Zustand, in dem die Federn 14 entspannt sind. Dieser Zustand entspricht der Stellung, bei der der Deckel geöffnet ist. In der geöffneten Stellung ist der Abschirmkörper 10 vollständig ausgefahren.
Beim Schließen werden die Federn 14 zusammengedrückt und der Abschirmkörper 10 wird soweit eingefahren, dass seine Oberkante 26 bündig mit einer Oberkante 28 (2) des Deckels abschließt.
Beim Öffnen und Schließen spielen die Rampenkörper 12 eine wichtige Rolle. Der Vorgang des Öffnens wird nun anhand der 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt den Deckel 16 mit der Abschirmeinrichtung 8 an einem Grundgehäuse 30 des Niederspannungsschaltgeräts. Das Grundgehäuse 30 ist vorliegend ohne Innenleben gezeigt, damit die Wirkweise der Abschirmeinrichtung besser veranschaulicht werden kann. Das Grundgehäuse 30 weist Wände 32 auf, an denen jeweils eine Rampe 34 ausgebildet ist. Die Federn 14 drücken den Rampenkörper 12 gegen die Rampe 34. Eine Kontur 36 der Rampenkörper 12 wirkt somit mit einer Gegenkontur 38 der Rampe 34 zusammen. Vorliegend sind beide Konturen 34 und 38 geradlinig, so dass der Rampenkörper 12 in einfacher Weise entlang der Rampe 34 gleiten kann, während der Deckel 16 geöffnet wird. Durch die Federn wird der Rampenkörper 12 jeweils maximal weit hochgeschoben, so wie es die Rampe 34 erlaubt. Entsprechend wird die Feder beim Öffnen des Deckels 16 stückweise entspannt, Rampenkörper 12 und Abschirmkörper 10 werden linear herausgeschoben. 4 veranschaulicht eine Situation kurz nach Einleitung des Vorgangs des Öffnens (bzw. umgekehrt kurz vor Beendigung des Schließvorgangs). In diesem Zustand ist der Abschirmkörper 10 gerade im Zustand des Herausgeschobenwerdens (bzw. umgekehrt, des Hereingeschobenwerdens) und ragt ein kleines bisschen aus dem Deckel 16 hervor. Damit beginnt er, einen Griff 40 am Deckel gegenüber dem Grundgehäuse 30 abzuschirmen. Um den Deckel 16 zu öffnen, muss ein Benutzer den Griff 40 anpacken und eine Drehbewegung um die Achse 42 einleiten.
5 zeigt den Deckel nun im vollständig geöffneten Zustand. In diesem Zustand ist der Abschirmkörper 10 vollständig herausgefahren aus dem Deckel 16, die Federn 14 sind maximal entspannt, und der Rampenkörper 12 hat fast die Kante 28 erreicht. Der Griff 40 und damit eine an ihm angreifende Hand eines Benutzers wird in diesem Zustand optimal vor aus dem Grundgehäuse 30 heraustretenden Gasen geschützt.
Beim anschließenden Schließen wirkt wieder der Rampenkörper 12 mit der Rampe 34 an den Seitenwänden 32 des Grundkörpers 30 zusammen, so dass die Feder in den Federtaschen 22 zusammengedrückt und damit gespannt wird, wobei der Abschirmkörper 10 dann wieder eingefahren wird.
Die gesamte in 1 dargestellte Abschirmeinrichtung 8 ist sehr kleinteilig. Den meisten Platz nimmt der Abschirmkörper ein, der naturgemäß nicht kleiner gebaut sein kann. Besonders platzsparend ist, dass Rampenkörper 12 und Federn 14, also die Wirkelemente, die zum Herausfahren des Abschirmkörpers 10 dienen, an den Abschirmkörper 10 angesetzt bzw. an diesen angestückt sind. Die Federn 14 können in einfacher Weise in den Federtaschen 22 des Deckels 16 aufgenommen werden, und im Grundgehäuse macht sich der Mechanismus lediglich durch das Vorsehen der Rampe 34 bemerkbar. Die Bauweise des Niederspannungsschaltgerät ist dadurch nicht nur besonders kompakt, sondern durch das Ausfahren der Abschirmeinrichtung ist ein optimaler Schutz der Bedienerhand gewährleistet.

8: Abschirmeinrichtung
10: Abschirmkörper
12: Rampenkörper
14: Feder
16: Deckel
18: Scharnierelement
20: Seitenwand
22: Federtasche
24: Führungsschiene
26: Oberkante Schutzeinrichtung
28: Oberkante Deckel
30: Grundgehäuse
32: Wand
34: Rampe
36: Kontur
38: Gegenkontur
40: Griff
42: Drehachse

Claims

Niederspannungsschaltgerät, insbesondere Sicherungslasttrennschalter, mit einem Grundgehäuse (30) und einem schwenkbaren Deckel (16) mit einem Griff (40), und mit einer Abschirmeinrichtung (8) zum Schutz einer den Griff (40) ergreifenden Hand durch vor aus dem Grundgehäuse (30) austretenden Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (8) einen beweglichen Abschirmkörper (10) umfasst.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Abschirmkörpers (10) an ein Öffnen des Deckels (16) gekoppelt ist.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmkörper (10) verfahrbar ist zwischen einer Einfahrstellung, die er bei geschlossenem Deckel einnimmt, und einer Schutzstellung (5), die er bei geöffnetem Deckel einnimmt.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Abschirmkörper (10) beim Öffnen und/oder Schließen des Deckels unter Federkraft erfolgt.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (8) zumindest eine angestückte Feder (14) umfasst.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Feder (14) im Deckel (16) abstützt, und dass an der Abschirmeinrichtung ein Rampenkörper (12) mit einer Wirkkontur (36) vorgesehen ist, der von der Feder gegen eine Gegenkontur (38) im Grundgehäuse (30) gedrückt wird und so beim Öffnen des Deckels (16) mit dieser zusammenwirkt.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkontur (36) geradlinig ist und die Gegenkontur (38) ebenfalls geradlinig ist.
Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkontur und/oder die Gegenkontur konkav oder konvex gewölbt ist.
Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmkörper (10) plattenförmig ist.
Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmkörper gleichmäßig gekrümmt ist.
Niederspannungsschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (8) einstückig aus Kunststoff hergestellt ist.
Abschirmeinrichtung (8) für ein Niederspannungsschaltgerät, mit einem Abschirmkörper (10), zumindest einem Rampenkörper (12) und zumindest einer Feder (14).
Abschirmeinrichtung (8) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmkörper (10) plattenförmig ist.
Abschirmeinrichtung (8) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstückig aus Kunststoff hergestellt ist.
Deckel (16) für ein Niederspannungsschaltgerät, gekennzeichnet durch zumindest eine Federtasche (22) zum Aufnehmen einer Feder (14) einer Abschirmeinrichtung (8) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14.
Deckel (16) nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Führungsschienen (24) zum Führen des Rampenkörpers (12) oder Abschirmkörpers der Abschirmeinrichtung (8) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14 beim Verfahren zwischen zwei Stellungen.
Grundgehäuse für ein Niederspannungsschaltgerät, gekennzeichnet durch eine Rampe (34) mit einer Gegenkontur (38) für den Rampenkörper (12) einer Abschirmeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14.