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Die
Erfindung betrifft einen Schalterdrehantrieb mit einem Betätigungselement
zur Übertragung von
Schaltkräften
in einen mechanisch ankoppelbaren Schalter.
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Drehschalter
werden üblicherweise
zum Öffnen
und Schließen
elektrischer Kontakte eingesetzt. Zu diesem Zweck weist ein Drehschalter
einen manuell zu betätigenden
Schalthebel auf, der beim Verschwenken ein Getriebe betätigt, wodurch
an dessen Abtrieb eine Bewegung eines Kontaktelementes zum Öffnen oder
Schließen
eines elektrischen Stromkreises realisiert wird.
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Dabei
bestehen im Wesentlichen zwei Anforderungen an den Drehantrieb eines
Drehsschalters, nämlich
dass er zum einen eindeutig anzeigt, wenn der Schalter sich selbst
ausgelöst
(getrippt) hat und zum anderen eine eindeutige Anzeige eines weiterhin
bestehenden Stromflusses im Schalter bei verschweißten Kontakten
und manueller Ausschaltung des Schalters realisiert.
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In
letztgenannter Funktion soll nach manueller Drehung des Schalthebels
in die Schalterposition AUS die Anzeige des Drehschalters wieder
selbsttätig
in die Anzeigeposition AN springen, damit deutlich für den Bediener
zu erkennen ist, dass durch den Schalter weiterhin Strom fließt. Bei
den meisten Drehschaltern der üblichen
Ausführungsformen
sind aber die Reibungskräfte
der sich relativ zueinander bewegenden Bauteile beziehungsweise
seines Drehantriebes so groß und
die beim Schaltprozess durch den Schalter selbst aufgebrachte Schaltkraft
so gering, dass der Drehantrieb des Drehschalters bei Selbstauslösung nur
dann von selbst in den AUS-Schaltbereich springt und nur dann eine
deutliche Trippanzeige realisiert, wenn die Stellkraft im Schalter
durch eine starke vom AN-Schaltzustand in Richtung AUS-Schaltzustand
wirkende Feder im Drehantrieb unterstützt wird. Diese vom AN-Schaltzustand in
Richtung AUS-Schaltzustand wirkende Federkraft wirkt allerdings
einem selbsttätigen
Zurückspringen
des Drehantriebes beziehungsweise der Anzeige am Drehantrieb bei
verschweißten
Kontakten vom AUS-Anzeigezustand in den AN-Anzeigezustand entgegen und verringert
somit die Sicherheit für
den den Schalter betätigenden
Bediener.
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Aus
dem Dokument
EP 1 210
719 B1 ist ein Schutzschalter mit Auslösemechanismus mit vorgespanntem
Rastelement bekannt, der einen relativ komplizierten Auslösemechanismus
aufweist. Bei diesem Schutzschalter ist der Auslöser mit einer Torsionsfeder
verbunden. Die Funktion des Auslösers besteht
in der Hemmung einer Verriegelungseinrichtung. Bei Aufhebung der
Hemmung der Verriegelungseinrichtung durch den Auslöser schwenkt
diese aus ihrer vorherigen Position heraus und ermöglicht einen
selbsttätigen
Wechsel der Schaltzustände
des Schalters. Zu diesem Zweck wird bei der Betätigung des Auslösers dieser
entgegen der Federkraft der Torsionsfeder verschwenkt, so dass er
die Verriegelungseinrichtung freigibt. Durch diese Freigabe schaltet
der Schalter vom angeschalteten Zustand in den ausgeschalteten Zustand.
Die Feder bewirkt somit eine Kraft, die bei der Entriegelung des
Schalters verwendet wird. Die Federkraft wird somit nicht zur Bewegung
des Betätigungselementes
eingesetzt. Der sich dadurch ergebende konstruktive Aufbau des Schutzschalters
ist relativ kompliziert und damit kostenintensiv.
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Das
Dokument
EP 03 421
33 B1 beschreibt einen Schaltmechanismus für einen
kleinen Leistungsschalter mit Isolierstoffgehäuse sowie einem feststehenden
und einem beweglichen Kontakt, und einem Mechanismus, der unter
anderem einen Auslösehebel,
eine Rückholfeder
und einen Kontakthebel aufweist. Der Schaltmechanismus weist des
Weiteren ein schwenkbares Betätigungselement
auf, auf welches ein mit einer Druckfeder und einem Kontaktstück versehenes Übertragungselement
wirkt. Die Druckfeder bewirkt dabei ein Moment auf das Betätigungselement
in einem Drehsinn, der der Richtung der Schaltung des Schaltmechanismus
in den Schaltzustand AN entspricht.
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Das
Dokument
DE 101 52
425 A1 offenbart einen Leistungsschutzschalter, bei dem
ein Schaltmechanismus, der über
einen Zahnradmechanismus mit einem Drehschaltknopf gekoppelt ist,
einen Schalthebel aufweist, der in Vertikalrichtung verdrehbar angeordnet
ist. Des Weiteren weist der Leistungsschutzschalter eine Feder zwischen
einer Gehäuseplatte
und dem in Vertikalrichtung verschiebbaren Schalthebel auf, wobei
die Feder nur eine Kraft auf den Schalthebel zum Bewirken einer
ständigen Anlage
des Schalthebels an einem Kipphebel aufbringt. Die translatorische
Bewegung des Schalthebels wird durch das Gleiten zueinander schräg verlaufender
Flächen
am Schalthebel und an einem Betätigungselement
erzeugt. Die Feder ist somit nicht an dem eigentlichen Betätigungselement,
wie zum Beispiel dem Handgriff oder an dem Zahnradgetriebe, angeordnet.
Damit verkompliziert sich auch in dieser Ausführungsform die gesamte konstruktive Ausgestaltung
des Schalters.
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Aus
dem Dokument
WO 01/69634
A2 ist ein Schaltmechanismus mit einem Betätigungshebel
und einem Getriebe zum Schließen
beziehungsweise Öffnen
von Kontakten bekannt, der zwei Federn aufweist, wobei im TRIPPED-Zustand
die erste Feder den Betätigungshebel
in Richtung AUS bewegt und wobei an einem Getriebeglied des Schaltmechanismus
eine als Torsionsfeder ausgestaltete zweite Feder angeordnet ist,
die ebenfalls eine Kraft beziehungsweise ein Moment auf den Betätigungshebel im
Schaltzustand AN in Richtung des Schaltzustandes AUS ausübt, so dass
sich dieser bei Selbstauslösung
in Richtung des Schalterzustandes AUS bewegt. Dieser Schaltmechanismus
ist ebenfalls relativ kompliziert und daher bei der Herstellung
kostenintensiv.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehantrieb für einen
Drehschalter zur Verfügung
zu stellen, der in einfacher konstruktiver Ausführung in Schalterzuständen, in
denen der Schalter selbst ausgelöst
hat und bei verschweißten
Kontakten eindeutig die jeweils richtige Anzeige realisieren kann.
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Die
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und im Nebenanspruch 15
aufgeführt.
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Es
wird ein Schalterdrehantrieb mit einem Betätigungselement zur Übertragung
von Schaltkräften
in einen mechanisch ankoppelbaren Schalter zur Verfügung gestellt,
wobei das Betätigungselement eine
Drehlagerung aufweist, die eine rotatorische Schwenkbewegung des
Betätigungselementes
relativ zu einem mechanisch mit dem Betätigungselement koppelbaren
Basisbauteil ermöglicht.
Der Schalterdrehantrieb weist des Weiteren mindestens eine Feder
auf, deren Federkraft auf das Betätigungselement in einem Winkelbereich,
der der Schalterstellung AN entspricht, in Richtung einer Winkelposition
des Betätigungselementes
wirkt, die der Schalterstellung AUS ent spricht. Die Feder ist dabei
derart ausgestaltet, dass ihre Federkraft bei Federbetätigung direkt
an einem Formelement am Basisbauteil und am Betätigungselement angreift. Die Position
und die Ausgestaltung der Feder beziehungsweise die Position des
Betätigungselementes und
des Formelementes am Basisbauteil ist derart ausgestaltet, dass
ausschließlich
in dem Winkelbereich des Betätigungselementes,
welcher dem Schaltzustand AN entspricht, die Federkraft auf das Formelement
am Basisbauteil und auf das Betätigungselement
wirkt.
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Der
durch den Schalterdrehantrieb betätigte Schalter kann ein elektrischer
Schalter sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schalterdrehantriebes
hinsichtlich der Position und Wirkungsweise der Feder ergibt sich,
dass der Schwenkbereich des Betätigungselementes
im Schalterbereich AUS nicht federkraftbeaufschlagt ist, das heißt, dass die
Drehbewegung des Betätigungselementes
in diesem Winkelbereich wie in einem Freilauf stattfindet. Mit anderen
Worten, die Federkraft wirkt nur dann gleichzeitig auf das Betätigungselement
und auf das Formelement am Basisbauteil in Richtung Schaltzustand
AUS, wenn sich der Schalter im Schaltzustand AN befindet beziehungsweise
wenn das Betätigungselement
eine derartige Winkelposition eingenommen hat, die der Schalterstellung
AN entspricht. Bei einer Befestigung der Feder in einem der beiden Bauteile
Betätigungselement
oder im Formelement am Basisbauteil kann die Feder in diesem Bauteil vorgespannt
angeordnet sein. Damit wirkt die Feder mit einer ständigen Kraft
auf das Bauteil, an dem sie befestigt ist. Eine Federkraftwirkung
auf das Betätigungselement
und das Formelement am Basisbauteil tritt aber nur dann gleichzeitig
auf, wenn sich das Betätigungselement
in einer Winkelposition befindet, die dem Schaltzustand AN des Schalters
entspricht. Das bedeutet, dass eine Einleitung oder Wegnahme der
Kraft der Feder, die entweder auf dem Betätigungselement oder am Basisbauteil
befestigt ist, dann auf das jeweils andere dieser beiden Bauteile erfolgt,
wenn sich das Betätigungselement
in einer Winkelposition befindet, die dem Umschalten zwischen den
Schaltzuständen
AN und AUS entspricht. Beim Schalten des Schalters vom Zustand AN
in den Zustand AUS erfolgt dabei die Wegnahme der Federkraft und
beim Schalten des Schalters vom Zustand AUS in den Schaltzustand
AN erfolgt die Einleitung der Federkraft in das Betätigungselement
oder in das Formelement am Basisbauteil. Das mit dem erfindungsgemäßen Schalterdrehantrieb
zusammenwirkende Basisbauteil ist dabei entweder ein integraler Bestandteil
des Schalterdrehantriebs, wie zum Beispiel eine Rippe oder Begrenzungswand
im Drehantriebsgehäuse
oder ein zusätzlich
montiertes Bauteil.
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Durch
die Beschränkung
der Federwirkung auf den Winkelbereich des Betätigungselementes, der zwischen
den Schaltzuständen
AN und TRIPPED (Übergang
zwischen Schaltzustand AN und AUS) liegt, wird bei Selbstauslösung des
Schalters eine saubere TRIPPED-Anzeige ermöglicht. Gleichzeitig ist aber
auch die korrekte Anzeige von geschlossenen Schaltkontakten eines
Schalters, dessen Kontakte zum Beispiel wegen Überlast verschweißt wurden,
möglich,
da nach manueller Drehung des Betätigungselementes vom AN-Schaltzustand
in den AUS-Schaltzustand die Feder im AUS-Schaltzustand keine Spannkraft
gegen das Betätigungselement
aufbringt, so dass aufgrund der inneren Elastizität des Betätigungselementes
sowie der an ihn gekoppelten mechanischen Übertragungsglieder zur Betätigung des
Schalters und aufgrund einer vom Schaltermechanismus beim Umschalten selbst
aufgebrachten Kraft diese Getriebeglieder wieder in eine Winkelposition
zurückspringen,
die dem AN-Schaltzustand des Schalters entspricht und dabei die
An zeige mitnehmen, so dass für
einen Bediener ersichtlich ist, dass weiterhin Spannung am Schalter
anliegt.
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Durch
den direkten Angriff der Federkraft am Betätigungselement und am Basisbauteil
ergibt sich eine vorteilhaft einfache konstruktive Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Schalterdrehantriebes.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schalterdrehantriebes
ist des Weiteren vorgesehen, dass dieser eine mit dem Betätigungselement
mechanisch verbundene Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Schalterzustände AN, TRIPPED
und AUS aufweist. Bei Anordnung dieser Anzeigeeinrichtung lässt sich
die Funktion des erfindungsgemäßen Schalterdrehantriebes
anhand der Anzeigezustände
AUS, TRIPPED und AN dahingehend beschreiben, dass ausschließlich der
Schwenkbereich des Betätigungselementes
im Anzeigenbereich zwischen den Anzeigenzuständen AN und TRIPPED federkraftbeaufschlagt
ist, beziehungsweise dass das Betätigungselement in diesem Schwenkbereich
federkraftbeaufschlagt ist. Das heißt, dass eine Einleitung oder
Wegnahme der Kraft der Feder, die entweder am Betätigungselement
oder am Basisbauelement befestigt ist, auf das jeweils andere dieser
Bauteile im Anzeigezustand zwischen TRIPPED und AUS erfolgt. So
wird zum Beispiel, wenn die Feder am Basisbauteil beziehungsweise
an einem Formelement am Basisbauteil befestigt ist, die Federkraft
erst dann in das Betätigungselement
eingeleitet, wenn die Anzeige vom Anzeigezustand AUS in den Anzeigezustand
AN übergeht.
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In
einer alternativen Ausgestaltung des Schalterdrehantriebes mit integrierter
Anzeigeeinrichtung kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement
selbst als Anzeigeeinrichtung dient. In diesem Fall verdeutlicht
alleine die Winkelposition des Betätigungselementes die Schaltzustände AN, AUS
und TRIPPED.
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Die
zwischen Betätigungselement
und Formelement am Basisbauteil angeordnete Feder kann unterschiedliche
Ausgestaltungen und dabei unterschiedliche Funktionsweisen aufweisen.
So kann die verwendete Feder eine Torsionsfeder, eine Zugfeder oder
auch eine Druckfeder sein.
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Bei
Ausführung
der Feder als Torsionsfeder ist vorgesehen, dass das Formelement
am Basisbauteil derart ausgestaltet ist, dass die Federkraft in
erfindungsgemäßer Weise
in dieses eingeleitet werden kann. Bei Verwendung einer Druckfeder
ist das Formelement am Basisbauteil dementsprechend ein Anschlag,
in den durch die Druckfeder aufgebrachte Druckkräfte einleitbar sind.
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Bei
Verwendung einer Zugfeder zwischen Betätigungselement und Formelement
am Basisbauteil ist vorteilhafterweise eine Öse am Formelement am Basisbauteil
angebracht, in welche die Zugfeder eingehangen werden kann. Diese Öse kann
dabei ein zusätzliches
am Basisbauteil angeordnetes Bauteil sein oder einfach nur eine Öffnung im
Basisbauteil.
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In
alternativen Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die Feder entweder
am Befestigungselement oder am Basisbauteil befestigt ist. Bei der
Befestigung der Feder am Betätigungselement
greift die Feder beim Schwenken des Betätigungselementes vom Schaltzustand
AUS in den Schaltzustand AN an ein Formelement am Basisbauteil an
und wird somit gespannt, so dass ihre Kraft in Richtung des Schaltzustandes
AUS zurückwirkt.
In ähnlicher
Weise wirkt die Feder bei der Befestigung am Basisbauteil, nämlich dass
sie in diesem Falle an einem Formelement am Betätigungselement angreift und
ebenfalls gespannt wird, so dass ihre Kraft auch in diesem Falle in
den Schaltzustand AUS zurückwirkt.
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Bei
Befestigung der Feder am Betätigungselement
ist vorgesehen, dass am Betätigungselement zur
Begrenzung der Federbetätigung
auf den Schaltzustand AN zumindest eine Durchführungsöffnung zur Hindurchführung und
Bewegungsbegrenzung eines Schenkels der Torsionsfeder angeordnet
ist. Bei Befestigung der Feder am Basisbauteil ist vorgesehen, dass
zur Begrenzung der Federbetätigung
auf den Schaltzustand AN ein Federwegbegrenzer auf dem Basisbauteil
angeordnet ist, an dem ein Schenkel der Torsionsfeder im Schaltzustand
AUS zur Bewegungsbegrenzung anliegt.
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Mit
diesen Federwegbegrenzungseinrichtungen wie der Durchführungsöffnung für einen
Federschenkel im Betätigungselement
und dem Federwegbegrenzer auf dem Basisbauteil wird erreicht, dass
die Bewegung des Betätigungselementes
im Schaltzustand AUS im Freilauf erfolgt, da durch die genannten
Federwegbegrenzungseinrichtungen eine Ausdehnung der Feder und damit
die Federkrafteinleitung über
den abgegrenzten Bereich hinaus verhindert wird.
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In
vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Feder im eingebauten
Zustand vorgespannt ist. Das heißt, dass sie zum Beispiel bei
Befestigung am Basisbauteil fest zwischen zwei Anschlägen am Basisbauteil
arretiert ist oder in einer anderen Ausführungsform, in der sie am Betätigungselement
befestigt ist, mit ihren Enden oder Schenkeln durch Öffnungen
am Betätigungselement
derart hindurchgeführt ist,
dass auch im Schaltzustand AUS eine ständige Federkraft auf das Betätigungselement
wirkt.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Formelement
am Basisbauteil als Anschlag zur Federkrafteinleitung im Schaltzustand AN
und zur Freilaufbegrenzung mit dem Basisbauteil mittels einer lösbaren Verbindung
verbunden ist. Mit dieser Ausgestaltung wird ermöglicht, dass zum Beispiel entsprechend
der verwendeten Feder und der im Schalter herrschenden Reibungskräfte und
vom Schalter beim Schaltprozess selbst aufgebrachten Schaltkraft
der Anschlag an unterschiedlichen Positionen am Basisbauteil angeordnet
werden und somit der Übergang
vom Freilauf des Betätigungselementes
zum federkraftbeaufschlagten Lauf im Schalterzustand AN in unterschiedlichen
Winkelpositionen realisiert werden kann.
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In
einer weiteren günstigen
Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Drehlagerung am Betätigungselement
derart ausgestaltet ist, dass bei Drehung des Betätigungselementes
derart hohe Reibkräfte
auftreten, die bei Selbstauslösung
des Schalters ein federkraftgetriebenes Verschwenken des Betätigungselements
aus dem Anzeigezustand AN über
den TRIPPED-Bereich hinaus in den Anzeigezustand AUS verhindern.
Das heißt,
dass die Federkraft im Verhältnis
zu den im Schalterdrehantrieb herrschenden Reibkräften nicht
so groß ist,
dass bei einer Selbstauslösung
(TRIPPED) des Schalters ein Springen beziehungsweise derartig weites
Verschwenken des Betätigungselements
vom Schaltzustand AN in den Schaltzustand AUS erfolgt, dass die
Anzeige TRIPPED dabei übersprungen
wird. Die Federkraft reicht dabei nur so weit, dass bei Selbstauslösung die
Anzeige TRIPPED erscheint und einem weiteren Verdrehen des Betätigungselementes
in die Anzeigeposition AUS die im Schalterdrehantrieb herrschenden Reibkräfte entgegenwirken.
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Erfindungsgemäß ist des
Weiteren vorgesehen, dass der Drehantrieb auch mit Türkupplung
verwendet wird. Das bedeutet, dass der erfindungsgemäße Schalterdrehantrieb
im hinteren Teil eines Schaltschrankes und das Anzeigeelement mit
Anzeige des Schaltzustandes auf der Außenseite einer Tür, wie zum
Beispiel einer Schaltschranktür,
montiert ist und beide Funktionseinheiten durch die Tür hindurch
mechanisch gekoppelt sind.
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Die
Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen dabei
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1 einen
Drehantrieb mit einer am Basisbauteil befestigten Torsionsfeder;
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2 einen
Drehantrieb mit einer am Betätigungselement
befestigten Torsionsfeder und
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3 einen
Drehantrieb mit einer am Basisbauteil befestigten Zugfeder.
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In
allen drei Figuren ist jeweils ein Basisbauteil 20 dargestellt,
an dem über
eine Drehlagerung 11 ein Betätigungselement 10 drehbar
angeordnet ist. Eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des jeweiligen
Schalterzustandes ist in den 1 bis 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt. Es ist allerdings aus den Figuren ersichtlich,
dass bestimmte Schalterzustände
bestimmten Winkelpositionen des Betätigungselementes 10 relativ
zum Basisbauteil 20 entsprechen. So befindet sich das Betätigungselement 10 in
den 1 bis 3 in der Schalterstellung AUS 60 beziehungsweise
im Anzeigenbereich AUS 61. Bei einer Drehbewegung des Betätigungselementes 10 entgegen
dem Uhrzeigersinn um die Drehachse der Drehlagerung 11 passiert das
Betätigungselement 10 den
Anzeigenbereich TRIPPED 51. Bei einem weiteren Verschwenken
des Betätigungselementes 10 entgegen
dem Uhrzeigersinn gelangt das Betätigungselement 10 in
die Schalterstellung AN 40 beziehungsweise in den Anzeigenbereich
AN 41.
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Im
in 1 dargestellten Schalterdrehantrieb ist eine Torsionsfeder 30 am
Basisbauteil 20 im Bereich der Drehlagerung 11 als
kraftausübendes Element
angeordnet. Ein kürzerer
Schenkel der Torsionsfeder 30 stützt sich am Formelement 21 am
Basisbauteil 20 ab. Im in der 1 dargestellten
Schaltzustand des Schalterdrehantriebes liegt der längere Schenkel
der Torsionsfeder 30 an einem Federwegbegrenzer 22 an.
Somit ist die Torsionsfeder 30 zwischen dem Formelement 21 am
Basisbauteil 20 und dem Federwegbegrenzer 22 vorgespannt
und das Betätigungselement 10 kann
sich im Bereich der Schalterstellung AUS im Freilauf bewegen. Bei
einer Schwenkbewegung des Betätigungselementes 10 entgegen
dem Uhrzeigersinn in der Schalterstellung AN 40 kommt ein
Anschlag 12 des Betätigungselementes 10 zur
Anlage an den längeren
Schenkel der Torsionsfeder 30 und drückt gegen diesen entgegen der
Federkraft. Somit bewirkt die Torsionsfeder 30 im Schalterzustand
AN 40 eine ständige
Kraft auf das Betätigungselement 10 über dessen
Anschlag 12. Bei einer Selbstauslösung des Schalters, zum Beispiel
bei einer Überlast,
bewirkt diese von der Torsionsfeder 30 aufgebrachte Kraft
nach Aufhebung der durch Kontaktschluss im Schalter bewirkten Kräfte ein
Zurückschwenken
des Betätigungselementes 10 im
Uhrzeigersinn aus dem Anzeigenbereich AN 41 beziehungsweise
aus der Schalterstellung AN 40 heraus. Durch in der Drehlagerung 11 herrschende Reibkräfte wird
verhindert, dass im selbst ausgelösten Schalterzustand eine Drehbewegung
des Betätigungselementes 10 bis
weit in den Anzeigenbereich AUS 61 beziehungsweise in die
Schalterstellung 60 erfolgt, da die Reibkräfte im Verhältnis zu
der durch die Feder erzeugten kinetischen Energie des Betätigungselementes 10 in
der Bewegung im Anzeigenbereich AN 41 ausreichend groß sind,
eine Weiterbewegung des Betätigungselementes 10 im
Anzeigenbereich AUS 61, in dem keine Federkraft mehr auf das
Betätigungselement 10 wirkt,
zu verhindern. Des Weiteren ist ersichtlich, dass zum Beispiel bei
verschweißten
Schalterkontakten und bei manueller Verdrehung des Betätigungselementes 10 aus
der Schalterstellung AN 40 beziehungsweise aus dem Anzeigenbereich
AN 41 in die Schalterstellung AUS 60 beziehungsweise
in den Anzeigenbereich AUS 61 das Betätigungselement 10 aufgrund
seiner Elastizität
und der Elastizität
von an ihn angekoppelten Getriebeelementen zur Übertragung der Drehbewegung des
Betätigungselementes 10 auf
den Schalter (nicht dargestellt) das Betätigungselement 10 aus
der Schalterstellung AUS beziehungsweise aus dem Anzeigenbereich
AUS 61 wieder bis zu wenigstens der Winkelposition zurückschwenkt,
bei der der Anschlag 12 am längeren Schenkel der Torsionsfeder 30 anliegt.
Somit wird gewährleistet,
dass bei verschweißten
Kontakten des Schalters und Drehung des Betätigungselementes 10 vom
Anzeigenbereich AN 41 in den Anzeigenbereich AUS 61 die
Anzeige nicht in dem Anzeigenbereich 61 stehen bleibt und
dass der Bediener informiert wird, dass der Schalter nicht ausgeschaltet
ist, sondern dass die Anzeige zumindest bis in den Bereich TRIPPED 51 zurückspringt,
und somit dem Bediener die Information gibt, dass entgegen seiner
Betätigung
des Betätigungselementes 10 in
die Schalterstellung AUS 60 der Schalter sich nicht im
ausgeschalteten Zustand befindet. In Abhängigkeit zur Wahl der Federkonstante
der Torsionsfeder 30 kann der erfindungsgemäße Schalterdrehantrieb derart
eingestellt sein, dass bei verschweißten Kontakten aufgrund der
Elastizität
des Betätigungselementes 10 und
der an ihn ange schlossenen Übertragungs-Getriebeglieder
das Betätigungselement 10 einen
gewissen Winkelbetrag über
den Anzeigenbereich TRIPPED 51 hinaus entgegen dem Uhrzeigersinn
in den Anzeigenbereich AN 41 geschwenkt wird, da bei geringer
Verformung einer Feder auch nur geringe durch die Feder aufgebrachte
Kräfte
gegen das Betätigungselement 10 wirken.
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Eine
Einstellung der gegen das Betätigungselement 10 wirkenden
Kraft kann durch die Vorspannungseinstellung realisiert werden.
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Eine
alternative Ausgestaltung zu der in 1 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung ist in 2 dargestellt. In dieser Ausführungsform
ist eine Torsionsfeder 30 am Betätigungselement 10 befestigt.
Beide Schenkel der Torsionsfeder 30 sind dabei in Öffnungen
im Betätigungselement 10 eingeführt beziehungsweise
durch diese hindurchgeführt, wobei
zumindest der längere
Schenkel der Torsionsfeder 30 über den Umfang des Betätigungselementes 10 herausragt.
Bei einer Schwenkbewegung des Betätigungselementes 10 entgegen
dem Uhrzeigersinn aus dem Anzeigenbereich AUS 61 heraus
in den Anzeigenbereich AN 41 wird der Schenkel der Torsionsfeder 30 an
das Formelement 21 am Basisbauteil 20 herangeführt, so
dass der Schenkel am Formelement 21 am Basisbauteil 20 anliegt
und eine ständige Kraft
zwischen dem Formelement 21 am Basisbauteil 20 und
dem Betätigungselement 10 im
Uhrzeigersinn bewirkt. Die Funktion beziehungsweise Arbeitsweise der
in 2 dargestellten Ausführungsvariante ist wie die
zur Ausführungsvariante
in 1 beschrieben. Die Vorspannung der Torsionsfeder 30 wird
dabei durch die Anordnung der Öffnungen
im Betätigungselement 10 erreicht,
durch welche die Schenkel der Torsionsfeder 30 gesteckt
werden.
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In 3 ist
eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Schalterdrehantriebes
mit einer Zugfeder 31 dargestellt. Die Zugfeder 31 ist
dabei einerseits an einem am Basisbauteil 20 angeordneten Zapfen 23 befestigt
beziehungsweise aufgehangen. Ein am Betätigungselement 10 angeordneter
Mitnehmer 13 läuft
bei der Schwenkbewegung des Betätigungselementes 10 in
einer Zug-Öse 32 der
Zugfeder 31. Im Bereich der Schalterstellung AUS 60 läuft der
Mitnehmer 13 frei in der Zug-Öse 32. Beim Erreichen
des Überganges
zwischen der Schalterstellung AUS 60 und der Schalterstellung
AN 40 beziehungsweise beim Übergang zwischen dem Anzeigenbereich
AUS 61 und dem Anzeigenbereich AN 41 erreicht
der Mitnehmer 13 das Ende der Zug-Öse 32 und bewirkt
somit bei einem Weiterverschwenken entgegen dem Uhrzeigersinn des
Betätigungselementes 10 eine
Dehnung der Zugfeder 31 und somit eine Kraft zwischen dem
Basisbauteil beziehungsweise dessen Zapfen 23 und dem Betätigungselement 10 beziehungsweise
dessen Mitnehmer 13, die in Richtung Schalterstellung AUS 60 wirkt.
Durch diese Ausgestaltung ist ebenfalls gewährleistet, dass bei Selbstauslösung des
Schalters eine TRIPPED-Anzeige in der Anzeigeeinrichtung des Drehantriebes
erfolgt und dass beim Verschweißen
der Kontakte bedingt durch die Elastizität des Betätigungselementes 10 und
der an ihn ankoppelten Getriebeglieder das Betätigungselement 10 und
dementsprechend die an ihn gekoppelte Anzeigeeinrichtung nicht in
der Schalterstellung AUS 60 stehen bleibt, sondern zumindest
in den Anzeigenbereich TRIPPED 51 zurückspringt oder bei weicherer
Ausgestaltung der Zugfeder 31 über den Anzeigenbereich TRIPPED 51 hinaus
bis in den Anzeigenbereich AN 41 zurückdreht.
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- 10
- Betätigungselement
- 11
- Drehlagerung
- 12
- Anschlag
- 13
- Mitnehmer
- 20
- Basisbauteil
- 21
- Formelement
am Basisbauteil
- 22
- Federwegbegrenzer
- 23
- Zapfen
- 30
- Torsionsfeder
- 31
- Zugfeder
- 32
- Zug-Öse
- 40
- Schalterstellung
AN
- 41
- Anzeigenbereich
AN
- 51
- Anzeigenbereich
TRIPPED
- 60
- Schalterstellung
AUS
- 61
- Anzeigenbereich
AUS