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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät, beispielsweise einen kunststoff-gekapselten
Leitungsschutzschalter oder Motorschutzschalter in der Zuleitung eines elektrischen Motors.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Handbetätigungsmechanismus zum Öffnen und Schließen
des Schaltgeräts.
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Die JP 2001-23499A offenbart den Aufbau eines Schaltschlosses für solch ein Schaltgerät. Unte
Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 sollen Aufbau und Wirkungsweise dieses Schaltschlosses
beschrieben werden.
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In den Fig. 9 und 10 bezeichnet die Bezugszahl 1 ein Schaltschloß
(Öffnungs/Schließmechanismus), während die Bezugszahl 2 einen Schaltknopf nach Art einer Wippe bezeichnet, der
an der Oberseite eines Montagerahmens des Schaltschlosses kippbar angeordnet ist um Einschalt-
und Ausschaltvorgänge manuell auszuführen. Die Bezugszahl 3 bezeichnet einen Schalthebel zum
Einschalten und Bewegen der (nicht gezeigten) Hauptschaltkontakte in den geöffneten Zustand,
während die Bezugszahl 4 eine Hauptfeder bezeichnet (Schraubendrehfeder), die um die Lagerwelle
3a des Schalthebels 3 gewickelt ist, um die Hauptschaltkontakte in Öffnungsrichtung vorzuspannen.
Die Bezugszahl 5 bezeichnet eine Übertragungsplatte, deren unteres Ende mit dem Schalthebel 3
gekoppelt ist, und die Bezugszahl 6 bezeichnet einen Verriegelungsempfänger, der auf die Ausgabe
einer (nicht gezeigten) Überstromauslöseeinrichtung reagiert. Der Schaltknopf 2 ist mit der
Übertragungsplatte 5 und dem Verriegelungsempfänger 6 über einen Kniehebelgelenkmechanismus
gekoppelt, der die Kombination einer Kniehebelstange 7, einer Verriegelung 8 und eines U-förmigen
Stiftes 9 umfaßt. Der Kniehebelgelenkmechanismus und der Handhebel bilden zusammen ein
Viergelenkgestänge. Die Bezugszahl 10 bezeichnet eine Alarmausgabeplatte, und die Bezugszahl
10a bezeichnet eine Feder, die sich zwischen der Alarmausgabeplatte 10 und einem Stift des
Kniehebelgelenkmechanismus befindet.
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Der Schaltknopf 2 wird oft auch als Wipphebel oder Schaltwippe bezeichnet. Die Mitte seines mit M-
förmiger Oberseite ausgestatteten Kopfes (Kunststofformkörper) ist mittels eines Stiftes 2a
(Lagerwelle) drehbar in dem Montagerahmen 1a des Schaltschlosses 1 gelagert. Ein Stift 11 dient dazu,
eine Handhebelverbindungsstange, die so nach unten ragt, daß ihre Mitte gegenüber der Mitte des
Stifts 2a verschoben ist, mit dem oberen Ende der Kniehebelstange 7 zu koppeln. Ein Schließloch
2b befindet sich in dem Kopf des Schaltknopfs 2, so daß ein (nicht gezeigtes) Vorhängeschloß in
das Schließloch 2b eingesteckt werden kann, um den Schaltknopf in der Ausschaltstellung zu
verschließen. Ein Ende der Verriegelung 8 ist drehbar auf dem Stift 2a gelagert, und eine Klaue an
ihrer Spitze steht mit dem Verriegelungsempfänger 6 im Eingriff steht. Ein Ende des U-förmigen
Stifts 9 ist mit dem mittleren Teil der Verriegelung 8 gekoppelt, während das andere Ende das untere
Ende der Kniehebelstange 7 mit dem oberen Ende der Übertragungsplatte 5 verbindet.
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Als nächstes sollen die Betriebsabläufe des Schaltschlosses unter Bezugnahme auf Fig. 11
beschrieben werden. Die Fig. 11 (a) bis 11 (c) zeigen, wie das Schaltschloß beim Einschalten, beim
Ausschalten bzw. bei einem Auslösevorgang arbeitet. Der Schalthebel 3 in dem Schaltschloß 1 und
die Hauptschaltkontakte des Schaltgeräts sind gemäß Darstellung in Fig. 12(a) miteinander
verbunden. In Fig. 12(a) bezeichnen die Bezugszahlen 12, 13 und 14 feste Kontaktstücke, ein
bewegliches Kontaktstück (Brückenkontakt) bzw. eine Kontaktdruckfeder für das bewegliche
Kontaktstück. Die Bezugszahl 15 bezeichnet einen Antriebsblock, der mit dem beweglichen
Kontaktstück 13 verbunden ist und dem Schalthebel 3 zugewandt ist. Wenn auf den Schaltknopf 2
eine Drehkraft F in Richtung des in Fig. 12(b) gezeigten Pfeiles ausgeübt wird, werden die
Hauptschaltkontakte über den Schalthebel 3 des Schaltschlosses 1 geschlossen oder geöffnet.
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Wenn der Schaltknopf 2 zum Einschalten im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, wie in Fig. 11 (a)
gezeigt, drückt die Übertragungsplatte 5 über die Kniehebelstange 7 das hintere Ende des
Schalthebels 3 nach unten. Die Spitze des Schalthebels 3 zieht sich daraufhin nach oben zurück, während
die Hauptfeder 4 gespannt wird. Als Reaktion darauf kommt das bewegliche Kontaktstück 13 (siehe
Fig. 12) mit den festen Kontaktstücken 12 unter dem Druck der Kontaktdruckfeder 14 in Berührung.
Damit sind die Hauptschaltkontakte geschlossen.
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Wenn in diesem Zustand, der Schaltknopf 2 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, um das
Schaltgerät auszuschalten, wie in Fig. 11 (b) gezeigt, gibt die Übertragungsplatte 5 den Schalthebel
3 frei. Dadurch kann sich die Hauptfeder 4 entspannen, so daß der Schalthebel 3 den Antriebsblock
15 (siehe Fig. 12) nach unten drückt und das bewegliche Kontaktstück 13 von den festen
Kontaktstücken 12 wegbewegt.
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Wenn andererseits ein Überstrom durch den Hauptstromkreis des Schaltgeräts fließt und eine (nicht
gezeigte) Auslöseeinrichtung anspricht, wird der Verriegelungsempfänger 6 verkippt und gibt die
Verriegelung 8 frei, wie in Fig. 11 (c) gezeigt. Daraufhin dreht sich die Verriegelung 8 im
Uhrzeigersinn und kippt über den U-förmigen Stift 9 die Übertragungsplatte 5, so daß der Schalthebel 3
freigegeben wird. Dieser dreht sich daraufhin aufgrund der gespannten Hauptfeder 4 und drückt den
in Fig. 12 gezeigten Antriebsblock 15 mit der bereits oben beschriebenen Folge nach unten, daß die
Hauptschaltkontakte geöffnet werden. Wenn hierbei die Verriegelung 8 freigegeben wird, wird der
Schaltknopf 2 durch die Kraft einer Auslösefeder 10a (siehe Fig. 9) in einer Auslöseanzeigeposition
auf halbem Weg zwischen der Einschaltposition und der Ausschaltposition angehalten, wo sich der
Schaltknopf 2 im wesentlichen horizontal erstreckt.
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Der oben beschriebene Schaltknopf 2 läßt sich bequem mit einem Finger zwischen der
Einschaltstellung und der Ausschaltstellung verkippen. Bei dem mit diesem Schaltknopf ausgestatteten
Schaltgerät ergeben sich jedoch die folgenden Probleme.
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Um das Schaltgerät einzuschalten, wird gemäß Darstellung in Fig. 12(b) eine Drehkraft auf den Kopf
des Schaltknopfs 2 ausgeübt, um diesen um den Stift 2a aus der Ausschaltposition (ausgezogene
Linie) zu der Einschaltposition (gestrichelte Linie) zu drehen. Dadurch werden die
Hauptschaltkontakte geschlossen. Die Kennlinie der auf den Schaltknopf einwirkenden Last während dieses
Einschaltvorgangs ist in Fig. 13 gezeigt und mit F bezeichnet. Die Handhebellast ist zwischen der
Ausschaltposition und einem Punkt A im wesentlichen konstant auf einem Wert F1. Der Punkt A ist
die Stelle, wo das bewegliche Kontaktstück 13 an den festen Kontaktstücken 12 anstößt. Sobald das
bewegliche Kontaktstück aus der Ausschaltposition zum Punkt A gelangt ist, wirkt die Federkraft der
Kontaktdruckfeder 14, die bis hier in der Richtung wirkte, in welcher der Schalthebel 3 nach oben
gestoßen wurde, auf das feste Kontaktstück 12. Damit nimmt die Handhebellast schlagartig von F1
auf F2 zu. Nachdem der Punkt A passiert ist, nimmt die Handhebellast nach rechts unten in Richtung
auf die Einschaltposition ab.
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Wenn somit eine Bedienungsperson den Schaltknopf unter Aufbringen einer Kraft entsprechend der
Handhebellast F1 verschwenkt, um das Schaltgerät einzuschalten, fühlt er plötzlich am Punkt A
einen großen Widerstand. Die Bedienungsperson muß dann eine größere Kraft aufbringen, um den
Schaltknopf weiter in die Einschaltposition zu bringen. Dies bedeutet, daß nach dem Punkt A der
Schaltknopf langsam betätigt wird, um die Hauptschaltkontakte in ihrer endgültige Schließposition zu
bringen.
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Wenn das Schaltgerät eingeschaltet wird, um einen Motor einzuschalten, fließt zu Beginn ein starker
Strom, der das sechsfache des Nennstroms betragen kann. Wenn das Schaltgerät lange braucht, bis
die Kontaktstücke einander berühren, entsteht vorübergehend ein Lichtbogen, um den Punkt, an
dem sich das bewegliche und die festen Kontaktstücke berühren. Dies kann die Kontaktstücke
beschädigen oder abnutzen oder sie miteinander verschmelzen.
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Zum Einschalten des Schaltgeräts muß der Schaltknopf möglichst schnell aus seiner
Ausschaltposition in die Einschaltposition gebracht werden, damit die Hauptschaltkontakte ohne Unterbrechung
aus der geöffneten Position in die geschlossene Position gebracht werden. Der zuvor beschriebene
Schaltknopf kann unmittelbar nach Beginn des Einschaltvorgangs ohne all zu großen Kraftaufwand
bewegt werden. Wenn dann der Punkt A passiert wird, an dem die Hauptschaltkontakte miteinander
in Berührung kommen, wird auf einmal die Bewegung des Schaltknopf deutlich schwerer.
Demzufolge ist es schwierig, den Schaltknopf aus der Ausschaltposition in die Einschaltposition zu bringen,
ohne dabei die Betätigungsgeschwindigkeit zu verringern.
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Der herkömmliche Schaltknopf wirft noch andere Probleme auf. Der Kopf des Schaltknopfs 2 hat
eine M-förmige Kontur, so daß die Betätigungsfläche in der Einschaltposition und der
Ausschaltposition unterschiedlich geneigt ist, wie in den Figuren gezeigt. Es kann daher schwierig sein, eine
Anzeigemarke zu erkennen, die an der Betätigungsfläche angebracht ist und den Betriebszustand
des Schaltgeräts anzeigt, abhängig von der Richtung, von der die Marke betrachtet wird.
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Zur Vermeidung eines elektrischen Schlags bei Wartungsarbeiten an einer Schalttafel oder
dergleichen mit dem Schaltgerät, besitzt der herkömmliche Schaltknopf das Schließloch 2b (siehe
Fig. 10) in seinem Kopf, durch das ein Vorhängeschloß gesteckt werden kann. Wenn das
Schaltgerät geöffnet ist, wird das Vorhängeschloß in das Schließloch 2b eingeführt, um den Schaltknopf in
der Ausschaltposition zu verschließen. Selbst wenn die Hauptschaltkontakte miteinander
verschmolzen sind, so daß der Schalthebel 3 des Schaltschlosses an einer Position zwischen der geöffneten
und der geschlossenen Position stehen bleibt, ragt das Schließloch 2b des Schaltknopfs 2 aus dem
Schaltgerätgehäuse heraus. Daraus kann ein Wartungsingenieur irrtümlich schließen, daß die
Hauptschaltkontakte geöffnet sind und das Schaltgerät verschlossen werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Probleme zu beseitigen und ein
Schaltgerät zu schaffen, das in geeigneterer Weise zu betätigen ist, um das Schaltgerät
einzuschalten, und das einen verbesserten Handbetätigungsmechanismus aufweist, welcher sicherstellt,
daß der Betriebszustand des Schaltgeräts, einschließlich des Auslösezustands geeignet angezeigt
wird und identifizierbar ist, wobei der Handbetätigungsmechanismus den Einsatz eines
Vorhängeschlosses ermöglichen soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schaltgerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Wenn der Handbetätigungsmechanismus zusätzlich zum drehbaren Schaltknopf mit einem
Druckknopf versehen wird, der zum Einschalten reingedrückt werden muß, und dieser Druckknopf aus
seiner herausstehenden Ausschaltposition zum Einschalten des Schaltgeräts hineingedrückt wird,
wird der Verbindungsarm des Handbetätigungsmechanismus, welcher in den Hohlraum des
Druckknopfs eingreift, nach unten gedrückt. Dies bewirkt, daß sich der Schaltknopf, um seine
Schwenkachse aus der Ausschaltposition in die Einschaltposition verdreht. Die Hauptschaltkontakte
werden damit über das Schaltschloß geschlossen.
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Zum Drücken des Druckknopfs aus dessen Ausschaltposition in seine Einschaltposition bei diesem
Einschaltvorgang ist eine Betätigungskraft erforderlich, die größer ist als die zum manuellen Drehen
des Schaltknopf in die Einschaltstellung. Außerdem ist die erforderliche Betätigungskraft größer als
die Handgrifflast, die zunimmt, wenn das bewegliche Kontaktstück der Hauptschaltkontakte die
festen Kontaktstücke im Verlauf des Einschaltvorgangs des Schaltgeräts berührt. Durch Ausüben
einer Kraft auf den Einschalt-Druckknopf, um diesen hineinzudrücken passiert der Handhebel
während des Schaltvorgangs den Punkt, wo die Hauptschaltkontakte in Kontakt miteinander
kommen, ohne abgebremst zu werden. Die Ausschaltposition wird somit ohne Unterbrechung in die
Einschaltposition überführt. Dies ermöglicht einen schnellen und stabilen Einschaltvorgang. Durch
die Anordnung, bei der der Schaltknopf und der Druckknopf dadurch miteinander verbunden sind,
daß der Verbindungsarm des Schaltknopfs in den Hohlraum des Druckknopfs eingreift, kann die
Betätigungskennlinie durch Variation des Kontaktwinkels zwischen dem Verbindungsarm und dem
Druckknopf optimal eingestellt werden.
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Die Weiterbildung des Anspruchs 3 ermöglicht, daß ein Auslösevorgang anhand der Position des
Handbetätigungsmechanismus identifiziert werden kann.
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Gemäß der Weiterbildung des Anspruchs 5 kann die Schließplatte nicht nach oben aus dem
Schaltgerätgehäuse herausgezogen werden, wenn sich der Druckknopf in einem halb eindrückten
Zustand befindet, bei dem der Schalthebel des Schaltschlosses an einer Position zwischen der
Einschaltposition und der Ausschaltposition angehalten ist, weil beispielsweise die
Hauptschaltkontakte verschmolzen sind. Dies verhindert ein irrtümliches Verschließen des
Handbetätigungsmechanismus.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnun-!!..jJ
gen. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Handbetätigungsmechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei Fig. 1 (a) die Kopplung zwischen einem Schaltknopf und einem
Druckknopf zeigt und die Fig. 1 (b) und 1 (c) einen Einschaltvorgang bzw. einen
Ausschaltvorgang darstellen,
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Fig. 2 Darstellungen, die zeigen, wie ein Schaltschloß mit dem Handbetätigungsmechanismus
von Fig. 1 beim Einschaltvorgang arbeitet, wobei die Fig. 2(a), 2(b) und 2(c) eine
Seitenansicht, eine Stirnansicht bzw. eine Draufsicht sind,
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Fig. 3 Darstellungen die zeigen, wie das mit dem Handbetätigungsmechanismus von Fig. 1
versehene Schaltschloß beim Ausschaltvorgang arbeitet, wobei die Fig. 3(a), 3(b) und
3(c) eine Seitenansicht, eine Stirnansicht bzw. eine Draufsicht sind,
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Fig. 4 Darstellungen, die zeigen, wie das mit dem Handbetätigungsmechanismus von Fig. 1
versehene Schaltschloß bei einem Auslösevorgang arbeitet, wobei die Fig. 4(a), 4(b)
und 4(c) eine Seitenansicht, eine Stirnansicht bzw. eine Draufsicht sind,
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Fig. 5 Ansichten die zeigen, wie ein Schaltschloß, das gemäß Ausführungsbeispiel 2 der
vorliegenden Erfindung mit einer Auslöseanzeigestange versehen ist, beim
Einschaltvorgang arbeitet, wobei die Fig. 5(a), 5(b) und 5(c) eine Seitenansicht, eine Stirnansicht
bzw. eine Draufsicht sind,
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Fig. 6 Darstellungen, die zeigen, wie das Schaltschloß von Fig. 5 beim Ausschaltvorgang
arbeitet, wobei die Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) eine Seitenansicht, eine Stirnansicht bzw.
eine Draufsicht sind,
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Fig. 7 Darstellungen, die zeigen, wie das Schaltschloß von Fig. 5 bei einem Auslösevorgang
arbeitet, wobei die Fig. 7(a), 7(b) und 7(c) eine Seitenansicht, eine Stirnansicht bzw. eine
Draufsicht sind,
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Fig. 8 Darstellungen, die den Aufbau eines Druckknopfs mit einer Schließplatte gemäß
Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung sowie einen Schließvorgang zeigen,
wobei die Fig. 8(a) und 8(b) eine Seitenansicht bzw. eine Querschnittsansicht des
Druckknopfs sind, die zeigen, wie die Schließplatte eingeschoben bzw. herausgezogen
ist, und Fig. 8(c) eine Ansicht ist, die zeigt, wie der Handbetätigungsmechanismus im
Schaltgerät verschlossen ist,
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Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Schaltschlosses mit Schaltknopf,
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Fig. 10 das Innere des Schaltschlosses von Fig. 9,
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Fig. 11 Darstellungen, die Betriebszustände des Schaltschlosses von Fig. 10 zeigen, wobei die
Fig. 11 (a), 11 (b) und 11 (c) einen Einschaltvorgang, einen Ausschaltvorgang bzw.
einen Auslösevorgang zeigen,
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Fig. 12 Ansichten, die den Aufbau der Kopplung zwischen dem in Fig. 9 gezeigten Schaltschloß,
des Handhebelbetätigungsmechanismus und den Hauptschaltkontakten zeigen, wobei
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Fig. 12(a) den Aufbau der Verbindung zwischen dem Schaltschloß und den
Hauptschaltkontakten zeigt und die Fig. 12(b) und 12(c) Ansichten sind, die den Einschaltvorgang
bzw. den Ausschaltvorgang des Schaltknopfs darstellen, und
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Fig. 13 Kennlinien der Handgriffbetätigung zum Einschalten der Hauptschaltkontakte
entsprechend Fig. 12.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 8 beschrieben, in
denen gleiche Elemente wie in den Fig. 9 bis 12 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und
nicht noch einmal detailliert beschrieben werden.
Beispiel 1
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Die Fig. 1 bis 4 zeigen Beispiele gemäß Anspruch 1. Die Fig. 1 (a) bis 1 (c) zeigen den Aufbau
eines Handbetätigungsmechanismus sowie die Wirkungsweise dieses
Handbetätigungsmechanismus in seiner Einschalt- und Ausschaltposition. Der Handbetätigungsmechanismus umfaßt die
Kombination eines drehbaren Schaltknopfs 2 und eines Druckknopfes 16, der mit dem Schaltknopf 2
über einen Verbindungsarm 2c gekoppelt ist. Der Kopf bzw. die Oberseite des Schaltknopfs 2
entspricht derjenigen des in Fig. 10 gezeigten Schaltknopfs, wobei dessen linke Hälfte weggefallen
ist. Statt dessen ist der Verbindungsarm 2c vorgesehen, der sich nach links zum Druckknopf 16
erstreckt. Wie im Fall des herkömmlichen Schaltknopfs ist dieser Schaltknopf mittels eines Stifts 2a
drehbar gelagert, und ein Verbindungsabschnitt, der sich so nach unten erstreckt, daß seine Mitte
gegenüber der Mitte des Stifts 2a verschoben ist, ist mit dem oberen Ende einer Kniehebelstange 7
gekoppelt. Der Druckknopf 16 (Kunstharzformkörper) ist prismenartig ausgebildet mit seiner
Oberseite als Betätigungsfläche und ist vertikal frei beweglich geführt und gelagert. In der unteren
Hälfte des Druckknopfes 16 ist ein Hohlraum ausgebildet. Die Spitze des Verbindungsarms 2c des
Schaltknopfs 2 ist in den Hohlraum eingesetzt, um den Schaltknopf 2 mit dem Druckknopf 16 zu
koppeln. Die Betätigungsflächen von Schaltknopf 2 und Druckknopf 16 können in unterschiedlichen
Farben markiert sein, damit sie leicht visuell auseinander gehalten werden können.
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Damit das Schaltgerät bei dieser Ausgestaltung eingeschaltet wird, wird der Druckknopf 16 mit
einem Finger nach unten gedrückt, wie in Fig. 1 (b) dargestellt. Zum Öffnen des Schaltgeräts wird der
Schaltknopf 2 mit einem Finger im Uhrzeigersinn gedreht, wie in Fig. 1 (c) gezeigt. Im
Ausschaltzustand wird somit der Druckknopf 16 über den Verbindungsarm 2(c) des Schaltknopfs 2 nach oben
gestoßen und ragt bis zu einer der Ausschaltposition entsprechenden Höhe heraus. Der
Einschaltvorgang bewirkt, daß der Druckknopf 16 den Verbindungsarm 2c des Schaltknopfs 2 nach unten
drückt. Dadurch wird der Schaltknopf 2 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und seine Oberseite
ragt nach oben hervor. Wenn der Schaltknopf 2 in die Einschalt- oder die Ausschaltposition gedreht
wird, reagiert der Schalthebel 3 des Schaltschlosses 1 mit dem Öffnen bzw. Schließen der (nicht
gezeigten) Hauptschaltkontakte des Schaltgeräts.
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Die Fig. 2(a) bis 2(c) zeigen den Einschaltvorgang. Die Fig. 3(a) bis 3(c) zeigen den
Ausschaltvorgang. Die Fig. 4(a) bis 4(c) zeigen, wie das Schaltgerät einen Auslösevorgang
ausführt. In Fig. 4 bezeichnet die Bezugszahl 20 eine Anzeigefeder, die sich diagonal zwischen
einem U-förmigen Stift 9, der mit einer Verriegelung 8 (siehe Fig. 1) des Schaltschlosses 1
gekoppelt ist, und einem Rahmen 1a erstreckt. Während eines Auslösevorgangs des Schaltgeräts übt die
Anzeigefeder eine Druckkraft aus, so daß der Schaltknopf 2 und der Druckknopf 16 im wesentlichen
in gleicher Höhe zwischen der Einschaltposition und der Ausschaltposition angehalten werden, wie
in den Figuren gezeigt.
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Bei der Ausgestaltung, bei der der Einschalt-Druckknopf 16 mit dem drehbaren Schaltknopf 2
kombiniert ist, wie zuvor beschrieben, ergibt sich eine Betätigungskennlinie beim Einschaltvorgang,
wie durch die Kennlinie G in Fig. 13 dargestellt. Es wird angenommen, daß der Druckknopf 16 aus
seiner in Fig. 1 (b) gestrichelt gezeichneten Ausschaltposition in die Einschaltposition gedrückt wird,
um das Schaltgerät über den Schaltknopf 2 einzuschalten. Die Betätigungskraft G1, die dabei zu
Beginn auf den Druckknopf 16 ausgeübt werden muß, ist größer als die entsprechende Kraft F1, die
erforderlich ist, um den Schaltknopf 2 aus seiner Ausschaltposition in die Einschaltposition zu
verschwenken (von der vertikalen Betätigungskraft, die auf den Druckknopf 16 ausgeübt wird, wirkt
nur eine Vektorkomponente in Drehrichtung des Schaltknopfs 2 effektiv als Drehbetätigungskraft).
Die Kraft G1 ist auch größer als die Kraft G2, auf die die Einschaltkraft beim Einschaltvorgang am
Punkt A ansteigt, bei dem die Hauptschaltkontakte miteinander in Kontakt kommen.
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Wenn also die Betätigungskraft entsprechend der Kraft oder Last G1 auf den Druckknopf 16
ausgeübt wird, um ihn hineinzudrücken und das Schaltgerät einzuschalten, wird der Schaltknopf 2,
der dieser Betätigungskraft ausgesetzt ist, ohne Unterbrechung beim Passieren des Kontaktpunkts A
der Hauptschaltkontakte und ohne Abbremsen in die Einschaltposition geschaltet. Dies ermöglicht
einen schnellen und stabilen Einschaltbetrieb. Dies wiederum verhindert die Erzeugung eines
Lichtbogens an den Hauptschaltkontakten infolge des hohen Startstroms eines Motors. Wie zuvor
erwähnt, war solch ein Lichtbogen ein Problem beim eingangs beschriebenen Stand der Technik. Es
ist damit auch möglich, eine Beschädigung oder Abnutzung der Kontakte oder ein Schmelzen oder
Verschmelzen der Kontakte als Folge des Lichtbogens zu verhindern.
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Die Betätigungskennlinie (Kennlinie G) variiert abhängig vom Kontaktwinkel zwischen dem
Verbindungsarm 2c des Schaltknopfs 2 und dem Hohlraum des Druckknopfes 16, an den der
Verbindungsarm 2c anstößt. Ein schneller Einschalvorgang kann deshalb dadurch ausgeführt werden, daß der
Kontaktwinkel zwischen dem Druckknopf 16 und dem Verbindungsarm 2c des Schaltknopfs 2
(genauer gesagt der Winkel zwischen der Spitze des Verbindungsarms 2c und der Wandfläche des
in dem Druckknopf 16 ausgebildeten Hohlraums, an die die Spitze des Verbindungsarms 2c anstößt)
so eingestellt wird, daß die in Fig. 13 gezeigte Kraft G1 einen optimalen Wert für die Betätigung des
Handbetätigungsmechanismus erhält.
Beispiel 2
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Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Weiterbildung gemäß Anspruch 4. Dabei ist das Schaltschloß 1 mit
einer Auslöseanzeigestange 17 versehen, deren eines Ende mit dem Schalthebel 3 verbunden ist
und deren anderes Ende sich nach oben erstreckt und zur Position des Druckknopfs 16
herausgezogen ist. Wenn das Schaltgerät einen Auslösevorgang ausführt, wird ein führender
Anzeigeabschnitt der Auslöseanzeigestange 17 zu einer Position vorgeschoben, die mit der Oberseite des
Druckknopfes 16 bündig ist, um die Tatsache des Auslösevorgangs anzuzeigen.
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Das untere Ende der Auslöseanzeigestange 17 ist mit dem hinteren Ende des Schalthebels 3 über
einen Verbindungsstift 17a verbunden, wie in Fig. 5(b) gezeigt. Ein Anzeigeabschnitt in Form eines
gabelartigen Vorsprungs ist an dem oberen Ende der Auslöseanzeigestange 17 ausgebildet. Der
Anzeigeabschnitt ist in Durchgangslöcher 16a eingesteckt, die sich an der rechten und der linken
Seite des Druckknopfes 16 befinden. Der Anzeigeabschnitt der Auslöseanzeigestange 17 ist an
seinem oberen Ende rot markiert, um eine leichte Erkennung des Zustands seines Auslösevorgangs
zu erlauben. Außerdem erstreckt sich die Anzeigefeder 21 zwischen dem Rahmen 1a und dem Stift
11, welcher den Schaltknopf 2 mit der Kniehebelstange 7 koppelt.
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Bei dieser Ausgestaltung ist die Auslöseanzeigestange 17 im Einschaltzustand, der in den Fig.
5(a) bis 5(c) dargestellt ist, zusammen mit dem Schalthebel 3 in ihre untere Position zurückgezogen.
Folglich ist der Anzeigabschnitt an ihrem oberen Ende in dem Druckknopf 16 versenkt. In dem in den
Fig. 6(a) bis 6(c) gezeigten Ausschaltzustand dreht sich der Schalthebel 3 im
Gegenuhrzeigersinn. Zusammen mit dieser Bewegung wird die Auslöseanzeigestange 17 angehoben. In diesem
Zustand ist der Druckknopf 16 nach oben in seine Ausschaltposition gedrückt, und der
Anzeigeabschnitt der Auslöseanzeigestange 17 ist immer noch in dem Druckknopf versenkt.
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Wenn das Schaltgerät dagegen einen Auslösevorgang ausführt, wird die Auslöseanzeigestange 17
zusammen mit der Drehung des Schalthebels 3 nach oben gestoßen, während der Druckknopf 16
durch die Kraft der Anzeigefeder 21 im wesentlichen in der gleichen Position wie der
Einschaltposition gehalten wird, wie in den Fig. 7(a) bis 7(c) gezeigt. Als Folge davon ragt der obere
Anzeigeabschnitt der Auslöseanzeigestange 17 aus der Oberseite des Druckknopfes 16 heraus, wie in den
Figuren gezeigt. Die Bedienungsperson kann daher leicht sehen, daß das Schaltgerät einen
Auslösevorgang ausgeführt hat.
Beispiel 3
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Die Fig. 8(a) bis 8(c) zeigen eine Weiterbildung gemäß Anspruch 5. Dabei ist ein schlitzartiger
Raum in der Mitte der oberen Hälfte des prismenartig geformten Druckknopfes 16 ausgebildet, und
ein Ende dieses Raums ist auf der rechten Seite des Druckknopfes 16 offen. Eine schubkastenartige
Schließplatte 18 ist in diesem Raum untergebracht und weist ein Schließloch 18a auf, in welches ein
Vorhängeschloß gesteckt werden kann.
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Bei dieser Ausgestaltung ist die Schließplatte 18 normalerweise in den Raum in dem Druckknopf 16
eingeschoben, wie in Fig. 8(a) gezeigt. Wenn der Handbetätigungsmechanismus in seine
Ausschaltposition bewegt ist, wie in Fig. 8(c) gezeigt, um die Hauptschaltkontakte des Schaltgeräts zu öffnen,
ragt der Druckknopf 16 nach oben aus dem Schaltgerätgehäuse 19 heraus. Nachdem in diesem
Zustand die Schließplatte aus dem Druckknopf 16 auf das Gehäuse 19 herausgezogen wurde und
der Druckknopf damit in dieser Position verriegelt wurde, kann ein Vorhängeschloß in das
Schließloch 18a eingesteckt werden, um den Handbetätigungsmechanismus in seiner Ausschaltposition zu
verschließen. Wenn sich der Handbetätigungsmechanismus in seiner Einschaltposition befindet, in
der die Hauptschaltkontakte geschlossen sind, sinkt der Druckknopf 16 in das Gehäuse 19 ein, so
daß die Schließplatte 18 nicht herausgezogen werden kann.
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Wenn unter elektrischem Strom der Handbetätigungsmechanismus in seine Ausschaltposition
gebracht wird, während die Hauptschaltkontakte miteinander verschmolzen sind, bleibt der
Druckknopf 16 an einer Position zwischen seiner Einschaltposition und seiner Ausschaltposition stehen
und kehrt nicht in seine Ausschaltposition zurück. In diesem Zustand mißlingt jeder Versuch die
Schließplatte 18 herauszuziehen, um den Handbetätigungsmechanismus in der Ausschaltposition zu
verriegeln, da das Gehäuse 19 das Herausziehen der Schließplatte 18 verhindert. Die
Bedienungsperson kann somit erkennen, daß im Schaltgerät ein Fehler aufgetreten ist, das heißt, daß die
Kontakte miteinander verschmolzen sind und aneinander haften. Dies verhindert die irrtümlichen
Vorgänge, die beim herkömmlichen Schaltknopf auftreten können. Wie eingangs erwähnt, kann bei
verschmolzenen Hauptkontakten der Schaltknopf in seine Ausschaltposition bewegt werden, so daß
das Schließloch oberhalb des Gehäuses freiliegt. Demgemäß kann die Bedienungsperson irrtümlich
annehmen, das Schaltgerät sei ausgeschaltet, und einen Stift, ein Vorhängeschloß oder dergleichen
zur Verriegelung in das Schließloch einstecken. Derartiges ist gemäß dieser Weiterbildung der
vorliegenden Erfindung nicht möglich.
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Wie zuvor beschrieben, umfaßt der Handbetätigungsmechanismus des Schaltgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Kombination aus einem drehbaren Schaltknopf, der mit einem
Handhebelstift drehbar gelagert ist und mit dem Kniehebelgelenk des Schaltschlosses verbunden ist, so wie
einen Einschaltdruckknopf, der mit dem Schaltknopf verbunden ist. Zum Einschalten des
Schaltgeräts ist eine Eindrückkraft auf den Druckknopf auszuüben, um den Schaltknopf in seine
Einschaltposition zu bringen und die Hauptschaltkontakte einzuschalten.
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Zum Einschalten des Schaltgeräts kann somit der Schaltknopf in seine Einschaltposition gebracht
werden, ohne zwischendurch angehalten oder gebremst zu werden. Daher ist ein schneller und
stabiler Einschaltvorgang möglich.
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Gemäß den Weiterbildungen der Ansprüche 2 und 3 kann der Betriebszustand des Schaltgeräts
einschließlich eines Auslösevorgangs visuell durch Prüfen des Schaltknopfs leicht erkannt werden.
Außerdem dient die Anordnung nach Anspruch 4 dazu, fehlerhafte Betätigungen zu verhindern,
wenn der Handbetätigungsmechanismus in seiner Ausschaltposition verriegelt ist.