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Patent Searching and Data


Title:
RAPID SAFETY SWITCH AND RAPID SAFETY SWITCH SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/223265
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rapid safety switch (100). The rapid safety switch (100) has a switch housing (110), said switch housing (110) having: - six outer housing faces (112), comprising a front housing face (113), an open rear housing face (114), an upper housing face (115), a lower housing face (116), a first housing face (117), and a second housing face (118), - an operating tool interface (120) which can be operated through one of the outer housing faces (112), and - one or more connection elements (130) for controlling the rapid safety switch (100), wherein the rapid safety switch (100) can be unlatched by an electromagnetic trigger (300), and the rapid safety switch (100) has a moving contact (200).

Inventors:
EINSCHENK JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/058781
Publication Date:
October 27, 2022
Filing Date:
April 01, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H01H31/00; H01H71/24
Foreign References:
EP2677530A22013-12-25
DE102018216210A12020-03-26
EP1617447A12006-01-18
DE102018216210A12020-03-26
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Claims:
Patentansprüche

1. Schneller Sicherheitsschalter (100), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der schnelle Sicherheitsschalter (100) ein Schaltergehäuse (110) aufweist, wobei das Schaltergehäuse (110) aufweist:

- sechs Gehäuseaußenseiten (112), mit einer Gehäusefront seite (113), einer offenen Gehäuserückseite (114), ei ner Gehäuseoberseite (115), einer Gehäuseunterseite (116), einer ersten Gehäuseseite (117) und einer zwei ten Gehäuseseite (118),

- eine Bedienwerkzeugschnittstelle (120), die durch eine der Gehäuseaußenseiten (112) bedienbar ist, und

- ein oder mehr Anschlusselemente (130) zur Steuerung des schnellen Sicherheitsschalters (100), der schnelle Sicherheitsschalter (100) mit einem elektro magnetischen Auslöser (300) entklinkbar ist und der schnelle Sicherheitsschalter (100) einen Bewegkontakt (200) aufweist, der mittels einem Federspeicher (340) be wegbar ist, wobei der Federspeicher (340) in einer vorge spannten Position verklinkt ist und die Verklinkung mit dem elektromagnetischen Auslöser (300) lösbar ist, der Bewegkontakt (200) derart ausgestaltet ist, dass der Bewegkontakt (200) in einer ersten Position:

- elektrisch leitend mit einem vierten Polanschluss (240) verbunden ist, und

- elektrisch getrennt von einem ersten Polanschluss (210) und einem zweiten Polanschluss (220) und einem dritten Polanschluss (230) angeordnet ist, und dass der Bewegkontakt (200) in einer zweiten Position:

- elektrisch leitend mit einem vierten Polanschluss (240) verbunden ist, und

- den ersten Polanschluss (210) und den zweiten Polan schluss (220) und den dritten Polanschluss (230) elektrisch leitend und kontaktierend angeordnet ist, wobei der schnelle Sicherheitsschalter (100) durch das Entklinken mit dem elektromagnetischen Auslöser (300) von der ersten Position in die zweite Position überführbar ist und wobei der schnelle Sicherheitsschalter (100) über die Bedienwerkzeugschnittstelle (120) von der zweiten Position in die erste Position überführbar ist.

2. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der schnelle Sicherheitsschalter (100) eine erste Festkon taktanordnung (214), eine zweite Festkontaktanordnung (224) und eine dritte Festkontaktanordnung (234) aufweist, wobei die erste Festkontaktanordnung (214) elektrisch lei tend mit dem ersten Polanschluss (210) verbunden ist, die zweite Festkontaktanordnung (224) elektrisch leitend mit dem zweiten Polanschluss (220) verbunden ist und die drit te Festkontaktanordnung (234) elektrisch leitend mit dem dritten Polanschluss (230) verbunden ist, und der Bewegkontakt (200) ausgestaltet ist, bei einem Übergang von der ersten Position in die zweite Position die erste Festkontaktanordnung (214), die zweite Festkon taktanordnung (224) und die dritte Festkontaktanordnung (234) nahezu gleichzeitig zu kontaktieren.

3. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 1 oder

2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Bewegkontakt (200) eine erste Ausdehnung (201), eine zweite Ausdehnung (202) und eine dritte Ausdehnung (203) aufweist, wobei die erste Ausdehnung (201) parallel zu den Bewegungsrichtungen des Bewegkontaktes (200) liegt und der Bewegkontakt (200) entlang der ersten Ausdehnung (201) ei ne Verdickung (207) in der dritten Ausdehnung (203) auf weist, wobei die erste Festkontaktanordnung (214), die zweite Festkontaktanordnung (224) und die dritte Festkon taktanordnung (234) in der zweiten Position den Bewegkon takt (200) an der Verdickung (207) elektrisch kontaktie ren.

4. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der erste Festkontaktanordnung (214), der zweite Festkon taktanordnung (224) und der dritte Festkontaktanordnung (234) in der ersten Position den Bewegkontakt (200) an einem gegenüber der Verdickung (207) dünneren Bereich (208) des Bewegkontaktes derart angeordnet sind, das der erste Festkontaktanordnung (214), der zweite Festkontakt anordnung (224) und der dritte Festkontaktanordnung (234) in der ersten Position vom Bewegkontakt (200) beabstandet sind und den Bewegkontakt (200) nicht elektrisch kontak tieren.

5. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die erste Festkontaktanordnung (214) einen ersten Festkon takt (215) auf einer ersten Seite (203a) des Bewegkontak tes (200) und einen zweiten Festkontakt (215') auf der ersten Seite (203a) des Bewegkontaktes (200) aufweist, die zweite Festkontaktanordnung (224) einen ersten zweiten Festkontakt (225) auf einer zweiten Seite (203b) des Be wegkontaktes (200) und einen zweiten zweiten Festkontakt (225') auf der zweiten Seite (203b) des Bewegkontaktes (200) aufweist, und die dritte Festkontaktanordnung (234) einen ersten dritten Festkontakt (235) auf der ersten Seite (203a) des Beweg kontaktes (200) und einen zweiten dritten Festkontakt (235') auf einer zweiten Seite (203b) des Bewegkontaktes (200) aufweist.

6. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s jeweils die erste Festkontaktanordnung (214), die zweite Festkontaktanordnung (224) und die dritte Festkontaktan- ordnung derart mit einer Kraft beaufschlagt und angeordnet sind, dass die erste Festkontaktanordnung (214), die zwei te Festkontaktanordnung (224) und die dritte Festkontakt anordnung in der ersten Position jeweils den Bewegkontakt (200) nicht elektrisch kontaktiert und in der zweiten Po- sition den Bewegkontakt (200) elektrisch kontaktiert und mit einer Haltekraft an den Bewegkontakt gedrückt werden.

7. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s jeder der Festkontakte (215, 215', 225, 225', 235, 235') mit einer Stromband-Kontakt-Kombination (1) gebildet wird, wobei die Stromband-Kontakt-Kombination (1) jeweils mit - einem Bewegelement (255), das mit einem oder mehr von einem Gewebeband oder Litzen oder Lamellen gebildet ist, wobei das Bewegelement (255) o ein erstes Bewegelementende (256) und ein zweites Bewegelementende (257) aufweist und o das erste Bewegelementende (256) einen ersten Bewe gelementanschluss aufweist, der mittels schweißen, pressen und/oder löten gebildet ist und das zweite Bewegelementende (257) einen zweiten Bewegelement anschluss aufweist, der mittels schweißen, pressen und/oder löten gebildet ist,

- einem Festkontakt (215), der am erste Bewegelementan schluss oder zweiten Bewegelementanschluss angeordnet ist, gebildet ist, wobei der Festkontakt (215) durch das Bewegelement (255) beweglich anordbar ist.

8. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s jeder Festkontakt (215) ein, zwei oder mehr Festkontakt finger (215a, 215b, 215c, 215d) aufweist, wobei die Fest kontaktfinger (215a, 215b, 215c, 215d) einzeln an dem ers ten Bewegelementende (256) oder dem zweiten Bewegelemen tende (257) mit dem Bewegelement (255) verbunden sind.

9. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach Anspruch 7 oder

8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s jede Stromband-Kontakt-Kombination (1) derart U-förmig, mit einem ersten Schenkel des U und einem zweiten Schenkel des U, angeordnet ist, dass in der zweiten Position des schnellen Sicherheitsschalters (100) ein Stromfluß durch die Stromband-Kontakt-Kombinationen (1) eine abstoßende Kraft zwischen dem jeweils ersten Schenkel des U und dem zweiten Schenkel des U bewirkt, und so jeweils den Fest kontakt (215, 215', 225, 225', 235, 235') gegen den Beweg kontakt (200) drückt und so den Kontaktandruck erhöht.

10. Schneller Sicherheitsschalter (100) nach einem oder meh reren der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der ersten Polanschluss (210), der zweite Polanschluss (220), der dritte Polanschluss (230) und der vierte Po lanschluss (240) auf einer dem elektromagnetischen Aus löser (300) gegenüberliegenden Seite angeordnet sind und der Bewegkontakt über ein oder mehr Strombänder (250) mit dem vierten Polanschluss (240) verbunden ist. (Die Stromzuführung zu dem Bewegkontakt erfolgt also von der gleichen Seite wie die Anschlüsse für die Festkontakte.

Description:
Beschreibung

Schneller Sicherheitsschalter und schnelles Sicherheitsschal tersystem

Die Erfindung bezieht sich auf einen schnellen Sicherheits schalter und ein System mit einem solchen Sicherheitsschal ter.

Sicherheitsschalter, auch Schnellerder oder Kurzschlussschal ter, sind insbesondere aus der Mittelspannung, also zwischen 1000V und etwa 52,5kV zum Löschen von Lichtbögen im Fehler fall bekannt. Auch unterhalb von 1000V Nennspannung besteht aber ein Bedarf an solchen Sicherheitsschaltern.

Aus dem Stand der Technik sind Geräte für Mittelspannungsan wendungen bekannt, die Schaltzeiten von unter 5ms mittels ei nes einpoligen Schalters und einer Sprengladung als Antrieb erreichen. Eine Wiederverwendung des Schalters ist nach Aus lösung nicht möglich.

Weiter bekannt ist auch ein System, bei dem ein elektromagne tischer Antrieb drei Pole in einem Vorgang schaltet, wobei der Schalteraufbau hier komplex ist.

Weiter bekannt ist auch eine Vorrichtung mit einer elektro magnetischen Entklinkung, Auslösung und einem Federantrieb.

Die Verwendung eines Magnetauslösers mit einer Verklinkung ist gemäß der DE102018216210A1 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun einen verbesserten Sicher- heitsschalter bereitzustellen, der Nachteile aus dem Stand der Technik behebt. Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen schnellen Si cherheitsschalter, wobei der schnelle Sicherheitsschalter ein Schaltergehäuse aufweist, wobei das Schaltergehäuse aufweist:

- sechs Gehäuseaußenseiten, mit einer Gehäusefrontseite, einer offenen Gehäuserückseite, einer Gehäuseoberseite, einer Gehäuseunterseite, einer ersten Gehäuseseite und einer zweiten Gehäuseseite,

- eine Bedienwerkzeugschnittstelle, die durch eine der Ge häuseaußenseiten bedienbar ist, und

- ein oder mehr Anschlusselemente zur Steuerung des schnellen Sicherheitsschalters, der schnelle Sicherheitsschalter mit einem elektromagneti schen Auslöser entklinkbar ist und der schnelle Sicher- heitsschalter einen Bewegkontakt, inbesondere einen einzi gen Bewegkontakt, aufweist, der mittels einem Federspei cher bewegbar ist, wobei der Federspeicher in einer vorge spannten Position verklinkt ist und die Verklinkung mit dem elektromagnetischen Auslöser lösbar ist, der Bewegkontakt derart ausgestaltet ist, dass der Beweg kontakt in einer ersten Position:

- elektrisch leitend mit einem vierten Polanschluss ver bunden ist, und

- elektrisch getrennt von einem ersten Polanschluss und einem zweiten Polanschluss und einem dritten Polan schluss angeordnet ist, und dass der Bewegkontakt in einer zweiten Position:

- elektrisch leitend mit einem vierten Polanschluss ver bunden ist, und

- den ersten Polanschluss und den zweiten Polanschluss und den dritten Polanschluss elektrisch leitend und kontak tierend angeordnet ist, wobei der schnelle Sicherheitsschalter durch das Entklin- ken mit dem elektromagnetischen Auslöser von der ersten Position in die zweite Position überführbar ist und wobei der schnelle Sicherheitsschalter über die Bedienwerkzeug schnittstelle von der zweiten Position in die erste Posi tion überführbar ist. Insbesondere ist dieser Sicherheits- Schalter für Betriebsspannungen unterhalb von 1000V ausge legt.

Bevorzugt wird, dass der schnelle Sicherheitsschalter eine erste Festkontaktanordnung, eine zweite Festkontaktanordnung und eine dritte Festkontaktanordnung aufweist, wobei die ers te Festkontaktanordnung elektrisch leitend mit dem ersten Po lanschluss verbunden ist, die zweite Festkontaktanordnung elektrisch leitend mit dem zweiten Polanschluss verbunden ist und die dritte Festkontaktanordnung elektrisch leitend mit dem dritten Polanschluss verbunden ist, und der Bewegkontakt ausgestaltet ist, bei einem Übergang von der ersten Position in die zweite Position die ersten Fest kontaktanordnung, die zweite Festkontaktanordnung und die dritte Festkontaktanordnung nahezu gleichzeitig, also bevor zugt innerhalb von 1ms, zu kontaktieren, so dass die erste Festkontaktanordnung, die zweite Festkontaktanordnung und die dritte Festkontaktanordnung nahezu gleichzeitig miteinander und dem vierten Polanschluss elektrisch leitend verbunden sind.

Auch wird bevorzugt, dass der Bewegkontakt eine erste Ausdeh nung, eine zweite Ausdehnung und eine dritte Ausdehnung auf weist, wobei die erste Ausdehnung parallel zu den Bewegungs richtungen des Bewegkontaktes liegt und der Bewegkontakt ent lang der ersten Ausdehnung eine Verdickung in der dritten Ausdehnung aufweist, wobei die erste Festkontaktanordnung, die zweite Festkontaktanordnung und die dritte Festkontaktan- ordnung in der zweiten Position den Bewegkontakt an der Ver dickung elektrisch kontaktieren.

Bevorzugt wird auch, dass die erste Festkontaktanordnung, die zweite Festkontaktanordnung und die dritte Festkontaktanord- nung in der ersten Position den Bewegkontaktan einem gegen über der Verdickung dünneren Bereich des Bewegkontaktes der art angeordnet sind, dass die erste Festkontaktanordnung, die zweite Festkontaktanordnung und die dritte Festkontaktanord- nung in der ersten Position vom Bewegkontakt beabstandet sind und den Bewegkontakt nicht elektrisch kontaktieren.

Weiter wird bevorzugt, dass die erste Festkontaktanordnung einen ersten ersten Festkontakt auf einer ersten Seite des Bewegkontaktes und einen zweiten ersten Festkontakt auf der ersten Seite des Bewegkontaktes aufweist, die zweite Festkontaktanordnung einen ersten zweiten Fest kontakt auf einer zweiten Seite des Bewegkontaktes und einen zweiten zweiten Festkontakt auf der zweiten Seite des Beweg kontaktes aufweist, und die dritte Festkontaktanordnung einen ersten dritten Fest kontakt auf der ersten Seite des Bewegkontaktes und einen zweiten dritten Festkontakt auf einer zweiten Seite des Be wegkontaktes aufweist. Dies bewirkt eine gleichmäßige Belas tung und Kraftbeaufschlagung für den Bewegkontakt beim Kon taktieren der Festkontakte.

Bevorzugt wird auch, dass jeweils die erste Festkontaktan- ordnung, die zweite Festkontaktanordnung und die dritte Festkontaktanordnung derart mit einer Kraft beaufschlagt und angeordnet sind, dass die erste Festkontaktanordnung, die zweite Festkontaktanordnung und die dritte Festkontaktanord- nung in der ersten Position jeweils den Bewegkontakt nicht elektrisch kontaktieren und in der zweiten Position den Be wegkontakt elektrisch kontaktieren und mit jeweils einer Haltekraft an den Bewegkontakt gedrückt werden.

Auch wird bevorzugt, dass jede der Festkontaktanordnungen mit einer Stromband-Kontakt-Kombination gebildet werden, wobei die Stromband-Kontakt-Kombination jeweils mit einem Bewegelement, das mit einem oder mehr von einem Gewebeband oder Litzen oder Lamellen gebildet ist, wobei das Bewegelement oein erstes Bewegelementende und ein zweites Bewe gelementende aufweist und odas erste Bewegelementende einen ersten Bewegele mentanschluss aufweist, der mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten gebildet ist und das zweite Bewegelementende einen zweiten Bewegelementan schluss aufweist, der mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten gebildet ist, einem Festkontakt, der am erste Bewegelementanschluss oder zweiten Bewegelementanschluss angeordnet ist, gebildet ist, wobei der Festkontakt durch das Bewegelement beweglich anord- bar ist.

Beweglich anordbar ist hier so zu verstehen, dass in einer ordnungsgemäß montierten Weise der Festkontakt eine Beweg lichkeit aufweist, die insbesondere eine beschränkte Aus weichbewegung erlaubt, bei der der Festkontakt bei einem Auf treffen eines Bewegkontaktes auf den Festkontakt eine be schränkte Ausweichbewegung vom Bewegkontakt weg, insbesondere eine Ausweichbewegung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Bewegkontaktes, erlaubt. Mit anderen Worten beweglich anordbar bedeutet hier, dass der Festkontakt durch den Beweg kontakt bewegbar ist, insbesondere der Festkontakt eine Aus weichbewegung in Bezug auf den Bewegkontakt, insbesondere senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bewegkontaktes ausführen kann. Der Festkontakt ist also kein aktiv bewegtes Element, sondern ein durch den Bewegkontakt bewegbares, insbesondere zu einer beschränkten Ausweichbewegung ausgestaltetes Ele ment.

Der Festkontakt kann dabei vollständig von dem oder den Fest kontaktfingern gebildet werden oder noch weitere Elemente, wie einen Festkontaktfingerträger, einen Festkontaktträger oder eine Ausweichbewegungsbeschränkung aufweisen.

Eine solche Segmentierung, also Aufspaltung, des Festkontak tes in einzelne Festkontaktfinger führt zu einer höheren Zu verlässigkeit bei der Kontaktierung zwischen Bewegkontakt und Festkontakt.

Insbesondere wird bevorzugt, dass der Festkontakt zwei oder mehr Festkontaktfinger aufweist, wobei die Festkontaktfinger mit dem ersten Bewegelementende oder dem zweiten Bewegelementende verbunden sind, und das mit den Festkontaktfingern verbundene erste Bewe gelementende oder zweite Bewegelementende zusammen mit einem ersten Bewegelementabschnitt des Bewegelementes derart geschlitzt, also segmentiert, ist, dass das mit den Festkontaktfingern verbundene erste Bewegelementende oder zweite Bewegelementende Bewegelementendsegmente aufweist und jeweils nur ein Festkontaktfinger mit je weils einem Bewegelementendsegment verbunden ist.

Dadurch wird insbesondere eine unabhängige Beweglichkeit der Festkontaktfinger untereinander ermöglicht, was die Zuverläs sigkeit des Aufbaus weiter steigert. Unter geschlitzt ist hier eine Auftrennung, insbesondere eine Segmentierung zu verstehen.

Besonders bevorzugt wird, dass jeder der zwei oder mehr Fest kontaktfinger mit jeweils einem Bewegelementsegment durch Lö ten, Schweißen oder Pressen verbunden ist.

Auch wird bevorzugt, dass jeder der zwei oder mehr Festkon taktfinger eine erste Aufnahme für eine Ausweichbewegungsbe schränkung aufweist. Das ermöglicht eine definierte, also vorbestimmte zulässige Ausweichbewegung, insbesondere ohne dabei eine sichere, also zuverlässige, Kontaktierung zu ge fährden.

Bevorzugt wird auch, dass jeder der zwei oder mehr Festkon taktfinger eine zweite Aufnahme für einen Festkontaktfinger- träger aufweist. Eine solche zweite Aufnahme für einen Fest kontaktfingerträger ermöglicht eine modulare Vorfertigung, also die Möglichkeit, die Festkontakte in einem Festkontakt fingerträger als eine Baugruppe zu montieren und dann diese Baugruppe einfach in ein vorgegebenes Kontaktsystem zu integ rieren. Eine solche Vormontage reduziert Montagekosten, Mon tagezeit und die Montagezuverlässigkeit, also die Reduzierung von Fehlerquellen, insbesondere wenn solche vormontierte Bau gruppen separat getestet werden. Weiter wird bevorzugt, dass an dem ersten Bewegelementende oder dem zweite Bewegelementende, das nicht mit dem Festkon takt verbunden ist, eine Befestigungsmittelaufnahme vorgese hen ist. Eine solche Befestigungsmittelaufnahme ermöglicht einfaches Verbinden der Stromband-Kontakt-Kombination mit ei nem Kontaktsystem, insbesondere ohne stoffschlüssige Verbin dungen zu fordern.

Bevorzugt wird auch, dass am Festkontakt eine oder mehr Krafteinleitungspunkte vorgesehen sind. Solche Krafteinlei tungspunkte ermöglichen ein Aufbringen einer Kraft, insbeson dere einer Federkraft, auf den Festkontakt, die bevorzugt entgegen der möglichen Richtung der Ausweichbewegung gerich tet ist. So kann ein zusätzlicher Anpressdruck zwischen dem Festkontakt und einem Bewegkontakt in dem Zustand erzeugt werden, in dem der Bewegkontakt den Festkontakt elektrisch kontaktiert. Insbesondere ist die Richtung der Ausweichbewe gung senkrecht zur Richtung der Bewegung des Bewegkontaktes.

Auch wird bevorzugt, dass jede Stromband-Kontakt-Kombination derart U-förmig, mit einem ersten Schenkel des U, also der U- Form, und einem zweiten Schenkel des U, also der U-Form, an geordnet ist, dass in der zweiten Position des schnellen Si cherheitsschalters ein Stromfluss durch die Stromband- Kontakt-Kombinationen eine abstoßende Kraft zwischen dem je weils ersten Schenkel des U und dem zweiten Schenkel des U bewirkt, und so jeweils den Festkontakt gegen den Bewegkon takt drückt und so den Kontaktandruck erhöht.

Dabei bilden insbesondere das Bewegelement und der Festkon takt die U-Form aus, das heißt, der erste Bewegelementan schluss oder der zweite Bewegelementanschluss bildet bevor zugt einen ersten Schenkel der U-Form und der Festkontakt bildet bevorzugt einen zweiten Schenkel der U-Form.

Bevorzugt wird auch, dass der erste Polanschluss, der zweite Polanschluss, der dritte Polanschluss und der vierte Polan schluss auf einer dem elektromagnetischen Auslöser gegenüber liegenden Seite angeordnet sind und der Bewegkontakt über ein oder mehr Strombänder mit dem vierten Polanschluss verbunden ist. Die Stromzuführung zu dem Bewegkontakt erfolgt also von der gleichen Seite wie die Anschlüsse für die Festkontakte.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Einrichtung gelten alle zu dem erfindungsgemäßen Verfahren voranstehend und nachfolgend gemachten Ausführungen und umgekehrt in entsprechender Weise, insbesondere ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens in jeder beliebigen Ausführungsform oder einer Kombination beliebiger Ausfüh rungsformen eingerichtet. Auch hinsichtlich der Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung wird auf die zu dem erfindungs gemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert. Die spezifische Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels ist für die allgemeine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Ein richtung in keiner Weise einschränkend zu verstehen; vielmehr können einzelne Ausgestaltungsmerkmale des Ausführungsbei spiels in beliebiger Weise frei untereinander und mit den voranstehend beschriebenen Merkmalen kombiniert werden.

Figur 1: Schematische Schnittdarstellung eines erfindungsge mäßen Sicherheitsschalters im offenen und verklink- ten Zustand;

Figur 2: Schematische Schnittdarstellung eines erfindungsge mäßen Sicherheitsschalters im geschlossenen und entklinkten Zustand;

Figur 3: Schematische Schnittdarstellung eines erfindungsge mäßen Sicherheitsschalters;

Figur 4: Schematische perspektivische Darstellung eines er findungsgemäßen SicherheitsSchalters; Figur 5: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination für einen erfindungs gemäßen Sicherheitsschalter;

Figur 6: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination mit Festkontaktfin gern für einen erfindungsgemäßen Sicherheitsschal ter;

Figur 7: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Bewegkontaktes für einen erfindungsgemäßen Sicher- heitsSchalter;

Figur 8: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung von Festkontakten um den Bewegkontakt von einer ersten Seite des Bewegkontaktes für einen er findungsgemäßen SicherheitsSchalter;

Figur 9: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Anordnung von Festkontakten um den Bewegkontakt von einer zweiten Seite des Bewegkontaktes für einen erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters 100 im offenen und verklinkten Zustand.

Der Sicherheitsschalter 100 weist ein Gehäuse auf, wobei von dem Gehäuse in der Figur 1 eine offene Gehäuserückseite 114, eine erste Gehäuseseite 117, eine zweite Gehäuseseite 118 und eine Gehäusefrontseite sichtbar sind. Die Gehäuseobersei te 115 und Gehäuseunterseite 116 sind in der Figur 1 nicht dargestellt.

In dem in der Figur 1 dargestellten offenen Zustand kontak tieren die Festkontakte 215, hier sichtbar der erste erste Festkontakt 215 und der erste zweite Festkontakt 225, nicht den Bewegkontakt 200, das heißt die Festkontakte 215 sind elektrisch getrennt, isoliert, von dem Bewegkontakt 200. Die Verklinkung 310 ist verriegelt, also der Sicherheitsschalter 100 verklinkt. Die Verklinkung 310 kann durch den elektromag netischen Auslöser 300 ausgelöst, also entklinkt, werden. Das Entklinken der Verklinkung 310 bewirkt, dass ein Energiespei cher, hier ein mechanischer Energiespeicher in Form eines Fe derspeichers 340, insbesondere in Form eines Tellerfederpa- ketes, die gespeicherte Energie frei gibt, hier insbesondere in Form einer Bewegung des Bewegkontaktes 200. Der Federspei cher 340 ist mittels der Bedienwerkzeugschnittstelle 120 spannbar, also wieder mit Energie beaufschlagbar. Weiter wird mittels der Bedienwerkzeugschnittstelle 120 die Verklinkung nach dem Spannen des Federspeichers 340 wieder von der ent- klinkten Position in die verklinkte Position überführt, so dass mittels des elektromagnetischen Auslösers 300 eine er neute Schalthandlung auslösbar ist. Der elektromagnetische Auslöser 300, die Verklinkung 310 und der Federspeicher 340 bilden hier den Antrieb des Sicherheitsschalters 100.

Der Federspeicher 100 ist mit dem Bewegkontakt 200 mechanisch verbunden, wobei der Federspeicher 340 bevorzugt über ein elektrisch isolierendes Verbindungsstück 190 mit dem Beweg kontakt 200 mechanisch verbunden ist.

Der Bewegkontakt ist beweglich, aber elektrisch leitend, mit einem vierten Polanschluss 240 verbunden, wobei die bewegli che und elektrisch leitende Verbindung bevorzugt mittels ei nes oder mehrerer Strombänder 250, insbesondere zwei Strom bänder 250, erfolgt.

Der vierte Polanschluss 240 ist auf der offenen Gehäuserück seite 114 angeordnet. Auch an der offenen Gehäuserücksei te 114 angeordnet sind der erste Polanschluss 210, der zweite Polanschluss 220 und der dritte Polanschluss 230. Der erste Polanschluss 210, der zweite Polanschluss 220, der dritte Po lanschluss 230 und der vierte Polanschluss 240 sind dabei elektrisch voneinander isoliert angeordnet, was durch nicht gezeigt dielektrische Zwischenelemente, durch eine hier nicht gezeigte Beabstandung, siehe aber Figur 4, oder eine isolie rende Beschichtung realisierbar ist.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters 100 der Figur 1 im ge schlossenen und entklinkten Zustand.

Der Sicherheitsschalter 100 weist ein Gehäuse auf, wobei von dem Gehäuse in der Figur 2 eine offene Gehäuserückseite 114, eine erste Gehäuseseite 117, eine zweite Gehäuseseite 118 und eine Gehäusefrontseite sichtbar sind. Die Gehäuseobersei te 115 und Gehäuseunterseite 116 sind in der Figur 2 nicht dargestellt .

In dem in der Figur 2 dargestellten geschlossene Zustand kon taktieren die Festkontakte 215, hier sichtbar der erste erste Festkontakt 215 und der erste zweite Festkontakt 225, den Be wegkontakt 200 elektrisch. Die Verklinkung 310 ist entrie gelt, also der Sicherheitsschalter 100 entklinkt. Die Ver klinkung 310 ist durch den elektromagnetischen Auslöser 300 ausgelöst, also entklinkt.

Die Festkontakte 215, hier erkennbar der erste erste Festkon takt 215 und der erste zweite Festkontakt 225, sind jeweils mit einer Ausweichbewegungsbeschränkung 150 und einem Fest kontaktfingerträger 160 verbunden. Die jeweils zum Verbinden genutzte erste Aufnahme 216 für die Ausweichbewegungsbe schränkung 150 und zweite Aufnahme 217 für den Festkontakt fingerträger sind in den Figuren 5 und 6 gezeigt, nicht aber der Figur 2.

Der Federspeicher 340 ist mittels der Bedienwerkzeugschnitt stelle 120 spannbar, also wieder mit Energie beaufschlagbar. Weiter wird mittels der Bedienwerkzeugschnittstelle 120 die Verklinkung nach dem Spannen des Federspeichers 340 wieder von der entklinkten Position in die verklinkte Position der Figur 1 überführt, so dass mittels des elektromagnetischen Auslösers 300 eine erneute Schalthandlung auslösbar ist. Der elektromagnetische Auslöser 300, die Verklinkung 310 und der Federspeicher 340 bilden auch hier den Antrieb des Sicher- heitsschalters 100.

Der Bewegkontakt ist beweglich, aber elektrisch leitend, mit einem vierten Polanschluss 240 verbunden, wobei die bewegli che und elektrisch leitende Verbindung bevorzugt mittels ei nes oder mehrerer Strombänder 250, insbesondere zwei oder vier Strombänder 250, erfolgt.

Der vierte Polanschluss 240 ist auf der offenen Gehäuserück seite 114 angeordnet. Auch an der offenen Gehäuserücksei te 114 angeordnet sind der erste Polanschluss 210, der zweite Polanschluss 220 und der dritte Polanschluss 230. Der erste Polanschluss 210, der zweite Polanschluss 220, der dritte Po lanschluss 230 und der vierte Polanschluss 240 sind dabei elektrisch voneinander isoliert angeordnet, was durch nicht gezeigt dielektrische Zwischenelemente, durch eine hier nicht gezeigte Beabstandung, siehe aber Figur 4, oder eine isolie rende Beschichtung realisierbar ist.

Die Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters 100 mit der offenen Gehäuserückseite 114, der Gehäusefrontseite 113 mit Bedien werkzeugschnittstelle 120, der Gehäuseoberseite 115 und der Gehäuseunterseite 116 mit Anschlusselementen 130. Die An schlusselemente 130 dienen der elektrischen und/oder opti schen Kontaktierung zum Ansteuern Monitoren des Sicherheits schalters 100, bieten also eine Kommunikationsschnittstelle. In der Darstellung der Figur 3 sind der erste zweite Festkon takt 225, der zweite zweite Festkontakt 225' und der erste dritte Festkontakt 235 auf einer Seite des Bewegkontaktes 200 dargestellt .

Einige der Anschlusselemente 130 sind mit dem elektromagneti schen Auslöser 300 verbunden, so dass der elektromagnetische Auslöser 300 über diese Verbindung ausgelöst und optional auch überwacht werden kann. Weiter optional sind einige An- Schlusselemente 130 mit einer Positionsbestimmung 315 derart verbunden, dass die Position der Verklinkung überwacht werden kann.

Die Figur 4 zeigt eine schematische perspektivische Darstel lung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters 100, mit der offenen Gehäuserückseite 114, der Gehäuseunterseite 116 mit Anschlusselementen 130, der ersten Gehäuseseite 117 und der zweiten Gehäuseseite 118.

An der offenen Gehäuserückseite 114 sind der erste Polan schluss 210, der zweite Polanschluss 220, der dritte Polan schluss 230 und der vierte Polanschluss 240 voneinander elektrisch isoliert angeordnet, was hier durch eine Beabstan- dung des ersten Polanschlusses 210, des zweiten Polanschlus ses 220, des dritten Polanschlusses 230 und des vierten Po lanschlusses 240 erreicht ist. Der vierte Polanschluss 240 ist hier durch ein optionales, elektrisch isolierendes Hal teelement 245 zusätzlich befestigt.

Der vierte Polanschluss 240 ist mit vier sichtbaren Strombän dern 250 mit dem hier nicht gezeigten Bewegkontakt 200 elektrisch leitend verbunden, wobei zwei der Strombänder 250 sichtbar und zwei Strombänder von dem vierten Polan schluss 240 verdeckt sind.

Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination 1 mit einem Fest kontakt 215 und einem Bewegelement 255. Das Bewegelement 255 weist ein erstes Bewegelementende 256 und ein zweites Bewe gelementende 257 auf. Das erste Bewegelementende 256 bildet mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten einen ersten Bewe gelementanschluss und das zweites Bewegelementende 257 bildet mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten einen zweiten Bewe gelementanschluss. An dem zweiten Bewegelementanschluss am zweiten Bewegelementende 257 ist hier beispielhaft der Fest kontakt 215 angeordnet. Der erste Bewegelementanschluss am ersten Bewegelementende 256 weist hier beispielhaft und be- vorzugt zwei Befestigungsmittelaufnahmen 254 auf. Der Fest kontakt 215 weist hier beispielhaft eine erste Aufnahme 216 für eine nicht gezeigte Ausweichbewegungsbeschränkung 150 auf.

Weiter ist eine optionale zweite Aufnahme 217 am Festkontakt gezeigt, die zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten Festkon taktfingerträger dienen.

Der Festkontakt 215 ist derart mit dem zweiten Bewegelement anschluss verbunden, dass der Festkontakt 215 durch das Bewe gelement 255 bewegbar ist. Insbesondere ist der Festkontakt so in der Lage eine Ausweichbewegung in Bezug auf einen nicht gezeigten Bewegkontakt auszuführen, wobei der Bewegkontakt eine Bewegungsrichtung 201 aufweist und der Festkontakt 215 eine Bewegung in eine weitere Bewegungsrichtung 203 senkrecht zur Bewegungsrichtung 201 des Bewegkontaktes ausführen kann.

Die Verbindung des Festkontakt 215 mit dem zweiten Bewegele mentanschluss erfolgt bevorzugt mittel Schweißen, Pressen, Schrauben, Nieten und/oder Löten, besonders bevorzugt mittels Schweißen.

Weiter sind optional Krafteinleitungspunkte 218 vorgesehen, die ein Aufbringen einer Kraft, insbesondere einer Feder kraft, auf die Festkontakte 215, die bevorzugt entgegen der möglichen Richtung der Ausweichbewegung gerichtet ist.

Die Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination 1 mit Festkontakt fingern 215a, 215b, 215c, 215d und einem Bewegelement 255 mit einem ersten Bewegelementende 256 und einem zweiten Bewegele mentende 257 auf.

Das Bewegelement 255 ist in einem ersten Bewegelementab schnitt 255a hin zum zweiten Bewegelementende 257 derart ge schlitzt oder segmentiert, dass Bewegelementendsegmente 255b, 255c, 255d, 255e gebildet sind, die jeweils mit einem Fest kontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d verbunden sind. Dadurch ist in diesem Ausführungsbeispiel jeder der Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d einzeln beweglich. Das erste Bewegelementende 256 bildet mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten einen ersten Bewegelementanschluss und das zweites Bewegelementende 257 bildet mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten einen zweiten Bewegelementanschluss.

An dem zweiten Bewegelementanschluss am zweiten Bewegelemen tende 257 sind hier beispielhaft die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d angeordnet. Der erste Bewegelementanschluss am ersten Bewegelementende 256 weist hier beispielhaft und bevorzugt zwei Befestigungsmittelaufnahmen 254 auf. Die Fest kontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d weisen hier beispielhaft jeweils erste Aufnahmen 216 für eine nicht gezeigte Ausweich bewegungsbeschränkung auf.

Weiter ist eine optionale zweite Aufnahme 217 an den einzel nen Festkontaktfingern 215a, 215b, 215c, 215d gezeigt, die zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten Festkontaktfingerträ- gers dienen.

Die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d sind derart mit dem zweiten Bewegelementanschluss verbunden, dass die Fest kontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d durch das Bewegelement 255 bewegbar sind. Insbesondere sind die Festkontaktfinger so in der Lage eine Ausweichbewegung in Bezug auf einen nicht gezeigten Bewegkontakt auszuführen, wobei der Bewegkontakt eine Bewegungsrichtung 201 aufweist und der Festkontakt 215 eine Bewegung in eine weitere Bewegungsrichtung 203 senkrecht zur Bewegungsrichtung 201 des Bewegkontaktes ausführen kann.

Die Verbindung der Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d mit dem zweiten Bewegelementanschluss, bzw. mit den Bewegele mentsegmenten 255b, 255c, 255d, 255e erfolgt bevorzugt mittel schweißen, pressen, schrauben, nieten und/oder löten, beson ders bevorzugt mittels schweißen.

Weiter sind optional Krafteinleitungspunkte 218 vorgesehen, die ein Aufbringen einer Kraft, insbesondere einer Feder kraft, auf die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d, die bevorzugt entgegen der möglichen Richtung der Ausweichbewe gung gerichtet ist. Die Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines erfin dungsgemäßen Bewegkontaktes 200 für einen erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter 100.

Der Bewegkontakt 200 verfügt hier über eine Verdickung 207 mit einer Ankopplungsseite 205 an den Federspeicher 340, wo bei die Ankopplung an den Federspeicher über ein in Figur 1 gezeigtes elektrisch isolierendes Verbindungsstück 190 erfol gen kann. Auf der der Ankopplungsseite 205 gegenüberliegenden Seite weist die Verdickung 207 hier eine optionale abgerunde te Kante 206 oder Schulter 206 der Verdickung 207 des Beweg kontaktes 200 auf.

Der dünneren Bereich 208 des Bewegkontaktes 200 weist eine Oberseite 204 des Bewegkontaktes 200 auf.

Der Bewegkontakt weist:

- eine erste Ausdehnung 201 auf, die auch eine Bewegrich tung 201 des Bewegkontaktes 200 ist;

- eine zweite Ausdehnung 202 des Bewegkontaktes 200 auf; und

- eine dritte Ausdehnung 203 des Bewegkontaktes 200 auf, die auch eine weitere Bewegungsrichtung 203 senkrecht zur Bewegungsrichtung 201 des Bewegkontaktes 200 ist.

Der Bewegkontakt ist also im ordnungsgemäß montierten Zustand entlang der Bewegrichtung 201 bewegbar.

Die Verdickung 207 des Bewegkontaktes 200 dient der elektri schen Kontaktierung der Festkontakte 215 im geschlossenen Zu stand, während sich die Festkontakte im geöffneten Zustand elektrisch getrennt vom Bewegkontakt 200 im Umfeld des dünne ren Bereichs 208 des Bewegkontaktes 200 befinden.

Durch die Bewegung des Bewegkontaktes 200 in die Bewegrich tung 201 des Bewegkontaktes 200 kann der Bewegkontakt von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand und umgekehrt überführt werden.

Die Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen Anordnung von Festkontakten 215, 215', 235' um den Bewegkontakt 200 von einer ersten Seite 203a des Beweg kontaktes 200, mit einem Stromband 250, für einen erfindungs gemäßen Sicherheitsschalter 100.

Der Bewegkontakt 200 weist wieder eine Verdickung 207 mit ei ner Schulter 206 und einen dünneren Bereich 208 auf.

Auf der ersten Seite 203a des Bewegkontaktes 200 ist ein ers ter erster Festkontakt 215 und ein zweiter erster Festkon takt 215' in einer erste Festkontaktanordnung 214 und ein zweiter dritter Festkontakt 235' der dritten Festkontaktan- ordnung 234 angeordnet. Dargestellt ist der offene Zustand des Sicherheitsschalters 100. In der gezeigten bevorzugten Ausführung sind die erste Festkontaktanordnung 214 und der zweite dritte Festkontakt 235' voneinander weiter beabstandet als der erste erste Festkontakt 215 und der zweite erste Festkontakt 215' voneinander beabstandet sind. Diese größere Beabstandung zwischen erster Festkontaktanordnung 214 und dritter Festkontaktanordnung 234 bewirken eine verbesserte elektrische Isolation von unterschiedlichen Phasen bei gleichzeitiger Kompaktheit des Sicherheitsschalters 100.

Die Figur 9 zeit schematische Darstellung einer erfindungsge mäßen Anordnung von Festkontakten 225, 225', 235 um den Be wegkontakt 200 von einer zweiten Seite 203b des Bewegkontak tes 200, mit einem Stromband 250, für einen erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter 100.

Der Bewegkontakt 200 weist wieder eine Verdickung 207 mit ei ner Schulter 206 und einen dünneren Bereich 208 auf.

Auf der zweiten Seite 203b des Bewegkontaktes 200 ist ein erster zweiter Festkontakt 225 und ein zweiter zweiter Fest- kontakt 225' in einer zweiten Festkontaktanordnung 224 und ein erster dritter Festkontakt 235 der dritten Festkontaktan- ordnung 234 angeordnet. Dargestellt ist der offene Zustand des Sicherheitsschalters 100. In der gezeigten bevorzugten Ausführung sind die zweite Festkontaktanordnung 224 und der erste dritte Festkontakt 235 voneinander weiter beabstandet als der erste zweite Festkontakt 225 und der zweite zweite Festkontakt 225' voneinander beabstandet sind. Diese größere Beabstandung zwischen zweiter Festkontaktanordnung 224 und dritter Festkontaktanordnung 234 bewirken eine verbesserte elektrische Isolation von unterschiedlichen Phasen bei gleichzeitiger Kompaktheit des Sicherheitsschalters 100.

Bezugszeichenliste

1 Stromband-Kontakt-Kombination 100 schneller Sicherheitsschalter;

110 Schaltergehäuse des schnellen Sicherheitsschalters (100);

112 Gehäuseaußenseiten, insgesamt sechs;

113 Gehäusefrontseite;

114 offene Gehäuserückseite;

115 Gehäuseoberseite;

116 Gehäuseunterseite;

117 erste Gehäuseseite;

118 zweite Gehäuseseite;

120 Bedienwerkzeugschnittstelle;

130 Anschlusselemente;

150 Ausweichbewegungsbeschränkung;

160 Festkontaktfingerträger;

190 elektrisch isolierendes Verbindungsstück;

200 Bewegkontakt;

201 erste Ausdehnung des Bewegkontaktes und Bewegrichtung des Bewegkontaktes 200;

202 zweite Ausdehnung des Bewegkontaktes 200;

203 dritte Ausdehnung des Bewegkontaktes 200 und weitere Be wegungsrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Be wegkontaktes 200;

203a erste Seite des Bewegkontaktes 200;

203b zweite Seite des Bewegkontaktes 200;

204 Oberseite des Bewegkontaktes 200;

205 Ankopplungsseite an den Federspeicher 340;

206 abgerundete Kante, Schulter der Verdickung 207 des Be wegkontaktes 200;

207 Verdickung am Bewegkontakt 200;

208 dünneren Bereich des Bewegkontaktes 200;

210 ersten Polanschluss;

214 erste Festkontaktanordnung;

215 erster erster Festkontakt und Festkontakt;

215' zweiter erster Festkontakt; 215a erster Festkontaktfinger;

215b zweiter Festkontaktfinger; 215c dritter Festkontaktfinger; 215d vierter Festkontaktfinger;

216 erste Aufnahme;

217 zweite Aufnahme;

218 Krafteinleitungspunkte;

220 zweiter Polanschluss;

224 zweite Festkontaktanordnung;

225 erster zweiter Festkontakt; 225' zweiter zweiter Festkontakt; 230 dritter Polanschluss;

234 dritte Festkontaktanordnung;

235 erster dritter Festkontakt; 235' erster dritter Festkontakt; 240 vierter Polanschluss;

245 Halteelement;

250 Stromband;

254 Befestigungsmittelaufnahme;

255 Bewegelement;

255a erster Bewegelementabschnitt; 255b Bewegelementsegment;

255c Bewegelementsegment;

255d Bewegelementsegment;

255e Bewegelementsegment;

256 erstes Bewegelementende;

257 zweites Bewegelementende;

300 elektromagnetischen Auslöser; 310 Verklinkung;

315 Positionsgeber;

340 Federspeicher.