Schaltvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Strompfades

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Strompfades. Die Schaltvorrichtung umfasst einen zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung um einen Angelpunkt drehbaren Hebel, an den ein durch Drehung des Hebels bewegbares Schaltelement gekoppelt ist, durch das der Strompfad in der ersten Endstellung des Hebels geschlossen und in der zweiten Endstellung des Hebels geöffnet ist. Die erste Endstellung des Hebels definiert somit eine Einschaltposition des Schaltelements.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine schnell schaltende Schaltvorrichtung wie einen Schnellerder oder einen Schnelltrenner, bei der der Hebel durch einen Antrieb schnell in die erste Endstellung gedreht wird. Bei einer derartigen Schaltvorrichtung ist die erste Endstellung des Hebels durch einen Anschlag definiert, an dem ein Hebelarm des Hebels in der ersten Endstellung anliegt. Dabei tritt das Problem auf, dass der Hebelarm nach dem schnellen Anschlägen an dem Anschlag von dem Anschlag abprallen kann, beispielsweise infolge einer federnden Wirkung von Bauteilen des Anschlags und/oder des Hebels. Bei einem derartigen Abprallen des Hebelarms von dem Anschlag verlässt der Hebel die erste Endstellung zumindest kurzzeitig wieder. Bereits ein kurzzeitiges Verlassen der ersten Endstellung kann technisch problematisch sein, da das Schaltelement dadurch seine definierte Einschaltposition verlässt. Außerdem kann der Fall auftreten, dass der Hebel nach dem Abprallen von dem Anschlag nicht mehr in die erste Endstellung zurückgeführt wird, beispielsweise weil der Antrieb zum Drehen des Hebels keine dafür ausreichende Antriebskraft aufbringt. In diesem Fall kommt der Hebel nach dem Abprallen von dem Anschlag in einer Stellung zwischen den beiden Endstellungen zur Ruhe, in der das Schaltelement seine definierte Einschaltposition nicht einnimmt und die Funktion der Schaltvorrichtung gefährdet ist .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Schaltvorrichtung der oben beschriebenen Art anzugeben , bei der ein Abprallen des Hebels von dem Anschlag ausge schlos sen ist und der Hebel sicher in der ersten Endstellung gehalten wird .

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .

Vorteilhafte Ausge staltungen der Erf indung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Eine erfindungsgemäße S chaltvorrichtung zum Öf fnen und Schließen eines Strompfades umfa s st

- einen zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung um einen Angelpunkt drehbaren Hebel , wobei die erste Endstellung des Hebels durch einen Anschlag definiert ist , an dem ein Hebelarm des Hebels in der ersten Endstellung anliegt ,

- ein an den Hebel gekoppeltes und durch Drehung de s Hebels bewegbare s Schaltelement , durch das der Strompfad in der ersten Endstellung des Hebel s ge schlos sen und in der zweiten Endstellung des Hebels geöffnet ist , und

- eine Magneteinheit , die durch eine magnetische Kraft ein Abprallen des Hebelarms von dem Anschlag nach einem Anschlägen an dem Anschlag verhindert und den Hebel in der ersten Endstellung fixiert .

Die Erfindung sieht somit vor , ein Abprallen des Hebels von dem Anschlag nach einem Anschlägen an dem Anschlag durch eine magnetische Kraft einer Magneteinheit zu verhindern , die den Hebel auch in der ersten Endstellung hält .

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wei st die Magneteinheit einen Magneten und ein magnetisches oder magnetisierbares Koppelelement auf, das von dem Magneten in der ersten Endstellung des Hebels magnetisch angezogen wird. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung braucht der Hebel nicht komplett magnetisch oder magnetisierbar zu sein, sondern der Magnet oder das Koppelelement kann beispielsweise an einem ansonsten nicht magnetischen oder magnetisierbaren Hebelarm des Hebels angeordnet sein.

Beispielsweise ist der Magnet Bestandteil des Hebels und das Koppelelement ist ortsfest relativ zum Anschlag angeordnet. Insbesondere kann das Koppelelement Bestandteil des Anschlags sein. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung weist also der Hebel den Magneten auf. Beispielsweise ist der Magnet an dem Hebelarm des Hebels angeordnet, der in der ersten Endstellung des Hebels an dem Anschlag anliegt. Ferner kann der Magnet beispielsweise in der ersten Endstellung des Hebels an dem einen Bestandteil des Anschlags bildenden Koppelelement anliegen .

Alternativ ist das Koppelelement Bestandteil des Hebels und der Magnet ist ortsfest relativ zum Anschlag angeordnet. Insbesondere kann der Magnet Bestandteil des Anschlags sein. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung weist also der Hebel das Koppelelement auf. Beispielsweise ist das Koppelelement an dem Hebelarm des Hebels angeordnet, der in der ersten Endstellung des Hebels an dem Anschlag anliegt. Ferner kann das Koppelelement beispielsweise in der ersten Endstellung des Hebels an dem einen Bestandteil des Anschlags bildenden Magneten anliegen.

Der Magnet ist beispielsweise ein Dauermagnet. Alternativ ist der Magnet ein Elektromagnet und die Schaltvorrichtung ist beispielsweise eingerichtet, den Elektromagneten vor dem Anschlägen des Hebelarms an dem Anschlag einzuschalten. Die Ausführung des Magneten als Elektromagnet hat insbesondere den Vorteil, dass der Elektromagnet beim Drehen des Hebels von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung und in der zweiten Endstellung abgeschaltet werden kann. Der Anschlag weist beispielsweise ein elastisch deformierbares Pufferelement auf, das einen Aufprall des Hebelarms an dem Anschlag dämpft. Dadurch können vorteilhaft der Anschlag und der Hebel vor hoher Belastung beim Aufprall des Hebelarms auf den Anschlag geschützt werden.

Ferner weist die Schaltvorrichtung beispielsweise einen Antrieb auf, der zum schnellen Drehen des Hebels zwischen dessen Endstellungen eingerichtet ist. Der Antrieb ist beispielsweise ein Federspeicherantrieb, ein pneumatischer Antrieb oder ein magnetischer Antrieb.

Die Schaltvorrichtung ist beispielsweise ein Schnelltrenner, das heißt ein schnell trennender Trennschalter, oder ein Schnellerder, das heißt ein schnell erdender Erdungsschalter.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

FIG 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Strompfades in einer ersten Endstellung eines Hebels der Schaltvorrichtung,

FIG 2 die in Figur 1 gezeigte Schaltvorrichtung in einer zweiten Endstellung des Hebels der Schaltvorrichtung.

Figur 1 (FIG 1) und Figur 2 (FIG 2) zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung 1 zum Öffnen und Schließen eines Strompfades. Die Schaltvorrichtung 1 ist beispielsweise ein Schnelltrenner oder ein Schnellerder.

Die Schaltvorrichtung 1 umfasst einen zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung um einen Angelpunkt 3 drehbaren Hebel 5. An den Hebel 5 ist ein durch Drehung des Hebels 5 bewegbares Schaltelement 7 gekoppelt, durch das der Strompfad in der ersten Endstellung des Hebels 5 geschlossen und in der zweiten Endstellung des Hebels 5 geöffnet ist.

Figur 1 zeigt die Schaltvorrichtung 1 in der ersten Endstellung des Hebels 5. Die erste Endstellung des Hebels 5 ist durch einen ersten Anschlag 9 definiert, an dem ein Endbereich 11 eines ersten Hebelarms 13 des Hebels 5 in der ersten Endstellung anliegt.

Der erste Anschlag 9 umfasst ein erstes Anschlagelement 15, ein erstes Pufferelement 17 und einen Magneten 19. Das erste Anschlagelement 15 ist ortsfest zu dem Angelpunkt 3 des Hebels 5 angeordnet. Das erste Pufferelement 17 ist an einer dem Hebel 5 zugewandten Seite des ersten Anschlagelements 15 angeordnet. Der Magnet 19 umfasst einen ersten Magnetabschnitt 21, der auf einer von dem Hebel 5 abgewandten Seite des ersten Anschlagelements 15 angeordnet ist, einen zweiten Magnetabschnitt 22, der auf einer dem Hebel 5 zugewandten Seite des ersten Pufferelements 17 angeordnet ist, und einen dritten Magnetabschnitt 23, der den ersten Magnetabschnitt 21 und den zweiten Magnetabschnitt 22 verbindet und durch eine Öffnung 25 in dem Verbund des ersten Anschlagelements 15 und des ersten Pufferelements 17 geführt ist .

Der Endbereich 11 des ersten Hebelarms 13 weist ein magnetisches oder magnetisierbares Koppelelement 27 auf, das in der ersten Endstellung des Hebels 5 an dem zweiten Magnetabschnitt 22 des Magneten 19 anliegt und von dem Magneten 19 angezogen wird.

Das Schaltelement 7 ist an einen zweiten Hebelarm 29 des Hebels 5 gekoppelt. In der ersten Endstellung des Hebels 5 verbindet das Schaltelement 7 zwei elektrische Kontakte 31, 33 und schließt dadurch den Strompfad. Ein erster elektrischer Kontakt 31 ist ein Gleitkontakt , der in jeder Stellung des Hebels 5 mit dem Schaltelement 7 elektrisch verbunden ist. Die elektrische Verbindung des Schaltelements 7 mit dem ersten elektrischen Kontakt 31 wird beispielsweise durch erste Kontaktelemente 35 hergestellt, die federbelastet an das Schaltelement 7 gedrückt werden. Der zweite elektrische Kontakt 33 ist ein Einfahrkontakt, in den das Schaltelement 7 bei der Drehung des Hebels 5 in die erste Endstellung einfährt. In der ersten Endstellung ist das Schaltelement 7 mit dem zweiten elektrischen Kontakt 33 beispielsweise durch zweite Kontaktelemente 37 elektrisch verbunden, die in der ersten Endstellung des Hebels 5 federbelastet an das Schaltelement 7 gedrückt werden.

Figur 2 zeigt die Schaltvorrichtung 1 in der zweiten Endstellung des Hebels 5. Die zweite Endstellung des Hebels 5 ist durch einen zweiten Anschlag 39 definiert, an dem der Endbereich 11 des ersten Hebelarms 13 des Hebels 5 in der zweiten Endstellung anliegt.

Der zweite Anschlag 39 umfasst ein zweites Anschlagelement 41 und ein zweites Pufferelement 43. Das zweite Anschlagelement 41 ist ortsfest zu dem Angelpunkt 3 des Hebels 5 angeordnet. Das zweite Pufferelement 43 ist an einer dem Hebel 5 zugewandten Seite des zweiten Anschlagelements 41 angeordnet .

Der Hebel 5 ist durch einen Antrieb 45 antreibbar, der zum schnellen Drehen des Hebels 5 zwischen dessen Endstellungen eingerichtet ist. Der Antrieb 45 ist beispielsweise ein Federspeicherantrieb . Alternativ ist der Antrieb 45 beispielsweise ein pneumatischer Antrieb oder ein magnetischer Antrieb.

Der Magnet 19 ist beispielsweise ein Dauermagnet.

Alternativ ist der Magnet 19 ein Elektromagnet. Im Fall, dass der Magnet 19 ein Elektromagnet ist, ist die Schaltvorrichtung 1 beispielsweise eingerichtet, den Elektromagneten vor dem Anschlägen des ersten Hebelarms 13 an dem ersten Anschlag 9 einzuschalten und den Elektromagneten beim Drehen des Hebels 5 von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung und in der zweiten Endstellung des Hebels 5 abzuschalten. Beispielsweise kann das Ein- und Abschalten des Elektromagneten an die Aktivierung des Antriebs 45 gekoppelt sein, so dass der Elektromagnet eingeschaltet wird, wenn der Antrieb 45 den Hebel 5 in die erste Endstellung dreht, und abgeschaltet wird, wenn der Antrieb 45 den Hebel 5 in die zweite Endstellung dreht.

Der Magnet 19 und das Koppelelement 27 bilden eine Magneteinheit 47, die derart ausgelegt ist, dass eine magnetische Kraft zwischen dem Magneten 19 und dem Koppelelement 27 ein Abprallen des ersten Hebelarms 13 von dem ersten Anschlag 9 nach einem Anschlägen des ersten Hebelarms 13 an dem ersten Anschlag 9 verhindert. Ferner fixiert diese magnetische Kraft den Hebel 5 in der ersten Endstellung .

Die Pufferelemente 17, 43 der Anschläge 9, 39 sind elastisch verformbar und dämpfen jeweils einen Aufprall des ersten Hebelarms 13 an dem jeweiligen Anschlag 9, 39. Beispielsweise sind die Pufferelemente 17, 43 jeweils aus einem Gummi gefertigt .

Bei dem anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung 1 ist der Magnet 19 Bestandteil des ersten Anschlags 9 und das Koppelelement 27 ist Bestandteil des Hebels 5. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Magnet 19 Bestandteil des Hebels 5 sein und das Koppelelement 27 kann Bestandteil des ersten Anschlags 9 sein. Beispielsweise weist bei einem derartigen Ausführungsbeispiel der Endbereich 11 des ersten Hebelarms 13 den Magneten 19 auf und das Koppelelement 27 ist ähnlich wie der Magnet 19 bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem Anschlagelement 15 und dem Pufferelement 17 des ersten Anschlags 9 verbunden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.