Verfahren und Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes gemäß dem Oberbegriff des An ^¬ spruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Mit Schaltgeräten, insbesondere Niederspannungsschaltgeräten, lassen sich die Strombahnen zwischen einer elektrischen Versorgungseinrichtung und Verbrauchern und damit deren Betriebsströme schalten. Das heißt, indem vom Schaltgerät Strombahnen geöffnet und geschlossen werden, lassen sich die angeschlossenen Verbraucher sicher ein- und ausschalten.

Ein elektrisches Niederspannungsschaltgerät, wie beispiels ^¬ weise ein Schütz, ein Leistungsschalter oder ein Kompaktstar- ter, weist zum Schalten der Strombahnen einen oder mehrere so genannte Hauptkontakte auf, die von einem oder auch mehreren Steuermagneten gesteuert werden können. Prinzipiell bestehen die Hauptkontakte dabei aus einer beweglichen Kontaktbrücke und festen Kontaktstücken, an die der Verbraucher und die Versorgungseinrichtung angeschlossen sind. Zum Schließen und Öffnen der Hauptkontakte wird ein entsprechendes Ein- oder Ausschaltsignal an die Steuermagnete gegeben, woraufhin diese mit ihrem Anker so auf die beweglichen Kontaktbrücken einwirken, dass die Kontaktbrücken eine Relativbewegung in Bezug auf die festen Kontaktstücke vollziehen und entweder die zu schaltende Strombahnen schließen oder öffnen.

Zur besseren Kontaktierung zwischen den Kontaktstücken und den Kontaktbrücken sind an Stellen, an denen beide aufeinan- der treffen, entsprechend ausgebildete Kontaktflächen vorge ^¬ sehen. Diese Kontaktflächen bestehen aus Materialien, wie beispielsweise Silberlegierungen, die an diesen Stellen so-

wohl auf die Kontaktbrücke als auch die Kontaktstücke aufge ^¬ bracht sind und eine bestimmte Dicke aufweisen.

Die Materialien der Kontaktflächen sind bei jedem der Schalt- Vorgänge einem Verschleiß unterworfen. Faktoren, die diesen Verschleiß beeinflussen können, sind:

^■ zunehmender Kontaktabbrand oder Kontaktabrieb mit stei ^¬ gender Anzahl von Ein- und Ausschaltvorgängen,

■ zunehmende Verformungen,

■ zunehmende Kontaktkorrosion durch Lichtbogeneinwirkung oder

^■ Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Dämpfe oder Schweb ^¬ stoffe usw..

Als Folge davon werden die Betriebsströme nicht mehr sicher geschaltet, was zu Stromunterbrechungen, Kontaktaufheizungen oder zu Kontaktverschweißungen führen kann.

So wird sich insbesondere mit zunehmendem Kontaktabbrand die Dicke der an den Kontaktflächen aufgebrachten Materialien verringern. Damit wird der Schaltweg zwischen den Kontaktflä ^¬ chen der Kontaktbrücke und der Kontaktstücke länger, was letztendlich die Kontaktkraft beim Schließen verringert. Als Folge davon werden mit zunehmender Anzahl von Schaltvorgängen die Kontakte nicht mehr richtig schließen. Durch die daraus resultierenden Stromunterbrechungen oder aber auch durch ein verstärktes Einschaltprellen kann es dann zu einer Kontaktaufheizung und damit zu einem zunehmenden Aufschmelzen des Kontaktmaterials kommen, was dann wiederum zu einem Verschweißen der Kontaktflächen der Hauptkontakte führen kann.

Ist ein Hauptkontakt des Schaltgerätes verschlissen oder so ^¬ gar verschweißt, kann das Schaltgerät den Verbraucher nicht mehr sicher ausschalten. So wird gerade bei einem verschweiß-

ten Kontakt trotz des Ausschaltsignals zumindest die Strom ^¬ bahn mit dem verschweißten Hauptkontakt weiter ström- beziehungsweise spannungsführend bleiben, und damit der Verbrau ^¬ cher nicht vollständig von der Versorgungseinrichtung ge- trennt. Da somit der Verbraucher in einem nicht sicheren Zustand verbleibt, stellt das Schaltgerät eine potentielle Feh ^¬ lerquelle dar.

Dadurch kann beispielsweise bei Kompaktstartern nach der IEC 60 947-6-2, bei denen ein zusätzlicher Schutzmechanismus auf die selben Hauptkontakte wirkt wie der Steuermagnet beim betriebsmäßigen Schalten, die Schutzfunktion blockiert werden.

Zum sicheren Betrieb von Schaltgeräten und damit zum Schutz des Verbrauchers und der elektrischen Anlage sind deshalb solche Fehlerquellen zu vermeiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche potentiel- len Fehlerquellen zu erkennen und entsprechend darauf zu rea ^¬ gieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verfahren mit den Merkma ^¬ len des Anspruchs 1 und 4 sowie durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und 10. In den Ansprüchen 13 und 14 ist ein geeignetes Schaltgerät angegeben. In den Unteransprü ^¬ chen 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12 und 15 sind vorteilhafte Wei ^¬ terentwicklungen des Verfahrens bzw. der Vorrichtungen enthalten.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit geringem Aufwand ei ^¬ ne Kontaktverschweißung beim Ausschalten und damit einen nicht mehr sicheren Betrieb des Schaltgerätes zu erkennen. Im Falle des Erkennens einer Kontaktverschweißung kann ein Kraftelement die betreffende Kontaktverschweißung aufbrechen.

Erfindungsgemäß ist dazu ein Schaltüberwachungsmittel vorge ^¬ sehen, das einen ersten Zustand einnimmt, wenn die Hauptkon-

takte beim Einschalten geschlossen werden und das auch nach dem Ausschalten, das heißt dem Öffnen der Hauptkontakte, in diesem ersten Zustand verbleibt, wenn zumindest einer der Hauptkontakte nicht geöffnet wird, das heißt verschweißt ist.

Die Überführung des Schaltüberwachungsmittels in diesen ers ^¬ ten Zustand erfolgt über entsprechende Mittel, die sowohl mit den Hauptkontakten als auch mit dem Schaltüberwachungsmittel in Wirkverbindung stehen. So können insbesondere entsprechen- de mechanische Mittel vorgesehen sein, die das Schaltüberwa ^¬ chungsmittel beim Einschalten der Hauptkontakte in den ersten Zustand überführen und die beim Ausschalten das Schaltüberwa ^¬ chungsmittel in diesem ersten Zustand belassen, wenn zumindest einer der Hauptkontakte verschweißt ist. Vorteilhafter- weise sind die mechanischen Mittel dabei so ausgebildet, dass beim Ausschalten zumindest die nicht verschweißten Hauptkontakte geöffnet werden.

Verbleibt das Schaltüberwachungsmittel auch nach dem Aus- schalten in diesem ersten Zustand, so kann davon ausgegangen werden, dass eine Störung, insbesondere eine Verschweißung zumindest eines Hauptkontaktes, und damit ein nicht sicherer Betrieb des Schaltgerätes vorliegt.

Je nach Zustand des Schaltüberwachungsmittels können dann entsprechende Maßnahmen ergriffen werden. So kann insbesondere der weitere Betrieb des Schaltgerätes bei Vorliegen dieses ersten Zustands auch nach dem Ausschalten unterbrochen werden. Alternativ oder zusätzlich können dann entsprechende Warnsignale erzeugt werden, die den nicht sicheren Betrieb des Schaltgerätes anzeigen und/oder entsprechender Mittel zum Aufbrechen des verschweißten Hauptkontaktes freigeben und/ oder versuchen, den sicheren Betrieb des Schaltgerätes wieder herzustellen.

In der Regel kann ein verschweißter Kontakt mittels eines Aufbrechmittels aufgebrochen und das Gerät abgeschaltet wer ^¬ den. Sollte diese Maßnahme der Auslösung die Verschweißung

jedoch nicht aufbrechen können, so kann im Weiteren der Strom zum Verbraucher z.B. über einen Stromwandler ermittelt werden, und über eine integrierte elektronische Überwachungs ^¬ schaltung ein Steuerbefehl zum Ausschalten eines vorgeschal- teten übergeordneten Schaltgeräts, wie z.B. an der Haupteinspeisung zur Anlage, weitergegeben werden, um die Anlage außer Betrieb zu nehmen.

Es ist es auch vorstellbar, dass nach Feststellung eines ver- schweißten Kontakts, über den kein Stromfluss zum Verbraucher gemessen wird, eine Meldung an das übergeordnete Schaltgerät oder an eine übergeordnete Warte übermittelt wird, die dem Anwender mitteilt, dass die Kontakte oder das Gerät getauscht werden müssen.

Bei einer zunächst in der Regel nur einphasigen Verschweißung eines Kontakts im Drehstromnetz findet bei nicht „genulltem" oder ungeerdetem Sternpunkt kein Stromfluss zum Verbraucher statt. Dieser Umstand lässt sich für eine Art Notbetrieb bis zur Wartung des Schaltgeräts nutzen. In diesem Fall wäre ein Wiedereinschalten des Schaltgeräts für eine Übergangszeit bis zum Tausch der Kontakte bzw. der Schaltgeräts möglich. Das Schaltgerät darf in einem solchen Fall jedoch keine allpolige Trennung des Stromkreises signalisieren.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung als Schaltüberwachungsmit- tel eine Freigabemittel für ein Kraftelement zum Aufbrechen der Hauptkontakte vorgesehen, welches in einem ersten Zustand verbleibt, solange die Hauptkontakte beim Einschalten ge- schlössen und beim Ausschalten geöffnet werden, und welches in einen zweiten Zustand übergeführt wird, wenn nach dem Aus ^¬ schalten zumindest einer der Hauptkontakte verschweißt ist.

Somit ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung der sichere Betrieb eines mehrpoli ^¬ gen Schaltgerätes, wie zum Beispiel eines Schützes, eines Leistungsschalters oder eines Kompaktabzweigs, und insbeson-

dere der sichere Betrieb eines dreipoligen Schaltgerätes ge ^¬ währleistet .

Weitere vorteilhafte Ausführungen und bevorzugte Weiterbil- düngen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen derselben werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

FIG 1 ein vereinfachtes Flussdiagramm des erfindungsgemä ^¬ ßen Verfahrens gemäß Anspruch 1, FIG 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung mit geschlossenen Schaltkontakten, FIG 3 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung mit geöffneten Schaltkontakten,

FIG 4 schematische Darstellung des Aufbaus eines Schalt ^¬ geräts,

FIG 5 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit verschweißtem Hauptkontakt,

FIG 6 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung, FIG 7 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung, FIG 8 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung,

FIG 9 ein zur vierten Ausführungsform gehörendes elektrisches Prinzipschaltbild und

FIG 10 die fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Detail.

Wie in FIG 1 dargestellt werden bei dem erfindungsgemäßen

Verfahren im Wesentlichen die beiden folgenden Schritte durchgeführt :

Schritt a) Überführen eines Schaltüberwachungsmittels in ei ^¬ nen ersten Zustand, wenn die Hauptkontakte beim Einschalten geschlossen werden, und

Schritt b) Verbleiben des Schaltüberwachungsmittels nach dem Ausschalten in diesem ersten Zustand, wenn zumindest einer der Hauptkontakte verschweißt ist.

So wird insbesondere nach dem betriebsmäßigen Ausschalten bei einem dreipoligen Schaltgerät mit drei Hauptkontakten zum Schalten von drei Strombahnen überprüft, ob alle Hauptkontakte geöffnet sind. Sind die Kontakte eines Hauptkontaktes ver- schweißt, so sind dann entsprechende Maßnahmen einzuleiten.

Erfindungsgemäß sind Mittel, im Folgenden als Öffnungsmecha ^¬ nik bezeichnet, vorgesehen, die sowohl mit den Kontaktbrücken der Hauptkontakte als auch mit dem Schaltüberwachungsmittel in Wirkverbindung stehen. Beim Einschalten wirkt der Anker des Steuermagneten so auf die Öffnungsmechanik ein, dass mittels der Öffnungsmechanik das Schaltüberwachungsmittel einen ersten Zustand einnimmt.

In der in FIG 2 gezeigten Ausführungsform wird das Schaltüberwachungsmittel S nach dem Einschalten durch diese Öff ^¬ nungsmechanik geöffnet. Beim betriebsmäßigen Ausschalten wirkt die Feder 10 so auf die Öffnungsmechanik ein, dass mit dieser das Schaltüberwachungsmittel S einen zweiten Zustand einnimmt. In dem in FIG 3 dargestellten normalen Betrieb der zu FIG 2 identischen Ausführungsform ist dann das Schaltüberwachungsmittel S nach dem Ausschalten geschlossen. Erfindungsgemäß verbleibt das Schaltungsüberwachungsmittel S, so wie in FIG 5 angedeutet, beim Ausschalten aber im ersten Zu- stand, wenn zumindest einer der Hauptkontakte aufgrund einer Verschweißung der Kontakte geschlossen bleibt.

Verbleibt das Schaltüberwachungsmittel S auch nach dem Aus ^¬ schalten in dem ersten Zustand, so kann auf einen Fehlerfall und damit nicht sicheren Betrieb des Schaltgerätes geschlos ^¬ sen werden. Zur Unterbindung des weiteren Betriebs sind dann entsprechende Maßnahmen, wie beispielsweise die Blockierung der weiteren Ansteuerung des Steuermagneten oder das Entklin-

ken eines entsprechend starken Kraftspeichers zum Aufbrechen des verschweißten Kontakts, durchzuführen. Idealerweise soll ^¬ te in einem solchen Fehlerfall der weitere Betrieb des Schaltgerätes bis zu einer Rücksetzung durch den Anwender blockiert werden.

Am Beispiel eines dreipoligen Schalterschützes werden im Fol ^¬ genden verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben.

So ist in FIG 2 ein Steuermagnet 2 zum Steuern der drei Hauptkontakte 1, ein Schaltüberwachungsmittel S sowie eine aus mehreren Elementen 4 bis 10 bestehende Öffnungsmechanik dargestellt. Vorteilhafterweise ist diese Öffnungsmechanik 4- 10 dabei so ausgebildet, dass sie im Falle der Verschweißung eines der Hauptkontakte 1 trotzdem noch das Öffnen der nicht verschweißten Hauptkontakte 1 zulässt. FIG 2 zeigt die erfin ^¬ dungsgemäße Vorrichtung nach einem fehlerfreien Einschalten, das heißt nach dem Schließen aller Hauptkontakte 1. Dass die drei Hauptkontakte 1 eingeschaltet und damit geschlossen sind, wird durch das geöffnete Schaltüberwachungsmittel S, das sich dann in dem ersten Zustand befindet, angezeigt.

Bei dem in FIG 3 dargestellten Ausschaltvorgang der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung drückt der Anker 12 des Steuermagneten 2 über einen Winkelhebel 7, einen Betätigungsschieber 6 und einen ersten Schwenkhebel 5 sowie einen zweiten Schwenkhebel 4 auf die Kontaktschieber 3 der Hauptkontakte 1. Die drei Kontaktschieber 3 drücken gegen die Kraft der Kontakt- lastfedern 11 die beweglichen Kontaktbrücken 1 ^Λ weg von den feststehenden Kontaktstücken 1 ^{Λ Λ} , wodurch die Hauptkontakte 1 und damit die Strombahnen geöffnet werden. Gleichzeitig wird ein Hilfsschieber 8 von einer Druckfeder 10 an den Betätigungsschieber 6 gedrückt. Dadurch folgt er der Bewegung des Betätigungsschiebers 6 in die Ausschaltstellung. Der Hilfs- schieber 8 und das mit einer Feder 9 vorgespannte Schaltüberwachungsmittel S folgen dabei den drei Kontaktschiebern 3. Durch die Feder 9 wird so beim Ausschalten das Schaltüberwa-

chungsmittel S geschlossen und damit in seinen zweiten Zustand gebracht.

FIG 4 zeigt schematisch den Aufbau eines Schaltgerätes 20, bei der das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsge ^¬ mäße Vorrichtung zum Einsatz kommen. Ein- und Ausschaltsteuersignale zum Ein- und Ausschalten der Hauptkontakte 1 werden über Klemmen Al und A2 und über eine Steuereinrichtung 22 an den Steuermagneten 2 angelegt. Beim Ausschalten wird der Steuermagnet 2, der als elektromagnetischer Antrieb für die

Hauptkontakte 1 dient, über die Steuereinrichtung 22 entregt. Durch die von der nicht näher bezeichneten Feder des elektromagnetischen Antriebs 2 auf die Kontaktbrücken 1 ^Λ einwirkende Kraft werden die Hauptkontakte 1 geöffnet, und damit der Verbraucher M von der Versorgungseinrichtung, hier durch die drei Leitungen L1-L3, gekennzeichnet, getrennt.

Das in FIG 2 und 3 gezeigte Schaltüberwachungsmittel S kann dabei von der in FIG 4 dargestellten und mit dem Schaltüber- wachungsmittel S in Verbindung stehenden Überwachungseinrichtung 21 überwacht werden. Diese Verbindung ist in FIG 4 symbolisch durch die gestrichelte Linie dargestellt. Nach dem Ausschalten wird von dieser Überwachungseinrichtung 21 der Zustand des Schaltüberwachungsmittels S abgefragt. Im vorlie- genden Ausführungsbeispiel hat die Überwachungseinrichtung 21 eine Wirkverbindung zur Ansteuereinrichtung 22. Erkennt die Überwachungseinrichtung 21 nun, dass nach dem Ausschalten das Schaltüberwachungsmittel S weiterhin in dem ersten Zustand verblieben ist, und somit eine Verschweißung vorliegt, so wird dieser Fehlerfall an die Ansteuereinrichtung 22 weitergeleitet. Diese kann dann den weiteren Betrieb des Schaltge ^¬ rätes 20 unterbinden, indem beispielsweise die Steuerleitungen unterbrochen werden. In alternativen Ausführungen könnte die Überwachungseinrichtung 21 auch direkt in Reihe zwischen Ansteuereinrichtung 22 und Steuermagnet 2 geschaltet sein. In einer weiteren Alternative könnte die Überwachungseinrichtung 21 auch auf weitere Mittel, wie beispielsweise auf einen zu ^¬ sätzlichen in Reihe zu den Hauptkontakten 1 geschalteten

Hilfsschalter einwirken, um unabhängig vom Steuermagneten 2 den weiteren Betrieb des Schaltgerätes 20 zu unterbrechen.

In FIG 5 ist ein Fehlerfall für die in FIG 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen dargestellt. Hier ist zumindest ein Haupt ^¬ kontakt 1, im vorliegenden Fall der Kontakt der Polbahn Ll, verschweißt. Wie bereits zuvor beschrieben drückt beim Aus ^¬ schalten, das heißt zum Öffnen der Hauptkontakte 1, der Anker 12 des Steuermagneten 2 über den Winkelhebel 7, den Betäti- gungsschieber 6 und den großen Schwenkhebel 5 sowie den klei ^¬ nen Schwenkhebel 4 auf die Kontaktschieber 3. Da die Kontakt ^¬ stelle 1 der Polbahn Ll verschweißt ist, ist der Kontakt ^¬ schieber 3 der Polbahn Ll blockiert. Sowohl der kleine Schwenkhebel 4 als auch der große Schwenkhebel 5 schwenken aber so, dass zumindest die Kontaktstellen der Polbahnen L2 und L3 geöffnet werden. Der Hilfsschieber 8, der aufgrund der Druckfeder 10 dem Betätigungsschieber 6 folgen würde, stößt auf den Kontaktschieber 3 der Polbahn Ll und wird blockiert, noch bevor das Schaltüberwachungsmittel S schließt. Das Schaltüberwachungsmittel S verbleibt somit auch nach dem Aus ^¬ schalten in dem ersten Zustand.

Weiterhin gemäß der Erfindung ist ein Freigabemittel für ein Kraftelement zum Aufbrechen der Hauptkontakte vorgesehen, welches in einem ersten Zustand verbleibt, solange die Haupt ^¬ kontakte beim Einschalten geschlossen und beim Ausschalten geöffnet werden. Das Freigabemittel wird einem zweiten Zu ^¬ stand übergeführt, wenn nach dem Ausschalten zumindest einer der Hauptkontakte verschweißt ist, das heißt, dass das Frei- gabemittel in diesem zweiten Zustand das Kraftelement frei ^¬ gibt. Es sind mechanische Mittel zum Überführen des Freigabe ^¬ mittels in den zweiten Zustand vorgesehen, welche mit den Kontaktbrücken und mit dem Freigabemittel in einer Wirkverbindung stehen. Das Freigabemittel kann dabei den weiteren Betrieb des Schaltgerätes unterbrechen, wenn nach dem Aus ^¬ schalten das Freigabemittel in den zweiten Zustand übergegangen ist.

FIG 6 zeigt schematisch den Aufbau eines Schaltgerätes, bei der das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommen. Ein Steuermagnet 2, der als elektromagnetischer Antrieb für die Hauptkontakte 1 dient, kann über die Klemmen A3 und A4 zum Ein- und Ausschalten mit Strom versorgt werden. Beim Einschalten wird üblicherweise eine Erregerspule 19 des Steuermagneten 2 erregt, beim Aus ^¬ schalten dagegen entregt. Im Beispiel der FIG 6 ist der Steu ^¬ ermagnet 2 entregt. Das Schaltgerät befindet sich somit im ausgeschalteten Zustand. Die Hauptkontakte 1 werden dabei durch die von einer Rückstellfeder 29 des elektromagnetischen Antriebs 2 auf die Kontaktbrücken einwirkende Kraft geöffnet, und damit die Verbraucher von der Versorgungseinrichtung, hier durch die drei Polbahnen L1-L3 gekennzeichnet, getrennt.

Gemäß der gezeigten FIG 6 wirkt beim Ausschalten ein Anker 12 des Steuermagneten 2 über einen Winkelhebel 7, einen Betätigungsschieber 6 und einen großen Schwenkhebel 5 sowie einen kleinen Schwenkhebel 4 auf die Kontaktschieber 3. Der große Schwenkhebel 5 betätigt mit seinem gezeigten rechten Hebelarm den zur Polbahn L3 gehörenden Kontaktschieber 3. Im linken Hebelarm des großen Schwenkhebels 5 ist mittig der kleine Schwenkhebel 4 in einem Drehpunkt 23 gelenkig gelagert. Der der linke Hebelarm des kleinen Schwenkhebels 4 betätigt dabei den Kontaktschieber 3 der linken Polbahn Ll und der rechte Hebelarm des kleinen Schwenkhebels 4 den Kontaktschieber 3 der mittleren Polbahn L2. Der große Schwenkhebel 5 ist in einem zwischen den Hebelarmen angeordneten weiteren Drehpunkt 24 im unteren Teil des Betätigungsschiebers 6 gelagert. Über geräteseitig feststehende Lager, über Drehpunkte 23, 24 und Schwenkhebel 4, 5 ist somit ein Ausgleich der jeweiligen Betätigungsbewegungen der KontaktSchieber 3 möglich.

Im Beispiel der FIG 6 ist des Weiteren ein Fehlerfall darge- stellt. Hier ist zumindest ein Hauptkontakt 1, im vorliegen ^¬ den Fall der Kontakt 1' und 1' ' der Polbahn L3, verschweißt. Die anderen beiden Hauptkontakte 1 der Polbahnen Ll und L2 haben sich dagegen nach dem Ausschalten geöffnet. Da die Kon-

taktstelle 1 der Polbahn L3 verschweißt ist, ist der Kontakt ^¬ schieber 3 der Polbahn L3 blockiert. Sowohl der kleine Schwenkhebel 4 als auch der große Schwenkhebel 5 schwenken nun aber so, dass dennoch zumindest die Kontaktstellen der Polbahnen Ll und L2 geöffnet werden.

Gemäß der Erfindung führen nun mechanische Mittel 3-5, 16, 17 das Freigabemittel S in den zweiten Zustand über, wobei die mechanischen Mittel 3-4, 16, 17 mit den Kontaktbrücken und mit dem Freigabemittel S in einer Wirkverbindung stehen. Das Freigabemittel S, hier im Beispiel der FIG 6 als Sperrschie ^¬ ber realisiert, steht über eine Verbindungslasche 17 und über eine Ausgleichsplatte 16 mit einem weiteren oberen Hebelarm des großen Schwenkhebels 5 sowie mit dem kleinen Schwenkhebel 4 und mit den Kontaktschiebern 3 in einer mechanischen Wirkverbindung. Der weitere obere Hebelarm des großen Schwenkhebels 5 ist mittels eines Bolzens 25 in einem Langloch 15 in der Ausgleichsplatte 16 so geführt, dass der Bolzen 25 im Langloch 15 anschlägt, wenn einer Hauptkontakte 1 verschweißt ist, so dass die beiden Schwenkhebel 4, 5 eine Ausgleichs ^¬ schwenkung zueinander ausführen können. Die durch die Ausgleichsschwenkung bewirkte Kraft wird über den Anschlag auf die Ausgleichsplatte 16 übertragen, die ihrerseits durch eine Ausgleichsbewegung die Verbindungslasche 17 verschiebt. Schließlich betätigt die Verbindungslasche 17 das Freigabe ^¬ mittel S bzw. den Sperrschieber. Der Sperrschieber S gibt dadurch ein Kraftelement 10, wie z.B. den in der FIG 6 gezeig ^¬ ten Federspeicher 10, frei. Der Federspeicher 10 wirkt über einen eines Stößels 8 auf die Oberseite des Betätigungsschie- bers 6 mit einer entsprechenden Kraft F. Ein Teil dieser

Kraft wirkt dann als Aufbrechkraft FA auf den Kontaktschieber 3 des verschweißten Hauptkontakts 1. Die Ausgleichsbewegung des oberen Schenkels des großen Schwenkhebels 5 nach oben wird dann durch den Bolzen 25 im Langloch 15 beschränkt. Der Bolzen 25 wirkt für den großen Schwenkhebel 5 dort als Dreh ^¬ momentenstütze.

Im gezeigten Fehlerfall wird der Federspeicher 10 dadurch freigegeben, dass ein Sperrzahn 13 des Sperrschiebers S aus einem Rückhaltesteg 14 des Stößels 8 ausrückt. Im ordnungsge ^¬ mäßen Betrieb, bei dem sich das Freigabemittel S im ersten Zustand befindet, ist somit der Federspeicher 10, welche als Zylinderfeder beispielhaft realisiert ist, vorgespannt.

In der FIG 6 ist gerade der Zustand des Schaltgeräts darge ^¬ stellt, bei dem der Federspeicher 10 ausgelöst hat und gerade noch nicht die verschweißten Kontakte 1, 1" des Hauptkontakts 1 der rechten Strombahn L3 aufgetrennt hat.

Zur Unterbindung des weiteren Betriebs sind dann entsprechende Maßnahmen, wie beispielsweise die Blockierung der weiteren Ansteuerung des Steuermagneten 2 oder das Entklinken eines entsprechend starken Kraftspeichers 10 zum Aufbrechen des verschweißten Kontakts l',l'' durchzuführen. Idealerweise sollte in einem solchen Fehlerfall der weitere Betrieb des Schaltgerätes bis zu einer Rücksetzung durch den Anwender blockiert werden.

Gemäß der Erfindung kann das Freigabemittel S den weiteren Betrieb des Schaltgerätes unterbrechen, wenn nach dem Aus ^¬ schalten das Freigabemittel S, wie gezeigt, in den zweiten Zustand übergegangen ist. Im Beispiel der vorliegenden FIG 6 ist dabei die vom Kraftelement 10 auf den Betätigungsschieber 6 wirkende Kraft F so groß, dass der Steuermagnet 2 diese beim Einschalten nicht überwinden kann. Die Hauptkontakte 1 bleiben weiterhin geöffnet.

Alternativ oder zusätzlich kann das Freigabemittel S oder eine mit diesem in Wirkverbindung stehende Komponente einen elektrischen Schalter U betätigen. Über diesen Kontakt U kann ein Meldesignal ausgegeben werden. Die elektrischen Anschlüs- se 27, 28 können aber auch in Reihe zur Stromversorgung der

Erregerspule 29 des Steuermagneten 2 geschaltet sein, so dass nach Übergang des Freigabemittels S in den zweiten Zustand die Stromversorgung durch den elektrischen Schalter U bei ei-

nem Einschaltversuch unterbrochen bleibt. Die Hauptkontakte 1 bleiben weiterhin geöffnet.

FIG 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem verschweißten Hauptkontakt 1. FIG 7 zeigt dabei eine Abwandlung der in FIG 6 dargestellten Ausführungsform. Im Unterschied zu FIG 6 stützen sich die Kontaktlastfedern 11 nicht an einem Gehäuse des Schaltgerätes, sondern im Kontaktschieber 3 selbst. Dazu sind die drei Kon- taktschieber 3 mittels Lager und Bolzen 23, 24 und 30 mit den Schwenkhebeln 4, 5 gelenkig verbunden.

FIG 8 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung weist einen Hilfskontakt als Schaltüberwachungsmittel S auf, der in Reihe zu einem Öffner ^¬ kontakt 31 eines Steuermagneten 2 bzw. elektromagnetischen Antriebs 2 geschaltet ist. Der Öffnerkontakt 31 wird dabei beim Einschalten, das heißt bei Erregung des Steuermagneten 2, geöffnet. Weiterhin ist in Reihe zum Öffnerkontakt 31 und zum Hilfskontakt S ein Aktor 34 geschaltet, welcher im bestromten Zustand ein Aufbrechmittel 10, wie z.B. einen Kraftspeicher oder, wie in FIG 8 gezeigt, ein Schaltschloss auslösen kann. Der Steuermagnet 2 betätigt über einen Antriebshebel 36 einen Kontaktschieber 3, der die Hauptkontakte 1 öffnen und schließen kann, wobei im erregten Zustand des Steuermagneten 2 die Hauptkontakte 1 im ordnungsgemäßen Betrieb geschlossen sind, in dem eine Kontaktlastfeder 11 die Hauptkontakte 1 schließt. Der Hilfskontakt S ist mittels ei ^¬ nes Hilfskontaktschiebers 35 und des Kontaktschiebers 3 mit den Hauptkontakten 1 mechanisch verbunden, so dass über diese der Schaltzustand der Hauptkontakte 1 auf den Hilfskontakt S „gespiegelt", das heißt übertragen wird. Dabei erfolgt die mechanische Verbindung derart, dass im Falle des Verschwei- ßens zumindest eines Hauptkontakts 1 auch der Hilfskontakt S geschlossen ist bzw. geschlossen bleibt.

Erfindungsgemäß wird das Schaltüberwachungsmittels S in einen ersten Zustand überführt, wenn die Hauptkontakte 1 beim Ein-

schalten der Vorrichtung geschlossen werden. Der Öffnerkontakt 31 wird geöffnet. Beim Ausschalten wird der Öffnerkontakt 31 geschlossen. Dabei verbleibt das Schaltüberwachungs- mittel S nach dem Ausschalten in diesem ersten Zustand, wenn zumindest einer der Hauptkontakte 1 verschweißt ist.

Ist nun nach dem Ausschalten einer der Hauptkontakte 1 verschweißt, so ist der Öffnerkontakt 31 geschlossen und zu ^¬ gleich auch der Hilfskontakt S geschlossen, da trotz Aus- schaltbefehl einer der Hauptkontakte 1 verschweißt ist. Über diese beiden geschlossenen Kontakte 31, S kann nun der Aktor 34 mit Strom beaufschlagt werden. Der Aktor 34 kann z.B. ein Hubmagnet sein, der dann im stromerregten Fall das Aufbrechmittel 10, wie z.B. einen Federspeicher, freigibt bzw. das Schaltschloss 10 auslöst. Über den Schaltschlosshebel 37 und den Kontaktschieber 3 ist dadurch eine Aufbrechkraft auf den verschweißten Hauptkontakt 1 aufbringbar, so dass die Verschweißung aufgebrochen, und somit der betreffende Verbrau ^¬ cher abgeschaltet werden kann.

FIG 9 zeigt ein zur vierten Ausführungsform gehörendes elektrisches Prinzipschaltbild. Im mittleren Teil der Figur 9 sind beispielhaft die 3 Hauptkontakte 1 dargestellt, welche mit ^¬ tels des Kontaktschiebers 3 vom Steuermagneten 2 sowie vom Schaltschloss 10 betätigt werden. Parallel zu zwei Anschluss ^¬ klemmen A5 und A6, über die eine Erregerspule des Steuermag ^¬ neten 2 mit Strom versorgt werden kann, ist die Reihenschal ^¬ tung aus dem Öffnerkontakt 31, dem Schaltüberwachungsmittel S und dem Aktor 34 zur Freigabe des Schaltschlosses 10 darge- stellt. Wird nun an die Klemmen A5, A6 eine Schaltspannung zum Einschalten der Vorrichtung angelegt, so wird die Erregerspule des Steuermagneten 2 mit einem Strom durchflössen, um den Hauptkontakt 1 zu schließen. Im Fehlerfall, das heißt bei einem verschweißten Hauptkontakt 1, bleibt allerdings auch der Hilfskontakt S bzw. das Schaltüberwachungsmittel ge ^¬ schlossen, so dass nun der Aktor 34 zur Freigabe des Schaltschlosses 10 mit Strom versorgt werden kann. In diesem Fall dient die an den Klemmen A5, A6 anliegende SchaltSpannung zur

Stromversorgung des Aktors 34. Eine Vorrichtung dieser Art ist sozusagen inhärent sicher bis zum Lebensdauerende und er ^¬ reicht einen sicheren Schaltzustand. Die Schaltvorrichtung kann besonders vorteilhaft in einem Kompaktstarter verwendet werden, bei dem sowohl die Kontaktöffnung beim betriebsmäßigen Schließen als auch eine Abschaltung bei Überstrom nur durch eine Hauptkontaktanordnung erfolgen.

FIG 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung im Detail. Im oberen Teil der FIG 10 ist ein Schaltschloss 10 mit einem integrierten Federspeicher als Kraftelement zum Aufbrechen eines verschweißten Hauptkontakts 1 dargestellt. Das kombinierte Schaltschloss 10 wirkt im Fal ^¬ le einer Auslösung über beispielhaft zwei mechanisch mitein- ander in einer Wirkverbindung stehenden Stößeln 37, 39 direkt auf die bewegliche Kontaktbrücke. Ein verschweißter Hauptkon ^¬ takt 1 kann dadurch aufgebrochen werden. Ein Aktor 34 als Auslöseeinheit ist mittels eines beispielhaften drehbar gela ^¬ gerten Hebels 40 mit dem Schaltschloss 10 verbunden. Der Ak- tor 34 ist vorzugsweise ein Tauchanker oder ein Hubmagnet. Zum Auslösen wird der Aktor 34 mit Strom versorgt. Dies erfolgt in analoger Weise wie in der Vorrichtung gemäß FIG 8 und FIG 9. Das heißt, wenn das Freigabemittel S bzw. der Hilfskontakt und der Öffnerkontakt 31 des Steuermagneten 2 zum betriebsmäßigen Schalten des Schaltgerätes geschlossen sind. In diesem Fall wird der Aktor 34 über die an der Erregerspule 41 des Steuermagneten 2 anliegende Spannung mit Strom versorgt. Im linken Teil der FIG 10 ist der Steuermag ^¬ net 2 zu sehen. Beim Einschalten wird der Anker 30 des Steu- ermagneten 2 angezogen, wobei der Anker 30 dann einen drehbar 33 gelagerten Antriebshebel 38 betätigt. Im normalen Be ^¬ triebsfall wird durch diese Betätigung der Kontaktschieber 3 nach „oben" bewegt, so dass die Hauptkontakte 1 mittels der Federkraft der Kontaktlastfeder 11 geschlossen werden können. Die Federkraft der Kontaktlastfeder 11 ist dabei so ausge ^¬ legt, dass die beim Auslösen des Schaltschlosses 10 mit dem integrierten Kraftelement freigegebene Kraft deutlich größer ist, um neben der erforderlichen Aufbrechkraft für den ver-

schweißten Hauptkontakt auch die Federkraft der Kontaktlast ^¬ feder 10 überwinden zu können.

Wesentlich für das sichere Auslösen des Kraftelements 10 im normalen Betrieb der Vorrichtung ist, dass der Öffnerkontakt 31 und das als Schaltkontakt ausgebildete Freigabemittel S in zeitlicher Hinsicht korrekt zueinander so betätigt werden. Si muss beim Einschalten der Öffnerkontakt 31 zeitlich vor dem Schließen des Freigabemittels S öffnen und beim Ausschalten der Öffnerkontakt 31 zeitlich nach dem Öffnen des Freigabe ^¬ mittels S schließen. Alternativ können der Öffnerkontakt als Schließer und das Freigabemittel als Öffner ausgebildet sein. Entscheidend ist, dass im ordnungsgemäßen Betrieb der Vor ^¬ richtung die beiden Schalter 31 und S sowohl im eingeschwun- genen eingeschalteten, als auch im eingeschwungenen ausgeschalteten Zustand gegensätzliche Kontaktstellungen aufwei ^¬ sen, d.h. Schalter 31, S „geöffnet/geschlossen" bzw. „geschlossen/geöffnet". Dies kann z.B. auf mechanischem Wege mittels Dämpfer erfolgen oder auf elektrischem Wege mittels elektrischer Verzögerungsglieder erfolgen, welche unterschiedliche Zeitkonstanten für das Ein- und Ausschalten aufweisen.

Des Weiteren kann die Schaltspannung zum Ein- und Ausschalten des Schaltgerätes, welche an den elektrischen Anschlüssen A5 und A6 zur Erregung der Erregerspule 41 des Steuermagneten anliegt, über eine Diode zur Spannungsentkopplung und über einen nachgeschalteten Kondensator gepuffert werden. Dadurch steht eine ausreichende elektrische Energie zur Auslösung des Kraftelements 10 bzw. des Schaltschlosses 10 bei Wegnahme der Schaltspannung zum Ausschalten der Vorrichtung in einem Fehlerfall zur Verfügung.