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Dokumentenidentifikation DE4110982A1 08.10.1992
Titel Verriegelungsvorrichtung
Anmelder ABB Patent GmbH, 6800 Mannheim, DE
Erfinder Mathes, Werner, 6710 Frankenthal, DE
DE-Anmeldedatum 05.04.1991
DE-Aktenzeichen 4110982
Offenlegungstag 08.10.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.10.1992
IPC-Hauptklasse H01H 9/24
IPC-Nebenklasse H01H 31/08   
Zusammenfassung Es wird eine Verriegelungsvorrichtung dargestellt, welche zur Sperrung bzw. Freigabe eines Wellenendes taugt. Auf letzteres kann ein Betätigungshebel für eine Hand-Drehbewegung, insbesondere für die Betätigung einer Schalterwelle eines elektrischen Mittelspannungslasttrennschalters, aufgeschoben werden.
Damit keinerlei Kräfte auf die Verriegelungselemente wirken können, wird vorgeschlagen, einen ringförmigen, auf dem Wellenende gelagerten Schieber (3) vorzusehen, der je nach Verriegelungsstellung das Wellenende (1) blockiert oder aber sich darauf wegbewegen läßt, wobei der Schieber mit einem Anschlag (3a) versehen ist, mit dem er in der Sperrstellung in axialer Richtung gegen ein Blockierteil (4) läuft, das durch ein externes Bewegteil in diese Stellung bringbar ist, und das Wellenende (1) einen Stellnocken (7) besitzt, mit dem die Freigabestellung des Blockierteiles (4) zwangsweise und kraftschlüssig sichergestellt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvorrichtung zur Sperrung bzw. Freigabe eines Wellenendes, auf das ein Betätigungshebel für eine Hand-Drehbetätigung, insbesondere für die Betätigung einer Schalterwelle eines elektrischen Mittelspannungslasttrennschalters, aufschiebbar ist.

Betätigbare Wellen in elektrischen Schaltgeräten müssen unter bestimmten Bedingungen verriegelt werden, wie z. B. die Schalterwelle eines Lasttrennschalters, die mittels einer Kurbel gedreht wird. Bedingt durch das sehr hohe Drehmoment bei der Betätigung entstehen Kräfte, die im verriegelten Zustand kraft- oder formschlüssig vernichtet werden müssen. Dies geschieht in der Regel mit mechanischen Verriegelungsteilen, die der angewandten Antriebsenergie entgegenwirken. Hohe Kräfte, die auf die Verriegelung wirken, führen zu starker mechanischer Beanspruchung der beteiligten Bauelemente. Die Folgen sind Verformung und Beschädigung.

Vielfach werden Betätigungssperren der Wellenenden von Schaltern dadurch herbeigeführt, daß die Betätigungsöffnung in der Schaltfeldkapselung durch eine Schwenkklappe verschlossen wird. Solche Klappen sind jedoch unzuverlässig und leicht zu manipulieren, da sie unter Federzug stehen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere Verriegelungsvorrichtung aufzuzeigen, bei der nur geringe Verriegelungskräfte wirken und die mit einfachen Mitteln leicht zu realisieren ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen ringförmigen, auf dem Wellenende gelagerten Schieber, der - je nach Verriegelungsstellung - das Wellenende blockiert oder aber sich darauf wegbewegen läßt, wobei der Schieber mit einem Anschlag versehen ist, mit dem er in der Sperrstellung in axialer Richtung gegen ein Blockierteil läuft, das durch ein externes Bewegteil in diese Stellung bringbar ist, und das Wellenende einen Stellnocken besitzt, mit dem die Freigabestellung des Blockierteiles zwangsweise kraftschlüssig sichergestellt wird.

Die vorliegende Verriegelungsvorrichtung ist losgelöst von abgeleiteten Antriebskräften realisierbar. Es sind lediglich Rückstellfederkräfte bzw. die Schwerkraft von Verriegelungselementen zu halten. Ein Verschleiß der sicher auf Block auflaufenden Elemente ist nicht zu befürchten. Mit den Stellnocken ist eine sichere Rückversicherung realisiert. Die Verriegelung ist von der Bedienseite her nicht manipulierbar bzw. aufhebbar, auch nicht unter Zuhilfenahme von Werkzeug oder anderen Hilfsmitteln.

Das von dem externen Bewegteil zu verschiebende Blockierteil trägt mindestens einen Anschlagpfosten, auf den der Schieber in Sperrstellung aufläuft. Es wird zweckmäßigerweise neben dem Wellenende und quer zu diesem verschiebbar angeordnet. Damit die Teile aufeinandertreffen, ist der Anschlag exzentrisch angeordnet.

Das Blockierteil ist im einfachsten Falle als Blechstreifen ausgeführt, von dem der bzw. die Anschlagpfosten als Abkantungen abgehen. Letztere sind in Richtung des Wellenendes geführt und können dieses unter- sowie übergreifen. Dadurch kann ein Stellnocken des Wellenendes mit einem Anschlagpfosten zusammenarbeiten, auch wenn das Blockierteil am Wellenende vorbeigeführt ist. Eine solche Zusammenarbeit ist in der Freigabestellung sinnvoll, um das Blockierteil gegen eine unzulässige Verstellung zu sichern.

Sämtliche Verriegelungselemente können hinter einer vorderen geerdeten Schaltfeldwand angeordnet sein, womit ein hoher Schutzgrad verwirklichbar ist.

Das Verschieben des Blockierteiles in die Sperrstellung wird von einem externen Bewegteil, wie z. B. einer Schaltfeldtür, einer Betätigungsklappe (wie im Ausführungsbeispiel gezeigt werden wird), einem anderen Schalter (z. B. Erdungsschalter) oder einem elektrisch ansteuerbaren Sperrmagneten direkt oder indirekt besorgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bewegteil als Betätigungsklappe ausgebildet, die sich in Ruhestellung hinter eine Öffnung in der geerdeten Schaltfeldwand legt. Zur Betätigung wird in diese Öffnung, z. B. mittels einer Blende, eingegriffen und die Klappe damit verschwenkt. Diese greift dabei mit einem Mitnehmer, insbesondere einer Schraube, in eine Nut am Blockierteil ein und hebt dieses in die Sperrstellung an.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel näher dargestellt werden.

Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Verriegelungsvorrichtung in Sperrstellung,

Fig. 2 die Verriegelungsvorrichtung in Freigabestellung.

Ein zu betätigendes Wellenende 1 ist mit der Schalterwelle eines Lasttrennschalters verbunden oder von dieser selbst gebildet. Es ist in der Regel profiliert. Zur Betätigung wird ein Betätigungshebel 2 mit einem Mitnehmer 2a auf das Wellenende 1 in Pfeilrichtung aufgeschoben. Ein ringförmiger Schieber 3 sitzt mittels Gleitsitz auf dem Wellenende 1 auf; er trägt einen außermittig angeordneten Anschlag 3a.

In einiger Entfernung zum Schieber 3 sitzt auf dem Wellenende 1 ein Stellnocken 7 auf, der bevorzugt als Exzenter ausgebildet sein wird. Zwischen diesen Teilen ist eine Druckfeder 9 eingesetzt, die stets versucht, den Schieber 3 am äußersten Ende des Wellenendes 1 zu halten (siehe Fig. 1). Der Stellnocken 7 sowie die Stirn des Wellenendes 1 sind von geerdeten Schaltfeldwänden eingeschlossen. Mit 8 soll hierbei die Schaltfeldfront bezeichnet sein, während 8a ein inneres Wandteil darstellt. Alle Verriegelungselemente sind somit innerhalb des Schaltfeldes, also hinter der Schaltfeldfront 8, verbaut. Natürlich ist letztere zum Durchstecken des Mitnehmers 2a geöffnet.

Das stabförmige Blockierteil 4 ist quer zum Wellenende 1 an diesem vorbeigeführt und verschiebbar gehalten. Es ist mindestens in zwei, in axialer Richtung sich erstreckenden Blechumkantungen 8b, 8c oberhalb sowie unterhalb des Wellenendes 1 gelagert. Es bildet in radialer, also in Richtung des Wellenendes sich erstreckende Anschlagpfosten 4a, 4b, die durch Abkantungen am Blockierteil 4 gebildet sein können. Die Elemente der Vorrichtung sind so zueinander ausgerichtet, daß der Anschlag 3a in der Sperrstellung (Fig. 1) in axialer Richtung auf den Anschlagpfosten 4a auflaufen kann, und der Stellnocken 7 in der Freigabestellung (Fig. 2) das Blockierteil 4 über den Anschlagpfosten 4b (siehe Berührungsstelle 7a) in seiner Stellung hält.

In die Sperrstellung wird das Blockierteil 4 von einer Betätigungsklappe 5 verbracht, die an einem abgebogenen Ende beidseitig im Schaltfeldinneren gelagert ist. In einem Arm 5a, der mit der Betätigungsklappe 5 verschwenkbar ist (siehe Schwenkpfeil in Fig. 2), ist senkrecht zur Zeichnungsebene eine Schraube eingedreht; sie ist vom Arm 5a verdeckt und deren Lagerstelle ist mit einem + markiert. Die Schraube dient als Mitnehmer und greift beim Verschwenken in eine Nut 10 am Blockierteil 4 ein und hebt dieses in die Sperrstellung, nämlich in Richtung des Pfeiles 11 in Fig. 2, an.

In der Freigabestellung fällt die Betätigungsklappe 5 durch Schwerkraft in ihre Ruhestellung (Fig. 2) zurück und verschließt eine Öffnung 12 in der Schaltfeldfront 8. Um die Betätigungsklappe 5 zu verschwenken, wird durch diese Öffnung ein externes Bewegteil, im vorliegenden Falle eine Blende 6, in Richtung 6a von außen eingeschoben. Dies kann freilich nur gelingen, wenn der Stellnocken 7 die in Fig. 1 gezeigte Position inne hat.

Zusammenfassend kann folgende Wirkungsweise konstatiert werden.

Mit der Verriegelungsvorrichtung soll das Wellenende 1, mit dem ein Schalter antreibbar ist, gesperrt oder freigegeben werden. Eine Sperrung wird z. B. bei Schalterstellung "AUS" vielfach erforderlich, um das Schaltfeld freischalten zu können. Eine derartige Schalterstellung "AUS" ist in Fig. 1 dargestellt. Die Blende 6 ist eingeschoben und die Betätigungsklappe 5 ausgeschwenkt, die ihrerseits das Blockierteil 4 in Sperrstellung hält. Bei der Blende 6 handelt es sich um ein tafelartiges Isolierteil, das im eingeschobenen Zustand sich zwischen die geöffneten Kontaktstücke des Lasttrennschalters setzt. Damit sind bei Arbeiten im Schaltfeld die spannungsführenden Kontaktstücke auf der Sammelschienenseite noch besonders abgeschirmt. Wird nunmehr versucht, den Betätigungshebel 2 auf das Wellenende 1 auf zuschieben, so wird dies mißlingen. Der Schieber 3 läuft mit seinem Anschlag 3a auf den Anschlagpfosten 4a auf und gibt das Wellenende 1 nicht frei.

Wird andererseits die Blende 6 aus der Öffnung 12 herausgenommen, so fällt die Betätigungsklappe 5 in ihre stabile Stellung ebenso zurück, wie das Blockierteil 4 (Fig. 2). Ein Aufsetzen des Betätigungshebel 2 gelingt nunmehr, da der Schieber 3 in Pfeilrichtung 3b ausweichen kann. Das Wellenende ist in Schaltbewegungsrichtung 1a verdrehbar. Ein Einschieben der Blende 6 wird nunmehr durch den Stellnocken 7 verhindert, der das Blockierteil 4 in der Freigabeposition zwangsweise hält.


Anspruch[de]
  1. 1. Verriegelungsvorrichtung zur Sperrung bzw. Freigabe eines Wellenendes, auf das ein Betätigungshebel für eine Hand-Drehbetätigung, insbesondere für die Betätigung einer Schalterwelle eines elektrischen Mittelspannungslasttrennschalters, aufschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen ringförmigen, auf dem Wellenende gelagerten Schieber (3), der - je nach Verriegelungsstellung - das Wellenende (1) blockiert oder aber sich darauf wegbewegen läßt, wobei der Schieber (3) mit einem Anschlag (3a) versehen ist, mit dem er in der Sperrstellung in axialer Richtung gegen ein Blockierteil (4) läuft, das durch ein externes Bewegteil in diese Stellung bringbar ist, und wobei das Wellenende (1) einen Stellnocken (7) besitzt, mit dem die Freigabestellung des Blockierteiles (4) zwangsweise kraftschlüssig sichergestellt ist.
  2. 2. Verriegelungsvorrichtung, deren Elemente, einschließlich des Wellenendes, hinter einer geerdeten Wand einer Schaltfeldfront angeordnet sind, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine schwenkbare, im Schaltfeld gelagerten Betätigungsklappe (5), die von einem Einschubelement, insbesondere einer durch die Schaltfeldfrontwand reichenden Blende (6), betätigbar ist und beim Verschwenken mit einem Mitnehmer (Schraube) in eine Nut (10) am Blockierteil (4) eingreift, wodurch letzteres in die Sperrstellung bewegt und festgesetzt wird.
  3. 3. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Stellnocken (7) als auch der Anschlag (3a) als Exzenter ausgebildet sind, daß das Blockierteil (4), das quer zum Wellenende (1) verschiebbar ist, beidseitig, zum Wellenende hin abstehende Anschlagpfosten (4a, 4b) trägt.
  4. 4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierteil (4) - in Wellenendrichtung gesehen - zwischen Stellnocken (7) sowie Schieber (3) angeordnet und zwischen den beiden letztgenannten Teilen eine Druckfeder (9) eingesetzt ist, die stets versucht, den Schieber (3) zur Wellenendaußenseite hin zu drücken.
  5. 5. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierteil (4) am Wellenende (1) vorbeigeführt und vor bzw. hinter dem Wellenende (1) in Blechumkantungen (8b, 8c) gelagert ist.
  6. 6. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagpfosten (4a, 4b) unter- bzw. oberhalb des Wellenendes (1) entlanggeführt sind.






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