| 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
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| IPC-Nebenklasse |
H01H 31/08
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| 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.
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| Beschreibung[de] |
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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.
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| Anspruch[de] |
- 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. 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. 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. 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. 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. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagpfosten (4a, 4b)
unter- bzw. oberhalb des Wellenendes (1) entlanggeführt
sind.
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