DE102006048124A1 - Fangeinrichtung für einen Antriebsstrang - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fangeinrichtung (1) für einen Antriebsstrang (16), der zum Schließen eines beweglichen Kontaktes (18) eines elektrischen Schalters (8) aus einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung überführbar ist, mit einem Fangelement, bei der das Fangelement (5) eine Schwenkachse (4) aufweist, die sich außerhalb seines Schwerpunktes erstreckt, bei der das Fangelement (5) bei in seiner AUS-Stellung befindlichem Antriebsstrang (16) aufgrund einer an seinem Schwerpunkt angreifenden, in Schließ-Richtung (33) des Antriebsstranges (16) wirkenden Kraft aus einer Ruhestellung in eine Fangstellung schwenkt und bei der das Fangelement (5) in seiner Fangstellung in Wirkverbindung mit dem Antriebsstrang (16) steht und das Überführen des Antriebsstranges (16) in seine EIN-Stellung blockiert. Damit sich die Fangeinrichtung für den Einsatz auf Transporteinrichtungen, insbesondere auf Schiffen, eignet, ist vorgesehen, dass das Fangelement (5) in seiner Ruhestellung unter der Krafteinwirkung einer Rückstellfeder (10) steht und erst ab einer vorgegebenen, in Schließ-Richtung (33) des Antriebsstranges (16) wirkenden Beschleunigung des elektrischen Schalters (8) in seine Fangstellung schwenkt.
Description
- Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Schalter und betrifft eine Fangeinrichtung für einen Antriebsstrang, der zum Schließen eines beweglichen Kontaktes eines elektrischen Schalters aus einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung überführbar ist, mit einem Fangelement,
bei der das Fangelement eine Schwenkachse aufweist, die sich außerhalb seines Schwerpunktes erstreckt,
bei der das Fangelement bei in seiner AUS-Stellung befindlichem Antriebsstrang aufgrund einer an seinem Schwerpunkt angreifenden, in Schließ-Richtung des Antriebsstranges wirkenden Kraft aus einer Ruhestellung in eine Fangstellung schwenkt und,
bei der das Fangelement in seiner Fangstellung in Wirkverbindung mit dem Antriebsstrang steht und das Überführen des Antriebsstranges in seine EIN-Stellung blockiert. - Eine gattungsgemäße Fangeinrichtung für einen Antriebsstrang eines elektrischen Schalters ist beispielsweise aus der Druckschrift
GB 263 217 - Beim Einsatz elektrischer Schalter auf Transporteinrichtungen, insbesondere auf Schiffen unterliegen diese großen mechanischen Beanspruchungen. Dabei bestimmen die Dauer der Einwirkung durch Erschütterungen bzw. Vibrationen, ihre Frequenz und Amplitude aber auch die Empfindlichkeit der elektrischen Schalter selbst die Auswirkungen. Beim Einsatz auf Schiffen wird für Hersteller als Richtwert eine Dauerbeanspruchung beispielsweise von 15g (g = Erdbeschleunigung = 9,81 m/s2) bei einer Stoßdauer von beispielsweise 5 bis 10 ms vorgegeben.
- Die aus der Druckschrift
GB 263 217 - Ausgehend von einer Fangeinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 (
GB 263 217 - Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Fangelement in seiner Ruhestellung unter der Krafteinwirkung einer Rückstellfeder steht und erst ab einer vorgegebenen, in der Schließ-Richtung des Antriebsstranges wirkenden Beschleunigung des elektrischen Schalters in seine Fangstellung schwenkt.
- In bevorzugter Ausgestaltung ist die Rückstellfeder derart dimensioniert, dass das Fangelement erst ab der 15-fachen Erdbeschleunigung des Schalters in seine Fangposition schwenkt.
- Um mit nur einer Fangeinrichtung mehrere, über separate Koppelstränge von einer gemeinsamen Antriebswelle angetriebene bewegliche Kontakte zu blockieren ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass das Fangelement in seiner Fangstellung in Wirkverbindung mit einer ortsfest an einer Antriebswelle des Antriebsstranges ausgebildeten Arbeitsfläche steht. Dabei kann diese Arbeitsfläche beispielsweise an einem nockenartigen Antriebswellensegment ausgebildet sein.
- Um einer Abnutzung der Arbeitsfläche des Fangelementes vorzubeugen und damit die Wirksamkeit des Fangelementes über die Lebensdauer des Schalters sicherzustellen ist ein dem Fangelement zugeordneter Anschlag vorgesehen, an dem das Fangelement kurz vor dem Erreichen seiner Fangstellung anschlägt. Dieser Anschlag kann von einer Anschlagsfläche des nockenartigen Antriebswellensegmentes gebildet sein.
- Die Erfindung soll nachfolgend zum besseren Verständnis anhand eines bevorzugten, den Schutzumfang nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigen:
-
1 bis4 die erfindungsgemäße Fangeinrichtung in vier verschiedenen Ansichten und -
5 bis8 einen Ausschnitt eines elektrischen Schalters mit einem Antriebsstrang und der erfindungsgemäßen Fangeinrichtung zum Blockieren der Überführung des Antriebsstranges in seine Einstellung. - Gemäß der
1 bis4 weist die neue Fangeinrichtung1 einen Träger2 in Form eines im Wesentlichen U-förmig gebogenes Bleches, eine in Seitenabschnitten3 des Bleches gehal tene Schwenkachse4 in Form eines axial fixierten Bolzens sowie ein schwenkbar auf dem Bolzen angeordnetes, hakenartiges Fangelement5 auf. Das hakenartige Fangelement5 ist dabei als einarmiger pendelartiger Hebel ausgebildet. Ein Abschnitt6 der Grundfläche des Bleches ist mit einer Durchgangsbohrung7 zur Befestigung des Trägers2 an einem elektrischen Schalter8 (vgl.5 bis8 ) versehen. Eine quer von der Grundfläche abragende Nase9 des Bleches dient zusätzlich zur Arretierung und zum Abstützen des Trägers2 im elektrischen Schalter8 . Um das Fangelement5 in einer Ruhestellung zu halten, ist eine Rückstellfeder10 in Form einer Drehfeder vorgesehen, die zum einen an dem Träger2 und zum anderen an dem Fangelement5 abgestützt ist. Hierzu hintergreifen die Enden der Rückstellfeder10 entsprechende Durchgangsbohrungen11 und12 des Trägers2 bzw. des Fangelementes5 . In einem aus einem der Seitenabschnitte des Bleches heraus gebogenen Abschnitt13 ist ein Schlitz14 ausgebildet, der sich zum Führen des Fangelementes5 in dessen Schwenkrichtung15 erstreckt. - Gemäß der
5 bis8 dient die neue Fangeinrichtung1 zum Blockieren der Überführung eines Antriebstanges16 des elektrischen Schalters8 in seine EIN-Stellung. - Der dargestellte elektrische Schalter
8 ist ein Niederspannungs-Leistungsschalter. Dabei ist in den5 bis8 nur einer der Antriebstränge16 für einen beweglichen Kontakt18 des Schalters gezeigt. Der gezeigte bewegliche Kontakt18 in Form eines Kontakthebels ist gemeinsam mit weiteren nicht dargestellten, parallel zu ihm angeordneten beweglichen Kontakten um ein erstes Schwenklager19 schwenkbar an einem ersten Kontaktträger20 angeordnet, der um ein zweites Schwenklager21 schwenkt. Den vom ersten Kontaktträger20 gehaltenen beweglichen Kontakten18 steht ein gemeinsamer ortsfester Kontakt22 gegenüber, mit dem zusammen sie eine erste Schalt kontaktanordnung des Niederspannungs-Leistungsschalters bilden. In dem elektrischen Schalter8 sind parallel zu dieser ersten Schaltkontaktanordnung weitere nicht gezeigte Schaltkontaktanordnungen angeordnet, wobei alle Kontaktträger20 dieser Schaltkontaktanordnungen über separate Koppelstränge23 an eine gemeinsame Antriebswelle24 in Form einer Schaltwelle gekoppelt sind. - Somit bilden also die Antriebswelle
24 , der Koppelstrang23 und der Kontaktträger20 den Antriebsstrang16 für den gezeigten beweglichen Kontakt18 , bei dem der Koppelstrang23 aus einem fest auf der Antriebswelle24 angeordneten Schaltwellenausleger25 und einem Koppelglied26 besteht und bei dem das Koppelglied26 mittels eines ersten Koppelbolzens27 mit dem Kontaktträger20 und mittels eines zweiten Koppelbolzens28 mit dem Schaltwellenausleger25 verbunden sind Zum Schließen der Schaltkontaktanordnung ist die Antriebswelle24 mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung im Uhrzeigersinn in eine EIN-Stellung drehbar und mittels einer ebenfalls nicht gezeigten ersten Verklinkung in dieser EIN-Stellung verklinkbar, wobei sich bei in EIN-Stellung befindlicher Antriebswelle auch die anderen Glieder des Antriebsstranges16 in ihrer EIN-Stellung befinden. Bei Freigabe dieser ersten Verklinkung wird die Antriebswelle24 unter der Krafteinwirkung von Kontaktkraftfedern29 (vgl.5 ) und unter der Einwirkung elektrodynamischen Kräfte, die von den über die Kontakte18 und22 fließenden Strömen hervorgerufen werden, entgegen dem Uhrzeigersinn in ihre AUS-Stellung gedreht. - Der elektrische Schalter
8 weist zwar in bekannter Weise eine nicht gezeigte weitere Verklinkung auf, diese weitere Verklinkung dient jedoch zum Verklinken einer Einschaltfeder, deren Kraft zur Überführung des Antriebstranges16 in seine Ein-Stellung erforderlich ist. Diese weitere Verklinkung wirkt jedoch nicht als Blockierung des Antriebstranges16 selbst, da die Einschaltfeder bis zu ihrer Freigabe vom Antriebsstrang16 entkoppelt ist. - Zum Blockieren der Überführung des Antriebsstranges
16 in seine EIN-Stellung dient vielmehr die neue Fangeinrichtung1 , die in den1 bis4 separat dargestellt ist. Die neue Fangeinrichtung1 ist auf der linken Seitenwand eines Tragwerkes30 des elektrischen Schalters8 an einem abgebogenen Befestigungsschenkel31 dieses Tragwerkes30 unterhalb der Antriebswelle24 befestigt. - Die
5 zeigt das Fangelement5 in seiner Ruhestellung, bei der es nicht in Wirkverbindung mit dem Antriebsstrang16 steht. Die Rückstellfeder10 , unter deren Krafteinwirkung das Fangelement5 steht, ist dabei derart dimensioniert, dass sie das Fangelement bei Beschleunigungen des Schalters unter 15g in seiner Ruhestellung hält. - Das Fangelement
5 weist eine erste Arbeitsfläche32 auf, welche im Verlauf einer Bewegung (vgl.6 bis8 ), verursacht durch eine in Schließ-Richtung33 des Antriebsstranges16 wirkende Beschleunigung des Niederspannungs-Leistungsschalters über 15g, mit einer zugeordneten zweiten Arbeitsfläche34 eines nockenartigen Antriebswellensegmentes35 zur Berührung kommt und somit die Antriebswelle24 zum Stehen bringt. Da der Kontaktträger20 über den Koppelstrang23 direkt mit der Antriebswelle24 verbunden ist, wird dieser zum Stehen gebracht, bevor die Kontakte18 und22 kontaktieren. -
6 zeigt den Antriebsstrang16 zu Beginn dieser Bewegung. Sowohl der bewegliche Kontakt18 als auch das Fangelement5 schwenken in Schließ-Richtung33 , also in Richtung des ortsfesten Kontaktes22 . Dabei wird auch die Antriebswelle24 gedreht. Im weiteren Verlauf der Bewegung (vgl.7 ) bewegt sich zugleich mit der Drehung der Antriebswelle24 auch die Arbeitfläche des Fangelementes unter die Arbeitsfläche34 des nockenartigen Antriebswellensegmentes35 . - Gemäß der
7 ist an dem nockenartigen Antriebswellensegment35 eine als Anschlag wirkende Anschlagfläche36 vorgesehen, an der das Fangelement5 anschlägt wenn sich die Arbeitsflächen32 und34 – getrennt durch einen spitzwinkligen Spalt – im Wesentlichen über ihre gesamte Länge gegenüberstehen. - Gemäß der
8 kann die Antriebswelle24 nach dem Anschlagen des Fangelementes5 noch geringfügig weiter in die Bewegungsbahn der Arbeitsfläche32 des Fangelementes5 drehen bevor sich die beiden Arbeitsflächen32 und34 berühren. Damit ist einerseits das Fangelement5 durch das Antriebswellensegment35 in seiner Fangstellung blockiert. Andererseits blockiert das Fangelement5 die Antriebswelle24 , so dass diese nicht weiter im Uhrzeigersinn drehen kann. Dadurch wiederum kommen nun auch der Kontaktträger20 und damit die beweglichen Kontakte18 zum Stehen. - Sobald die äußeren Kräfte nachlassen bewegen sich der Kontaktträger
20 und damit der gesamte Antriebsstrang16 nebst Antriebswelle24 unter der Krafteinwirkung einer Feder37 zurück in ihre AUS-Stellung. Das Fangelement ist dadurch seinerseits zum Zurückschwenken in seine Ruhestellung (vgl.5 ) freigegeben. Das Zurückschwenken erfolgt hierbei unter der Krafteinwirkung der Rückstellfeder10 .
Claims (8)
- Fangeinrichtung (
1 ) für einen Antriebsstrang (16 ), der zum Schließen eines beweglichen Kontaktes (18 ) eines elektrischen Schalters (8 ) aus einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung überführbar ist, mit einem Fangelement (5 ), bei der das Fangelement (5 ) eine Schwenkachse (4 ) aufweist, die sich außerhalb seines Schwerpunktes erstreckt, bei der das Fangelement (5 ) bei in seiner AUS-Stellung befindlichem Antriebsstrang (16 ) aufgrund einer an seinem Schwerpunkt angreifenden, in Schließ-Richtung (33 ) des Antriebsstranges (16 ) wirkenden Kraft aus einer Ruhestellung in eine Fangstellung schwenkt und, bei der das Fangelement (5 ) in seiner Fangstellung in Wirkverbindung mit dem Antriebsstrang (16 ) steht und das Überführen des Antriebsstranges (16 ) in seine EIN-Stellung blockiert, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Fangelement (5 ) in seiner Ruhestellung unter der Krafteinwirkung einer Rückstellfeder (10 ) steht und erst ab einer vorgegebenen, in der Schließ-Richtung (33 ) des Antriebsstranges (16 ) wirkenden Beschleunigung des elektrischen Schalters (8 ) in seine Fangstellung schwenkt. - Fangeinrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (10 ) derart dimensioniert ist, dass das Fangelement (5 ) erst ab der 15-fachen Erdbeschleunigung des elektrischen Schalters (8 ) in seine Fangposition schwenkt. - Fangeinrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fangelement (5 ) in seiner Fangstellung in Wirkverbindung mit einer ortsfest an einer Antriebswelle (24 ) des Antriebsstranges (16 ) ausgebildeten Arbeitsfläche (34 ) steht. - Fangeinrichtung (
1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfläche (34 ) an einem nockenartigen Antriebswellensegment (35 ) ausgebildet ist. - Fangeinrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fangelement (5 ) ein Anschlag zugeordnet ist, an dem das Fangelement (5 ) kurz vor dem Erreichen seiner Fangstellung anschlägt. - Fangeinrichtung (
1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag von einer Anschlagsfläche (36 ) des nockenartigen Antriebswellensegmentes (35 ) gebildet ist. - Antriebsstrang (
16 ), der zum Schließen eines beweglichen Kontaktes (18 ) eines elektrischen Schalters (8 ) aus einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung überführbar ist, mit einer Antriebswelle (24 ) und mit einem die Antriebswelle (24 ) mit dem beweglichen Kontakt (18 ) koppelnden Koppelstrang (23 ), dadurch gekennzeichnet, dass eine Fangeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Blockieren der Überführung des Antriebsstranges (16 ) in seine EIN-Stellung vorgesehen ist. - Elektrischer Schalter (
8 ) mit einem Antriebsstrang (16 ) der zum Schließen eines beweglichen Kontaktes (18 ) des elektrischen Schalters (8 ) aus einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung überführbar ist, und mit einer Fangeinrichtung (1 ) zum Blockieren der Überführung des Antriebsstranges in seine EIN-Stellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
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