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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Vakuumleistungsschalter
mit einem beweglichen Kontaktstück
und einem Sockel, der eine über eine
Betätigungsstange
mit dem beweglichen Kontaktstück
verbindbare Koppeleinrichtung zum Verstellen des beweglichen Kontaktstückes aufweist.
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Eine
solche Anordnung ist beispielsweise aus der deutschen Übersetzung
einer europäischen Patentschrift
DE 695 01 407 T2 bekannt.
In dieser wird nämlich
ein Antriebsmechanismus für
einen Schutzschalter, beispielsweise einen Vakuumleistungsschalter,
beschrieben, bei dem eine mehrere Hebelarme aufweisende Verschiebeeinrichtung
als Koppeleinrichtung zum Verstellen eines beweglichen Kontaktstückes des
Schutzschalters verwendet wird. Der Antriebsmechanismus weist ferner
zwei Anschläge
auf, die die Endlagen der Verschiebeeinrichtung und damit auch die
Endlagen des beweglichen Kontaktstückes festlegen.
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Weiterhin
ist auch aus der deutschen Patentschrift
DE 195 39 997 C2 ein Antriebsmechanismus für einen
Hochspannungsschalter bekannt, bei dem über eine Hebelanordnung als
Koppeleinrichtung zwei Schaltstellen zeitlich nacheinander geöffnet und geschlossen
werden können.
Ein feststehender Anschlag legt die geöffnete Stellung des Schalters
fest.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 42 39 419 A2 ist ferner eine aus drei
Schaltpolen bestehende Leistungsschaltereinheit bekannt, bei der Koppeleinrichtungen
in Form von Antriebskurbeln zum Transport der Schaltpole mittels
eines Fixierbolzens in einer bestimmten Stellung fixiert werden
können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs
erwähnten
Art anzugeben, mit der ein bewegliches Kontaktstück eines Vakuumleistungsschalters
auf einfache Weise innerhalb seines gesamten Verstellbereichs blockiert
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass durch eine die Anordnung eine einzige ortsfest mit dem Sockel
verbundene Blockiereinrichtung für
die Koppeleinrichtung aufweist und die einzige Blockiereinrichtung
ein einziges stufenlos verstellbares Einstellelement enthält, das
entgegen der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes in
seine geschlossene Stellung einseitig auf die Koppeleinrichtung
einwirkt. Der wesentliche Vorteil einer solchen Anordnung besteht
darin, dass hiermit ein bewegliches Kontaktstück in verschiedenen frei wählbaren – also variablen – Positionen
auf einfache Art und Weise blockierbar ist. Hierdurch kann insbesondere
beim erstmaligen Aufbau eines ggf. aus mehreren einzelnen Schaltpolen
bestehenden Vakuumleistungsschalterkomplexes eine einfache Abstimmung
der Antriebsmechanik der jeweiligen Schaltpole aufeinander und auf
einen die Schaltpole antreibenden Antrieb vorgenommen werden.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung
ist dadurch gegeben, dass das Einstellelement in einer Führung der
Blockiereinrichtung stufenlos einstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich
eine konstruktiv relativ einfache Blockiereinrichtung ausgestalten.
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Als
Einstellelement kann beispielsweise ein Stift dienen, der in der
Führung
verschiebbar geführt und
in frei wählbaren
Positionen z. B. einklemmbar ist. Besonders vorteilhaft kann eine
Einstellung des Einstellelementes allerdings dann vorgenommen werden,
wenn die Führung
der Blockiereinrichtung eine Gewindebohrung aufweist, in der als
Einstellelement eine Stellschraube verläuft. Mit Hilfe einer Stellschraube
lässt sich
die stufenlose Einstellung der Blockierposition des beweglichen
Kontaktstückes nämlich besonders
einfach erreichen.
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Ferner
sieht eine vorteilhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung
vor, dass die Koppeleinrichtung auch eine Sperrbohrung aufweist,
in die zum Sperren des beweglichen Kontaktstückes ein Sperrbolzen einschiebbar
ist. Durch die Verwendung des zusätzlichen Sperrbolzens kann mindestens
eine vorgegebene feste, d. h. nicht frei wählbare, Stellung (beispielsweise
eine Aus-Stellung des beweglichen Kontaktstückes) besonders sicher fixiert
werden, da das bewegliche Kontaktstück hierbei sowohl durch die
Blockiereinrichtung als auch durch den Sperrbolzen in dieser Position
gehalten werden kann. Besonders vorteilhaft an dieser Kombination
ist ferner, dass bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Anordnung
mit einer stufenlos verstellbaren Blockiereinrichtung der Sperrbolzen
kraftfrei und somit weitgehend ohne mechanische Beschädigung oder
Abrieb in die Sperrbohrung eingeführt werden kann.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Anordnung
sieht zudem vor, dass die Blockiereinrichtung mit dem Sockel lösbar verbunden
ist. In einem solchen Fall kann nämlich die im wesentlichen nur
für die
Justierung bzw. Abstimmung bei dem erstmaligen Aufbau einer Schalteinrichtung
benötigte
Blockiereinrichtung auf einfache Weise aus dem Einflussbereich der
Koppeleinrichtung entfernt werden, so dass für die gesamte Anordnung im
Normalbetrieb des Leistungsschalters kein weiterer Platzbedarf besteht.
Ferner lässt
sich in einem solchen Fall die Blockiereinrichtung auch beispielsweise
als temporäre
Transportsicherung verwenden.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung sind in
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1 eine schematische Darstellung
einer Anordnung zum Blockieren eines beweglichen Kontaktstückes einer
Schalteinrichtung, in
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2 eine schematische Darstellung
dreier Schalteinrichtungen mit Blockiereinrichtungen für deren
Kontaktstücke
und in
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3 eine Anordnung zum Blockieren
eines beweglichen Kontaktstückes
einer Schalteinrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht
dargestellt.
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In 1 ist ein Schaltpol S1,
bestehend aus einer Schalteinrichtung in Form eines Vakuumleistungsschalters 1a mit
einem feststehenden Kontakt 3a und einem beweglichen Kontakt 4a gezeigt.
Der Vakuumleistungsschalter 1a ist auf einem in 1 strichliert umrandeten
Sockel 2a angeordnet, der eine Koppeleinrichtung 6a aufweist,
die mit einer Betätigungsstange 5a des
beweglichen Kontaktes 4a verbunden ist. Die Koppeleinrichtung 6a weist
einen um eine Drehachse 8a schwenkbaren Klinkenhebel 9a auf,
der über
eine Antriebsstange 7 bewegt werden kann. Mit dem Sockel
ist ferner auch eine Blockiereinrichtung 12a ortsfest verbunden,
die über
ein Einstellelement in Form einer Stellschraube 13a mit dem
Klinkenhebel 9a der Koppeleinrichtung 6a in Verbindung
steht.
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Die
Funktionsweise der Blockiereinrichtung soll im folgenden anhand
von 2 näher erläutert werden.
Gemäß 2 sind neben dem Schaltpol
S1 zwei weitere Schaltpole S2 und S3 mit ihren jeweiligen Schalteinrichtungen
in Form von Vakuumleistungsschaltern 1a, 1b und 1c auf
einem gemeinsamen Trägergestell 20 befestigt.
Die Vakuumleistungsschalter 1a, 1b und 1c weisen
jeweils neben einem feststehenden Kontaktstück 3a, 3b und 3c auch ein
bewegliches Kontaktstück 4a, 4b und 4c auf.
Diese beweglichen Kontaktstücke 4a, 4b und 4c sind
mit Hilfe von Koppeleinrichtungen 6a, 6b, 6c über Betätigungsstangen 5a, 5b, 5c zwischen
ihren geschlossenen und offenen Stellungen verstellbar. Dazu sind die
Betätigungsstangen 5a, 5b, 5c jeweils
durch das gemeinsame Trägergestell 20 in – den jeweiligen Schaltpolen
S1, S2 und S3 zugeordnete – Sockel 2a, 2b, 2c geführt. Über an Drehachsen 8a, 8b und 8c gehaltene
Klinkenhebel 9a, 9b und 9c sind die Koppeleinrichtungen 6a, 6b, 6c mit
einer gemeinsamen Antriebsstange 7 verbunden.
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Bei
Bewegung der gemeinsamen Antriebsstange 7 durch eine Antriebseinrichtung 10 können die
Klinkenhebel 9a, 9b und 9c um ihre jeweilige Drehachse 8a, 8b und 8c in
die durch Doppelpfeile 11a, 11b und 11c angegebenen
Richtungen geschwenkt werden. Im Innern der Koppeleinrichtungen 6a, 6b und 6c wird
die Drehbewegung der Drehachsen 8a, 8b und 8c derart
in eine translatorische Bewegung der Betätigungsstangen 5a, 5b, 5c umgesetzt,
dass hierdurch ein Öffnen
bzw. Schließen
der jeweiligen beweglichen Kontaktstücke 4a, 4b und 4c erfolgen
kann.
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Beim
erstmaligen Aufbau der Schaltpole S1, S2, S3 bzw. der Vakuumleistungsschalter 1a, 1b und 1c muss
eine Abstimmung bzw. Justierung der einzelnen Koppeleinrichtungen 6a, 6b, 6c mit
der gemeinsamen Antriebsstange 7 und dem Antrieb 10 vor genommen
werden. Dazu ist es von Nutzen, wenn die beweglichen Kontaktstücke 4a, 4b, 4c bzw.
die Koppeleinrichtungen 6a, 6b, 6c in
variablen, frei wählbaren
Positionen fixierbar sind. Dazu sind für die jeweiligen Koppeleinrichtungen 6a, 6b und 6c Blockiereinrichtungen 12a, 12b und 12c vorgesehen,
die jeweils eine Stellschraube 13a, 13b und 13c aufweisen,
die mit den jeweiligen Klinkenhebeln 9a, 9b und 9c in
Verbindung treten und diese somit in einer durch die jeweilige Stellung
der Stellschraube 13a, 13b und 13c festgelegten
Position fixieren. Die beweglichen Kontaktstücke 4a, 4b und 4c der
Vakuumleistungsschalter 1a, 1b und 1c neigen
nämlich
aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem Umgebungsdruck und
dem in den Vakuumleistungsschaltern 1a, 1b, 1c herrschenden
Unterdruck dazu, sich in ihre geschlossene Stellung zu bewegen.
Dabei bewegen sich die jeweiligen Klinkenhebel 9a, 9b und 9c gemäß 2 im Uhrzeigersinn auf die
jeweiligen Stellschrauben 13a, 13b und 13c zu,
bis sie von diesen in ihrer weiteren Bewegung blockiert werden. Durch
die Stellschrauben 13a, 13b, 13c lässt sich
jeder dieser Klinkenhebel 9a, 9b, 9c in
einer beliebigen Position fixieren und danach ein Angleichen der
verschiedenen Klinkenhebel 9a, 9b, 9c aufeinander über die
Antriebsstange 7 vornehmen. Dazu können beispielsweise die einzelnen
Schaltpole S1, S2, S3 vor der endgültigen Montage leicht auf dem
Trägergestell 20 verschoben
werden.
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In 2 sind die Blockiereinrichtungen – abweichend
zu 1 – mit einem
Teile der Koppeleinrichtungen 6a, 6b, 6c umgebenden
Gehäuse
verbunden.
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Ferner
ist anstelle des Einsatzes von Stellschrauben 13a, 13b, 13c,
die in Gewindebohrungen der Blockiereinrichtungen 12a, 12b, 12c geführt sind, beispielsweise
auch der Einsatz von Stiften denkbar, die in Führungen der Blockier einrichtungen 12a, 12b, 12c verschiebbar
und in variablen Positionen einklemmbar sind.
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3 zeigt einen Ausschnitt
eines einzelnen Schaltpoles, beispielsweise des Schaltpoles S1 (vgl. 1), mit einer Anordnung
zum Blockieren seines beweglichen Kontaktstückes in einer beliebigen Position.
Hierzu ist ein in 3 nur
im Ansatz dargestellter Vakuumleistungsschalter 1a des
Schaltpoles S1 über
einen Flansch 14 mit einem Trägergestell 2 verbunden.
Durch den Flansch 14 ist – in 3 nicht dargestellt – eine Betätigungsstange (vgl. 5a in 1) eines beweglichen Kontaktstückes (vgl. 4a in 1) des Vakuumleistungsschalters 1a in
einen Sockel (vgl. 2a in 1)
mit einer teilweise von einem Gehäuse umgebenen Koppeleinrichtung 6a hineingeführt. Diese
Koppeleinrichtung 6a weist an ihrer Außenseite einen um eine Drehachse 8a schwenkbaren
Klinkenhebel 9a auf, mit dessen Hilfe das bewegliche Kontaktstück von der
geschlossenen in die offene Stellung und umgekehrt bewegt werden
kann. Der Klinkenhebel 9a ist mit einer Antriebsstange 7 verbunden,
die analog zu 2 mit
weiteren – in 3 jedoch nicht dargestellten – Schaltpolen
(vgl. S2 und S3 in 2)
verbunden sein kann.
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Zum
Blockieren des Klinkenhebels 9a und damit auch des beweglichen
Kontaktstückes
des Vakuumleistungsschalters 1a ist eine Blockiereinrichtung 12a vorgesehen,
die mittels zweier Befestigungsschrauben 16 mit dem Gehäuse der
Koppeleinrichtung 6a als Teil des Sockels lösbar verbunden ist.
Alternativ kann die Blockiereinrichtung 12a auch – analog
zu der Ausführung
in 1 – mit einem
Winkel an dem Sockel 2a (vgl. 1) verbunden sein, wichtig ist hierbei
nur, dass die Befestigung ortsfest erfolgt.
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Die
Blockiereinrichtung 12a weist in einer Führung mit
einer Gewindebohrung eine Stellschraube 13a auf, die an
einem Ende an dem Klinkenhebel 9a anliegt. Der Klinkenhebel 9a wird über die
Koppeleinrichtung 6a von dem beweglichen Kontaktstück gegen
die Stellschraube 13a gedrückt, da sich das bewegliche
Kontaktstück
aufgrund des in dem Vakuumleistungsschalter 1a vorhandenen
Unterdrucks in seine geschlossene Position bewegen möchte. Durch
Verstellen der Stellschraube 13a lässt sich die Position des Klinkenhebels 9a (zumindest
in einem bestimmten Bereich) stufenlos einstellen. Bei entsprechender
Ausgestaltung und Lage der Blockiereinrichtung 12a mit
einer entsprechend langen Stellschraube 13a lässt sich
mittels der Stellschraube 13a der gesamte Verstellbereich
des Klinkenhebels 9a abdecken und der bewegliche Kontakt
somit in jeder beliebigen Position fixieren.
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Der
Klinkenhebel 9a weist ferner eine Sperrbohrung 17a auf,
in die zum Sperren des Klinkenhebels 9a in einer vorbestimmten
Position ein nicht dargestellter Sperrbolzen eingeschoben werden
kann. Dazu ist an zumindest einer vorbestimmten Stelle des Gehäuses der
Koppeleinrichtung 6a ebenfalls eine Bohrung 17b vorgesehen;
der Sperrbolzen wird in beide Bohrungen 17a und 17b eingeschoben
und arretiert damit den Klinkenhebel 9a in der vorgewählten Position.
An dem Gehäuse
der Koppeleinrichtung 6a können neben der in 3 gezeigten Bohrung 17b auch
weitere Bohrungen vorgesehen sein, um den Klinkenhebel 9a mittels
des Sperrbolzens in weiteren Positionen zu arretieren. Die in 3 gezeigte Bohrung 17b kann
beispielsweise der vollständig
geöffneten
Stellung des beweglichen Kontaktes entsprechen. Daneben kann z.B.
eine weitere Bohrung zur Arretierung des Klinkenhebels 9a an
einer Stelle im Gehäuse
vorgesehen sein, die der geschlossenen Stellung des beweglichen
Kontaktstückes
entspricht. Eine stufenlose, frei wählbare Verstellung des Klinkenhebels 9a ist
allein mit dem Sperrbolzen jedoch nicht möglich.
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Mittels
der Blockiereinrichtung 12a kann auch die Handhabung des
Sperrbolzens deutlich vereinfacht werden. Der Sperrbolzen kann nämlich besonders
einfach in die Sperrbohrung 17a und die entsprechende Bohrung 17b in
dem Gehäuse
der Koppeleinrichtung 6a eingeschoben werden, wenn zunächst der
Klinkenhebel 9a über
die Stellschraube 13a der Blockiereinrichtung 12a in
eine Position gebracht wird, in der die Sperrbohrung 17a und
die entsprechende Bohrung 17b an dem Gehäuse der
Koppeleinrichtung 6a genau deckungsgleich sind. In diesem
Zustand kann der Sperrbolzen kräftefrei
in die Bohrungen 17a, 17b eingeschoben werden.
Danach kann die Stellschraube 13a wieder etwas zurückgestellt
werden, so dass der Sperrbolzen in den Bohrungen 17a, 17b fest
sitzt.
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Diese
Einstellung kann beispielsweise auch zur Transportsicherung des
beweglichen Kontaktstückes
dienen. Das bewegliche Kontaktstück
wird hierbei sowohl durch den Sperrbolzen als auch die Blockiereinrichtung 12a beispielsweise
in seiner geöffneten
Position gehalten, so dass durch Vibrationen oder Erschütterungen
während
des Transportes des Schaltpols S1 keine Beschädigung des beweglichen Kontaktstückes erfolgen
kann.
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Die
Bohrung 17b kann anstelle im Gehäuse der Koppeleinrichtung 6a auch
beispielsweise in einer mit dem Sockel verbundenen Platte vorgesehen sein,
die parallel zu der Schwenkebene des Klinkenhebels 6a liegt.
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Da
die Blockiereinrichtung 12a gemäß 3 mittels Befestigungsschrauben 16 mit
dem Gehäuse der
Koppeleinrichtung 6a verbunden ist, kann sie problemlos
nach dem Aufbau bzw. der Justierung oder einem Transport des entsprechenden
Schaltpols wieder von dem Gehäuse
der Koppeleinrichtung 6a entfernt werden und beispielsweise
zur Justierung eines weiteren Schaltpols eingesetzt werden. Dadurch, dass
die Blockiereinrichtung 12a lösbar mit dem Gehäuse der
Koppeleinrichtung 6a verbunden ist, fällt zudem auch kein weiterer
Platzbedarf für
die Blockiereinrichtung 12a während des Normalbetriebes des
Schaltpols an.