DE1130516B - Anordnung zum Schutz grosser oelgekapselter elektrischer Apparate gegen mechanische Beschaedigung bei Versagen der Endabschaltung rotierender Stellenantriebe - Google Patents

Description

• Anordnung zum Schutz großer ölgekapselter elektrischer Apparate gegen mechanische Beschädigung bei Versagen der Endabschaltung rotierender Stellenantriebe Bei Tauchkernspulen werden zur Veränderung der Induktivität Teile des Magnetsystems durch Spindeltrieb verstellt. Gewöhnlich ist die Spule in einem ölkessel angeordnet und die Verstellspindel wird über ein Getriebe und eine mehrteilige Wellenführung von einem Elektromotor angetrieben. Um den Spindeltrieb nicht durch unbeabsichtigte falsche Stellbefehle über eine der Endstellungen hinaus bewegen zu können, sind in den Motor- oder Steuerstromkreis üblicherweise Endschalter eingebaut, die beispielsweise durch Spezialgetriebe mit großem übersetzungsverhältnis, durch Anschläge, Nocken od. dgl. bewegt werden.
• Bei Stellantrieben gemäß dem angeführten Beispiel und in vielen ähnlichen Fällen besteht die Gefahr des Verlustes großer wirtschaftlicher Werte, wenn die Endschaltung versagt. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn, wie bei Tauchkernspulen, der Einstellantrieb betriebsmäßig nur selten bis in die Endstellung gefahren wird. Korrosion der Schalterbauteile oder andere durch lange Ruhezeiten begünstigte Einflüsse können sich dann verstärkt auswirken.
• Es ist daher schon bekanntgeworden, die Sicherheit durch mehrere, zeitlich gegeneinander abgestufte und voneinander unabhängige Schalteinflüsse auf den Elektromotor zu erhöhen. Vielfach steht dabei jedoch die erreichte Sicherheit nicht mehr in einem vernünftigen Verhältnis zum technischen Aufwand.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zum Schutz maschineller Einrichtungen, insbesondere Tauchkernspulen, gegen mechanische Beschädigung bei Versagen der Endabschaltung rotierender Stellantriebe, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein unter Federdruck stehendes mechanisches Sperrglied vorgesehen ist, welches unter Mitwirkung des Betätigungsgliedes eines Endschalters freigegeben wird und den Antrieb unmittelbar gewaltsam stillsetzt, wenn der Motor nach überfahren der Endstellung nicht rechtzeitig zum Stillstand kommt. Diese gewaltsame Stillsetzung kann z. B. dadurch geschehen, daß als Sperrglied ein Riegel (eine Klinke od. dgl.) verwendet ist, welcher sich mit einem der Getriebezahnräder verblockt. Dabei wird absichtlich eine zumindest teilweise Zerstörung des Antriebsmotors, des Getriebes oder anderer außerhalb der zu schützenden maschinellen Einrichtung liegender Antriebsteile riskiert. Es ist sogar anzunehmen, daß infolge des vorhandenen Schwungmoments irgendwelche Teile brechen.
• In dem äußerst seltenen Fall der Betätigung der erfindungsgemäßen Sperranordnung hat man jedoch die Gewißheit, daß der Schaden auf einen übersehbaren und leicht zugänglichen Bereich begrenzt und auch wirtschaftlich tragbar bleibt.
• Bei Tauchkernspulen würde z. B. beim überfahren der Endstellung die Verstellspindel unweigerlich zu Bruch gehen. Bei einer Reparatur müßte die ganze Spule elektrisch abgeschaltet und zur Reparatur abtransportiert werden, da der Ölkessel zu öffnen und zu entleeren ist. Zu der ursprünglich rein mechanischen Störung im Gerät selbst käme also eine folgenschwere Störung des elektrischen Netzbetriebs hinzu. Dies wird aber durch die einfache Anordnung nach der Erfindung mit Sicherheit vermieden.
• Es sind zwar auch schon Schutzvorrichtungen mit Rutschkupplungen bekannt, die eine Zerstörung von Antriebsteilen vermeiden. Beim vorliegenden Problem ist jedoch das im Betrieb an der Spindel auftretende Drehmoment so groß; daß eine Rutschkupplung infolge ihrer großen Abmessungen sehr kostspielig werden würde. Ferner -ist zu bedenken, daß gewöhnlich bei einer ganzen Baureihe von Tauchkernspulen mit unterschiedlichen Spindeln ein einheitlicher Antriebstyp zum Einsatz kommt. Es müßte dann zu jeder Spindel eine Rutschkupplung mit dem passenden Grenzdrehmoment hergestellt oder zumindest eingestellt werden. Das setzt aber wieder die Sicherheit herab. Die erfindungsgemäße Anordnung kann dagegen bei einem Einheitsantrieb verwendet werden, da die Sperrwirkung vom Betriebsdrehmoment unabhängig ist. Zur Verringerung und örtlichen Begrenzung der Bruchschäden im Fall der Betätigung der Sperre wird nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgeschlagen, eine der im Zuge der Kraftführung liegenden und leicht zugänglichen Paßfedern so zu dimensionieren, daß sie bei Betätigung der Sperre abgeschert wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung wiedergegeben. Die Nockenscheibe 1 ist über ein Getriebe mit dem Antrieb gekuppelt. Die Motorwelle ist mit 10 bezeichnet und trägt das Ritzel8, welches mit den nachfolgenden nicht dargestellten Getriebezahnrädern in Eingriff steht. Von dem Nocken 5 wird über einen Fühler 3 und einen Winkelhebel 2 die Betätigungsstange 16 axial verschoben. Dabei läuft diese Stange in den Führungen 12 und 18 und spannt die Feder 13, welche zwischen Führung 12 und Stellring 14 eingelegt ist. Diese Feder sorgt dafür, daß die Stange 16 nach einer Endstellung wieder in ihre Ruhestellung zurückkehrt. Auf der Stange sind außerdem die Reiter 15 und 17 befestigt. Am unteren Ende läuft die Stange in einen Zapfen 21 aus. Dieser steckt in einer Bohrung des Riegels 20 und hält diesen gegen den Druck der Feder 19 fest. Der im Steuerstromkreis des Antriebsmotors liegende Endschalter 4 und der Motorschutzschalter 6 mit Auslösehebel 7 sind nur in ihrer äußeren Erscheinungsform schematisch dargestellt.
• Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Nähert sich der Antrieb der Endstellung, so schiebt sich der Nocken 5 in Pfeilrichtung unter den Fühler 3. Durch die Bewegung der Stange 16 drückt zunächst der Reiter 15 auf den Endschalter 4 und unterbricht damit den Steuerstromkreis. Bleibt jedoch der Motorschutzschalter hängen, so wird er danach über Reiter 17 und Auslösehebel7 mechanisch ausgelöst. Verfehlt auch dieser Vorgang infolge irgendeiner Störung das Ziel, den Motor stillzusetzen, so wird durch die weitere Bewegung der Nockenscheibe 1 der Zapfen 21 aus dem Riegel 20 herausgezogen, und dieser springt infolge der Feder 19 zwischen die Zähne 9 des Ritzels 8 und sperrt dieses. Dabei kann es gegebenenfalls infolge der Schwungmasse des Motors dazu kommen, daß die Paßfeder 11 abgeschert wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zum Schutz großer ölgekapselter elektrischer Apparate gegen mechanische Beschädigung bei Versagen der Endabschaltung rotierender Stellantriebe, dadurch gekennzeichnet, daß ein unter Federdruck stehendes mechanisches Sperrglied (20) vorgesehen ist, welches unter Mitwirkung des Betätigungsgliedes (16) eines Endschalters (4) freigegeben wird und den Antrieb unmittelbar gewaltsam stillsetzt, wenn der Motor nach überfahren der Endstellung nicht rechtzeitig zum Stillstand kommt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrglied ein Riegel (20) verwendet ist, welcher sich mit einem der Getriebezahnräder (z. B. 8) verblocken kann.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, däß eine der im Zuge der Kraftführung vom Motor zu dem gesperrten Zahnrad liegenden und leicht zugänglichen Paßfedem (11) so dimensioniert ist, daß sie bei Betätigung der Sperre abgeschert wird.