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Reißleinen-Hebelausschalter mit Einschaltsperre Die Erfindung betrifft
einen Reißleinen-Hebelausschalter, dessen Schaltkontakte durch gespeicherte Federkraft
aus- und einschaltbar sind und bei Rückkehr des Reißleinenhebels in seine Ruhelage
in der Ausschaltstellung verharren, insbesondere für Bandförderanlagen.
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Für Förderbänder, die in den verschiedensten Industriezweigen, so
im Bergbau über und unter Tage, in zunehmendem Maße Anwendung finden, wird zu deren
Betriebssicherheit gefordert, daß sie von jeder Stelle längs des Bandes stillgesetzt
werden können. Das hat zur Anwendung einer Reißleine geführt, die längs des Bandes
ausgespannt wird. Durch Ziehen an der Leine wird ein optisches oder akustisches
Signal gegeben oder (und) ein elektrischer (Hebel-)Sehalter betätigt und der Bandantrieb
stillgesetzt.
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Wird das Förderband über Schalter stillgesetzt, dann wird heute an
diese die Forderung gestellt, daß sie nicht ohne weiteres wieder zurückgeschaltet
werden können und somit das Band nicht von selbst wieder anlaufen oder wieder in
Betrieb gesetzt werden kann. Die Wiedereinschaltung bzw. die Aufhebung der Sperrung
soll vielmehr an Ort und Stelle erfolgen, damit eine Gewähr für die Beseitigung
der Gefahr bzw. der Störungsursache gegeben ist.
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Reißleinen-Hebelendschalter üblicher Bauart schalten mit Momentschaltung
in eine andere Schaltstellung, wenn und solange der Hebel ausgelegt wird, und schalten
- wieder mit Momentschaltung - unter der Wirkung einer Feder in die Ausgangs-(Mittel-)
Stellung zurück, sobald die Betätigung aufhört und der Schalthebel in seine Mittellage
zurückgekehrt ist.
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Es sind auch schon Reißleinen-Hebelschalter bekannt, die durch Zug
an der Reißleine über ein Federspannwerk ausschalten und in der Ausschaltstellung
verharren, bis die Reißleine erneut gezogen wird. In beiden bekannten Fällen ist
keine Gewähr gegen ein ungewolltes Wiedereinschalten gegeben.
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Der erfindungsgemäße Schalter mit mechanischer Wiedereinschaltsperre
soll die oben gestellten Sicherheitsforderungen erfüllen.
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Die Erfindung besteht darin, daß in an sich bekannter Weise der Schalter
ein erstes Gesperre enthält, das die Schaltkontakte in der Ausschaltstellung fängt,
von Hand über ein zweites Gesperre auslösbar ist und dabei die Schaltkontakte unter
der Wirkung gespeicherter Federkraft in die Einschaltstellung schnellen läßt, und
daß das zweite Gesperre mit seinem schwenkbaren Sperriegel derart gegenüber einer
Rast der Falle des ersten Gesperres angeordnet ist, daß das zweite Gesperre nur
beim Übergang in seine Entriegelungsstellung das erste Gesperre auslöst, beim Verharren
in seiner Verriegelungsstellung jedoch nicht die Sperrwirkung des ersten Gesperres
verhindert.
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Der Reißleinen-Hebelausschalter ist in beispielsweiser Ausführung
in Abb. 1 bis 7 dargestellt.
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Abb. 1, 2 und 3, 4 zeigen je eine mögliche Ausführung, Abb. 5, 6 und
7 drei weitere.
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Allen ist folgender Gedanke gemeinsam: Nachdem die Schaltung erfolgt
ist, wird ein Teil des Momentschaltwerkes, nämlich die die Schaltnocken für die
Betätigung der Schaltelemente tragende Rastenscheibe, durch ein Glied des angebauten
Gesperres in der ausgelegten Stellung gehalten (verriegelt), bis über die Gesperreauslösung
am Schalter die Verriegelung aufgehoben wird.
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Die Reißleine greift an einem - nicht dargestellten - Hebel an, der
auf der Welle 2 sitzt, mit der auch die Kurvenscheibe 1 fest verbunden
ist. Drehbar auf der gleichen Welle und mit der Kurvenscheibe durch die Schenkelfeder
5 verbunden ist die Rastenscheibe 4 gelagert, mit der die Nocken
6, 6a für die Betätigung der Schaltelemente 7 verbunden sind. Die Rastenscheibe
hat eine tiefer liegende Mittelrast und, durch je einen Nocken getrennt, eine linke
und rechte äußere Rast. In diese Rasten legt sich unter der Wirkung der Feder
11 der Steg 14 der auf der Achse 16 gelagerten Falle 3. Gleichzeitig
liegt der Steg 14 auch auf der Aushebekurve der Kurvenscheibe 1. Die Aushebekurve
und die Rastentiefen sind so bemessen, daß der Steg 14 der Falle wohl aus
der
Mittelrast bis auf Höhe des angeschrägten Teils des Nockens 19 angehoben, nicht
aber aus den äußeren Rasten ausgehoben wird. Da beim Ziehen der Reißleine, d. h.
beim Drehen der Welle 2 und damit der Kurvenscheibe 1, die Rastenscheibe 4 zunächst
durch den in der Mittelrast liegenden Steg der Falle festgehalten wird, wird die
Schenkelfeder 5 gespannt.
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Bei geeigneter Steigung der Aushebekurve wird der Steg 14 erst dann
ganz aus der Mittelrast ausgehoben, wenn der Schaltwinkel erreicht ist. Der Schaltwinkel
ist etwas größer, als der Mittenentfernung von Rast zu Rast entspricht. Die der
vorausgegangenen Drehung der Kurvenscheibe 1 unter Wirkung der Schenkelfeder 5 folgende
Rastenscheibe 4 hebt mit ihrem Nocken 19 die Falle 3 aus, die nach Beendigung der
Folgedrehung in die äußere Rast einfällt (Momentschaltung).
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Die Rastenscheibe 4 kann, von der Falle 3 gehalten, der Kurvenscheibe
1 nur folgen, soweit es die Weite der äußeren Rast zuläßt. Bei Rückdrehung der Kurvenscheibe
1 in die Ausgangslage (Mittelstellung), z. B. durch den Reißleinenhebel bzw. durch
die Wiedereinschaltfeder 12, bleibt die Rastenscheibe ausgelegt, d. h. der
Schalter verriegelt. Die Schenkelfeder 5 wird dabei wieder gespannt für die Moment-Rückschaltung.
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Durch Drehen der Welle 8 des Gesperres im Uhrzeigersinn erfolgt die
Auslösung der Wiedereinschaltbewegung. Gegen Verdrehen entgegen dem Uhrzeigersinn
ist die Welle 8 durch einen Anschlag 18 gesichert. Auf dieser Welle sitzt fest ein
Hebel 9, an dem der Riegel 10 drehbar angelenkt ist und über eine Feder 17
zwischen Hebel 9 und Riegel 10 leicht an die Falle 3 gedrückt wird. Zwischen der
Falle 3 und dem Hebel 9 wirkt eine Feder 11 so, daß die Welle gegen ihren Drehanschlag
und die Falle gegen die Kastenscheibe gedrückt wird. Der Riegel 10 ist über
den Hebel 9 an der Welle 8 so gelagert und in seiner Form und Länge so bemessen,
daß er, solange der Schalter in der Mittelstellung steht, mit seinem äußeren Ende
frei auf dem Nocken 13 der Falle aufliegt und ein Drehen der Welle
8 ohne Einwirkung auf den Schalterteil bleibt, daß er aber, sobald die Schaltung
eingetreten ist, in die Rast der Falle 3 einfällt. Sobald zur Wiedereinschaltung
des Schalters die Drehung der Welle 8 erfolgt, legt sich der Riegel
10 gegen den Nocken 13 der Falle, diese dreht sich, hebt somit den Steg 14
aus der äußeren Rast, und die freigegebene Kastenscheibe kann unter der Wirkung
der Schenkelfeder der Kurvenscheibe in die Mittelstellung (Ausgangslage) folgen.
Beim Rücklauf der Kastenscheibe hebt diese mit der oberen Schrägfläche ihres Nockens
19 die Falle 3 weiter an, wodurch über den Nocken 15 der Riegel 10 aus der
Rast der Falle herausgedrückt wird und diese - freigegeben - in die Mittelrast der
Kastenscheibe einfallen kann.
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Das Schalten und Wiedereinschalten erfolgt also zusammengefaßt wie
folgt: Durch Drehen der Schaltwelle 2 wird über die Kurvenscheibe 1 die Feder 5
gespannt und die Falle 3 durch ihren Steg 14 aus der Mittelrast gehoben,
so daß die Kastenscheibe 4 der Kurvenscheibendrehung nacheilt, über die Nockenscheiben
6, 6a die Schaltelemente 7 betätigt werden und der Riegel 10 des Gesperres in die
Rast der i Falle 3 gleitet. Der Schalter hat ausgeschaltet. Seine selbsttätige Rückschaltung
bleibt gesperrt, auch wenn das Drehmoment an der Schalterwelle 2 nachläßt und die
Kurvenscheibe über die Wiedereinschaltfeder 12 in ihre Mittelstellung zurückgedreht
wird.
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Die Wiedereinschaltung kann nur über eine Drehbewegung der Welle 8
des Gesperres im Uhrzeigersinn, etwa mittels eines Hebels. eines Drückers oder eines
Schlüssels, erfolgen. Erfolgt diese Drehung, dann legt sich der Riegel
10 gegen den Nocken 13
der Falle 3 und dreht diese, bis ihr
Steg 14 so weit angehoben ist, daß die Rastenscheibe 4 der zurückgedrehten
Kurvenscheibe 1 wieder bis in die Mittelstellung folgt, wobei gleichzeitig der Riegel
10 aus der Rast der Falle 3 herausgehoben ist und diese unter dem Riegel
hinweg in die Mittelrast einrasten kann.
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Ist die Welle 2 durch die Feder 12 noch nicht ganz in
die Mittelstellung zurückgedreht, dann zeigt dies an, daß eine Wiedereinschaltung
noch nicht erwünscht ist, und es muß dem noch vorhandenen Zug an der Reißleine nachgegangen
werden.
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Die Darstellung in Abb. 1 und 2 zeigt gleichzeitig, daß die Verriegelung
des Schalters z. B. durch Festlegen der Welle 8 des Gesperres in einer bestimmten
Lage nicht unwirksam gemacht werden kann, da keine kraft- und formschlüssige Verbindung
zwischen Momentschaltwerk und Auslösegesperre besteht, solange keine Ausschaltung
erfolgt und damit die Falle 3 auf die Höhe der äußeren Rast der Kurvenscheibe
4
angehoben ist.
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Ebenso ist verständlich, daß das Momentschaltwerk durch ein Rastenschaltwerk,
wie es bei Schaltwalzen üblich ist, ersetzt werden kann.
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In Abb. 3 und 4 ist ein anderes, in gleicher Weise wirkendes Gesperre
dargestellt.
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Wird hier die Falle 20 durch die Kurvenscheibe 1
angehoben,
so daß die Rastenscheibe 4 der Drehung nachfolgt und die Schaltung des Schaltelementes
erfolgt, dann wird gleichzeitig der Anschlagbolzen 21
durch die Feder 22 seitlich
verschoben, während, wie vorher, der Steg 14 der Falle die Kastenscheibe
in der in Abb. 4 gezeigten Lage hält. Zur Wiedereinschaltung des Schaltwerks wird
auf den Knopf 23 des Bolzens gedrückt, die Federkraft 22 überwunden und die Falle
20 durch den Nocken 24 angehoben, und die Kastenscheibe kann in ihre
Ausgangs- bzw. Mittelstellung zurückdrehen. Die Lage des Auslösetasters zeigt gleichzeitig
den Schaltzustand an.
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Ebenso ist es nach Abb. 5, 5 a und 5 b möglich, die Kastenscheibe
mit nur einer Mittelrast zu versehen, in der die Falle in Mittelstellung liegt und
aus der sie durch die Kurvenscheibe in beschriebener Weise gehoben wird, und in
die Kastenscheibe einen kreisförmigen Schlitz 26 einzuarbeiten, dessen Enden 27
erweiterte Durchmesser haben, deren Mittelpunkte reichlich um den doppelten Schaltwinkel
entfernt liegen. Durch diesen Schlitz wird ein Bolzen 28 nach Abb. 5 a gesteckt,
dessen Schaft der Breite des Schlitzes und dessen Balken dem Durchmesser der erweiterten
Enden 27 entspricht. Im eingeschalteten Zustand liegt der Balken unter der Wirkung
der Feder 29 hinter der Kastenscheibe in der Mitte des Schlitzes. Erfolgt die Ausschaltung
etwa durch Reißleinenzug, dann springt die Kastenscheibe um den Schaltweg nach,
und der Balken legt sich in eines der erweiterten Enden und hält die Kastenscheibe
auch dann fest, wenn die Kurvenscheibe in ihre Mittelstellung zurückgleitet (Abb.
5 b).
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Die Enden 27 des Schlitzes können ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit
der Sperre auch als
Langlöcher oder nach außen offen ausgeführt
werden, gemäß Abb. 5 c. Erst durch Drücken des Auslösebolzens wird die Rastenscheibe
frei, kann in die Mittelstellung zurückdrehen und wird durch die Falle erneut gerastet.
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Abb. 6 zeigt eine andere, ohne weiteres verständliche Ausführung.
In der Aus-Stellung rastet eine zweite Falle 31 in eine der beiden zusätzlichen
Rasten 32 der Rastenscheiben ein, die durch Verdrehen der Fallenachsen in
Pfeilrichtung zur Wiedereinschaltung freigegeben wird. Die Ausführung nach Abb.
5 und 6 bietet aber weniger Sicherheit, da das auslösende Glied verklemmt sein oder
von außen her festgestellt werden kann. Dann tritt aber die nicht gewünschte selbsttätige
Wiedereinschaltung des Schalters ein.
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Nach Abb. 7 ist eine Verbesserung der in Abb. 5 dargestellten Ausführung
dadurch möglich, daß an Stelle eines Bolzens 28 mit abgesetztem Durchmesser
zwei gefederte Anschläge Verwendung finden, von denen der eine zur Sperrung der
Kurvenscheibe dient und der andere dazu benutzt wird, die durch den ersten erfolgte
Verriegelung aufzuheben. Gemäß Abb. 5 ist dies beispielsweise möglich, wenn zwei
gefederte, achsgleich beiderseits der Rastenscheibe liegende Bolzen verwendet werden.
Der Ringschlitz entfällt, und nur die beiden Endbohrungen 27 bleiben in gleicher
Lage. In der Mittelstellung legt sich der innere Sperrbolzen 34 gegen die
Kurvenscheibe und springt nach dem Schalten in die Bohrung 27. Die Kurvenscheibe
ist, wie oben beschrieben, verriegelt. Zum Auslösen des Schalters wird der äußere,
d. h. von außerhalb des Schaltergehäuses bedienbare Auslösebolzen 35 gedrückt und
legt sich mit seiner Stirnseite gegen die des Sperrbolzens. Dieser Auslösebolzen
ist an seinem Ende so ausgeführt, beispielsweise mit kleinerem Durchmesser, daß
nach dem Herausdrücken des inneren Sperrbolzens aus der Bohrung 27 der Rastenscheibe
diese eine kleine Drehung in Richtung auf die Mittelstellung ausführt, bis sie an
dem Auslösebolzen zur Anlage kommt. Nach dieser Verdrehung kann der Sperrbolzen
nicht wieder einrasten, und beim Loslassen bzw. Zurückbewegen des Auslösebolzens
gibt dieser die Kastenscheibe frei, und die Wiedereinschaltung erfolgt.
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Da im Zustand der vorbereiteten Entriegelung, d. h. wenn die Kastenscheibe
nicht mehr an dem Sperrbolzen, sondern an dem Auslösebolzen anliegt, die Kastenscheibe
unter der Wirkung der gespannten Schenkelfeder 5 steht, muß entweder die Rückholfeder
36 des Auslösebolzens genügend kräftig ausgeführt werden, daß sie die Reibung zwischen
Sperrbolzen und Kastenscheibe überwinden kann, oder die Berührungsfläche zwischen
diesen beiden Teilen erhält eine solche Form, daß der Drehwille der Kastenscheibe
die Rückholfeder beim Herausdrücken des Auslösebolzens unterstützt.
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Auch bei dieser Ausführung kann, ebenso wie bei der nach Abb. 1 und
2, das Einfallen der Verriegelung des Schalters von außen her nicht verhindert werden,
da auch hier die Verbindung zwischen sperrendem und auslösendem Teil erst nach dem
Schalten des Schalters hergestellt werden kann.
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An Stelle der in Abb. 7 dargestellten und vorstehend beschriebenen
Bolzen können auch gefederte Anschläge in anderer Form (Klinken usw.) mit gleicher
Funktion und Wirkung verwendet werden.
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Bei allen vorbeschriebenen Ausführungen kann zusätzlich die sogenannte
Sicherheitsschaltung vorgesehen werden, wobei durch Begrenzung des Verdrehungswinkels
zwischen Kurven- und Rastenscheibe bei entsprechender Auslage des Seilzughebels
mit Sicherheit auch die Ausschaltung bei unwirksamer Momentfeder erfolgt.
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Damit festgestellt werden kann, ob der Schalter geschaltet hat, kann
neben dem Auslösekontakt ein Kontakt für ein optisches und akustisches Signal vorgesehen
werden.
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Umabhängig davon kann eine von einer oder mehr Seiten her sichtbare
Anzeigevorrichtung angebracht werden, so daß z. B. hinter einem Glasfenster durch
Anzeigescheiben sichtbar wird, ob der Schalter in Mittelstellung steht oder ausgeschaltet
ist. Die Fenster können in bekannter Weise durch Drahtgitter oder Klappen vor Zertrümmerung
geschützt werden.
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Unter »Ausschaltbewegung« ist immer die Schaltbewegung aus der Mittelstellung
verstanden, gleichgültig, ob hierdurch Stromkreise geöffnet oder geschlossen werden.
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Der Schalter kann ein- oder mehrpolig ausgeführt und mit Nockenscheiben
für richtungsunabhängige oder auch richtungsabhängige Kontaktgabe versehen werden.