DE19508808C1 - Mechanisches UND-Glied zur gegenseitigen Verriegelung von Leistungsschaltern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mechanisches UND-Glied zur gegenseitigen Verriegelung von drei Leistungsschaltern mit folgenden Merkmalen:

• - jeder Leistungsschalter ist mit einem biegsamen Über­ tragungsorgan versehen, wobei
• - zwei der Übertragungsorgane in Abhängigkeit von der Schaltstellung der zugehörigen Leistungsschalter im Sinne eines dem UND-Glied zuzuführenden Eingangssignales und das verbleibende Übertragungsorgan durch gleichzeitige Betätigung der beiden ersten Übertragungsorgane im Sinne eines zu dem dritten Leistungsschalter zu übertragenden Ausgangssignales betätigbar sind,
• - das UND-Glied weist einen Träger sowie einen relativ zu dem Träger bewegbaren Kupplungschlitten auf,
• - jedes biegsame Übertragungsorgan weist einen Mantel und einen in dem Mantel verschiebbaren Seilzug auf, wobei
• - der Träger als Widerlager zur Abstützung der Mäntel ausgebildet ist, und
• - die Übertragungsorgane sind mit dem Träger derart ver­ bunden, daß die Seilzüge mit parallelen Längsachsen in das UND-Glied eintreten,
• - jeder der Seilzüge ist zur Verbindung mit dem Kupplungsschlitten mit einem Mitnehmer versehen,
• - der Kupplungsschlitten ist als Balken ausgebildet, der sich quer zu den Längsachsen der Seilzüge erstreckt und die Mitnehmer der Seilzüge mit gegenseitigen Abstand aufnimmt,
• - der das Ausgangssignal übertragende Seilzug ist mit dem Kupplungsschlitten außenliegend verbunden, während der Seilzug für das eine der Eingangssignale etwa mittig und der dem verbleibenden Eingangssignal zugeordnete Seilzug dem das Ausgangssignal übertragenden Seilzug gegenüberliegend mit dem Kupplungsschlitten verbunden ist,
• - die den Eingangssignalen zugeordneten Seilzüge sind mit einander entgegengesetzter Wirkungsrichtung angeordnet.

Ein UND-Glied dieser Art ist durch die DE 44 09 172 A1 bekanntgeworden. Dabei sind die Seilzüge gegenüber dem Kupplungsschlitten durch Federn vorgespannt. Daher erfordert es die gewünschte Funktion, daß die Federkräfte genau abgestimmt sind. Bei einem anderen bereits bekannten UND- Glied nach der DE 36 11 020 A1, das dem eingangs genannten UND-Glied ähnlich ist, sind die biegsamen Übertragungsorgane als Drahtauslöser ausgebildet, die Druckkräfte übertragen. Der Kupplungsschlitten wird durch einen Drahtauslöser für ein erstes Eingangssignal verschoben und dient selbst als Träger des Drahtauslösers für das zweite Eingangssignal. Auf diese Weise kommt am Ausgang des UND-Gliedes erst dann ein vollständiger Hub zustande, wenn beide Eingangssignale vorliegen. Diese Arbeitsweise erfordert es jedoch, daß der Drahtauslöser für das zweite Eingangssignal verschiebbar geführt werden muß. Ferner bedarf es einer sorgfältigen Justierung aller Drahtauslöser, um sicherzustellen, daß nur bei vollständigem Hub beider Drahtauslöser für die Eingangs­ signale die richtige Betätigung des Drahtauslösers für das Ausgangssignal erfolgt und somit nur dann der erwünschte Vorgang eintritt. Zu diesem Zweck ist bei dem bekannten UND- Glied zwischen den Kupplungsschlitten und den Drahtauslöser für das Ausgangssignal zur Veränderung des Übersetzungs­ verhältnisses ein abgestufter Zwischenhebel vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines mechanischen UND-Gliedes zu vereinfachen und eine zuver­ lässige Arbeitsweise sicherzustellen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende weitere Merkmale gelöst:

• - der Mitnehmer wirkt mit dem Kupplungsschlitten im Sinne einer Freilaufkupplung derart zusammen, daß zwischen dem Kupplungsschlitten und den Seilzügen nur Zugkräfte übertragbar sind,
• - im unbetätigten Ruhezustand des UND-Gliedes liegen der Mitnehmer des in mittlerer Position mit dem Kupplungs­ schlitten verbundenen Seilzuges und der Mitnehmer des Seilzuges für das Ausgangssignal an dem Kupplungsschlitten an, während der Mitnehmer des in außenliegender Position angeordneten Seilzuges für das eine Eingangssignal dem Kupplungsschlitten mit einem Abstand derart gegenübersteht, daß der Kupplungsschlitten bei einer Betätigung des in der mittleren Position angebrachten Seilzuges um den Mitnehmer des in außenliegender Position angebrachten Seilzuges schwenkbar ist.

Das UND-Glied nach der Erfindung hat die Eigenschaft, daß nur ein vollständiger Hub der Seilzüge für die Eingangssignale den Seilzug für das Ausgangssignal betätigt. Liegt nur eines der Eingangssignale an, so bleibt der Seilzug für das Aus­ gangssignal in Ruhe.

Im Unterschied zu dem eingangs beschriebenen bekannten UND-Glied werden bei dem UND-Glied nach der Erfindung nur Zugkräfte übertragen. Dies führt zu der Möglichkeit, die Seilzüge der biegsamen Übertragungsglieder mit dem Kupplungsschlitten direkt zu verbinden. Im Rahmen der Erfindung kann daher von der Ver­ wendung besonderer Führungsmittel für den Kupplungsschlitten abgesehen werden. Vielmehr kann der Kupplungsschlitten an dem Träger allein durch die Seilzüge geführt sein. Auf diese Weise richtet sich der Kupplungsschlitten an den Seilzügen aus. Eine solche Anordnung erweist sich als besonders reibungsarm und unterliegt praktisch keinem Verschleiß.

Bei ausreichenden Abmessungen des UND-Gliedes ist die relative Änderung des Abstandes der Seilzüge beim Schwenken des Kupplungsschlittens so gering, daß von besonderen Mitteln zum Ausgleich des Fluchtungsfehlers abgesehen werden kann. Wird jedoch angestrebt, daß UND-Glied zur Verwendung bei Leistungsschaltern mit kompakten Abmessungen gleichfalls klein und kompakt zu gestalten, so empfiehlt es sich, daß der Kupplungsschlitten sich in seiner Längsrichtung erstreckende Langlöcher zur Aufnahme je eines Gleitstückes zum Durchtritt der den Eingangssignalen zugeordneten Seilzüge besitzt. Bei dieser Anordnung richtet sich der Kupplungsschlitten nach dem verbleibenden dritten, dem Ausgangssignal zugeordneten Seilzug aus.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild mit drei Leistungs­ schaltern.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein UND-Glied schematisch in der Draufsicht und in einer Seitenansicht.

Die Fig. 4 zeigt das UND-Glied gemäß den Fig. 2 und 3 beim Vorliegen eines der Eingangssignale, während die Fig. 5 den Zustand beim Vorliegen des anderen Eingangssignales dar­ stellt.

In der Fig. 6 ist der Zustand gezeigt, daß beide Eingangs­ signale vorliegen und demgemäß ein Ausgangssignal abgegeben wird.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Schaltbild mit drei Leistungsschaltern LS1, LS2 und LS3 gezeigt. Dabei sind die Leistungsschalter LS1 und LS2 jeweils einer Netzeinspeisung über einen Transformator zugeordnet, während der Leistungs­ schalter LS3 einem Notstromgenerator G zugeordnet ist. In einer solchen Schaltung ist es aus betrieblichen Gründen erforderlich, daß der Leistungsschalter LS3 geöffnet ist, wenn einer der Leistungsschalter LS1 und LS2 geschlossen sind.

Ein mechanisches UND-Glied U, unter dessen Verwendung die vorstehend beschriebene Aufgabe der gegenseitigen Ver­ riegelung der Leistungsschalter LS1, LS2 und LS3 zu lösen ist, zeigen die folgenden Figuren. Zunächst wird der Aufbau des UND-Gliedes anhand der Fig. 2 und 3 erläutert. Das UND-Glied U weist einen beispielsweise aus Blech bestehenden Träger T auf, der an der Oberkante und an der Unterkante zur Bildung eines Randsteges T1 zweifach abgekantet ist.

Öffnungen T2 dienen zur beliebigen Befestigung des UND- Gliedes U in einer Schaltanlage oder an einem Leistungs­ schalter. Die Abkantungen des Trägers T dienen als Widerlager von drei biegsamen Übertragungsorganen S1, S2 und S3, die jeweils einen Mantel S4, S5 bzw. S6 sowie einen in dem Mantel S4, S5, S6 geführten Seilzug S7, S8 und S9 aufweisen. Zur Abstützung der Mäntel S4, S5 und S6 der biegsamen Über­ tragungsorgane S1, S2 und S3 an dem Träger T ist jeweils ein Endstück S10 vorgesehen. Im Bereich des UND-Gliedes U weisen die Seilzüge S7, S8 und S9 parallele Längsachsen auf.

Die Seilzüge S7, S8 und S9 sind mit einem balkenartigen Kupplungsschlitten K verbunden, der aus zwei parallelen Blechteilen K6 gebildet ist, wie näher der Fig. 3 zu entnehmen ist. Beide Blechteile K6 sind durch vernietete Abstandsstücke K7 verbunden. Die Seilzüge S7, S8 und S9 durchsetzen je ein zylindrisches Gleitstück K1, K2 bzw. K3, das in gegenüberliegende Öffnungen des Kupplungsschlittens K eingreift. Dabei sind die Öffnungen für die Gleitstücke K1 und K2 als Langlöcher K4 bzw. KS ausgebildet. Der Kupplungsschlitten K ist somit durch die Verbindung mit den Seilzügen S7, S8 und S9 schwimmend an dem Träger T gelagert. Lediglich zur Sicherung des Kupplungsschlittens K im entspannten Zustand der Seilzüge S7, S8 und S9 ist auf die Randstege T1 ein Schutzdeckel T3 aufgelegt, der in der Fig. 3 gezeigt ist. In der Fig. 2 ist der Schutzdeckel T3 fortgelassen, damit der Kupplungsschlitten K vollständig sichtbar ist. Jeder der Seilzüge S7, S8 und S9 ist mit einem zugehörigen Mitnehmer S11, S12 bzw. S13 versehen. Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, liegen die Mitnehmer S12 und S13 an den Gleitstücken K2 und K3 an, während der Mit­ nehmer S11 in einem Abstand D von dem Gleitstück K1 steht.

Für die Wirkungsweise des UND-Gliedes U ist die Anordnung der Übertragungsorgane S1, S2 und S3 relativ zu dem Kupplungs­ schlitten K von Bedeutung. Wie die Fig. 2 zeigt, greifen die den Eingangssignalen E1 und E2 zugeordneten Seilzüge S7 und S8 der Übertragungsorgane S1 und S2 in entgegengesetzter Richtung an dem Kupplungsschlitten K an. Der Seilzug S9 des Übertragungsorgans S3 für das Ausgangssignal A ist parallel zu dem Seilzug S7 angeordnet und greift am gegenüberliegenden Ende des Kupplungsschlittens K an. Der Seilzug S8 des Übertragungsorgans S2 für das Eingangssignal E2 greift etwa mittig an dem Kupplungsschlitten K an und wirkt in der entgegengesetzten Richtung wie die Seilzüge S7 und S9.

Die Übertragungsorgane S1 und S2 sind je einem Eingangssignal E1 bzw. E2 zugeordnet, während das Übertragungsorgan S3 zur Fortleitung eines Ausgangssignals A dient. In dem Zustand des UND-Gliedes U gemäß den Fig. 2 und 3 liegen keine Ein­ gangssignale E1 und E2 vor. Demgemäß befindet sich der Kupplungsschlitten K in seiner Ruhestellung, in der er auf eine mit "0" bezeichnete strichpunktierte Grundstellung ausgerichtet ist. Die Bezeichnungen der Eingangssignale E1 und E2 sowie des Ausgangssignales A sind in Klammern gesetzt, um anzudeuten, daß diese Signale nicht aktiv sind.

In der Fig. 4 ist der Zustand dargestellt, daß ein Eingangs­ signal E1 auf den Seilzug S7 wirkt. Der Mitnehmer S steht dem Gleitstück K1 nun nicht mehr in dem Abstand D, sondern in einem kürzeren Abstand D1 gegenüber. Der Kupplungsschlitten K bleibt somit unbetätigt, so daß auch kein Ausgangssignal A abgegeben wird.

In der Fig. 5 ist gezeigt, daß der Kupplungsschlitten K eine geneigte Stellung einnimmt, wenn anstelle des Eingangs­ signales E1 ein Eingangssignal E2 vorliegt. Der Seilzug S8 für die Ausgangsseite des UND-Gliedes U bleibt jedoch in Ruhe, wie daran zu erkennen ist, daß das Gleitstück K3 unverändert in der Bezugsebene "0" verharrt.

Treten jedoch beide Eingangssignale E1 und E2 auf, wie dies die Fig. 6 zeigt, so wird der Kupplungsschlitten K mit­ genommen und aus der Bezugsebene "0" in die darunterliegende Bezugsebene "1" parallel zu sich selbst verschoben. Dabei wird der Seilzug S9 betätigt, was der Abgabe des Ausgangs­ signales A entspricht. Dieses dient in bekannter Weise dazu, den Leistungsschalter LS3 (Fig. 1) gegen Einschaltung zu sperren, wenn durch das Schließen der Leistungsschalter LS1 und LS2 die Eingangssignale E1 und E2 abgegeben werden.

Claims (3)

1. Mechanisches UND-Glied (U) zur gegenseitigen Verriegelung von drei Leistungsschaltern (LS1, LS2, LS3) mit folgenden Merkmalen:

• - jeder Leistungsschalter (LS1, LS2, LS3) ist mit einem biegsamen Übertragungsorgan (S1, S2, S3) versehen, wobei
• - zwei der Übertragungsorgane (S1, S2) in Abhängigkeit von der Schaltstellung der zugehörigen Leistungsschalter (LS1, LS2) im Sinne eines dem UND-Glied (U) zuzuführenden Eingangssignales (E1, E2) und das verbleibende Über­ tragungsorgan (S3) durch gleichzeitige Betätigung der beiden ersten Übertragungsorgane (S1, S2) im Sinne eines zu dem dritten Leistungsschalter (LS3) zu übertragenden Ausgangssignales (A) betätigbar sind,
• - das UND-Glied (U) weist einen Träger (T) sowie einen relativ zu dem Träger (T) bewegbaren Kupplungschlitten (K) auf,
• - jedes biegsame Übertragungsorgan (S1, S2, S3) weist einen Mantel (S4, S5, S6) und einen in dem Mantel (S4, S5, S6) verschiebbaren Seilzug (S7, S8, S9) auf, wobei
• - der Träger (T) als Widerlager zur Abstützung der Mäntel (S4, S5, S6) ausgebildet ist,
• - die Übertragungsorgane (S1, S2, S3) sind mit dem Träger (T) derart verbunden, daß die Seilzüge (S7, S8, S9) mit parallelen Längsachsen in das UND-Glied (U) eintreten,
• - jeder der Seilzüge (S7, S8, S9) ist zur Verbindung mit dem Kupplungsschlitten (K) mit einem Mitnehmer (S11, S12, S13) versehen,
• - der Kupplungsschlitten (K) ist als Balken ausgebildet, der sich quer zu den Längsachsen der Seilzüge (S7, S8, S9) erstreckt und die Mitnehmer (S11, S12, S13) der Seilzüge (S7, S8, S9) mit gegenseitigen Abstand aufnimmt,
• - der das Ausgangssignal (A) übertragende Seilzug (S9) ist mit dem Kupplungsschlitten (K) außenliegend verbunden, während der Seilzug (S8) für das eine (E2) der Eingangs­ signale (E1, E2) etwa mittig und der dem verbleibenden Eingangssignal (E1) zugeordnete Seilzug (S7) dem das Aus­ gangssignal (A) übertragenden Seilzug (S9) gegenüberliegend mit dem Kupplungsschlitten (K) verbunden ist,
• - die den Eingangssignalen (E1, E2) zugeordneten Seilzüge (S7, S8) sind mit einander entgegengesetzter Wirkungsrichtung angeordnet, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
• - der Mitnehmer (S11, S12, S13) wirkt mit dem Kupplungs­ schlitten (K) im Sinne einer Freilaufkupplung derart zusammen, daß zwischen dem Kupplungsschlitten (K) und den Seilzügen (S7, S8, S9) nur Zugkräfte übertragbar sind,
• - im unbetätigten Ruhezustand des UND-Gliedes (U) liegen der Mitnehmer (S12) des in mittlerer Position mit dem Kupplungs­ schlitten (K) verbundenen Seilzuges (S8) und der Mitnehmer (S13) des Seilzuges (S9) für das Ausgangssignal (A) an dem Kupplungsschlitten (K) an, während der Mitnehmer (S11) des in außenliegender Position angeordneten Seilzuges (S7) für das eine Eingangssignal (E1) dem Kupplungsschlitten (K) mit einem Abstand (D) derart gegenübersteht, daß der Kupplungsschlitten (K) bei einer Betätigung des in der mittleren Position angebrachten Seilzuges (S8) um den Mitnehmer (S13) des in außenliegender Position angebrachten Seilzuges (S9) schwenkbar ist.

2. Mechanisches UND-Glied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsschlitten (K) an dem Träger allein durch die Seil­ züge (S7, S8, S9) geführt ist.

3. Mechanisches UND-Glied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsschlitten (K) sich in seiner Längsrichtung erstreckende Langlöcher (K4, K5) zur Aufnahme je eines Gleitstückes (K1, K2) zum Durchtritt der den Eingangssignalen (E1, E2) zugeordneten Seilzüge (S7, S8) besitzt.