DE19712346A1 - Vorrichtung für die Blockierung der Drehung einer Welle eines elektrischen Antriebs für einen bewegten Kontakt eines Schaltgeräts - Google Patents
Vorrichtung für die Blockierung der Drehung einer Welle eines elektrischen Antriebs für einen bewegten Kontakt eines SchaltgerätsInfo
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Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Vorrichtung für
die Blockierung der Drehung einer Welle eines elektrischen
Antriebs für einen bewegten Kontakt eines Schaltgeräts
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wenn in elektrischen Schaltanlagen im Störungsfall oder bei
geplanten Revisionen die Steuerspannung oder die
Antriebsstromversorgung für die Schaltgeräte ausfällt oder
abgeschaltet wird, so sind Hilfsmittel, wie beispielsweise
Handkurbeln, vorgesehen, die erlauben, die Schaltgeräte, die
eventuell in einer Zwischenstellung stehen geblieben sind,
in eine gewünschte Endstellung zu bringen. In der
Schaltanlagentechnik sind jedoch Vorrichtungen für die
Blockierung der Drehung einer Welle eines elektrischen
Antriebs für einen bewegten Kontakt eines Schaltgeräts
bekannt, welche eine Betätigung von Schaltgeräten mittels
dieser oder anderer Hilfsmittel zu einem nicht zulässigen
Zeitpunkt oder durch unbefugtes Personal verhindern. Diese
Vorrichtungen dienen der Personensicherheit für das in der
Schaltanlage arbeitende Personal und auch der
Betriebssicherheit der jeweiligen Schaltanlage.
Es kann aber auch nötig seine beispielsweise Erder von Hand
einzuschalten, so daß das Montagepersonal ungefährdet in der
Schaltanlage Reparaturen oder Revisionsarbeiten vornehmen
kann. Die hierfür nötigen Handkurbeln werden formschlüssig
mit der Antriebswelle des betreffenden Schaltgeräts
verbunden. Um ein unbefugtes manuelles Betätigen dieser
Antriebe zu verhindern, wird der Zugang zu dieser
Antriebswelle mittels Sicherheitsabdeckungen verhindert.
Wenn manuelle Eingriffe vorgenommen werden sollen, so wird
von einer Schaltwarte aus entsprechend fachkundiges Personal
eingesetzt, um diese Schalthandlungen vorzunehmen. Nur
diesem Personal steht das nötige Spezialwerkzeug zur
Verfügung, um diese Sicherheitsabdeckungen, die häufig auch
mittels Schlössern gesichert sind, zu entfernen. Es ist auch
möglich, mittels Endschaltern, die durch die Handkurbel
betätigt werden, den elektrischen Steuerkreis für den
betreffenden Antriebsmotor zu unterbrechen, um zu
verhindern, daß der Antriebsmotor elektrisch ausgelöst
werden kann solange er manuell bewegt wird.
Derartige Vorrichtungen für ein Schaltgerät, wie
beispielsweise für Trenner, Lastschalter, Erder,
Schnellerder oder Leistungsschalter, arbeiten nur dann
zuverlässig, wenn sie von gut ausgebildetem Personal bedient
werden.
Der Erfindung, wie sie im unabhängigen Patentanspruch
definiert ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
für die Blockierung der Drehung einer Welle eines
elektrischen Antriebs für einen bewegten Kontakt eines
Schaltgeräts anzugeben, welche besonders sicher und
zuverlässig arbeitet.
Die Vorrichtung für die Blockierung der Drehung einer Welle
weist ein formschlüssig mit der Welle verbundenes
Verriegelungsteil auf. Das Verriegelungsteil ist in einer
zylindrischen Bohrung einer Halterung axial gleitend
geführt. Diese Bohrung ist mit einem elektromagnetisch
betätigbaren Sperrbolzen versehen, der mit einer
elektrischen Vor-Ort-Betätigung versehen ist. Diese Vor-Ort-
Betätigung weist eine ferngesteuerte Freigabe auf, so daß
eine unbefugte Betätigung des Sperrbolzens ausgeschlossen
ist. Der Sperrbolzen ist für den Störungsfall mit Mitteln
für eine mechanische Betätigung ausgestattet. Ein vom in
diese Bohrung eingeführten Verriegelungsteil betätigbarer
Endschalter schaltet den Stromkreis für die
Energieversorgung des Antriebs. Diese Vorrichtung verbessert
die Betriebssicherheit der Schaltanlage vorteilhaft, indem
sie eine unbefugte Betätigung des Schaltgeräts sicher
verhindert.
Es ist besonders vorteilhaft, daß die Bohrung und das
Verriegelungsteil mit Mitteln versehen sind, die das
Einführen des Verriegelungsteils nur abhängig von der
Stellung des beweglichen Kontakts des Schaltgeräts zulassen,
da so mit einfachen Mitteln stets eindeutige
Betriebszustände des Schaltgeräts erreicht werden.
Bei entferntem Verriegelungsteil kann unabhängig von der
Stellung des Schaltgeräts ein zylindrisch ausgebildeter
Schaft einer Handkurbel in die zylindrische Bohrung der
Halterung axial gleitend eingeführt werden und formschlüssig
mit der Welle verbunden werden. Der Antrieb kann durch diese
Handkurbel betätigt werden.
Sowohl das Verriegelungsteil als auch der Schaft der
Handkurbel sind mit einer Rille für den Eingriff von
Schnappverriegelungen versehen, so daß auch bei einem Einbau
dieser Teile über dem Kopf ein Herausfallen derselben
ausgeschlossen ist, hierdurch wird die Handhabung
vereinfacht.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung und die damit
erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand der
Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg
darstellt, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein elektrisches Schaltschema einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 2 eine erste Draufsicht auf eine prinzipiell
dargestellte Halterung, die einen Teil dieser
erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
Fig. 3 einen ersten vereinfachten Schnitt A-A durch die in
Fig. 2 dargestellte Halterung,
Fig. 4 einen zweiten vereinfachten Schnitt B-B durch die in
Fig. 2 dargestellte Halterung,
Fig. 5 eine zweite Draufsicht auf die prinzipiell
dargestellte Halterung,
Fig. 6 einen dritten vereinfachten Schnitt C-C durch die in
Fig. 5 dargestellte Halterung,
Fig. 7 einen vereinfachten Schnitt durch eine Halterung mit
eingeführter Handkurbel,
Fig. 8 einen vereinfachten Schnitt durch eine Halterung mit
nicht definitiv einführbarem Verriegelungsteil, und
Fig. 9 einen vereinfachten Schnitt durch die komplett
montierte Vorrichtung.
Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Alle für das unmittelbare Verständ
nis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht
dargestellt. Ferner sind zum Teil Sichtkanten der besseren
Anschaulichkeit halber weggelassen worden.
Die Fig. 1 zeigt ein elektrisches Schaltschema einer
elektromechanischen Vorrichtung für die Blockierung der
Drehung einer Welle eines elektrischen Antriebs für einen
bewegten Kontakt eines Schaltgeräts, wie beispielsweise für
Trenner, Lastschalter, Erder, Schnellerder oder
Leistungsschalter. Eine Basisleitung 1 dieses Schemas liegt
auf Erdpotential. Eine Speiseleitung 2 liefert
beispielsweise 12 V Gleichspannung. Eine Verbindungsleitung
3 verbindet die Basisleitung 1 mit der Speiseleitung 2. In
der Verbindungsleitung 3 ist ein Schließkontakt 4 und ein
als Schließer ausgebildeter Drucktaster 5 in Reihe
geschaltet mit der Auslösespule 6 eines Magnetschalters 7.
Der Drucktaster 5 ist mit einer zeitlich begrenzten
Selbsthaltung ausgestattet. Der Schließkontakt 4 wird hier
beispielsweise von einem Relais 8 betätigt. Das Relais 8
wird von einer Schaltwarte aus über eine Leitung 9 betätigt.
Der Magnetschalter 7 betätigt einen als Schließer
ausgebildeten ersten Signalkontakt 10 der in einer ersten
von der Speiseleitung 2 abzweigenden Signalleitung 11
angeordnet ist. Die erste Signalleitung 11 weist eine Klemme
12 auf, die mit der Schaltwarte verbunden ist. Von der
Speiseleitung 2 zweigt eine zweite Signalleitung 13 ab in
welcher ein als Öffner ausgebildeter zweiter Signalkontakt
14 angeordnet ist. Die zweite Signalleitung 13 weist eine
Klemme 15 auf, die mit der Schaltwarte verbunden ist. Der
zweite Signalkontakt 14 ist Teil eines mechanisch
betätigbaren Endschalters 16. Der Endschalter 16 weist neben
dem zweiten Signalkontakt 14 einen Unterbrecherkontakt 17
auf. Der Unterbrecherkontakt 17 ist so in einen Stromkreis
18, der den Antriebsmotor des Schaltgeräts mit elektrischer
Energie versorgt, eingebaut, daß er bei Betätigung des
Endschalters 16 diesen Stromkreis 18 unterbricht.
Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine prinzipiell
dargestellte Halterung 19, allerdings ohne das im
entsprechenden Betriebsfall in diese Halterung 19
eingeführte Verriegelungsteil, bzw. ohne die eingeführte
Handkurbel für die mechanische Betätigung des Schaltgeräts.
Diese Halterung 19 ist als Teil des Antriebs des
Schaltgeräts ausgebildet und ist hier direkt in das den
Antrieb tragende Gehäuse 20 eingebaut. Die Halterung 19
weist eine zentrale zylindrische Bohrung 21 auf mit einer
Achse 22, die senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft. Diese
Bohrung 21 ist für die Aufnahme des Verriegelungsteils bzw.
der Handkurbel bestimmt. In die Wand der Bohrung 21 ist eine
in axialer Richtung verlaufende Nut 23 eingelassen. In dem
Gehäuse 20 ist ein Riegel 24 um eine Drehachse 25 drehbar
gelagert. Die Drehachse 25 verläuft parallel zur Achse 22.
Der Riegel 24 weist einen Nocken 26 auf der der Bohrung 21
zugewandten Seite auf, der bei einer Drehung des Riegels 24
aus der gezeigten Stellung in Richtung des Uhrzeigers in die
gedacht weitergeführte Kontur der Nut 23 eingreift und deren
Querschnitt ganz oder teilweise abdeckt. Auf der dem Nocken
26 entgegengesetzten Seite des Riegels 24 ist ein Drehpunkt
27 vorgesehen, an dem ein längsverstellbares
Antriebsgestänge 28 für die Betätigung des Riegels 24
drehbar befestigt ist. In der hier gezeigten Endstellung des
Riegels 24, die einer ersten Endstellung des Schaltgeräts
entspricht, läßt der Nocken 26 den Querschnitt der Nut 23
vollständig frei, in der anderen Endstellung, die der Riegel
24 nach einer Drehung im Uhrzeigersinn erreicht, und die
einer zweiten Endstellung des Schaltgeräts entspricht,
ebenfalls.
In dem Gehäuse 20 ist der Drucktaster 5 befestigt. Zudem
sind in das Gehäuse 20 Schnappverriegelungen 29
eingeschraubt, die federnd gehaltene Stahlkugeln aufweisen,
die etwas in die Bohrung 21 hineinragen. Die Oberfläche des
Gehäuses 20 ist mit einer zur Bohrung 21 hin verlaufenden
Aussparung 30 versehen. Im Bereich der Aussparung 30 ist
eine erste Öffnung 31 angebracht, die für das Anbringen
eines Bügelschlosses vorgesehen ist. In die Bohrung 21 ragt
die Spitze 32 eines Sperrbolzens 33 hinein. Der Sperrbolzen
33 ist mit dem Anker des Magnetschalters 7 verbunden und
wird durch diesen radial von der Achse 22 weg bewegt. Der
Sperrbolzen 33 ist so mit einer Federkraft beaufschlagt,
daß er radial auf die Achse 22 zu gedrückt wird, wenn seine
Auslösespule 6 nicht von Strom durchflossen ist. Der
Sperrbolzen 33 weist eine Ringnut 34 auf, die durch eine
zweite Öffnung 35 im Gehäuse 20 für ein Werkzeug,
beispielsweise für einen Schraubendreher, zugänglich ist.
Die Fig. 3 zeigt einen ersten vereinfachten Schnitt A-A
durch die Halterung 19, der Verlauf dieses Schnitts ist in
der Fig. 2 angegeben. Zusätzlich zu den im Zusammenhang mit
der Darstellung in der Fig. 2 beschriebenen Elementen ist
noch eine dritte, in das Gehäuse 20 eingearbeitete, Öffnung
36 erkennbar. Diese dritte, gegenüber dem Sperrbolzen 33
axial versetzte Öffnung 36 ist für den Einbau des
Endschalters 16 vorgesehen, der ebenfalls radial zur Achse
22 angeordnet ist. Der Endschalter 16 weist einen
beweglichen Kontaktstift 37 für seine mechanische Betätigung
auf, der etwas in die Bohrung 21 hineinragt.
Die Fig. 4 zeigt einen zweiten vereinfachten Schnitt B-B
durch die Halterung 19, der Verlauf dieses Schnitts ist in
der Fig. 2 angegeben. Dieser Schnitt B-B zeigt, daß die
Nut 23 sich entlang der Bohrung 21 erstreckt bis kurz vor
den Riegel 24. Ferner ist zu erkennen, daß der Nocken 26
des Riegels 24 in dieser Position nicht in die gedacht
weitergeführte Kontur der Nut 23 eingreift. Kurz vor dem
Riegel 24 weist die Bohrung 21 einen Freistich 21a auf, der
die Bohrung 21 bis zu ihrem Ende erweitert auf einen
Durchmesser, der etwas größer ist als das Maß von der
Achse 22 bis zum Grund der Nut 23.
Die Fig. 5 zeigt eine ähnliche Draufsicht auf die Halterung
19 wie in Fig. 2, allerdings ist der Riegel 24 in einer
Zwischenstellung, in welcher der Nocken 26 teilweise in die
gedacht weitergeführte Kontur der Nut 23 eingreift,
dargestellt. Dieses Eingreifen des Nockens 26 in die Kontur
der Nut 23 ist in der Fig. 6 besonders gut sichtbar. Die
Fig. 6 zeigt einen dritten vereinfachten Schnitt C-C durch
die Halterung 19, der Verlauf dieses Schnitts ist in der
Fig. 5 angegeben.
Die Fig. 7 zeigt einen vereinfachten Schnitt durch die
Halterung 19, in welche eine Handkurbel 38 eingeschoben ist.
Die Handkurbel 38 ist mit einer nicht dargestellten
mechanischen Überlastsicherung ausgestattet, die in beiden
Richtungen wirksam ist und die bei einem vorgegebenen
Drehmoment anspricht. Durch diese Überlastsicherung wird
verhindert, daß Antriebselemente mechanisch überlastet
werden, wenn eine der Endstellungen des Schaltgeräts
erreicht wird und ein Anschlag den Hub begrenzt. Die
Handkurbel 38 weist einen zylindrisch ausgebildeten Schaft
39 auf, welcher in die Bohrung 21 der Halterung 19 einführt
ist. An den Schaft 39 ist an der Vorderkante ein zylindrisch
ausgebildeter Anschlag 40 angeformt. Ferner ist an dieser
Vorderkante eine zylindrisch ausgebildete Hülse 41
befestigt, deren Innenwand mit einer Kerbverzahnung versehen
ist. Diese innere Kerbverzahnung steht in Eingriff mit einer
außen auf einem Wellenstumpf 42 angebrachten, dazu
passenden Kerbverzahnung.
Der Wellenstumpf 42 ist am Ende einer Antriebswelle 43
angebracht. Die Achse 22 bildet die gemeinsame Längsachse
für die Antriebswelle 43, den Schaft 39 und die Bohrung 21.
Die Antriebswelle 43 ist in der Regel die Welle des
Schaltgeräteantriebs, es ist jedoch durchaus vorstellbar,
daß, wenn dem Schaltgeräteantrieb ein Getriebe
vorgeschaltet ist, die als Antriebswelle 43 bezeichnete
Welle als ein Teil des Getriebes ausgebildet ist. Der
Anschlag 40 verhindert, daß beim Einführen des Schafts 39
dieser zu weit aus der Bohrung 21 herausragt. In die
Oberfläche des Schafts 39 ist eine Rille 44 eingearbeitet,
die das Eingreifen der federnd gehaltenen Stahlkugeln der
Schnappverriegelungen 29 erlaubt, wenn der Schaft 39 seine
definitive Position erreicht hat, so daß ein Herausfallen
der Handkurbel 38 aus der Bohrung 21, wenn diese zum
Beispiel nach oben eingeschoben wurde, ausgeschlossen ist.
In dieser Fig. 7 ist ein Verschlußdeckel 45 angedeutet,
der vor dem Anbringen der Handkurbel 38 entfernt werden
mußte, um dem Schaft 39 der Handkurbel 38 den Zugang zur
Bohrung 21 freizugeben. Der Verschlußdeckel 45 ist in der
Regel mit einem Schutzgehäuse 46, welches den Antrieb des
Schaltgeräts vollständig umschließt, verschraubt. Der
Verschlußdeckel 45 kann so ausgebildet sein, daß er mit
einem Bügelschloß mit dem Schutzgehäuse 46 verbunden ist,
welches zuerst aufgeschlossen werden muß, ehe der
Verschlußdeckel 45 entfernt werden kann. Dieses
Schutzgehäuse 46 weist eine Öffnung 47 auf, die so ausgelegt
ist, daß sie neben dem Zugang zur Bohrung 21 auch Raum
freigibt für die Betätigung des Drucktasters 5. Die Öffnung
35 bleibt jedoch auch mit abgenommenem Verschlußdeckel 45
soweit abgedeckt, daß ein Zugang zur Ringnut 34 des
Sperrbolzens 33 mit einem Werkzeug nicht möglich ist. Wenn
der Sperrbolzen 33 mechanisch betätigt werden soll, so muß
zuerst das Schutzgehäuse 46 vollständig demontiert werden,
ehe die Öffnung 35 frei zugänglich ist. Diese Anordnung
stellt eine zusätzliche Sicherheitsbarriere gegen unbefugte
Eingriffe dar.
In der Fig. 7 ist ferner schematisch dargestellt, wie der
Riegel 24 über das längsverstellbare, vom Antrieb des
Schaltgeräts angetriebene Antriebsgestänge 28 betätigt wird.
Das Antriebsgestänge 28 weist eine Längsachse 48 auf, die
den Verlauf des Antriebsgestänges 28 andeutet. Dort, wo
diese Längsachse 48 einen Hebel 49 schneidet, ist das
Antriebsgestänge 28 drehbar mit diesem Hebel 49 verbunden.
Das diesem Drehpunkt abgewandte Ende des Hebels 49 ist
drehbar an einem mit dem Antriebsgehäuse des Schaltgeräts
fest verbundenen Drehpunkt 50 gelagert. Der Hebel 49 trägt
einen Bolzen 51, der in einer drehbar gelagerten
Kulissenscheibe 52 geführt ist. Die Kulissenscheibe 52 ist
mit dem nicht dargestellten beweglichen Kontaktstück des
Schaltgeräts mechanisch gekoppelt und überträgt die Position
des Kontaktstücks unmittelbar über den Bolzen 51, den Hebel
49 und das Antriebsgestänge 28 auf den Riegel 24. Der Schaft
39 der Handkurbel 38 kann allerdings unabhängig von der
Position des Kontaktstücks und damit unabhängig von der
Position des Riegels 24, bzw. der Position des Nockens 26,
in die Bohrung 21 eingeführt werden, da nur so
sichergestellt werden kann, daß das Kontaktstück mit Hilfe
der Handkurbel 38 stets von einer beliebigen
Zwischenstellung aus in eine definierte Endstellung gebracht
werden kann.
Die Fig. 8 zeigt einen vereinfachten Schnitt durch die
Halterung 19, in dieser Position läßt sich, wie dies
ersichtlich ist, ein Verriegelungsteil 53 nicht definitiv
einführen. Das Verriegelungsteil 53, weist einen zylindrisch
ausgebildeten Schaft 54 auf, der nur zum Teil in die Bohrung
21 der Halterung 19 einführt ist. An der Vorderkante des
Schafts 54 ist eine zylindrisch ausgebildete Hülse 55
befestigt, deren Innenwand mit einer Kerbverzahnung versehen
ist. Diese innere Kerbverzahnung paßt zu der außen auf dem
Wellenstumpf 42 angebrachten Kerbverzahnung. Der
Wellenstumpf 42 ist, wie bereits beschrieben, am Ende der
Antriebswelle 43 angebracht. Die Achse 22 bildet die
gemeinsame Längsachse für die Antriebswelle 43, den Schaft
54 und die Bohrung 21. Der Schaft 54 ist auf der anderen
Seite mit einem flach ausgebildeten Formteil 56 versehen,
welches genau in die Aussparung 30 des Gehäuses 20 paßt,
wenn das Verriegelungsteil 53 definitiv montiert ist. In die
Oberfläche des Schafts 54 ist eine Rille 44 eingearbeitet,
die das Eingreifen der federnd gehaltenen Stahlkugeln der
Schnappverriegelungen 29 erlaubt, so daß ein Herausfallen
des definitiv montierten Verriegelungsteils 53 aus der
Bohrung 21, wenn dieses zum Beispiel nach oben eingeschoben
wurde, ausgeschlossen ist.
Hier in dieser Fig. 8 ist das Verriegelungsteil 53 nicht
definitiv montiert dargestellt. Der Schaft 54 des
Verriegelungsteils 53 weist einen angeformten Keil 57 auf,
dessen Querschnitt dem Querschnitt der Nut 23 angepaßt ist
und der beim Einführen des Schafts 54 in der Nut 23 gleitet.
Die Positionen des Keils 57 und des Formteils 56 sind auf
die Positionen der Nut 23 und der Aussparung 30 abgestimmt,
so daß nur das für dieses Schaltgerät passende
Verriegelungsteil 53 eingeführt werden und definitiv
montiert werden kann. Wenn beispielsweise in einer
metallgekapselten gasisolierten Schaltanlage mehrere Gruppen
von Schaltgeräten montiert sind, so können beispielsweise
jeder Gruppe separat unverwechselbare Verriegelungen
zugeordnet werden, wenn der Keil 57, das Formteil 56 und die
Aussparung 30 bezüglich der Nut 23 etwas versetzt wird.
Die dem Schaft 54 abgewandte Seite des Formteils 56 ist mit
einem konzentrisch zur Achse 22 angeordneten Wellenstumpf 58
versehen, auf dem außen eine Kerbverzahnung angebracht ist.
Der Wellenstumpf 58 ist gleich ausgebildet wie der
Wellenstumpf 42. Auf den Wellenstumpf 58 kann die Handkurbel
38 aufgeschoben werden, um die Montage des
Verriegelungsteils 53 in der Bohrung 21, insbesondere das
Ermöglichen des Eingriffs der Kerbverzahnung im Innern der
Hülse 55 mit der äußeren Kerbverzahnung auf dem
Wellenstumpf 42 und das Einpassen des Formteils 56 in die
Aussparung 30, mittels eines geringfügigen Hin- und
Herdrehens des Verriegelungsteils 53 zu erleichtern. Das
geringfügige Hin- und Herdrehen ist erst dann möglich, wenn
der Nocken 26 des Riegels 24 den Weg für den durch die Nut
23 geführten Keil 57 freigegeben hat, und wenn danach die
gesamte Länge des Keils 57 in den Bereich des Freistichs 21a
gelangt ist, so daß die Führung des Keils 57 aufgehoben ist.
Dieses Aufheben der Führung erfolgt unmittelbar bevor der
Eingriff der erwähnten Kerbverzahnungen möglich wird.
In der Fig. 8 ist das Schaltgerät noch nicht in der
Endstellung, da der Nocken 26 des Riegels 24 die gedachte
weitergeführte Kontur der Nut 23 ganz oder teilweise
versperrt, so daß der weitere Weg des in diesem Moment noch
durch die Nut 23 geführten Keils 57 blockiert ist. Das
Verriegelungsteil 53 kann deshalb nicht definitiv montiert
werden. Das Verriegelungsteil 53 wird so blockiert, daß die
innere Kerbverzahnung der Hülse 55 nicht in Eingriff kommt
mit der äußeren Kerbverzahnung des Wellenstumpfs 42. Die
Drehung der Antriebswelle 43 kann in dieser Position durch
das Verriegelungsteil 53 nicht blockiert werden. In der
Fig. 9 dagegen, die einen vereinfachten Schnitt durch die
definitiv montierte Vorrichtung zeigt, ist das Schaltgerät
in einer Endstellung, der Riegel 24 hat den Weg des Keils 57
freigegeben, so daß das Verriegelungsteil 53 seine
definitive Position erreicht hat. Das Formteil 56 liegt in
der Aussparung 30 auf und begrenzt so die Einbautiefe des
Verriegelungsteils 53. Die innere Kerbverzahnung der Hülse
55 ist in Eingriff mit der äußeren Kerbverzahnung des
Wellenstumpfs 42, die Antriebswelle 43 kann sich nun nicht
mehr drehen. Die federnd gehaltenen Stahlkugeln der
Schnappverriegelungen 29 greifen in dieser Stellung des
Verriegelungsteils 53 in die in die Oberfläche des Schafts
54 eingearbeitete Rille 44 ein, so daß ein Herausfallen des
definitiv eingebauten Verriegelungsteils 53 aus der Bohrung
21, wenn diese sich zum Beispiel nach oben erstreckt,
ausgeschlossen ist.
Das Formteil 56 weist eine nicht dargestellte Öffnung auf,
die in Verbindung mit der im Bereich der Aussparung 30 im
Gehäuse 20 angebrachten ersten Öffnung 31 für das Anbringen
eines Bügelschlosses vorgesehen ist. Das Verriegelungsteil
53 kann mit einem Bügelschloß in der Halterung 19 blockiert
werden, so daß ein unbefugtes Entfernen des
Verriegelungsteils 53 ausgeschlossen ist. Zudem dient das
Formteil 56 als Verdrehsicherung des Verriegelungsteils 53.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise werden nun die
beschriebenen Figuren etwas näher betrachtet. Im
Normalbetrieb ist das Verriegelungsteil 53 nicht eingebaut,
und das Schaltgerät kann frei von einer Schaltwarte aus
betätigt werden. Die elektrische Verbindungsleitung 3 ist
nicht mit Strom beaufschlagt, der Sperrbolzen 33 ragt
deshalb mit seiner Spitze 32 in die Bohrung 21 hinein und
blockiert den Zugang zu dieser. Ferner ist auch der
Verschlußdeckel 45 montiert, so daß zusätzlich eine weitere
Barriere den Zugang zu der Halterung 19 verhindert. Über die
erste Signalleitung 11 wird in die Schaltwarte gemeldet,
daß der Magnetschalter 7 nicht angesprochen hat. Über die
zweite Signalleitung 13 wird in die Schaltwarte gemeldet,
daß der Endschalter 16 nicht betätigt worden ist, so daß
der Stromkreis 18 für die Energieversorgung des Antriebs
nicht unterbrochen ist.
Soll nun eine geplante Revision in der Schaltanlage
durchgeführt werden, so wird diese Schaltanlage von der
Schaltwarte aus spannungsfrei geschaltet. Ehe nun die
Montagearbeiten beginnen können, werden vor und nach den für
die Revision zugänglich zu machenden Anlagenteilen die
hierfür vorgesehen, mit Halterungen 19 versehenen Erder von
der Schaltwarte aus eingeschaltet. Ebenso werden von der
Schaltwarte aus die entsprechenden Relais 8 betätigt, so daß
die zugehörigen Schließkontakte 4 sich schließen. Das
unterwiesene Montagepersonal entfernt bei den Erdern die
Verschlußdeckel 45, drückt danach den jeweiligen
Drucktaster 5, welcher den Strom durch die Auslösespule 6
des Magnetschalters 7 freigibt. Der Magnetschalter 7 zieht
an, der Sperrbolzen 33 gibt den Zugang zur Bohrung 21 frei,
und das Verriegelungsteil 53 kann in die Bohrung 21
eingeführt werden. Der Drucktaster 5 wird, falls er keine
zeitlich begrenzte Selbsthaltung hat, solange gedrückt bis
der Schaft 54 so weit eingeführt ist, daß durch ihn selbst
der Sperrbolzen 33 zurückgehalten wird.
Beim weiteren Einfahren des Verriegelungsteils 53 betätigt
der Schaft 54 den axial versetzten Endschalter 16, so daß
der Stromkreis 18 für die Energieversorgung des Antriebs des
Erders unterbrochen wird, ehe noch die Kerbverzahnung des
Verriegelungsteils 53 in Eingriff kommt mit der äußeren
Kerbverzahnung auf dem Wellenstumpf 42 der Antriebswelle 43.
Diese Abfolge stellt sicher, daß der Antriebsmotor nicht
überlastet werden kann, indem er versehentlich im durch das
Verriegelungsteil 53 blockierten Zustand betrieben wird.
Wenn das Verriegelungsteil 53 in die Bohrung 21 gleitet ohne
daß der Keil 57 an dem Nocken 26 hängenbleibt, so ist das
für den betreffenden Monteur eine zusätzliche Kontrolle,
daß die dem Erder zugeordnete Stellungsanzeige korrekt
dessen Einschaltstellung anzeigt, denn nur in der
Endstellung des betreffenden Erders läßt sich das
Verriegelungsteil 53 definitiv montieren. Das
Verriegelungsteil 53 kann nun mittels eines Bügelschlosses
gesichert werden, so daß es während der Dauer der
Revisionsarbeiten nicht mehr entfernt werden kann. Die
Sicherheit des Montagepersonals ist dadurch gewährleistet.
Auf die beschriebene Art und Weise können alle wichtigen
Schaltgeräte dauerhaft blockiert werden.
Wenn im Normalbetrieb während eines Schaltvorgangs eine
Störung auftritt, wenn beispielsweise plötzlich der
Stromkreis 18 für die Energieversorgung des Antriebs des
Schaltgeräts ausfällt, dann bleibt das Schaltgerät in einer
Zwischenstellung hängen. Beim Auftreten einer derartigen
Störung wird die Schaltanlage in der Regel durch den
übergeordneten Schutz spannungsfrei geschaltet. Vor dem
erneuten Zuschalten kann es vorkommen, je nach Einstellung
des Anlagenschutzes, daß die in einer Zwischenstellung
stehenden Schaltgeräte zuerst in eine definitive Endstellung
gebracht werden müssen. Dies geschieht manuell mit Hilfe der
Handkurbel 38. Nach dem Entfernen des Verschlußdeckels 45
wird der jeweilige Drucktaster 5 gedrückt, welcher den Strom
durch die Auslösespule 6 des Magnetschalters 7 freigibt,
wenn zuvor das Relais 8 von der Schaltwarte aus betätigt
worden ist. Der Magnetschalter 7 zieht dann an, der
Sperrbolzen 33 gibt den Zugang zur Bohrung 21 frei, und der
Schaft 39 der Handkurbel 38 kann in die Bohrung 21 der
Halterung 19 eingeführt werden. Der Drucktaster 5 wird
solange gedrückt, falls er keine zeitlich begrenzte
Selbsthaltung hat, bis der Schaft 39 so weit eingeführt ist,
daß durch ihn selbst der Sperrbolzen 33 zurückgehalten
wird.
Beim weiteren Einfahren der Handkurbel 38 betätigt der
Schaft 39 den axial versetzten Endschalter 16, so daß der
Stromkreis 18 für die Energieversorgung des Antriebs des
Schaltgeräts unterbrochen wird, ehe noch die Kerbverzahnung
der Hülse 41 der Handkurbel 38 in Eingriff kommt mit der
Kerbverzahnung auf dem Wellenstumpf 42 der Antriebswelle 43.
Diese Abfolge stellt sicher, daß der Antriebsmotor nicht
plötzlich, wenn die Störung in seiner Energieversorgung
behoben ist, loslaufen und die Handkurbel 38 mitdrehen kann,
was zu Verletzungen beim Montagepersonal führen könnte.
Würde bei einer größeren Störung die Steuerspannung
vollständig ausfallen, so könnte der Magnetschalter 7 nicht
mehr elektrisch betätigt werden, der Sperrbolzen 33 würde
dann die Bohrung 21 dauerhaft blockieren. Selbst für diesen
Notfall ist jedoch in dieser Vorrichtung eine Abhilfe
vorgesehen. Das unterwiesene Montagepersonal muß dann das
Schutzgehäuse 46 demontieren, wodurch der Zugang zu der
Öffnung 35 freigelegt wird. Durch die Öffnung 35 kann nun,
beispielsweise mittels eines Schraubendrehers, der in die
Ringnut 34 eingreift, der Sperrbolzen 33 gegen die
Federkraft zurückgeschoben werden, so daß er die Bohrung 21
freigibt. Der Schaft 39 der Handkurbel 38 kann nun in die
Bohrung 21 eingeführt werden, wie bereits oben beschrieben.
Die Schaltgeräte, die mit dieser Halterung 19 ausgerüstet
sind, können demnach im Notfall auch ohne elektrische
Energie und ohne Steuerspannungen manuell betätigt werden,
so daß die Schaltanlage auch bei größeren Störungen bedingt
zur Verfügung steht. Mit Hilfe der Handkurbel 38 könnte die
Schaltanlage manuell so geschaltet werden, daß
behelfsmäßig eine Energieversorgung der wichtigsten
Abnehmer aufrecht erhalten werden kann.
Die Vorrichtung ist auch dafür geeignet, beispielsweise
einen Trenner, der aus betrieblichen Gründen nicht betätigt
werden soll, mit Hilfe des Verriegelungsteils 53 in der
Einschaltstellung zu blockieren. Dies könnte beispielsweise
ein Trenner sein, bei dem im Betrieb der Antrieb revidiert
wird, wozu dieser ausgebaut werden muß. Um zu verhindern,
daß bei der Montage oder Demontage etwaige durch
Montagefehler hervorgerufene unkontrollierte Fehlbewegungen
des Trenners ausgelöst werden, wird das Verriegelungsteil 53
eingebaut. Das Verriegelungsteil 53 läßt sämtliche
Montagearbeiten im Antriebsbereich zu, verhindert aber mit
großer Sicherheit unzulässige Trennerbewegungen. Das
Verriegelungsteil 53 wird erst dann wieder entfernt, wenn
der revidierte Antrieb montiert und wenn seine Verdrahtung
kontrolliert ist. Durch diese Vorrichtung wird die
Sicherheit und die Verfügbarkeit der Schaltanlage während
der Revisionsarbeiten vorteilhaft erhöht.
Es sind noch, abhängig vom Typ des jeweils mit der
Vorrichtung versehenen Schaltgeräts, eine Vielzahl von
betrieblich möglichen Einsatzarten vorstellbar. Diese
Vorrichtung ist lageunabhängig einsetzbar, so daß eine
vielseitige Verwendung der Vorrichtung in Schaltanlagen
möglich ist.
Es besteht die vorteilhafte Möglichkeit, mit geringem
Aufwand die Halterungen 19 und die Verriegelungsteile 53 zu
codieren, so daß nur das jeweils passende Verriegelungsteil
53 in die entsprechende Halterung 19 eingeführt werden kann.
Auf diese Art können besonders wichtige Schaltgeräte
zusätzlich gesichert werden, was die Betriebssicherheit der
Schaltanlage weiter erhöht. Als Codierung können in einem
bestimmten Raster Stifte in die Oberfläche der Aussparung 30
eingesetzt werden, die in entsprechende Bohrungen, die in
das Formteil 56 des zugeordneten Verriegelungsteils 53
eingebracht sind, passen. Diese Codierung bietet viele
Varianten, so daß zufällige Verwechslungen von
Verriegelungsteilen 53 ausgeschlossen werden können.
Derartige Vorrichtungen können für metallgekapselte
gasisolierte Schaltanlagen im Hoch- und
Mittelspannungsbereich besonders vorteilhaft eingesetzt
werden. Es ist jedoch auch möglich, derartige Vorrichtungen
in konventionellen Freiluftschaltanlagen zu verwenden,
wodurch deren Betriebssicherheit vorteilhaft erhöht wird.
1
Basisleitung
2
Speiseleitung
3
Verbindungsleitung
4
Schließkontakt
5
Drucktaster
6
Auslösespule
7
Magnetschalter
8
Relais
9
Leitung
10
erster Signalkontakt
11
erste Signalleitung
12
Klemme
13
zweite Signalleitung
14
zweiter Signalkontakt
15
Klemme
16
Endschalter
17
Unterbrecherkontakt
18
Stromkreis
19
Halterung
20
Gehäuse
21
Bohrung
21
a Freistich
22
Achse
23
Nut
24
Riegel
25
Drehachse
26
Nocken
27
Drehpunkt
28
Antriebsgestänge
29
Schnappverriegelungen
30
Aussparung
31
Öffnung
32
Spitze
33
Sperrbolzen
34
Ringnut
35
,
36
Öffnung
37
Kontaktstift
38
Handkurbel
39
Schaft
40
Anschlag
41
Hülse
42
Wellenstumpf
43
Antriebswelle
44
Rille
45
Verschlußdeckel
46
Schutzgehäuse
47
Öffnung
48
Längsachse
49
Hebel
50
Drehpunkt
51
Bolzen
52
Kulissenscheibe
53
Verriegelungsteil
54
Schaft
55
Hülse
56
Formteil
57
Keil
58
Wellenstumpf
Claims (10)
1. Vorrichtung für die Blockierung der Drehung einer Welle
eines elektrischen Antriebs für einen bewegten Kontakt eines
Schaltgeräts, mit einem formschlüssig mit der Welle
verbindbaren Verriegelungsteil (53), dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Verriegelungsteil (53) in einer zylindrischen Bohrung (21) einer Halterung (19) axial gleitend geführt ist,
- - daß die Bohrung (21) mit einem elektromagnetisch betätigbaren Sperrbolzen (33) versehen ist, und
- - daß ein vom eingeführten Verriegelungsteil (53) betätigbarer Endschalter (16) den Stromkreis (18) für die Energieversorgung des Antriebs schaltet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Bohrung (21) und das Verriegelungsteil (53) mit Mitteln versehen sind, die das Einführen des Verriegelungsteils (53) nur abhängig von der Stellung des beweglichen Kontakts des Schaltgeräts zulassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Mittel für das stellungsabhängige Einführen eine axial erstreckte, von einem mechanisch mit dem bewegten Kontakt gekoppelten drehbaren Riegel (24) blockierbare Nut (23) und einen an dem Verriegelungsteil (53) angebrachten und in der Nut (23) gleitenden Keil (57) umfassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Einführen des Verriegelungsteils (53) entweder in der Einschaltstellung oder in der Ausschaltstellung oder sowohl in der Ein- als auch in der Ausschaltstellung des Schaltgeräts durchführbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Sperrbolzen (33) mit einer elektrischen Vor-Ort-Betätigung versehen ist, und
- - daß diese Vor-Ort-Betätigung eine ferngesteuerte Freigabe aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Sperrbolzen (33) mit Mitteln für eine mechanische Betätigung ausgestattet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß bei entferntem Verriegelungsteil (53) unabhängig von der Stellung des Schaltgeräts ein zylindrisch ausgebildeter Schaft (39) einer Handkurbel (38) in die zylindrische Bohrung (21) der Halterung (19) axial gleitend einführbar und formschlüssig mit der Welle verbindbar ist, und
- - daß der Antrieb durch diese Handkurbel (38) betätigbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß sowohl das Verriegelungsteil (53) als auch der Schaft (39) der Handkurbel (38) mit einer Rille (44) für den Eingriff von Schnappverriegelungen (29) versehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß für die formschlüssige Verbindung der Welle mit dem Verriegelungsteil (53) und mit dem Schaft (39) der Handkurbel (38) Kerbverzahnungen vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Halterung (19), das montierte Verriegelungsteil (53), bzw. der eingeführte Schaft (39) der Handkurbel (38), und die Antriebswelle (43) eine gemeinsame Achse (22) aufweisen.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016221784A1 (de) * | 2016-11-07 | 2018-05-09 | Innogy Se | Leistungstrennschalter, Schalteinrichtung mit Leistungstrennschalter, Verfahren zum Betreiben einer Schalteinrichtung und Verwendung eines Leistungstrennschalters |
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1997
- 1997-03-25 DE DE1997112346 patent/DE19712346B4/de not_active Expired - Fee Related
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Title |
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NICHTS ERMITTELT * |
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DE19712346B4 (de) | 2006-04-13 |
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