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Elektrische Steuereinrichtung für Motoren In explosionsgefährdeter
Umgebung, z. B. im Bergbau unter Tage, werden zur Speisung elektrischer Verbraucher
Versorgungseinrichtungen verwendet, die eine Schaltgerätekombination und eine druckfeste
Kapselung aufweisen. Die Schaltgerätekombina tion umfaßt alle elektrischen Geräte
und Einrichtungen, die zur Weiterleitung elektrischer Energie benötigt werden, insbesondere
Schütze zum Ein- und Ausschalten der Verbraucher, Stromwandler für Meß- und Auslösezwecke,
Anzeigegeräte und dergl.
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Bei der Steuerung der meistens venrendeten Drehstrommotoren treten
vor allem die beiden folgenden Aufgaben auf: Entweder sollen Motoren, die mit gleichbleibender
Drehrichtung betrieben werden, ein- und ausgeschaltet werden, wobei Je Motor ein
Schütz benötigt wird, oder es sollen Motoren mit wechselnder Drehrichtung betrieben
werden, wofür wegen des erforderlichen Phasentausches zwei Schütze je Motor benötigt
werden. Die in.
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einer Schaltgerätekombination der genanr?ten Art vorhandenen Geräte
erlauben es an sich, wahlweise die eine oder die andere Art der Steuerung durchzuführen,
jedoch bedarf es hierzu verschiedener Änderungen in den Last- und Steuerstromkreisen.
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Die Erfindung befaßt sich mit einer elektrischen Steuereinrichtung
für Motoren mit einem zur Verwendung in schlagwetter- oder explosionsgefährdeter
Umgebung bestimmten druckfesten Gehäuse, in dem SchUtze, Stromwandler und weitere
Bauelemente auswechselbar angeordnet sind. Der Erfindung liegt'die Aufgabe zugrunde,
die Umstellung der Schaltgerätekombination zu vereinfachen.
Gemäß
der Erfindung. geschieht dies dadurch, daß die Steuerstromkreise der Schütze an
Kontaktbuchsen geführt sind, die mit einem Programmstecker zusammenwirken. -Der
Programmstecker kann leitende Brücken aufweisen, die jeweils einzelne Paare von
Kontaktstiften miteinander verbinden. Als Programmstecker kann der Oberteil einer
üblichen Vielfachsteckverbindung benutzt werden. Da die Anzahl zur Verfügung stehender
Kontaktstifte groß ist, bestehen zahlreiche Möglichkeiten in der Anordnung der leitenden
Brücken und damit in der Verknüpfung der Steuerstromkreise. Sol daher beispielsweise
die Steuereinrichtung von der Einzelsteuerung von MOtOI'en auf Wendesteuerung umgestellt
werden, so können alle erforderlichen Änderungen in den Steuerstromkreisen lediglich
durch Auswechslung des Programmsteckers gegen einen anderen vorbereiteten Programmstecker
herbeigeführt werden.
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Die Kontaktbuchsen können zu einem Unterteil des Prögrammsteckers
zusammengefaßt sein. Damit sind die Teile-einer Vielfachsteckverbindung verwendbar.
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Im Rahmen der Erfindung können je zwei der getrennten Steuerung zweier
Motoren mit gleichbleibender Drehrichtung oder der Steuerung eines Motors im Wendebetrieb
dienende Schütze nach vorn weisende Kontaktfahnen besitzen, die mit einem Verbindungsstecker
zusammenwirken. Dadurch wird eine gemeinsame Anschlußstelle beider Schütze geschaffen,
an der beim Einschalten des einen Schütz es Drehstrom mit normaler Phasenlage und
beim Einschalten des anderen Schützes Drehstrom mit vertauschter Phasenlage zur
Verfügung steht. Bei gemeinsamer Anwendung der Verbindungsstecker und der Programmstecker
nach der Erfindung lassen sich die Laststromkreise und die Steuerstromkreise besonders
einfach und rasch umstellen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Einbaurahmen mit zwei Schützen,
der in Fig. 2 in einer Seitenansicht teilweise geschnitten dargestellt ist.
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Die Fig. 3 zeigt eine Anschlußschiene mit einer Kontaktfahne in einer
perspektivischen Ansicht. Ferner ist ein Programmstecker mit einem dazu gehörenden
Unterteil in Fig. 4 dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Rahmen 1, auf dem übereinander zwei Schütze 2 und
3 angeordnet sind. An ihren einander zugewandten Seiten besitzen die Schütze 2'
und 7 für ihre Hauptstrombahnen je drei Anschlußschienen 4 bzw. 5, deren Schenkel
23 bzw. 24 zu dem Rahmen 1 hin abgewinkelt sind und mit Steckkontaktvorrichtungen
6 bzw. 7 zusammenwirken. Die Steckkontaktvorrichtungen sind symmetrisch ausgebildet
und bilden eine leitende Verbindung mit Klemmstellen 10 und 11, die an der Rückseite
des Rahmens i angeordnet sind (Fig. 2). Eine ähnliche Anordnung kann sinngemäß an
der Oberseite des Schütz es 2 und an der Unterseite des Schützes 3 vorgesehen werden,
so daß diese Schütze nach dem Lösen einer Halterung ohne das Abklemmen von Stromschienen
von dem Rahmen 1 abgenommen werden können. Sol len die Schütze 2 und 3 zum Wendebetrieb
herangezogen werden, so sind die Klemmstellen 10 und 11 paarweise miteinander zu
verbinden. An die verbundenen Klemmstellen wird der mit wechselnder Drehrichtung
zu betreibende Antriebsmotor angeschlossen.
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Zur Umstellung von der Einzelsteuerung auf die Wendesteuerung sind
die Anschlußschienen 4 und 5 der Schütze 2 und 3 mit zusätzlichen nach vorn weisenden
Kontaktfahnen 12 bzw. 13 versehen, auf die Verbindufigsstecker 14 aufgesteckt werden
können. Diese Kontaktfahnen sind an der Vorderseite des Fahmens 1, d. h. von der
Öffnung des druckfesten Gehäuses her, unmittelbar zugänglich. In Fig. 1 sind die
einander gegenüberstehenden Kontaktfahnen 12 und 13 der linken Seite ohne Verbindungsstekker
gezeichnet, während auf das rechte Paar der Kontaktfahnen 12 und 13 ein in Ansicht
dargestellter Verbindungsstecker 14 aufgesteckt ist. Ein gleicher Verbindungsstecker
14, der sich im Eingriff mit dem mittleren Paar der Kontaktfahnen 12 und 13 befindet,
ist im Schnitt dargestellt, um den inneren Aufbau des Verbindungssteckers zu veranschaulichen.
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Der Verbindungsstecker 14 besteht aus einem in zwei symmetrische Hälften
16 geteilten isolierenden Gehäuse 15, in dem drei Paare von Kontaktstücken 17 angeordnet
sind, die durch Blattfedern 20 gegeneinander gedrückt werden. Die Kontakt stücke
verbinden die Kontaktfahnen nach Art von symmetrischen Brükkenkontakten. Dadurch
entstehen in Abhängigkeit von dem über die Kontaktstücke fließenden Strom kontaktdruckverstärkende
Kräfte. Ein Stromfluß über die Blattfedern 20 wird durch isolierende Zwischenlagen
21 zwischen den Kontaktstücken und den Blattfedern verhindert. Die Gehäusehälften
16 werden durch zwei Rohrniete 22 zusammengehalten, wie dies in Fig. 1 anhand des
rechten Steckers 14 und anhand der Fig. 2 ersichtlich ist.
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Natürlich können die Gehäusehälften 16 auch mittels anderer geeigneter
Verbindungsmittel, z. B. Schrauben, verbunden werden.
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Die Anschlußschienen 4 bzw. 5 der Schütze 2 und 3 kölmen mit den Kontaktfahnen
12 bzw. 13 als einheitliche Bauteile hergestellt sein. Andererseits können die Anschlußschienen
und Kontaktfahnen auch als gesonderte Teile gefertigt werden, die dann mittels geeigneter
Verfahren verbunden werden.
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Eine der Anschlußschienen 5 ist in Fig. 3 gesondert dargestellt. Es
ist zu erkennen, daß der obere Schenkel 25 eine Öffnung 26 besitzt, die zum Durchtritt
einer zu dem Schütz 3 gehörenden Klemmschraube 27 bestimmt ist (Fig. 2). In dem
gebogenen Teil der Anschlußschiene 5 ist die Kontaktfahne 13 eingesetzt und mittels
einer Hartlötung befestigt. An ihrem oberen Ende ist die Kontaktfahne so gestaltet,
daß eine nur mit einem zusätzlichen Kraftaufwand überwindbare Lagesicherung des
Verbindungssteckers 14 erreicht wird. Hierzu ist die Stirnseite 30 der Kontaktfahne
13 derart gestaucht, daß eine Verdickung 28 entsteht, die beidseitig von Anlaufschrägen
31 und Hinterschneidungen 32 flankiert ist.
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Der Verbindungsstecker 14 wird in Richtung des Pfeiles 33 auf die
Kontaktfahne 13 aufgesteckt. Die Kontaktstücke 17 des Verbindungssteckers
14
lassen sich hierbei dank der Anlauf schrägen 31 verhältnismäßig leicht über die
Verdickung 28 hinwegdrücken. Sind erst einmal alle Kontaktstücke 17 mit der Kontaktfahne
13 in Eingriff gebracht, so bedarf es einer im Verhältnis zum Aufstecken größeren
Kraft, den Verbindungsstecker von der Kontaktfahne abzuziehen, weil die Hinterschneidungen
32 die zum Abziehen erforderlicheSpreizung der Kontaktstücke 17 hemmen. Damit ist
sichergestellt, daß sich die Verbindungsstecker nicht von selbst lösen.
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Anstelle von drei einzelnen Verbindungssteckern, wie sie im Ausführungsbeispiel
vorgesehen sind, kann auch ein Dreifachstecker verwendet werden. Jedoch sind einzelne
Verbindungsstekker günstiger, weil diese leichter zu handhaben sind und verhältnismäßig
unempfindlich gegenüber Toleranzen in der Anordnung der Kontaktfahnen sind.
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Zur Umstellung der Steuerstromkreise der Schütze 2 und 3 ist ein Programmstecker
35 vorgesehen. Dieser ermöglicht es, zusammen mit den beschriebenen Verbindungssteckern
die Umstellung der Steuereinrichtung besonders rasch vorzunehmen. Ein Beispiel für
derartige Programmstecker zeigt die Fig. 4. Der Programmstecker 35 wirkt mit einem
Unterteil 36 zusammen, das 37 nicht näher dargestellte Kontaktbuchsenlßur die Kontaktstifte
40 des Programmsteckers 35 besitzen. Die zur Steuerung der Schütze benötigten Leitungen,
wozu die Anschlüsse der Magnetspulen der Schütze, die Verbindungen mit den Bedienungselementen
und Hilfsschaltern der Schütze gehören, sind an die Kontaktbuchsen des Unterteiles
36 angeschlossen. Damit die gewünschten funktionellen Verknüpfungen zwischen diesen
Leitungen zustandekommen, sind in Fig. 4 zwischen vier Paaren von Kontaktstiften
40 leitende Brücken 41 angeordnet. Durch Verwendung eines Programmsteckers mit anders
angeordneten Brücken kann eine andere funktionelle Verknüpfung der Steuerleitungen
erreicht werden.
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Das Unterteil 36 kann mittels der in den Ansätzen 42 vorgesehenen
Öffnungen 43 an einer Unterlage, z. B. einem der in das druckfeste Gehäuse eingesetzten
Rahmen, befestigt werden.
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Die Ansätze 42 sind noch mit je einer weiteren Öffnung 44 versehen,
in die ein Stift zur Halterung des Programmsteckers 35 eingreifen kann. Der Programmstecker
besitzt hierzu Augen 45 mit je einer Öffnung 46. In der Anzahl der Kontaktbuchsen
und der Kontaktstifte sowie der Gestaltung des Programmstekkers und des Unterteiles
sind beliebige Abwandlungen möglich.
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4 Ansprüche 4 Figuren