DE2937702C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung an der Ein­ fahrkontaktdurchführungsöffnung in der Schottwand einer Hochspannungssschaltzelle nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Eine derartige Klappenanordnung ist aus der GB 2 24 388 bekannt. Diese Klappenanordnung besitzt einen aus Hebeln und Betätigungsstangen bestehenden Betätigungsmechanismus, der zum Öffnen und Schließen der Klappen dient. Werden die Kontakte eingefahren, so greift ein mit einer schrägen Kante versehener Stift in eine Öffnung in der Schottwand ein und verschiebt mit zunehmendem Eindringen einen hinter dieser Öffnung angeordneten Hebel quer zur Eindringrichtung. Dieses Verschieben des Hebels wirkt auf den Betätigungsmechanismus derart, daß die Klappen aufgeschwenkt werden und die Ein­ fahrkontaktdurchführungsöffnung freigegeben wird. Beim Aus­ fahren der Einfahrkontakte wird auch der Stift aus seiner Öffnung herausgezogen und der Hebel wird über eine Zugfeder wieder in seine ursprüngliche Position zurückbewegt, wodurch über den Betätigungsmechanismus die Klappen wieder geschlossen werden.

Diese mechanische Konstruktion der Klappenanordnung ist nicht nur konstruktiv sehr aufwendig, sondern durch die vielen not­ wendigen Hebel, Gelenke und Gestänge auch störungsanfällig. Darüberhinaus muß in der Nähe der Kontakte eine Öffnung in der Schottwand zur Einführung des Stiftes vorge­ sehen sein, die nicht verschließbar ist. Hierdurch entsteht eine Gefahrenquelle, da unter Umständen durch diese Öffnung Fremdkörper eindringen können, die innerhalb des Kabelraums Kurzschlüsse bewirken können.

Aus der DE-OS 14 90 305 ist eine Klappenanordnung bekannt, die aus zwei um eine Achse quer zur Einfahrrichtung schwenk­ baren Klappen besteht. Die Einfahrkontaktdurchführungsöffnung ist hierbei rechteckig und die Klappen berühren sich in ihrer geschlossenen Stellung entlang einer Linie, die parallel zu den Schwenkachsen ist. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß beim Aufschwenken der Klappen um die senkrecht zur Ein­ führöffnung stehenden Schwenkachsen die Klappen in den Kabel­ raum hineinfahren, so daß dieser Einfahrweg zusätzlich zum Ab­ stand der Schottwand von den im Kabelraum angeordneten Kontakten berücksichtigt werden muß, was zu einem erhöhten Bauvolumen führt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klappenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die kompakt ausgebildet ist, einen geringen not­ wendigen Schwenkwinkel der Klappen aufweist, mit minimalem Aufwand herstellbar ist, betriebsicher arbeitet und im Falle eines auftretenden Störlichtbogens eine erhöhte Schließkraft der Klappen aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die schräg verlaufende Kontaktberührungsfläche wird eine einfache und betriebssichere Betätigung der Klappen erzielt, wobei durch das Auftreffen der Einfahrkontakte auf die Neigung der Kontaktberührungsfläche eine Öffnungskraft auf die Klappen ausgeübt wird. Hierdurch wird in besonders vorteilhafter Weise eine geringe axiale Baulänge der Klappenanordnung erzielt und die Verwendung eines aufwendigen und fehleranfälligen Be­ tätigungsgestänges vermieden.

Besonders zweckmäßig für eine günstige Lagerhaltung und einen geringen Herstellungsaufwand ist es, wenn beide Klappen iden­ tisch ausgebildet sind und im Schließzustand jeweils eine Hälfte der Öffnung abdecken. Vorteilhafterweise befinden sich dabei die Schwenkachsen an diametral gegenüberliegenden Stellen eines Lagerteils für die Klappen. Die Schwenkachsen sollen dabei gleichen radialen Abstand von der Öffnungsachse haben.

Eine besonders vorteilhafte bauliche Ausgestaltung kennzeich­ net sich dadurch, daß beide Klappen zusammen im wesentlichen die Form eines Hohlkegels haben. Die konische Innenfläche des Hohlkegels dient dabei als Schrägfläche für die Beaufschlagung durch den Einfahrkontakt oder mit diesem verfahrbare Teile.

Um den Schwenkwinkel der beiden Klappen minimal zu machen, ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Berührungsränder der beiden Klappen in der Projektion auf die Ebene der Durchführungsöffnung von der zu­ geordneten Schwenkachse ausgehend bis zur Mitte konkav und anschließend konvex gekrümmt sind. Die Krümmung der Berührungs­ ränder soll dabei im wesentlichen gleich der Krümmung am Rande der Durchführungsöffnung sein. Wird jetzt noch dafür gesorgt, daß die Schwenkachse jeder Klappe so liegt, daß beim Ausschwenken jeder Klappe der konkav gekrümmte Randteil genau in Ausrichtung mit dem Kreisrand der Durchführungsöffnung kommt, so ist die Durchführungsöffnung im Augenblick dieser Aus­ richtung vollständig durch die betreffende Klappe freigegeben. Der Schwenkwinkel der Klappe wird hierdurch auf den Betrag zwischen der Schließstellung und der Ausrichtung des konkaven Randes mit dem Rand der Durchführungsöffnung begrenzt. Bei Erreichen dieser Ausrichtung befindet sich der konvex gekrümmte Teil bereits sicher außerhalb der Durchführungsöffnung.

Die Klappen sind zweckmäßigerweise durch Drehfedern auf ihre Schließlage zu vorgespannt. Durch diese Ausbildung werden die Klappen beim Zurückfahren des die Einfahrkontakte tragenden Fahrwagens automatisch wieder in ihre Schließstellung überführt.

Von besonderem Vorteil ist es, daß bei Störlichtbogen die Klappen nicht geöffnet, sondern eher zusammengedrückt werden.

Um die durch die erfindungsgemäße Klappenanordnung herbeige­ führte Abdichtung zwischen den beiden Kontakträumen zu ver­ bessern, sollen die Ränder der beiden Klappen sich im Schließzu­ stand überlappen. Dies kann beispielsweise durch eine gekröpfte Ausbildung der Trennfuge verwirklicht werden.

Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn jeweils der konvex gekrümmte Rand den konkav gekrümmten Rand überlappt. Dies trägt zur Schaffung eines minimalen Schwenkbereichs jeder Klappe bei maximaler Größe der Durchführungsöffnung bei.

Die Schwenkachsen sind vorzugsweise durch Bolzen gebildet, wobei Bolzen und Drehfedern von Kunststoff umhüllt sein sollen.

Um zu vermeiden, daß durch Hineingreifen in die Klappenanordnung sich die Klappen öffnen und die Durchführungsöffnung freigeben, ist zwischen den Klappen und ihrem Lagerteil vorzugsweise eine Verriegelung vorgesehen, welche die Klappen im Schließzustand verriegelt und beim Einfahren der Einfahrkontakte unwirksam gemacht wird. Nach einer vorteilhaften praktischen Ausführung ist hierbei an jeder Klappe ein gegen die Kraft einer Feder axial beweglicher Riegelstift vorgesehen, welcher im Schließzustand von innen hinter das Lagerteil greift und von einem den Ein­ fahrkontakt umhüllenden Isolierrohr beaufschlagbar ist.

Um die erfindungsgemäße Klappenanordnung bereits vollständig funktions­ fähig vorfertigen und nach Belieben an Schottwänden anbringen zu kön­ nen, soll das die Klappen tragende Lagerteil durch einen Haltering gebildet sein, welcher seinerseits in eine Öffnung der Schottwand einsetzbar ist. Der Haltering weist hierbei zweckmäßigerweise einen axialen Rand auf, welcher im Schließzustand außen von den Rändern der Klappen überlappt ist.

Sowohl der Haltering als auch die Klappen werden erfindungs­ gemäß vorteilhafterweise als Gießharzteil hergestellt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klappenanordnung in Richtung des Einfahrkontaktes,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1.

Nach Fig. 2 ist der Haltering 20 einer erfindungsgemäßen Klappenanordnung in einer kreisförmigen Öffnung 25 innerhalb der Schottwand 26 einer Hochspannungsschaltzelle angebracht. Mittels eines Ringflansches 31, darin angebrachter Befesti­ gungsbohrungen 32 und nicht dargestellter Befestigungsbolzen ist der Haltering 20 an der Schottwand 26 befestigt. Auf der in Fig. 2 rechten Seite der Schottwand 26 findet sich der nicht im einzelnen dargestellte Fahrwagen, an dem die nur gestrichelt angedeuteten Einfahrkontakte 16 angeordnet sind. Die Einfahrkontakte 16 können von einem ebenfalls mit dem Fahrwagen verfahrbaren Isolierrohr 24 umgeben sein.

Der auf der entgegengesetzten Seite der Schottwand 26 be­ findliche Gegenkontakt 33 ist in Fig. 2 ebenfalls nur gestrichelt angedeutet.

Der Haltering 20 weist innen die eigentliche Durchführungs­ öffnung 12 auf, welche durch zwei insgesamt einen Hohlkegel bildende Klappen 11 a, 11 b in der aus der Zeichnung ersicht­ lichen Weise verschließbar ist. Die Klappen 11 a, 11 b sind gemäß Fig. 1 um senkrecht auf der Ebene der Durchführungsöffnung 12 stehende, diametral gegenüberliegend an dem Ringflansch 31 des Halterings 20 angeordnete Schwenkachsen 13 a, 13 b schwenkbar.

Nach Fig. 3 erstreckt sich von dem Ringflansch 31 in das Befestigungsende der Klappe 11 b ein Bolzen 19. Zwischen dem Ringflansch 31 und der Klappe 11 b ist um den Bolzen 19 herum eine Drehfeder 18 angeordnet, welche die Klappe 11 b in Schließrichtung vorspannt. Die Drehlagerung der Klappe 11 a bezüglich der Schwenkachse 13 a ist in genau gleicher Weise ausgebildet.

Die Achse 14 der Öffnung 12 durchstößt die beiden Klappen 11 a, 11 b im Bereich der Spitze des von ihnen gebildeten Hohlkegels.

Aufgrund der hohlkegelförmigen Ausbildung der beiden Klappen 11 a, 11 b weisen diese auf ihrer Innenseite Kontakt­ berührungsflächen 15 a, 15 b auf, welche mit dem eingefahrenen Einfahrkontakt 16 in Eingriff treten können. Wesentlich für die Funktion ist, daß die Kontaktberührungsflächen 15 a, 15 b einen Winkel α mit der Öffnungsachse einschließen, welcher in der Größenordnung von 45° liegt, um einerseits eine optimale Kraftumlenkung und andererseits einen großen Schwenkbereich zu gewährleisten.

Nach Fig. 1 sind die Berührungsränder 17 der beiden Klappen 11 a, 11 b im Schließzustand von der jeweiligen Schwenkachse 13 a bzw. 13 b ausgehend bis zur Öffnungsachse 14 konkav und an­ schließend konvex gekrümmt. Die Krümmung ist dabei derart, daß in der Öffnungsstellung der Klappen 11 a, 11 b, welche in Fig. 1 strichpunktiert veranschaulicht ist, die kon­ kaven Berührungsränder 17 mit dem Rand der Durchführungsöffnung 12 fluchten. Wie aus dem Vergleich der Klappenstellung in der Schließ- bzw. der Öffnungslage in Fig. 1 hervorgeht, wird aufgrund dieser speziellen Ausbildung ein minimaler Schwenkwinkel der Klappen 11 a, 11 b zwischen Öffnungs- und Schließlage erzielt.

Damit nicht durch Hineingreifen in die Klappenanordnung von rechts in Fig. 2 eine Öffnung der Klappen 11 a, 11 b erfolgen kann, ist für jede Klappe eine Verriegelung 21 vorgesehen, welche aus einem in der jeweiligen Klappe axial verschiebbar angeordneten Riegelstift 23 und einer ihn beaufschlagenden Feder 22 besteht. Durch einen Schlitz 28 im Material der betreffenden Klappe 11 a bzw. 11 b er­ streckt sich ein Führungsstift 27. Hierdurch wird eine exakte Axialführung des Riegelstiftes 23 und dessen Wegbe­ grenzung gewährleistet.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist die Verriege­ lung 21 im äußersten Randbereich jeder Klappe 11 a bzw. 11 b angeordnet. Nach Fig. 1 hat sie winkelmäßig einen Abstand von etwa 90° von den Schwenkachsen 13 a bzw. 13 b. Die radiale Anordnung des Riegelstiftes 23 ist so, daß er beim Einfahren der Einfahrkontakte 16 mit dem Isolierrohr 24 in Eingriff kommen kann.

Der Haltering 20 weist außerdem einen in Richtung der Klappen 11 a, 11 b axial vorspringenden Rand 29 auf, welcher von einem axialen Fortsatz 30 am äußeren Rande der Klappen 11 a, 11 b übergriffen wird. Hierdurch wird auch an dieser Stelle eine exakte Abdichtung zwischen dem Haltering 20 und den Klappen 11 d, 11 b geschaffen.

Die erfindungsgemäße Klappenanordnung arbeitet wie folgt:

Werden aus der Position von Fig. 2 die Einfahrkontakte 16 in Richtung auf den Gegenkontakt 33 verschoben, so drückt zunächst das Isolierrohr 24 die Riegelstifte 23 gegen die Kraft der Feder 22 zurück. Hierdurch kommen die Riegel­ stifte 23 außer Eingriff mit der Innenwand des Halteringes 20. Hierdurch wird die zwischen diesen beiden Teilen bis dahin vorhandene Verriegelung aufgehoben. Anschließend kommen dann das Isolierrohr 24 oder die Einfahrkontakte 16 in Eingriff mit den schrägen Kontaktberührungsflächen 15 a, 15 b, wodurch eine radial nach außen gerichtete Öffnungs­ kraft auf die Klappen 11 a, 11 b ausgeübt wird. Diese können sich nunmehr entgegen der Kraft der Drehfedern 18 nach außen bewegen, wodurch sukzessive die Durchtrittsöffnung 12 frei­ gegeben wird. Die maximale Ausschwenkstellung der beiden Klappen 11 a, 11 b ist in Fig. 1 strichpunktiert wiederge­ geben. In dieser Position kann das Isolierrohr 24 voll­ ständig aus der Durchtrittsöffnung 12 austreten, und die Kontakte 16, 33 können in Eingriff treten.

Claims (14)

1. Klappenanordnung an der Einfahrkontaktdurchführungsöffnung in der Schottwand einer Hochspannungsschaltzelle mit zwei um jeweils eine Achse schwenkbaren Klappen, welche beim Einfahren der Einfahrkontakte in den Sammelschienen- bzw. Kabelraum geöffnet und beim Ausfahren durch eine Rückstell­ kraft wieder geschlossen werden, bei der die beiden im Schließzustand gemeinsam die Durchführungsöffnung abdecken­ den Klappen um im wesentlichen senkrecht auf der Ebene der Durchführungsöffnung stehende Schwenkachsen entgegengesetzt ausschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (11 a, 11 b) eine schräg zur Öffnungsachse (14) verlaufende Kontaktberührungsfläche (15 a, 15 b) aufweisen, durch deren Neigung von den axial bewegten Einfahrkontakten (16) beim Einfahren eine Öffnungskraft auf die Klappen (11 a, 11 b) ausgeübt wird.

2. Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Klappen (11 a, 11 b) identisch ausgebildet sind und im Schließzustand jeweils eine Hälfte der Durchführungsöffnung (12) abdecken, wobei die Schwenk­ achsen (13 a, 13 b) gleichen radialen Abstand von der Öff­ nungsachse (14) haben.

3. Klappenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Klappen (11 a, 11 b) zusammen im wesentlichen die Form eines Hohlkegels haben.

4. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (11 a, 11 b) an einem Lagerteil angelenkt sind, wobei sich die Schwenkachsen (13 a, 13 b) an diametral gegenüberliegenden Stellen des Lagerteils befinden.

5. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungs­ ränder (17) der beiden Klappen (11 a, 11 b) in der Projektion auf die Ebene der Durchführungsöffnung (12) von der zuge­ ordneten Schwenkachse (13 a, 13 b) ausgehend bis etwa zur Mitte (18) konkav und anschließend konvex gekrümmt sind.

6. Klappenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krümmung der Berührungsränder (17) im wesentlichen gleich der Krümmung am Rande der Durchführungsöffnung (12) ist.

7. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (11 a, 11 b) durch Drehfedern (18) auf ihre Schließlage zu vorgespannt sind.

8. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der beiden Klappen (11 a, 11 b) sich im Schließzustand über­ lappen.

9. Klappenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils der konvex gekrümmte Rand den konkav gekrümmten Rand überlappt.

10. Klappenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkachsen (13 a, 13 b) bildenden Bolzen (19) und die Drehfedern (18) von Kunststoff umhüllt sind.

11. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Klappen (11 a, 11 b) und ihrem Lagerteil eine Verriegelung (21) vorgesehen ist, welche die Klappen (11 a, 11 b) im Schließzustand verriegelt und beim Einfahren der Einfahr­ kontakte (16) unwirksam gemacht wird.

12. Klappenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jeder Klappe (11 a, 11 b) ein gegen die Kraft einer Feder (22) axial beweglicher Riegelstift (23) vorgesehen ist, welcher im Schließzustand von innen hinter das Lagerteil greift und von einem mit dem Einfahr­ kontakt (16) vorschiebbaren Isolier-Rohr (24) beaufschlag­ bar ist.

13. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil durch einen Haltering (20) gebildet ist, welcher seinerseits in eine Öffnung (25) der Schottwand (26) einsetzbar ist.

14. Klappenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Haltering (20) einen axialen Rand (29) aufweist, welcher im Schließzustand außen von den Klappen (11 a, 11 b) überlappt ist.