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Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung an der Einfahr-
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kontaktdurchführungsöffnung in der Schottwand einer Hochspannungsschaltzelle
mit zwei um jeweils eine Achse schwenkbaren Klappen, welche beim Einfahren der Einfahrkontakte
in den Sammelschienen- bzw. Kabelraum durch diese aufgestoßen und beim Ausfahren
durch eine Rückstellkraft wieder geschlossen werden, wobei die beiden im Schließzustand
gemeinsam die Durchführungsöffnung abdeckenden Klappen um im wesentlichen senkrecht
auf der Ebene der Durchführungsöffnung stehende Schwenkachsen entgegengesetzt aus
schwenkbar sind und eine Kontaktberührungsfläche aufweisen, durch deren Neigung
von den axial bewegten Einfahrkontakten beim Einfahren eine öffnungskraft auf die
Klappen ausgeübt wird.
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Derartige Klappenanordnungen dienen dazu, bei Hochspannungsschaltzellen
einen Lichtbogenschutz und Berührungssicherheit zu gewährleisten, wenn die Einfahrkontakte
ausgefahren sind.
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Eine Klappenanordnung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS
29 37 702 bekannt. Das Grundkonzept dieser bekannten Klappenanordnung ermöglicht
es, bei möglichst geringem Schwenkwinkel der Klappen eine möglichst große Durchtrittsöffnung
wahlweise freizugeben oder zu verschließen, wobei die Offnungskraft durch Kraftumlenkung
an einer schiefen Ebene aufgebracht wird und damit eine geringe axiale Baulänge
erreicht werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannte Klappenanordnung
einerseits in der Herstellung wesentlich zu vereinfachen und andererseits die Funktionssicherheit
weiter zu verbessern.
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Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß die die
Durchführungsöffnung abdeckenden Klappen jeweils von einer Hälfte eines zylindrischen
Topfes mit zumindest im wesentlichen ebener Bodenfläche gebildet sind, daß jede
der beiden Topfhälften
bodenseitig eine Steuernocke mit zur Topfmitte
hin abfallender, mit dem jeweiligen Einfahrkontakt zusammenwirkender Schleifbahn
aufweist, und daß die beiden Schleifbahnen im wesentlichen quer zur Klappen-Trennebene
verlaufen.
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Durch die Verwendung von Klappen nach Art eines zweiteiligen Topfes
ergibt sich im Vergleich zur bekannten Anordnung eine wesentliche Vereinfachung
in der Herstellung. Die Ausbildung von vorzugsweise rippenartigen Steuernocken an
der Klappenbodeninnenwand ist einerseits ohne Schwierigkeiten realisierbar, erbringt
andererseits aber die Möglichkeit, die für die Klappenöffnung wesentliche Schleifbahnschräge
optimal und unabhängig von der spnstigen Klappenausbildung zu wählen, so daß auf
diese Weise die geforderte Verbesserung der öffnungsfunktion ohne Schwierigkeiten
erreichbar ist. Die einwandfreie Betätigung der Klappenanordnung ist auch bei unterschiedlichen
Durchmessern von Einfahrkontakten gewährleistet.
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Um zu vermeiden, daß durch Hineingreifen in die Klappenanordnung sich
die Klappen öffnen und die Durchführungsöffnung freigeben, ist zwischen den Klappen
und ihrem ring- bzw. rohrstutzenförmigen Lagerungsteil vorzugsweise eine Verriegelung
vorgesehen, welche die Klappen im Schließzustand verriegelt und beim Einfahren der
Einfahrkontakte unwirksam gemacht wird. Nach einer vorteilhaften praktischen Ausführung
dieser Anordnung ist hierbei an jeder Klappe ein gegen die Kraft einer Feder axial
bewegliches Riegelorgan vorgesehen, welches im Schließzustand von innen hinter das
Lagerteil greift und entweder vom Einfahrkontakt oder von einem den Einfahrkontakt
umgebenden Isolierrohr beaufschlagbar ist.
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Das Riegelorgan ist nach einer bevorzugten Ausführungsform mit einer
zur Klappenmitte hin abfallenden Schrägfläche versehen und in einem Schlitz eines
an der jeweiligen Klappe vorgesehenen Führungsansatzes verschiebbar angebracht.
Durch die Schrägfläche wird sichergestellt, daß Einfahrkontakte bzw. Isolierrohre
unterschiedlichen
Durchmessers vor dem Auftreffen auf die Steuernocken
zwangsläufig die notwendige Entriegelung bewirken, an die sich dann unmittelbar
der Klappen-Offnungsvorgang anschließt.
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Von besonderem Vorteil ist ferner, daß dann, wenn beispielsweise eine
Klappe von Hand entriegelt und aufgeschwenkt wird, dieser Aufschwenkvorgang nur
über einen kleinen Teilbereich möglich ist, weil bereits nach einem kurzen Schwenkvorgang
das Lagerende der ausgeschwenkten Klappe gegen die andere Klappe stößt und blockiert
wird. Da die sich dabei ergebende oeffnung nur so groß ist, daß ein Durchstecken
einer Hand nicht möglich ist, ergibt sich ein zusätzlicher Sicherheitseffekt.
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Um die Klappenanordnung nach der Erfindung bereits vollständig funktionsfähig
vorfertigen und nach Belieben an Schottwänden anbringen zu können, werden die Klappen
an einem Haltering angebracht, welcher seinerseits in eine öffnung der Schottwand
einsetzbar ist. Der Halterand ist dabei zweckmäßigerweise mit einem axialen Rand
versehen, welcher im Schließzustand außen von den Rändern der halbtopfförmigen Klappen
überlappt wird. Sowohl der Haltering als auch die Klappen werden vorteilhafterweise
als Gießharzteile hergestellt.
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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, und Fig.
2 einen Schnitt entsprechend er Linie A-B in Fig. 1.
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Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, wird der Haltering 20
einer erfindungsgemäßen Klappenanordnung in einer kreisförmigen
öffnung
innerhalb der Schottwand 26 einer Hochspannungszelle mittels eines Ringflansches
31 befestigt.
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Auf der in Fig. 2 rechten Seite der Schottwand 26 befindet sich ein
im einzelnen nicht dargestellter Fahrwagen, an dem die gestrichelt angedeuteten
Einfahrkontakte 16 angeordnet sind. Diese Einfahrkontakte 16 können von einem ebenfalls
mit dem Fahrwagen verfahrbaren Isolierrohr 24 umgeben sein.
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Die auf der entgegengesetzten Seite der Schottwand 26 befindlichen
Gegenkontakte sind in Fig. 2 nicht dargestellt.
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Der Haltering 20 weist innen die eigentliche Durchführungsöffnung
12 auf, welche durch zwei zusammen eine topfförmige Abschlußwand bildende Klappen
11a, 11b in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise verschließbar ist. Die Klappen
11a, 11b sind gemäß Fig. 1 um senkrecht auf der Ebene der Öffnung 12 stehende, diametral
gegenüberliegend an dem Flansch 31 des Halterings 20 angeordnete Schwenkachsen 13a,
13b schwenkbar.
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Nach Fig. 2 erstreckt sich von dem Flansch 31 in das Befestigungsende
der Klappe 11b ein Bolzen 19. Zwischen dem Flansch 31 und der Klappe 11b ist um
den Bolzen 19 herum eine Drehfeder 18 angeordnet, welche die Klappe 11b in Schließrichtung
vorspannt.
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Die Drehlagerung der Klappe 11a bezüglich der Schwenkachse 13a ist
in entsprechender Weise ausgebildet.
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Nach Fig. 1 sind die Berührungsflächen 17 der beiden Klappen 11a,
11b im Schließzustand von der jeweiligen Schwenkachse 13a bzw.
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13b ausgehend bis zur Mitte konkav und anschließend konvex gekrümmt.
Die Krümmung ist dabei derart gewählt, daß in der Öffnungsstellung der Klappen 11a,
11b, welche in Fig. 1 strichpunktiert veranschaulicht ist, die konkaven Berührungssenden
17 mit dem Rand der Öffnung 12 im wesentlichen 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 11a, 11b zwischen Offnungs- und Schließlage erzielt.
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Der Haltering 20 weist einen in Richtung der Klappen 11a, 11b axial
vorspringenden Rand 29 auf, welcher von den Klappenrändern übergriffen wird, so
daß sich eine exakte Abdichtung zwischen dem Haltering 20 und den Klappen 11a, 11b
ergibt. Die einander zugewandten Ränder der beiden Klappen sind so ausgebildet,
daß sie sich im Schließzustand überlappen, was wiederum eine einwandfreie Abdichtung
gewährleistet.
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Jede der beiden halbtopfförmigen Klappen 11a, lib ist bodenseitig
mit einem Steuernocken 15a, 15b versehen, welcher vorzugsweise integral angeformt
ist. Diese Steuernocken 15a, 15b weisen jeweils eine zur Topfmitte hin abfallende,
mit dem jeweiligen Einfahrkontakt 16 zusammenwirkende Schrägfläche auf, die mit
dem Topfboden 11c einen spitzen Winkel einschließt. Die Neigung, bzw.
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der Verlauf der Neigung dieser Schleifbahn wird so gewählt, daß eine
reibungslose und sichere Öffnung der Klappenanordnung auch bei unterschiedlichen
Durchmessern der Einfahrkontakte sichergestellt ist.
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Wie Fig. 2 zeigt, kann die Schleifbahn zu diesem Zweck auch gekrümmt,
bzw. mit zunehmender Steigung ausgebildet sein.
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Fig. 1 läßt erkennen, daß die an den Nocken 15a, 15b ausgebildeten
Schleifbahnen im wesentlichen quer zur Trennebene der Klappen 11a, 11b verlaufen,
bzw. mit dieser Trennebene einen Winkel im Bereich von 70 bis 900 einschließen.
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Um eine eindeutige Schließstellung der Klappenanordnung zu gewährleisten
und zu verhindern, daß durch ein einfaches Hineingreifen in die Klappenanordnung
ein Öffnen der Klappen erfolgen kann, ist jeder der beiden Klappen 11a, 11b ein
Riegelorgan 23 zugeordnet, das in einem Block 27, der vorzugsweise einteilig mit
der
Klappe ausgebildet ist, axial verschiebbar geführt ist.
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Dieses Riegelorgan 23 steht unter der Vorspannung einer Feder 22 und
greift im geschlossenen Zustand der Klappenanordnung hinter den vorstehenden Rand
29 des Halterings 20, so daß eine Öffnung der jeweiligen Klappe nur dann möglich
ist, wenn diese Verriegelung durch Verschieben des Riegelorgans 23 in Richtung des
Bodens der Klappe aufgehoben wird.
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Das Riegelorgan 21 besitzt eine zur Mitte der Klappenanordnung hin
abfallende Schrägfläche und ist außerdem in einem Schlitz 28 des Aufnahmeblocks
27 geführt, so daß ein Verdrehen verhindert wird.
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Durch die Schrägfläche des Verriegelungsorgans wird erreicht, daß
der Entriegelungsvorgang mittels Einfahrkontakten 16 oder Isolierhilfen 24 unterschiedlicher
Durchmesser ohne Schwierigkeiten erreichbar ist.
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Die erfindungsgemäße Klappenanordnung arbeitet wie folgt: Werden aus
der Position gemäß Fig. 2 die Einfahrkontakte 16, bzw. die Isolierhülse 24 in Richtung
auf den hinter der Bodenwand 11 der Klappenanordnung liegenden Gegenkontakt verschoben,
so drückt zunächst das Isolierrohr 24 gegen die Riegelorgane 21 und bringt diese
entgegen der Kraft der Feder 22 außer Eingriff mit dem Ringansatz 29 des Halterings
20. Hierdurch wird die zwischen den Klappen 11a, 11b und dem Haltering 20 bestehende
Verriegelung aufgehoben. Anschließend treffen die Einfahrkontakte 16-auf die Schleifbahnen
der Steuernocksn 15a, 15b, wodurch auf die Klappen lla, lib eine radial nach außen
gerichtete Öffnungskraft ausgeübt wird. Diese Klappen können sich nunmehr entgegen
der Kraft der Drehfedern 18 nach außen bewegen, wodurch sukzessive die Durchtrittsöffnung
12 freigegeben wird. Die maximale Ausschwenkstellung der beiden Klappen 11a, lib
ist in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet. In dieser Position kann auch das Isolierrohr
24 vollständig durch die Öffnung 12 treten und die erforderliche elektrische Verbindung
zwischen den Einfahrkontakten 16 und den jeweiligen Gegenkontakten stattfinden.
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Beim Zurückziehen der Einfahrkontakte 16 spielen sich die geschilderten
Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab, so daß dann, wenn die Einfahrkontakte 16
wieder die in Fig. 2 angedeutete Position einnehmen, eine sichere Verriegelung der
Klappenanordnung erreicht ist.