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Vorrichtung zum gegenseitigen Verriegeln der Antriebe
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zweier elektrischer Trennschalter Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
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Aus der DE-AS 1 233 467 ist eine Verriegelungseinrichtung für mehrere
miteinander zusammenarbeitende Schalter mit Druckluftantrieb beschrieben, die sich
auch für druckluftangetriebene Trennschalter eignen soll.
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Diese pneumatische Verriegelung eignet sich naturgemäss nicht für
die Verriegelung von elektromotorischen (und damit elektromechanischen) und/oder
manuellen (und somit manuell-mechanischen) Antrieben.
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Dafür eignet sich zwar eine mechanische Verriegelung eines Schaltgestänges
mit sich drehenden Schaltwellen wie im DE-GM 77 16 990 vorgeschlagen, bei welcher
sich gegenseitig formschlüssig verriegelnde Kreisscheiben mit Kreisausschnitten
vorgesehen sind. Diese Scheiben müssen aber bei einigem Wellenabstand gross und
massig ausgeführt werden, welcher Nachteil mit zunehmender Distanz der Schaltwellen
naturgemäss grösser wird.
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Trennschalter können vorteilhaft mit elektromotorisch und/oder manuell
antreibbaren Antrieben ausgestattet werden, welche eine Schraubenspindel und eine
darauf laufende Wandermutter aufweisen. Zwar kann man an sich bekannte elektrische
Verriegelungen der Elektromotoren auch bei solchen Schalterantrieben vorsehen, diese
nützen aber bei Handantrieb nichts und sind zudem auch sonst nicht immer sicher.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine wirtschaftlich
vorteilhafte und zuverlässige gegenseitige Verriegelungsvorrichtung zweier derartiger
Trennschalterantriebe zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Wie man ohne weiteres erkennt, ist dieslVerriegelungsvorrichtung
durch ihren rein mechanischen Aufbau ganz davon unabhängig, ob man mit einem Elektromotor
oder von Hand, z.B. mit einer Kurbel, den betreffenden Schalter antreiben will.
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Sobald eine Wandermutter aus der Aus-Stellung herausbewegt wird,
wird nämlich die zugehörige Kulisse bewegt, wodurch sie auch die andere Kulisse
mitbewegt, was wiederum zum Arretieren des Antriebs des anderen Schalters führt.
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Die Kulissen können durch beliebige mechanische Mittel wie Gestänge,
Hebelwerk, Bowdenzug etc. verbunden sein.
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Es ist somit nur dann möglich1 einen Antrieb anzulassen, wenn sich
der andere Antrieb in der Aus-Stellung befindet. Dadurch wird zuverlässig vermeidbar,
dass bei einem ganz oder teilweise geschlosenen Schalter der andere Schalter seine
Aus-Stellung verlassen kann. Dies ist bei den verschiedensten Irennerkombinationen
wichtig, wie z.B. bei einer Kombination mit einem Erdungs-Trenner.
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Im Gegensatz zu Leistungsschaltern kann man Trennschalter, d.h. Trenner,
in der Regel langsam bewegen, wozu sich die Antriebsart mit Schraubenspindel, Wandermutter
und einer über einen Schwenkhebel von der Wandermutter angetriebenen Schaltwelle
sehr gut und wirtschaftlich bewährt hat. Diese Antriebe lassen sich nun nach der
Erfindung vorteilhaft sicher und wirtschaftlich gegenseitig mechanisch verriegeln.
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Die Kulissen sind vorzugsweise mit einer Schwingaufhängung versehen,
was gegenüber reinen Schiebekulissen den Vorzug hat, dass auf einfache präzise Weise
eine zweidimensionale Bewegung bestimmbar ist. Diese Bewegungsart ist bei drei Kulissenstellungen
(Aus-, Ein- und
Arretier-Stellung) besser als eine eindimensionale
Schiebebewegung.
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Die Schwingaufhängung lässt sich vorteilhaft durch Parallelogramm-Schwinghebel
lösen. Man kann gewünschtenfalls auch weitere Führungsorgane vorsehen, z.B. Gleitführungen.
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Es ist vorteilhaft, wenn in jedem Antrieb eine durch die zugehörige
Kulisse betätigbare Arretierung vorgesehen ist, die vorzugsweise gegen eine Feder
lösbar ist, so dass sie bei Defekt der Löseorgane unter Federwirkung einrasten kann.
Es ist dabei weiter vorteilhaft, wenn durch einen verstellbaren Anschlag (z.B. eine
Stellschraube) das Zusammenwirken der Kulisse mit der Arretierung präzis einstellbar
ist.
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Die Arretierung kann vorteilhaft einen Teil haben, der auf einer
zum Antrieb gehörenden Welle drehfest sitzt, in welchen ein am naturgemäss vorhandenen
Gehäuse des Antriebes drehfest geführter Arretierungsteil formschlüssig angreift.
Letzterer ist vorteilhaft gegen die genannte Feder durch die Kulisse beweglich.
Dabei kann der bewegliche Teil zusätzlich.auf der Welle geführt sein, so dass das
Ineinandergreifen der Teile absolut gesichert ist.
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Jede Kulisse hat vorzugsweise einen Ein-Stellungs-Abschnitt, der
parallel zur Schraubenspindel verläuft und an dem die Wandermutter angreift, wenn
sie sich ausserhalb der Aus-Stellung und somit die Kulisse in der Ein-Stellung befindet.
Aus der Aus-Stellung in die Ein-Stellung kann die Kulisse durch eine Schrägung übergeführt
werden, an der die Wandermutter angreift, wenn der Antrieb anläuft. Nun kann aber
neben der besagten Arretierung auch dadurch eine zusätzliche Sicherheit geschaffen
werden, dass man eine Nase an der Kulisse vorsieht, welche der Wandermutter den
Weg versperrt, wenn die Kulisse duFch die andere Kulisse in die Arretier-Stellung
gebracht wurde.
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Es wurde somit gezeigt, wie auf einfache Weise mit geringem wirtschaftlichen
Aufwand eine mechanische zuverlässige gegenseitige Verriegelung zweier geschilderter
Trennschalterantriebe möglich ist, die von einer allenfalls zusätzlichen elektrischen
Verriegelung unabhängig anzusprechen vermag.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schematischen Zeichnung
beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 zwei miteinander mechanisch verriegelbare
Schalterantriebe in fragmentarer Schemadarstellung in der Aus-Stellung beider Antriebe,
und Fig. 2 eine der Fig. 1 weitgehend entsprechende Schemadarstellung, bei der jedoch
der eine Antrieb in der Ein- und der andere in der Arretier-Stellung ist.
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Die beiden Antriebe 1 bzw. 2 haben je ein Gehäuse 10 bzw. 20 in dem
ein Antriebsmotor 11 bzw. 21 mit Getriebe 12 bzw. 22 und eine Schraubenspindel 13
bzw. 23 sowie eine damit über das Getriebe 12 bzw. 22 wirkverbundene Hilfswelle
14 bzw. 24 gelagert sind.
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Ferner ist am Gehäuse 10 bzw. 20 zur linearen Bewegung eine auf der
Schraubenspindel 13 bzw. 23 laufende Wandermutter 15 bzw. 25 und der drehfeste Arretierteil
16 bzw. 26 geführt. Letzterer steht dabei unter der Wirkung einer Feder 17 bzw.
27.
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Ausserdem sind am Gehäuse 10 bzw. 20 die Parallel-Hebel 18 bzw. 28
gelagert, an denen die Schwingkulissen 19 bzw. 29 angelenkt sind.
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Jede der Wandermutter 15 bzw. 25 kann unter gewissen Voraussetzungen
über einen strichpunktiert angedeuteten Schwenkhebel 150 bzw. 250 eine ebenfalls
strichpunktierte Schalterwelle 151 bzw. 251 und eine der Schwingkulissen 19 bzw.
29 direkt betätigen, wobei sie über das Gestänge
die andere Schwingkulisse
29 bzw. 19 mitnimmt.
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An jeder Schwingkulisse 19 bzw. 29 ist eine langeneinstellbare Stellschraube
190 bzw. 290 vorgesehen, durch welche sie auf den am Gehäuse 10 bzw. 20 drehfesten
Arretierungsteil 16 bzw. 26 einwirkt, so dass der mit der Hilfswelle 14 bzw. 24
verbundene andere Arretierungsteil 140 bzw. 240 in Abhängigkeit von der Stellung
der Schwingkulisse 19 bzw. 29 frei oder blockiert ist, was auch das Freisein bzw.
Blockiertsein des betreffenden Antriebes 10 bzw. 20 zur Folge hat.
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Jede Schwingkulisse 19 bzw. 29 hat einen zur zugehörigen Schraubenspindel
13 bzw. 23 parallelen Ein-Stellungs-Abschnitt 191 bzw. 291 und einen dazu schräg
verlaufenden Anlaufabschnitt 192 bzw. 292, welcher aus der Zone 193 bzw. 293 in
den besagten Parallelabschnitt 191 bzw. 291 überleitet. In der Zone 193 bzw. 293
ist eine Arretierfläche 194 bzw. 294 als zusätzliche Antriebsarretierung vorgesehen,
deren Wirkungsweise man in Fig. 2 in der oberen Hälfte erkennt, wo die Arretierungsfläche
294 der Wandermutter 15 den Weg versperrt.
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Die gezeichnete Vorrichtung funktioniert wie folgt: Wird die Schraubenspindel
13 oder 23 durch den Motor 11 oder 21 bzw. durch die Kurbel 110 bzw. 210 in Drehung
versetzt, so entfernt sich die zugehörige Wandermutter 15 oder 25 aus ihrer in der
Fig. 1 gezeichneten Aus-Stellung, wodurch sie die zugehörige Schwingkulisse 19 oder
29 und -über das Gestänge 30 auch die andere Schwingkulisse 29 oder 19 bewegt. Letzteres
hat zur Folge, dass die drehfesten Arretierungsteile 16 und 26 mitbewegt werden,
so dass der zur über das Gestänge 30 bewegten Schwingkulisse 29 oder 19 Antrieb
2 bzw. 1 arretiert wird.
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Dies sei anhand der Fig. 2 verdeutlicht, wo davon ausgegangen wird,
dass der Motor 21 und/oder die Kurbel 210 die Schraubenspindel 29 zu drehen begann,
wodurch die Wandermutter 25 aus der Zone 293 über die Anlauffläche 292 auf die Parallelfläche
291 der Schwingkulisse
29 gelangte und dabei die Schwingkulisse
29 aus der in Fig. 1 gezeichneten Aus-Stellung in die in Fig. 2 gezeichnete Ein-Stellung
überführte. Die zugehörige Stellschraube 290 hat dabei den drehfesten Arretierteil
26 noch weiter in die gelöste Stellung der Arretierung 26, 240 gedrückt, so dass
der Antrieb 2 frei bleibt.
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Die Schwingkulisse 29 hat aber über das Gestänge 30 auch die Schwingkulisse
19 des Antriebs 1 aus deren in Fig. 1 gezeichneten Aus-Stellung herausbewegt und
in die Arretierstellung gemäss Fig. 2 übergeführt. Dabei wurde die Stellschraube
L90 zurückgezogen, so dass die Feder 17 den drehfesten Arretierteil 16 vorschieben
konnte und er in den Arretierteil 140 der Hilfswelle 14 eingreift, wodurch der Antrieb
1 blockiert ist. Der Antrieb 1 ist hilfsweise auch durch die Anschlagfläche 194
blockiert, die der Wandermutter 15 den Weg versperrt.
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Erst wenn die Wandermutter 25 in ihre in Fig. 1 gezeichnete Aus-Stellung
zurückgekehrt ist, kann der Antrieb 1 wirksam werden. Es ist somit ausgeschlossen,
dass beide Antriebe anlaufen, da der zuerst anlaufende Antrieb in der geschilderten
Weise den anderen Antrieb mechanisch blockiert.
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Somit ist durch einfachste Mittel und einfache mechanische Uebertragung
auch auf grössere Strecken eine wirksame mechanische Verriegelung zweier Antriebe
von Trennschaltern verwirklicht.