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Notausschalter für elektrisch steuerbare
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Untertage-Bergbaumäschinen Die Erfindung betrifft einen Notausschalter
für elektrisch steuerbare Untertage-Bergbaumaschinen, bestehend aus einem an einem
Kabelkasten oder dergleichen anbringbaren Gehäuse, in dem ein durch Drücken betätigbarer
elektrischer Trennschalter und ein,auf den Trennschalter einwirkender Betätigungsstößel
angeordnet sind, der längsverschiebbar in einer schlagwettergeschützt ausgeführten
Gehäuse führung gelagert ist und sich in einer in das Gehäuse gegen eine Federkraft
eingedrückten Stellung selbsttätig verriegelt.
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Um insbesondere Untertage-Förderbänder auch in einer Entfernung vom
Steuerstand an einer entlang dem Förderband verlaufenden elektrischen Steuerleitung
abschalten zu können, sind sogenannte Stillsetzschalter gebräuchlich, die in ihrem
Gehäuse einen schlagwettergeschützt eingegossenen elektrischen Trennschalter enthalten,
von dem ein Einschaltstößel aus dem Gehäuse herausgeführt ist, welcher mit einer
Gehäusebohrung einen für den Schlagwetterschutz ausreichend langen und engen Führungsspalt
bildet und gegen die Kraft einer Feder manuell in das Gehäuse eindrückbar ist, wodurch
der Trennschalter zum Einschalten der Maschine geschlossen wird, und in der eingedrückten
Stellung in einen federbelastet Verriegelungsstößel einrastet. Durch manuelles Ziehen
des Verriegelungsstößels springt der Einschaltstößel selbsttätig aus dem Gehäuse
heraus und öffnet sich der Trennschalter die Maschine abschaltend selbsttätig~.
Da einerseits bei gebrochener Feder des Einschaltsstößels oder bei anbackenden Kontakten
des selbsttätig sich öffnenden Trennschalters oder wenn der Einschaltstößel in der
Gehäuseführung durch eingedrungenen Staub klemme kin Abschalten
der
Maschine geschieht und da andererseits durch bloßes, gegebenenfalls ungewolltes
Eindrücken des Einschaltstößels ein Wiedereinschalten der Maschine erfolgt, erfüllen
diese Stillsetzschalter nicht die Eigenschaft eines Notausschalters, von dem gefordert
wird, daß durch Betätigen des Notausschalters zum Abscha-lten der Maschine die Kontakte
des Trennschalters zwangsweise getrennt werden und beim Öffnen des Trennschalters
eine Verriegelung und Selbstsperrung des Notausschalters eintritt, die nicht zum
Beispiel durch Rütteln oder unbeabsichtigt aufgehoben werden kann, sondern für eine
Wiedereinschaltbarkeit dr Maschine zwangsweise und bewußt entriegelt werden muß,
Es ist ein Notausschalter bekannt, bei dem, um ein zwangsweises Öffnen des eingebauten
Trennschalters zu bewirken, ein Uetätigungsstößel manuell gegen eine Federkraft
in das Gehäuse eingedrückt und in der eingedrückten Stellung selbstatiy verriegelt
wird und zum Entriegeln manuell tox-dreht werden muß. Die Verriegelung-erfolgt jedoch
nur durch federbelastetes rastendes Zusammenwirken des Betätigungsstößels mit einem
Verriegelungsteil, das durch eine Feder in seine in den eingedrückten Betätigungsstößel
einrastende Verriegelungsstellung gedrückt wird und durch die lpntriegelungsverdrehung
des Betätigungsstößels in die Entriegelungsstellung zurückgedrückt wird. Damit wird
nicht die Gefahr ausgeschlossen, daß das Verriegelungsteil etwa durch Rütteln des
Notausschalters federnd nachgiebig ausrastet und den Betätigungsstößel zum Schließen
des Trennschalters freigibt. Insbesondere besteht die schwerwiegende Gefahr, daß
bei einem Bruch der Feder das Verriegelungsteil nicht die Verriegelungsstellung
einnimmt oder nicht mehr in diese nach einer vorherigen Entriegelungsverdrehung
des Betätiyunysstosels zurückkehren kann, so daß bei entstehendem Notfall keine
Notausschaltung der Maschine möglich ist, weil der Betätigungsstößel nach einem
Eindrücken von allein wieder herausspringt und damit die Kontakt-
unterbrechung
des Trennschalters aufhebt und folglich die Maschine am Steuerstand in Unkenntnis
des Notfalls wieder eingeschaltet werden kann.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Notausschalter
zu schaffen, der die Mängel und Nachteile der bekannten Stillsetzschalter und Notausschalter
vermeidet und eine zuverlässige und sichere Verriegelung in der Trennstellung und
damit auch Notausschaltung der Maschine gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
in erster Linie durch die Ausbildung des Notausschalters mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Die Hilfsfeder bewirkt nicht nur über die Verriegelungshülse
und die Verriegelungskugeln die selbsttätige Verriegelung des Betatigungsstößels
beim Ei.ndrücken, sie unterstiitzt:.
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auch die Wirkung der Hauptf eder, für die der Platz im Gehäuse normalerweise
zu klein ist, um die Hauptfeder so hart zu machen, daß kein versehentliches Ausschalten
der Maschine durch nicht ausdrücklich gewolltes Drücken des Betätigungsstößels passieren
kann. Da die Verriegelungskugeln durch formschlüssiges Zusammenwirken mit der Verriegelungshülse
zum Eingriff in den eingedrückten Betätigungsstößel verstellt werden und verstellt
gehalten werden, können die Verriegelungskugeln nicht von allein durch Stöße oder
Rütteln aus dem Eingriff in.den Betätigungsstößel zurückweichen, so daß auch ein
selbsttätiges Herausspringen des Betätigungsstößels ausgeschlossen ist, und muß
@ zwingend erst die Verriegelungshülse manuell in ihre Entriegelungsstellung gezogen
werden, bevor ein Schließen des Trennschalters wieder eintreten kann. Die Verriegelung
ist auch dann sicher, wenn eine von beiden Federn brechen sollte, von denen äußerst
selten nur vorkommen kann, daß sie gleichzeitig zu Bruch gehen. Sollte die Hauptfeder
gebrochen sein, wird die Verriegelungshülse durch die Bildsteder gegen Zurückweichen
aus ihrer die Verriegel
kugeln durch Formschluß mit dem Betätigungsstößel
in Eingriff haltenden Verriegelungsstellung festgehalten. Sollte die Hilfsfeder
gebrochen sein und die Verriegelungshülse nicht in ihrer Verriegelungsstellung festhalten
können, bewirkt die von der Hauptfeder auf den eingedrückten Betätigungsstößel ausgeübte
Verschiebekraft, daß die Verriegelungskugeln radial nach außen gegen die Sperrfläche
der Verriegelungshülse gedrückt werden und durch die Klemmwirkung und Reibung der
Verriegelungskugeln an der Sperrfläche die Verriegelungshülse daran gehindert wird,
von selbst aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung zurückzuweichen,
zum Beispiel wenn der Notausschalter hängend an einen Kabelkasten oder dergleichen
angebaut ist. Da die Hilfsfeder nicht allein den Betätigungsstößel aus dem Gehäuse
in die Ausschaltstellung herauszudrücken braucht, braucht sie auch nur mit einer
solchen Federhärte ausgebildet zu sein, die zum Verschieben der Verriögelungshülse
in die Verriegelungsstellung ausreicht und einen Federbruch kaum noch erwarten läßt,
Um auch dann eine selbsttätige Verriegelung des Betätigungsstößels beim Eindrücken
in die Ausschaltstellung zu erreichen, besteht eine erfindungsgemäße Weiterbildung
des Notausschalters darin, daß die Verriegelungshülse eine Schulter aufweist, gegen
die das Pilzkopfende des Betätigungsstößels beim Eindrücken anstoßen kann, und daß
der Verschiebeweg der Verriegelungshülse zwischen Entriegelungs- und Verriegelungsstellung
im wesentlichen dem Schaltweg des Betätigungsstößels zwischen Einschalt- und Ausschaltstellung
entspricht und in der Ausgangsposition, das heißt in der Einschaltstellung des Betätigungsstößels
und in der Entriegelungsstellung der Verriegelungshülse, die Schulter einen Abstand
von dem Pilzkopfende aufweist, der um einen nach der Geometrie der Kugelverriegelungseinrichtung
und Form von Auflauffläche und rundlicher Ringnut bestimmbaren Abstand kleiner ist
als der Schaltweg des Betätigungsstößels.
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Sobald beim Eindrücken des Betätigungsstößels dessen Ringnut soweit
in den Kugelbereich vorgeschoben ist, daß sich die Verriegelungskugeln in die Ringnut
absenken können, tritt die Berührung des Pilzkopfendes mit der Verriegelungshülsenschulter
ein und wird die Verriegelungshülse, bei gleichzeitigem formschlüssigen Hineinschieben
der Verriegelungskugeln in die Ringnut, von dem Pilzkopfende mitgenommen, bis der
Betätigungsstößel seine Ausschaltstellung und damit auch die Verriegelungshülse
ihre Verriegelungsstellung einnimmt, in der die Verriegelungrikugeln dann unter
der Sperrfläche der Verriegelungshülse liegen. Bei funktionierender Hilfsfeder springt
die Verriegelungshülse von selbst unter der Einwirkung der Hilfsfeder in die Verriegelungsstellung,
sobald oder kurz bevor das Pilzkopf ende gegen die Verriegelungshülsenschulter anstößt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Notausschalters im axialen Längsschnitt dargestellt.
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Der Notausschalter besitzt ein zylinderförmiges Gehause 1, dessen
hinteres Anschlußende an einen Kabelkasten angeflanscht oder angeschraubt werden
kann und in dem ein elektrischer Trennschalter 2 untergebracht ist, dessen Kontakte
selbsttätig schließen und durch Drucken den Trennschaltersößels 3 geöffnet werden.
In dem vorderen Ende des Gehäuses 1 ist ein Betätigungsstößel 4 längsverschiebbar
gelagert, der durch eine an seinem inneren Ende angreifende und geaenüber dem Gehäuse
1 abgestützte Hauptfeder 5 in die in de Zeichnung dargestellte Einschaltstellung
herausgedrückt wird. Die Verschiebung in die Einschaltstellung ist durch einen am
inneren Ende des Betätigungsstößels angeordneten Anschlag 6 begrenzt. An dem aus
dem Gehäuse 1 herausragenden Ende den Betätigungsstößels 4 ist ein Betätigungsplatte
dienendes Pilzkopfende 7 angeordnet Zweckmäßigerweise wird das Eindrücken des Betäti.gungsstößels
4 in seine Ausschaltstellung dadurch begrenzt,
daß der lichte Abstand
zwischen der Stirnfläche des Gehäuses 1 und der gegenüberliegenden Innenfläche des
Pilzkopfendes 7 dein zur Betätigung des Trennschalters 2 erforderlichen Schaltweg
des Betätigungsstößels 4 entspricht.
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Auf der Außenseite des als Gehäuseführung 8 für den Betätigungsstößel
4 dienenden vorderen Gehäuseendes ist eine Verriegelungshülse 9 verschiebbar gelagert.
Zwischen der Verriegelungshülse 9 und dem Pilzkopfende 7 ist eine Hilfsfeder 10
angeordnet, die zusätzlich zur Hauptfed-er 5 in der gleichen Richtung auf den Betätigungsstößel
4 einwirkt urid in der entgegclngesetzten Richtung die Verriegelungshülse 9 aus
der in der Zeichnung dargestellten Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung
zu drücken trchtet, die durch Anstoßen der Verriegelungshülse 9 gegen das Gehäuse
1 begrenzt ist. Im Bereich des Verschiebeweges der Verriegelungshülse 9 besitzt
das Gehäuse 1 radial verstellbare Verriegelungskugeln 11. Die Verriegelungskugeln
11 liegen in der Einaschaltstellung des Betätiyungsstößels 4 an dessen glattem Umfang
an und sind radial nach außen vor eine geneigte Auflauffläche 12 der Verriegelungshulse
9 verschoben, wodurch die Verriegelungshülse 9 gegen die Kraft der Hilfsfeder lO
in der dargestellten Entriegelungsstellung gehalten wird Der Betätigungsstößel 4
besitzt eine entsprechend der Kugelform rundlich ausgebildete Ringnut 13, und zwar
in einer Querschnittsebene, deren Distanz von der durch die Kugelmittel punkte gelegten
Radialebene dem Schaltweg des Betätigungsstößels 4 entspricht. wenn der Betätigungsstößel
4 vollständic; in die Ausschaltstellung eingedrückt ist und die Ringnut 13 vollständig
unter den Verriegelungskugeln 11 liegt, können die Verriegelungskugeln 11 von der
Auflaufflache 12, durch Verschieben der Verriegelungshülse 9, soweit in die Ringnut
13 abgesenkt werden, daß sie die Auflauffl.iche 12 ganz freigeben. Danach kann die
Verriegeungshülse 9 noch soweit in ihre endgültige Verriegelungs-
stellung
weitergeschoben werden, daß sie die Verriegelungskugeln 11 mit einer Sperrfläche
14 überdeckt, durch die ein Zu-rückweichen-der Verriegelungskugeln 11 aus der Ringnut
13 formschlüssig unterbunden wird. Nur durch Zurückziehen der Verriegelungshülse
-9 in die Entriegelungsstellung könnendie Verriegelungskugeln 11 radial nach außen
ausweichen, um den Betätigungsstößel 4 unter der Kraft beider Federn 5 und 10 in
die- Einschaitsteilung herausspringen zu lassen, in der der Trennschalter 2 seine
Kontakte schließen kann. Die verriegelungshülse 9 besitzt eine Schulter 15, gerben
die das.
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Pilzkopfende 7 beim Eindrücken des Betätigungsstößels 4 anstoßen kann.
In der-Ausgangslage, das heißt in der Ein-..
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schaltstellung des Betätigungsstößels und in der Entriegelungsstellung
der Verri'egelungshülse, hat die Schulter 15 einen lichten Abstand von dem P-ilzkopfende
7, der kleiner ist als. der Schaltweg des Betätigungsstößels 4., Der.Abstand ist
jedoch mindestens-noch so groß, daß beiin Ein drücken des Betätigungsstößels 4 wenigstens
teilweise schon die Ringnut 13 unter die Verriegelungskugeln 11 gewandert ist und
die Verriegelungskugeln 11 mit dein Ansenken in.dic Ringnut 13 beginnen können,
bevor eine Berührung des Pilzkopfendes 7 mit der Schulter 15 eintritt. Dabei kann
durch Anpassung der Neigung der Auflauffläche 12 an die Wölbung der Ringnut 13 erreicht
werden, daß während des Eindrückens des Betätigungsstößels 4 bis in dessen Ausschaltstellung,
bevor es zu. einer Beruhrung zwischen Schulter 15 und Pilzkopfende 7 kommt, die
Verriegelungskugeln 11 progressiv in die Rignut 13 absinken und die Auflauffläche
12 freigeben und die Verriegelungshülse 9 allein durch die Einwirkung der Hilfsfeder
10 verschoben wird und die Verriegelungsstellung erreicht, in der sie mit ihrer
Sperrfläche 14 die Verriegelungskugeln 11 überdeckt. Im Falle eines Bruchs der Hilfsfeder
10 wird die Vorriegelungshülse 9 durch das dann gegen die Schulter 15 anstoßende
Pilzkopfende 7 mitgenommen unter gleichzeitigem Hineinschieben der Verriege-
lungskugeln
11 in die Ringnut 13 mit Hilfe der geneigten Auflauffläche 12. Dabei wird durch
vollständiges Eindrücken des etatigungsstößels 4 in die Ausschaltstellung. auch
die Verriegelungshülse 9 von dem Pilzkopfende 7 bis in ihre Verriegelungsstellung
verschoben, in der die Auflauffläche 12 über die Verriegelungskugeln 11 hinwegbewegt
ist und die Verriegelungskugeln 11 durch die Sperrfläche 14 der Verriegelungshülse
9 formschlüssig gegen Zurückweichen aus der Ringnut 13 blockiert sind.
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Zur Verhindei:ung eins eindringens von Staub in die Lagerführung von
betatigungsstößel 4 und Verriegelungshülse 9 ist auf das Gehäuse 1 eine faltenbalgartig
zusammendrückbare Haube 16 zum Beispiel aus Gummi aufgesetzt. Diese Haube 16 läßt
im Innern so viel Bewegungsspiel für die Schulter 15 der Verriegelungshülse 9 frei,
daß die Verriegelungshülse 9 beim Eindrücken des Betätigungsstößels 4 ungehindert
unter der Einwirkung der Hilfsfeder 10 in die Verriegelungsstellung springen kann.