DE3413018A1 - Hilfsschalter - Google Patents

Description

• Hilfsschalter
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
• In Betracht gezogen werden bekannte Hilfsschalter, die sich nebeneinander gemeinsam en bloc auf einer Schiene anordnen lassen, von denen jeder einen herausragenden Stößel aufweist, wobei ein Schaltvorgang erfolgt, wenn dieser Stößel beispielsweise mittels einer Nockenscheibe in das Gehäuse des Hilfsschalters hineingedrückt wird, wobei des weiteren die gegenläufige Schaltbewegung mittels eines vorgespannten Federelementes erfolgt, wenn die dazu erforderliche Freigabe durch die Nockenscheibe erfolgt ist.
• Derartige Hilfsschalter erfordern wegen ihrer Formschlüssigkeit und der guten Möglichkeit einer gemeinsamen Betätigung einen sehr geringen Einbauraum; sie werden vorteilhaft an Stellen verwendet, wo zwangsläufig eine Vielzahl derselben mit geringem Einbauraum erforderlich ist, beispielsweise zum Zwecke der Schaltstellungsanzeige, Kontrolle und Steuerung in Mittelspannungs-Schaltzellen, mit einem Bedarf von ca 20 -40 Stück pro Schaltzelle.
• Für diesen Verwendungszweck ist eine sehr hohe Betriebssicherheit erforderlich. Das Versagen eines einzelnen Kontaktes kann zu erheblichen Folgeschäden führen, u.a.
• auch Menschenleben gefährden.
• Diese erforderliche Betriebssicherheit weist eine schwache Stelle auf; aus der Gesamtkonzeption läßt sich ein Versagensfall rekonstruieren. Das Hineinschieben des Stößels löst in dem Hilfsschalter einen Schaltvorgang aus, der formschlüssig an die Mechanik d A gebunden ist und somit als weitgehend sicher angesehen werden kann. Der rückläufige Schaltvorgang in dem Hilfsschalter erfolgt über die Freigabe einer Federkraft.
• Hier lassen sich folgende Versagensfälle rekonstruieren: 1. Das Federelement kann durch Materialfehler oder Alterung unbrauchbar werden. 2. Wenn die durch Federkraft zu öffnenden Kontaktelemente miteinander verschweißt sind, ist erstere nicht imstande, die Schweißstellen aufzusprengen.
• Die Bedeutung derartiger Versagensfälle ist bekannt, man hat schon verschiedentlich diese kleinen Hilfsschalter durch wesentlich raumaufwendigere Paketschalter ersetzen müssen, die in dieser Hinsicht unanfällig sind.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg aufzuweisen, mittels dessen jeder Schaltvorgang in jedem der vorgenannten Hilfsschalter formschlüssig an die äußere Mechanik zu koppeln ist, ohne die bisherigen Einbaumaße zu vergrößern und ohne die Festigkeit der Übertragungselemente zu verringern.
• Es ist ohne weiteres möglich, die normalerweise die Schaltvorgänge steuernden Nockenscheiben durch Kulissenführungen zu ersetzen. Das führt bei Einhaltung der bisherigen Festigkeit der Übertragungselemente, wie Hebel und Rollen, erwiesenermaßen zu einem vergrößerten Einbauraum. Soll letzterer in seiner ursprünglichen Größe beibehalten werden, dan läßt sich dieses nur unter wesentlicher Einbuße der Festigkeit erzielen.
• Der Erfindungsgegenstand vermeidet diese beiden Nachteile. Wie sich dieses durchführen läßt, wird an Hand beigefügter Zeichnungen in beispielhafter Ausführungsform näher erläutert.
• Nach Fig. 1 ist auf das Gehäuse, gebildet aus den beiden Seitenblechen 1 u. 2 sowie den beiden Frontalblechen 3 - das vordere ist abgenommen - der Hilfsschalter 4 aufgeschraubt; letzterer ist umrißmäßig dargestellt, seine Wirkungsweise ist schematisch eingezeichnet. Zu erkennen sind die Kontaktbrücken 5 u. 6, die Schaltfeder 7 sowie die Isolierstange 8. Letztere ist funktionsmäßig mit dem unten herausragenden Schaltstößel 9 verbunden. Dieser greift mit einer Aussparung durch einen Schlitz auf der Stirnseite des Rollenhebels 10 und weist unterhalb dieses Schlitzes eine bolzenförmige Verdickung 11 auf.
• Der Rollenhebel 10 ist an seinem freien Ende mit der frei drehbaren Rolle 12 bestückt. Er ist formschlüssig auf der Sechskantwelle 13 befestigt, die beiderseits frei drehbar in den Frontalblechen 3 gelagert ist.
• Auf der gleichfalls in den Frontalblechen 3 gelagerten Sechskant-Schaltwelle 14 ist formschlüssig die Nockenscheibe 15 befestigt, auf derer Außenmantel die Rolle 12 unter dem Druck der Feder 7 abrollt.
• Der RoIlenhebel 10 ist ergänzt durch den abgewinkelten Hebel 16, dessen freies Ende sich formschlüssig auf der Nockenscheibe 17 abstützt, in der Weise, daß die Hebelkombination 10-16 und damit auch der Schaltstößel 9 in dieser Stellung blockiert sind.
• Wird die Schaltwelle 14 nach Fig. 2 mit den Nockenscheiben 15 u. 17 gedreht, dann wird die Hebelkombination 10-16 durch die Nockenausbildungen zwangsläufig um die Welle 13 geschwenkt, bleibt aber formschlüssig mit der Nockenscheibenkombination 15-17 verbunden.
• Mit dieser Schwenkbewegung wird der Schaltstößel 9 nach oben geschoben, es erfolgt in dem Hilfsschalter 4 ein entsprechender Umschaltvorgang, wobei die Feder 7 gespannt wird, Es ist ohne weiteres erkennbar, daß in beiden Schaltstellungen nach Fig. 1 u. 2 die Schaltbrücken 5 u. 6 formschlüssig mit der Schaltwellenstellung verbunden sind.
• Für eine weitere Schalthandlung wird die Schaltwelle 14 rückläufig gedreht, bis die Stellung nach Fig. 1 wieder erreicht ist. Dieser Vorgang wird wirksam durch die sich dabei entspannende Feder 7 unterstützt, so daß der Hebelarm 16 dabei keiner Kraftwirkung ausgesetzt ist, er bedarf somit keiner Laufrolle. Dieser Hebelarm 16 tritt erst dann in Aktion, wenn die Feder 7 versagt, erst dann erfolgt eine gewaltsame Auftrennung des oberen Kontaktpaares.
• Fig. 3 zeigt die Vorderansicht dieser Kombination.
• Erkennbar iat die breite Nockenscheibe 15, aud der sich die Rolle 12 des Hebels 10 abstützt. Hier ist die Nabe dieser Nockenscheibe t5 beiderseits als Nockenscheibe 17 ausgebildet. Erkennbar sind des weiteren die abgewinkelten Hebelschenkel 16.
• Es ist festzustellen, daß die Breite des Nockenscheibensystems 15-17 sowie die des Hebelsystems 10-16 die Breite des Hilfsschalters 4 nicht überragt, daß weiterhin die übliche Festigkeit der Übertragungselemente ohne weiteres gegeben ist, d.h. derartige Anordnungen lassen sich direkt nebeneinander vorsehen, was allerdings nur Sinn hat, wenn die Welle 13 rund ausgebildet ist, so daß die Hilfsschalter unterschiedliche Schalthandlungen ausführen können.
• Im vorliegenden Falle wird die Welle 13 zwangsläufig mitgedreht, somit kann nach Fig. 4 bei einem benachbarten Hilfsschalter die gesamte Steuerungsmechanik durch einen einfachen Hebel 18 ersetzt werden, der formschlüssig auf die Welle 13 aufgesetzt ist und der mit seinem Schenkel analog Hebel 10 einen Formschluß zu dem Schaltstößel 9 aufweist.
• In Fig. 5 ist eine Vorderansicht dieser Anordnung dargestellt. Zu erkennen ist das Seitenblech 2, die Welle 13, der Schaltstößel 9 mit Hilfsschalter 4, der Hebel 18 und die durchgehende Schaltwelle 14.
• In Abwandlung des Erfindungsgedankens, insbesonders dann, wenn in einem geschlossenen Hilfsschaltersatz zwei unterschiedliche Schalthandlungen zugleich aus.
• geführt werden sollen, müßte auch der Hebel 16 nach Fig. 1 mit einer Laufrolle 12 ausgestattet werden. Da hierzu nicht der erforderliche Raum zur Verfügung steht, wird der Hebel 16 aus dieser Kombination gelöst und nach Fig.6 parallelverschoben. Er erhält nunmehr eine gesonderte Kurvenscheibe sowie die Rolle 19. Es zeigt sich nun, daß er vollidentisch mit dem Hebel 10 gestaltet ist, wobei ein zusätzlicher Schaltarm 20 erforderlich ist, der den Kraftschluß zu dem Stößel 9 auch dann herstellt, wenn der Hebel 16 nach unten zeigt.
• Da sich hier eine Symmetrie zu der Achse 21 ableiten läßt, ist diese Kombination nach Fig. 7 zu erweitern.
• Damit sind für gedrängte Raumverhältnisse sehr vorteilhaft jeweils zwei Hilfsschalter in einer Funktionsebene angeordnet.
• Diese Kombination erweist mit nur einem Hilfsschalter pro Funktionsebene ausgestattet vorteilhaft, trägt sie doch der in der Praxis so oft problematischen Nachrüstung mit Hilfsschaltern Rechnung.
• Als besonders günstig erweist sich das Ein- und Ausbauen eines Hilfsschalters aus einem geschlossenen Satz. Da der Führungsschlitz in den Hebeln 10, 18 u. 20 für den Schaltstößel 9 stets zum freien Hebelende hin frei geöffnet ist, kann der betreffende Hilfsschalter nach Lösen seiner Befestigungsschrauben durch seitliches Verschieben leicht aus dem Formenschluß gelöst werden.
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Claims (7)

1. A n s p r ü c h e 1. Hilfsschalter mit Schaltstößelbetätigung zur Schaltstellungsanzeige, Kontrolle und Steuerung für Hochspannungs-Schaltanlagen, vorzugsweise für Mittelspannungs-Schaltzellen in gedrängter Bauweise, insbesonders Maßnahmen, die bei der Betätigung dieser Hilfsschalter in beiden Schaltrichtungen einen formschlüssigen Kraftschluß bewirken, gekennzeichnet dadurch,daß der Schaltstößel (9) eines jeden Hilfsschalters (4), der seinerseits formschlüssig mit den eigentlichen Schaltbrücken (5 u. 6) verbunden ist, an seinem herausragendem Ende formschlüssig mit dem Rollenhebel (10) verbunden ist, beispielsweise durch einen Hintergriff, wobei dieser, der in bekannter Weise über eine Nockenscheibe (15) den Schaltvorgang steuert, mit einem zweiten abgewinkelten Arm (16) ausgestattet ist, dessen freies Ende von einer weiteren Nockenscheibe (17) gesteuert wird, so daß die Schwenkbewegungen des Rollenhebels (10) und damit die mit ihm formschlüssig verbundenen Teile in beiden Richtungen zwangsläufig und formschlüssig an die Bewegung der Nockenscheiben (15 u. 17) gebunden sind.
2. 2. Hilfsschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch.

   daß beide Nockenscheiben (15 u. 17) zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt werden, wobei die Breite dieser Kombination die des Hilfsschalters nicht überschreitet.
3. 3. Hilfsschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch,daß die Hebelkombination (1C u. 16) formschlüssig mit ihrer Lagerwelle (13) verbunden ist, beispielsweise durch deren Sechskantausbildung,daß auf dieser Welle (13) weitere Hebel (18) befestigt sind, die die benachbarten Hilfsschalter betätigen.
4. 4. Hilfsschalter nach den Ansprüchen 1 und 3, gekennzeichnet dadurch daß abweichend von Anspruch 1 nunmehr zwei vorzugsweise identische Rollenhebel (10 u. 16) nebeneinander, funktionsgleich wie die Hebelkombination (10-16) auf der Welle (13) entweder frei drehbar oder formschlüssig befestigt angeordnet sind.
5. 5. Hilfsschalter nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die in AS 4 erwähnten Rollenhebel (10 u. 16) je einen zusätzlichen Arm (20) erhålten.

   der dazu dient, erforderlichenfalls deren Formschluß zu den Schaltstößeln (9) herzustellen.
6. 6. Hilfsschalter nach den Ansprüchen 1, 3 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß auf die erwähnte Weise eine Funktionssymmetrie um die Achse (21) entsteht, so daß in der gleichen Funktionsebene jeweils zwei Hilfsschalter, um 900 verschwenkt, angeordnet werden können.
7. 7. Hilfsschalter nach den Ansprüchen 1, 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die in AS 3 erwähnten Hebel (18) jeweils einen zusätzlichen, um 900 verschwenkten Arm erhalten, so daß sie sinngemäß in der in AS 6 erwähnten Kombination eingesetzt werden können.