DE4110982A1 - Verriegelungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvor­ richtung zur Sperrung bzw. Freigabe eines Wellenendes, auf das ein Betätigungshebel für eine Hand-Drehbetäti­ gung, insbesondere für die Betätigung einer Schalterwel­ le eines elektrischen Mittelspannungslasttrennschalters, aufschiebbar ist.

Betätigbare Wellen in elektrischen Schaltgeräten müssen unter bestimmten Bedingungen verriegelt werden, wie z. B. die Schalterwelle eines Lasttrennschalters, die mittels einer Kurbel gedreht wird. Bedingt durch das sehr hohe Drehmoment bei der Betätigung entstehen Kräf­ te, die im verriegelten Zustand kraft- oder formschlüs­ sig vernichtet werden müssen. Dies geschieht in der Re­ gel mit mechanischen Verriegelungsteilen, die der ange­ wandten Antriebsenergie entgegenwirken. Hohe Kräfte, die auf die Verriegelung wirken, führen zu starker mechani­ scher Beanspruchung der beteiligten Bauelemente. Die Folgen sind Verformung und Beschädigung.

Vielfach werden Betätigungssperren der Wellenenden von Schaltern dadurch herbeigeführt, daß die Betätigungsöff­ nung in der Schaltfeldkapselung durch eine Schwenkklappe verschlossen wird. Solche Klappen sind jedoch unzuver­ lässig und leicht zu manipulieren, da sie unter Federzug stehen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere Verriege­ lungsvorrichtung aufzuzeigen, bei der nur geringe Ver­ riegelungskräfte wirken und die mit einfachen Mitteln leicht zu realisieren ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen ringförmigen, auf dem Wellenende gelagerten Schieber, der - je nach Ver­ riegelungsstellung - das Wellenende blockiert oder aber sich darauf wegbewegen läßt, wobei der Schieber mit ei­ nem Anschlag versehen ist, mit dem er in der Sperrstel­ lung in axialer Richtung gegen ein Blockierteil läuft, das durch ein externes Bewegteil in diese Stellung bringbar ist, und das Wellenende einen Stellnocken be­ sitzt, mit dem die Freigabestellung des Blockierteiles zwangsweise kraftschlüssig sichergestellt wird.

Die vorliegende Verriegelungsvorrichtung ist losgelöst von abgeleiteten Antriebskräften realisierbar. Es sind lediglich Rückstellfederkräfte bzw. die Schwerkraft von Verriegelungselementen zu halten. Ein Verschleiß der si­ cher auf Block auflaufenden Elemente ist nicht zu be­ fürchten. Mit den Stellnocken ist eine sichere Rückver­ sicherung realisiert. Die Verriegelung ist von der Be­ dienseite her nicht manipulierbar bzw. aufhebbar, auch nicht unter Zuhilfenahme von Werkzeug oder anderen Hilfsmitteln.

Das von dem externen Bewegteil zu verschiebende Bloc­ kierteil trägt mindestens einen Anschlagpfosten, auf den der Schieber in Sperrstellung aufläuft. Es wird zweckmä­ ßigerweise neben dem Wellenende und quer zu diesem ver­ schiebbar angeordnet. Damit die Teile aufeinandertref­ fen, ist der Anschlag exzentrisch angeordnet.

Das Blockierteil ist im einfachsten Falle als Blech­ streifen ausgeführt, von dem der bzw. die Anschlagpfo­ sten als Abkantungen abgehen. Letztere sind in Richtung des Wellenendes geführt und können dieses unter- sowie übergreifen. Dadurch kann ein Stellnocken des Wellenen­ des mit einem Anschlagpfosten zusammenarbeiten, auch wenn das Blockierteil am Wellenende vorbeigeführt ist. Eine solche Zusammenarbeit ist in der Freigabestellung sinnvoll, um das Blockierteil gegen eine unzulässige Verstellung zu sichern.

Sämtliche Verriegelungselemente können hinter einer vor­ deren geerdeten Schaltfeldwand angeordnet sein, womit ein hoher Schutzgrad verwirklichbar ist.

Das Verschieben des Blockierteiles in die Sperrstellung wird von einem externen Bewegteil, wie z. B. einer Schaltfeldtür, einer Betätigungsklappe (wie im Ausfüh­ rungsbeispiel gezeigt werden wird), einem anderen Schal­ ter (z. B. Erdungsschalter) oder einem elektrisch an­ steuerbaren Sperrmagneten direkt oder indirekt besorgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bewegteil als Betätigungsklappe ausgebildet, die sich in Ruhestel­ lung hinter eine Öffnung in der geerdeten Schaltfeldwand legt. Zur Betätigung wird in diese Öffnung, z. B. mit­ tels einer Blende, eingegriffen und die Klappe damit verschwenkt. Diese greift dabei mit einem Mitnehmer, insbesondere einer Schraube, in eine Nut am Blockierteil ein und hebt dieses in die Sperrstellung an.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel näher dargestellt wer­ den.

Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Verriegelungsvorrich­ tung in Sperrstellung,

Fig. 2 die Verriegelungsvorrichtung in Freigabestel­ lung.

Ein zu betätigendes Wellenende 1 ist mit der Schalter­ welle eines Lasttrennschalters verbunden oder von dieser selbst gebildet. Es ist in der Regel profiliert. Zur Be­ tätigung wird ein Betätigungshebel 2 mit einem Mitnehmer 2a auf das Wellenende 1 in Pfeilrichtung aufgeschoben. Ein ringförmiger Schieber 3 sitzt mittels Gleitsitz auf dem Wellenende 1 auf; er trägt einen außermittig ange­ ordneten Anschlag 3a.

In einiger Entfernung zum Schieber 3 sitzt auf dem Wel­ lenende 1 ein Stellnocken 7 auf, der bevorzugt als Ex­ zenter ausgebildet sein wird. Zwischen diesen Teilen ist eine Druckfeder 9 eingesetzt, die stets versucht, den Schieber 3 am äußersten Ende des Wellenendes 1 zu halten (siehe Fig. 1). Der Stellnocken 7 sowie die Stirn des Wellenendes 1 sind von geerdeten Schaltfeldwänden einge­ schlossen. Mit 8 soll hierbei die Schaltfeldfront be­ zeichnet sein, während 8a ein inneres Wandteil dar­ stellt. Alle Verriegelungselemente sind somit innerhalb des Schaltfeldes, also hinter der Schaltfeldfront 8, verbaut. Natürlich ist letztere zum Durchstecken des Mitnehmers 2a geöffnet.

Das stabförmige Blockierteil 4 ist quer zum Wellenende 1 an diesem vorbeigeführt und verschiebbar gehalten. Es ist mindestens in zwei, in axialer Richtung sich er­ streckenden Blechumkantungen 8b, 8c oberhalb sowie un­ terhalb des Wellenendes 1 gelagert. Es bildet in radia­ ler, also in Richtung des Wellenendes sich erstreckende Anschlagpfosten 4a, 4b, die durch Abkantungen am Bloc­ kierteil 4 gebildet sein können. Die Elemente der Vor­ richtung sind so zueinander ausgerichtet, daß der An­ schlag 3a in der Sperrstellung (Fig. 1) in axialer Richtung auf den Anschlagpfosten 4a auflaufen kann, und der Stellnocken 7 in der Freigabestellung (Fig. 2) das Blockierteil 4 über den Anschlagpfosten 4b (siehe Berüh­ rungsstelle 7a) in seiner Stellung hält.

In die Sperrstellung wird das Blockierteil 4 von einer Betätigungsklappe 5 verbracht, die an einem abgebogenen Ende beidseitig im Schaltfeldinneren gelagert ist. In einem Arm 5a, der mit der Betätigungsklappe 5 ver­ schwenkbar ist (siehe Schwenkpfeil in Fig. 2), ist senkrecht zur Zeichnungsebene eine Schraube eingedreht; sie ist vom Arm 5a verdeckt und deren Lagerstelle ist mit einem + markiert. Die Schraube dient als Mitnehmer und greift beim Verschwenken in eine Nut 10 am Blockier­ teil 4 ein und hebt dieses in die Sperrstellung, nämlich in Richtung des Pfeiles 11 in Fig. 2, an.

In der Freigabestellung fällt die Betätigungsklappe 5 durch Schwerkraft in ihre Ruhestellung (Fig. 2) zurück und verschließt eine Öffnung 12 in der Schaltfeldfront 8. Um die Betätigungsklappe 5 zu verschwenken, wird durch diese Öffnung ein externes Bewegteil, im vorlie­ genden Falle eine Blende 6, in Richtung 6a von außen eingeschoben. Dies kann freilich nur gelingen, wenn der Stellnocken 7 die in Fig. 1 gezeigte Position inne hat.

Zusammenfassend kann folgende Wirkungsweise konstatiert werden.

Mit der Verriegelungsvorrichtung soll das Wellenende 1, mit dem ein Schalter antreibbar ist, gesperrt oder frei­ gegeben werden. Eine Sperrung wird z. B. bei Schalter­ stellung "AUS" vielfach erforderlich, um das Schaltfeld freischalten zu können. Eine derartige Schalterstellung "AUS" ist in Fig. 1 dargestellt. Die Blende 6 ist ein­ geschoben und die Betätigungsklappe 5 ausgeschwenkt, die ihrerseits das Blockierteil 4 in Sperrstellung hält. Bei der Blende 6 handelt es sich um ein tafelartiges Iso­ lierteil, das im eingeschobenen Zustand sich zwischen die geöffneten Kontaktstücke des Lasttrennschalters setzt. Damit sind bei Arbeiten im Schaltfeld die span­ nungsführenden Kontaktstücke auf der Sammelschienenseite noch besonders abgeschirmt. Wird nunmehr versucht, den Betätigungshebel 2 auf das Wellenende 1 auf zuschieben, so wird dies mißlingen. Der Schieber 3 läuft mit seinem Anschlag 3a auf den Anschlagpfosten 4a auf und gibt das Wellenende 1 nicht frei.

Wird andererseits die Blende 6 aus der Öffnung 12 her­ ausgenommen, so fällt die Betätigungsklappe 5 in ihre stabile Stellung ebenso zurück, wie das Blockierteil 4 (Fig. 2). Ein Aufsetzen des Betätigungshebel 2 gelingt nunmehr, da der Schieber 3 in Pfeilrichtung 3b auswei­ chen kann. Das Wellenende ist in Schaltbewegungsrichtung 1a verdrehbar. Ein Einschieben der Blende 6 wird nunmehr durch den Stellnocken 7 verhindert, der das Blockierteil 4 in der Freigabeposition zwangsweise hält.

Claims (6)

1. Verriegelungsvorrichtung zur Sperrung bzw. Frei­ gabe eines Wellenendes, auf das ein Betätigungshebel für eine Hand-Drehbetätigung, insbesondere für die Betäti­ gung einer Schalterwelle eines elektrischen Mittelspan­ nungslasttrennschalters, aufschiebbar ist, gekennzeich­ net durch einen ringförmigen, auf dem Wellenende gela­ gerten Schieber (3), der - je nach Verriegelungsstellung - das Wellenende (1) blockiert oder aber sich darauf wegbewegen läßt, wobei der Schieber (3) mit einem An­ schlag (3a) versehen ist, mit dem er in der Sperrstel­ lung in axialer Richtung gegen ein Blockierteil (4) läuft, das durch ein externes Bewegteil in diese Stel­ lung bringbar ist, und wobei das Wellenende (1) einen Stellnocken (7) besitzt, mit dem die Freigabestellung des Blockierteiles (4) zwangsweise kraftschlüssig si­ chergestellt ist.

2. Verriegelungsvorrichtung, deren Elemente, ein­ schließlich des Wellenendes, hinter einer geerdeten Wand einer Schaltfeldfront angeordnet sind, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine schwenkbare, im Schaltfeld ge­ lagerten Betätigungsklappe (5), die von einem Einschub­ element, insbesondere einer durch die Schaltfeldfront­ wand reichenden Blende (6), betätigbar ist und beim Ver­ schwenken mit einem Mitnehmer (Schraube) in eine Nut (10) am Blockierteil (4) eingreift, wodurch letzteres in die Sperrstellung bewegt und festgesetzt wird.

3. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorheri­ gen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Stellnocken (7) als auch der Anschlag (3a) als Exzenter ausgebildet sind, daß das Blockierteil (4), das quer zum Wellenende (1) verschiebbar ist, beidseitig, zum Wellen­ ende hin abstehende Anschlagpfosten (4a, 4b) trägt.

4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierteil (4) - in Wellenendrichtung gesehen - zwischen Stellnocken (7) so­ wie Schieber (3) angeordnet und zwischen den beiden letztgenannten Teilen eine Druckfeder (9) eingesetzt ist, die stets versucht, den Schieber (3) zur Wellenend­ außenseite hin zu drücken.

5. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorheri­ gen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockier­ teil (4) am Wellenende (1) vorbeigeführt und vor bzw. hinter dem Wellenende (1) in Blechumkantungen (8b, 8c) gelagert ist.

6. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anschlagpfosten (4a, 4b) unter- bzw. oberhalb des Wellenendes (1) entlanggeführt sind.