DE8125029U1

DE8125029U1 - Mehrstellungs-Rotationsschalteinrichtung zur Betätigung umschaltbarer elektrischer oder mechanischer Anordnungen

Info

Publication number: DE8125029U1
Application number: DE19818125029
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-08-27
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1984-08-30

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 81 P3 1 32 QE

Mehrstellungs-Rotationsschalteinrichtunq zur Betätigung umschaltbarer elektrischer oder mechanischer Anordnungen

Die Erfindung betrifft eine Mehrstellungs-Rotationsschalteinrichtung zur Betätigung umschaltbarer elektrischer oder mechanischer Anordnungen.

Schalteinrichtungen der vorgenannten Art dienen dazu, um-{ schaltbare elektrische oder mechanische Anordnungen, wie

elektrische Schalter, Getriebe, Drosselklappen usw., derart zu betätigen, daß sie in jede der vorgesehenen Schaltstellungen gebracht und darüber hinaus aus Sicherheitsgründen in der jeweils gewählten Schaltstellung gegen unbeabsichtigte Bedienung auch verriegelt werden können. So sind beispielsweise Schalteinrichtungen dieser Art zur Betätigung von sog. Drei-Stellungs-Schaltern mit Trenn- und Erdungsfunktion in elektrischen Mittelspannungsanlagen bekannt, die in einer der Schaltstellungen eine elektrische Verbindung zwischen der Energieerzeuger- und der Energieverbraucherseite herstellen, in einer zweiten Schaltstellung eine Trennung dieser beiden Seiten vollziehen und V in einer dritten Schaltstellung die eine oder andere Seite

erden. Dabei muß in jeder einzelnen Stellung dafür gesorgt werden, daß ein unbefugtes oder unbeabsichtigtes Verstellen mit Sicherheit vermieden wird. Um dies zu erreichen, sind solche Schalteinrichtungen mit einem komplizierten System gegenseitiger Verriegelungen ausgerüstet, u/as dazu führt, daß Schalteinrichtungen dieser Art unübersichtlich sind, vom Bedienungspersonal ein großes Maß an Aufmerksamkeit verlangen und darüber hinaus eine erhebliche räumliehe Ausdehnung erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrstel-/ lungs-Rotationsschalteinrichtung , inbesondere für elek-

Ru 2 Mar /21.08.1981

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trische Schaltanlagen so auszubilden, daß bei einer möglichst kompakten Gestaltung eine gute funktionale Übersichtlichkeit erreicht wird, und dabei gleichzeitig ein Höchstmaß an BedienungsVereinfachung, insbesondere im Hinblick auf die gegenseitigen Verriegelungsfunktionen, zu erzielen und ein unbefugtes oder unbeabsichtigtes Betätigen zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Dadurch ist erreicht, daß der jeweils geu/ünschte Schaltzustand einer solchen Mehrstellungs-Rotationsschalteinrichtung mit einem einzigen Schalthebel sinnfällig hergestellt werden kann_f und außerdem erfüllt die so ausgestaltete Schalteinrichtung eine Verriegelungsfunktion gegenüber allen nur nach besonderen Vorkehrungen einstellbaren Schaltpositionen,

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird dieser Schalthebel gleichzeitig zum Sperren des eingenommenen Schaltzu-Standes gegen einen versehentlichen oder unbefugten Eingriff benutzt. Eine solche Einstecksperre hat gegenüber herkömmlichen Sperrmittel den Vorteil, daß die Bedienungsperson optisch erkennt, ob eine Sperrung vorliegt oder nicht und nicht erst durch Probieren, d .h. Ausüben eines Drehmomentes feststellen muß, ob eine Sperre eingelegt ist oder nicht.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Schalthebel mit einem Sicherheitsschloß derart kombiniert, daß er nur mit Hilfe eines Sicherheitsschlüssels aus der eingesteckten Position herausgehoben und verstellt werden kann. Dadurch ist die Schalterwelle nach dem Abziehen des Sicherheitsschlüssels etwa gegen unbefugtes Aufheben der Sperrfunktion blockiert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Schalteinrichtung in

Verbindung mit einem als Drehschalter ausgeführten kombinierten Trenn- und Erdungsschalter, wie er in Mittelspannungs-Schaltanlagen benutzt wird;

Fig. 2 die Seitenansicht der Schalteinrichtung nach Fig. in der Schnittebene 11 — 11 und

Fig. 3 die einzelnen, den jeweiligen Schalterpositionen IQ zugeordneten Stellungen der Schalteinrichtung.

^ .' In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem mit Isoliergas (etwa SF,) gefülltem Rohrsystem einer Mittelspannungsschaltanlage dargestellt, das sowohl das Sammelschienensystem wie die zugehörigen Trenn- und Erdungsschalter sowie gegebenenfalls Leistungsschalter umschließt. Der dargestellte Ausschnitt enthält einen Flanschteil 1 mit der Eingangssammelschiene 2, den Ausgangssammelschienen 3 und der Erdungssammelschisne 4 eines im übrigen nicht dargestellten Sammelschienensystems. Diese Sammelschienen sind an die

Kontaktelektroden 5, 6 und 7 eines als Drehschalter ausgebildeten kombinierten Trenn- und Erdungsschalters geführt. Das jeM/eils zwei Trennkontakte elektrisch leitend verbin-( \ dende ringförmige Schaltmesser 8 dieses Schalters ist fiber den Isolierhebel 9 an der Antriebswelle 10 befestigt. Diese im Gleitlager 11 des Flanschteiles 1 geführte Antriebswelle 10 ist über ein nur schematisch angedeutetes Getriebe 12 mit der Schaltu/elle 13 gekuppelt. Die Schaltwelle 13 ist an ihrem bedienungsseitigen Ende mit dem Wellenstumpf 14 verbunden, der Bestandteil der Betätigungsvorrichtung 15 ist. Der Wellenstumpf 14, der in dem·äußeren Lagerteil der Betätigungsvorrichtung 15 konzentrisch gelagert ist, besitzt stirnseitig eine konzentrische Bohrung zum verschließbaren Einführen eines als Schaltwinkelbegrenzer dienenden Schalthebels 17 sowie eine der Anzahl der Schalt-Stellungen entsprechende Anzahl von um 90 gegeneinander ) versetzt angeordneten radialen Ausnehmungen 18,19,20 und

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21 mit rechteckigem Querschnitt, in die der Nocken 22 des Schalthebels 17 in eingeführtem Zustand paßgenau eintaucht. Dieser Schalthebel 17 ist mit einem Zylinderschloß 23 versehen, das in an sich bekannter Weise einen Schließhebel 24 besitzt, der durch Betätigen eines nicht dargestellten Sicherheitsschlüssels den Schalthebel 17 in der eingeführten Stellung gegen unbefugtes Entfernen sperrt. Der äußere Lagerteil 16 der Betätigungsvorrichtung 15 besitzt kreisringförmige Ausnehmungen 25 und 26 solcher Größe und Lage, daß der über den Radius des Wellenstumpfes 14 hinausragende Teil des Nockens 22 des Schalthebels 17 in diese Ausnehmungen einführbar ist. Dabei wirkt die Ausnehmung 25 als Schaltnut, d.h. sie begrenzt den Drehwinkel des Schalthebels 17 über zwei Schaltstellungen, während die Nut 26 als Sperrnut den Schalthebel 17 in einer Schaltstellung sperrt. Soll der Nocken 22 des Schalthebels 17 etwa aus der Schaltnut 25 entfernt und in die Sperrnut 26 eingeführt werden, ist zunächst durch Betätigen des Zylinderschlosses 23 die Umschaltsperre aufzuheben.

Dann kann der Schalthebel 17 um einen entsprechenden Betrag aus der Bohrung des Wellenstumpfes 14 herausgezogen und in der gewünschten Weise umgesetzt werden. Ein vollständiges Entfernen des Schalthebels 17 ist mit nicht dargestellten Mitteln verhindert.

In der dargestellten Position befindet sich der Drehschalter in der Einschaltstellung und verbindet mit Hilfe des Schaltmessers 8 die Kontaktelektrode 6 der Eingangssammelschiene 2 mit der Kontaktelektrode 5 der Ausgangssammelschienen 3. Wird der Schalthebel 17 mit Hilfe dej in die freien Ausnehmungen 18, 20 einsteckbaren Schaltschlüssels 27 (Fig. 2) entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so bewegt sich der Nocken 22 des Schalthebels 17 in der Schaltnut 25 des äußeren Lagerteils 16 um 90 in die Trennstsllung. Damit dreht sich auch das Schaltmesser um 90° und trennt die Kontaktelektrode 5 der Ausgangssammelschienen 3 von der Kontaktelektrode 6 der Eingangs-

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sammelschiene 2. Die weiteren möglichen Schalt- und Sperrstellungen sind Gegenstand der Fig. 3.

In Fig. 2 ist die Schalteinrichtung in einer Seitenan- }j

sieht entlang des Schnittes H-II (Fig. 1) dargestellt. |

Die dabei gewählten Bezugszeichen entsprechen denjenigen in Fig. 1. Erkennbar sind die radialen Ausnehmungen, von denen zwei, nämlich 18 und 20 schnitt bildlich dargestellt sind, so gestaltet, daß mit Hilfe eines Schaltschlüssels 27, dessen Klauen 28 in die jeweils freien Ausnehmungen

des Wellenstumpfes 14 einsteckbar sind, die für eine Um- \ schaltung notwendige Drehbewegung der Echaltwelle 13 ausführbar ist.

Anhand der Fig. 3 sollen nun die verschiedenen Schaltmöglichkeiten mit den entsprechenden Sperren und Verriegelungen erläutert werden. Dabei sind der Wellenstumpf 14 und das äußere Lagerteil 16 (Fig. 1) mit den einzelnen Schalterstellungen entsprechenden Symbolen versehen. Es soll ausgegangen werden von der mit Al bezeichneten

Position, d.h. dem ausgeschalteten Zustand, bei dem sich der Nocken 22 des Schalthebels 17 im unteren linken Quadranten der vier möglichen Schaltpositionen befindet. Soll / der Schalter in dieser Position gesperrt werden, muß der

Schalthebel 17 aus der in Al dargestellten Position herausgezogen und in die in A2 dargestellte Sperrposition im unteren rechten Quadranten eingeführt werden. In dieser Position befindet sich der Nocken 22 des Schalthebels 17 in der Sperrnut 26 des äußeren Lagerteils 16 in gesperrter Position.

Falls eine Erdung der Ausgangssatnmelschiene 3 notwendig ist, muß der Schalthebel 17 aus der in A2 dargestellten Sperrposition herausgezogen und in die in A3 dargestellte Position, also mit dem Nocken 22 im oberen linken Quadranten wieder eingeführt werden. Die Schaltnut 25 des äußeren ( Lagerteils 16 erlaubt nun eine Drehung des Schalthebels

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entgegen dem Uhrzeigersinn um 90 vom oberen linken in den unteren linken Quadranten. Diese Position ist in Cl dargestellt. In dieser Position befindet sich gemäß der Darstellung in Fig. 1 das Schaltmesser 8 zwischen den Kontaktelektroden 5 und 7, so daß eine Verbindung der Ausgangssammelschienen 3 mit der Erdungssammelschiene 4 hergestellt ist. Soll der Schalter in dieser Position gesperrt werden, muß der Schalthebel 17 herausgezogen, erneut um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und mit seinem Nocken 22 in die Sperrnut 26 des äußeren Lagerteils

• 16 im rechten unteren Quadranten eingeführt M/erden, wie dies

^v in C2 gezeigt ist.

Um ausgehend von der in Al dargestellten Trennposition in die Einschaltposition zu gelangen, wird der Schalthebel 17, wie in Bl gezeigt, um 90 im Uhrzeigersinn vom unteren linken in den oberen linken Quadranten bewegt. Soll der Schalter in dieser Position gesperrt werden, ist der Schalthebel 17 in der bereits beschriebenen und in B2 dargestellten Weise durch Herausziehen aus der eingenommenen Stellung und Einführen in den unteren rechten Quadranten, nämlich in die Sperrnut 26 des äußeren Lagerteils 16, umzusetzen .

Soll die Eingangssammelschiene 2 geerdet werden, muß der Schalthebel 17 aus der Sperrposition gemäß B2 erneut herausgezogen, um 90° im Uhrzeigersinn versetzt und mit seinem Nocken 22 im unteren linken Quadranten wieder eingeführt werden. Wenn er aus dieser in B3 dargestellten Position im Uhrzeigersinn um 90 bewegt wird und die in Dl dargestellte Position erreicht ist, befindet sich gemäß der Darstellung in Fig. 1 das Schaltmesser 8 zwischen den Kontaktelektroden 6 und 7. Damit ist die gewünschte Eingangserdung geschaltet. Soll der Schalter in dieser Position gesperrt werden, so muß der Schalthebel 17 wiederum aus dieser Position herausgezogen und entsprechend D2 ^ um 180° versetzt mit seinem Nocken 22 in die Sperrnut 26

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eingeführt vi/erden.

Erkennbar sind damit alle vier Schaltstellungen "Verbinden", "Trennen"» "Eingangserden" und "Ausgangserden" in beiden Richtungen zweistufig schaltbar und in jeder Stellung sicher, d.h. verschließbar, zu sperren.

5 Patentansprüche
3 Figuren
10

Claims

t ■ - 8 - VPA 81 P 3 132 QE ■nansprüche

1. Mehrstellungs-Rotationsschalteinrichtung zur Betätigung umschalt barer elektrischer oder mechanischer Anordnungen, 5dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltu/elle (13) der Schalteinrichtung an ihrem bedienungsseitigen Ende gelagert ist, wobei das Lager Teil einer Betätigungsvorrichtung (15) ist, die aus einem das Wellenende bildenden Wellenstumpf (14) und einem diesen als Lagerbuchse umgebenden äußeren Lagerteil (16) gebildet ist und der Wellenstumpf (14) stirnseitig mit einer der Anzahl und der räumlichen Lage der Schaltstellungen der Rotationsschalteinrichtung entsprechenden Anzahl von schlitzförmigen radialen Ausnehmungen (18, 19, 2Ώ, 21) versehen ist, die mit stirnseitigen Ausnehmungen (25, 26) des äußeren Lagerteils (16) korrespondieren und ein in einer koaxialen Bohrung des Wellen stumpfes (14) axial verstellbarer Schalthebel (17) vorhanden ist, der einen nasenförmigen, im eingesteckten Zustand in eine der Ausnehmungen von Wellenstumpf (14) und äußerem Lagerteil (16) eingreifenden Nocken (22) besitzt, wobei zwei benachbarte Ausnehmungen des äußeren Lagerteils (16) zu einer einzigen kreisringförmigen Ausnehmung (25) als Schaltnut verbunden sind, der eine auf den Drehwinkel zwischen zwei benachbarten Schaltstellungen begrenzte Drehbewegung des eingesteckten Schalthebels (17) erlaubt.

2. Rotationsschalteinrichtung nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß das äußere Lagerteil (16) neben der Schaltnut (25) eine den Nocken (22) in eingestecktem Zustand des Schalthebels (17) eng umschließende Ausnehmung (26) als Sperrnut besitzt.

3. Rotationsschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 35dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (17) zum Zwecke der Verriegelung in eingestecktem Zustand eine mit einem Sicherheitsschlüssel zu

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betätigende zylindrische Schließvorrichtung (23, 24) besitzt.

4. Rotationsschalteinrichtung nach Anspruch 3, d a~ durch gekennzeichnet, daß zu ihrer Betätigung ein stirnseitig mit wenigstens zwei Klauen (2B) versehener Schaltschlussel (27) vorhanden ist, die so ausgebildet sind, daß sie mit den jeweils freien Ausnehmungen (18, 19, 20) des Wellenstumpfes (14) korrespondieren und in diese einführbar sind.

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