DE8131598U1

DE8131598U1 - Notausschalter für elektrisch steuerbare Untertage-Bergbaumaschinen

Info

Publication number: DE8131598U1
Application number: DE19818131598
Authority: DE
Original assignee: Elektro-Apparate KG Gothe & Co 4330 Muelheim De
Current assignee: Elektro-Apparate KG Gothe & Co 4330 Muelheim De
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1982-04-29
Also published as: DE3142925A1; DE3142925C2

Description

Elektro-Apparate KG Gothe & Co in Mülheim (Ruhr)

Notausschalter für elektrisch steuerbare Untertage-Bergbaumaschinen

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 Gehäuseführung gelagert ist und sich in einer in das Gehäuse gegen eine Federkraft eingedrückten Stellung selbsttätig verriegelt.

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 federbelasteten 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 klemmt kein Ab-

schalten 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 Abschalten der Maschine die Kontakte des Trennschalters zwangsweise getrennt werden und beim Öffnen des Trennschalters eine Verriegelung und Selbstsperrung des Notausschaiters eintritt, die nicht zum Beispiel durch Rütteln oder unbeabsichtigt aufgehoben werden kann, sondern für eine Wiedereinschaltbarkeit der Maschine zwangsweise und bewußt entriegelt werden muß. Es ist ein Notausschalter bekannt, bei dem, um ein zwangsweises Öffnen des eingebauten Trennschalters zu bewirken, ein Betätigungsstößel manuell gegen eine Federkraft in das Gehäuse eingedrückt und in der eingedrückten Stellung selbsttätig verriegelt wird und zum Entriegeln manuell verdreht 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 Entriegelungsverdrehung 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 Betätigungsstößels 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.

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 Betätigungsstößels beim Eindrücken, sie unterstützt auch die Wirkung der Hauptfeder, 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 Hilfsfeder gegen Zurückweichen aus ihrer die Verriegelungs-

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kugeln durch Formschluß mit dem Betätigungsstößel in Ein- j griff 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 Verriegelungshülse 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.

Sobald beim Eindrücken des Betätigungsstößels dessen Ringnut soweit in den Kugelbereich vorgeschoben ist, daß sich j die Verriegelungskugeln in die Ringnut absenken können, j tritt die Berührung des Pilzkopfendes mit der Verriegelungs-j hülsenschulter ein und wird die Verriegelungshülse, bei ! gleichzeitigem formschlüssigen Hineinschieben der Verriegelungskugeln in die Ringnut, von dem Pilzkopfende mitge- , nommen, bis der Betätigungsstößel seine Ausschaltstellung und damit auch die Verriegelungshülse ihre Verriegelungs-Stellung einnimmt, in der die Verriegelungskugeln 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.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Notausschalters im axialen Längsschnitt dargestellt. Der Notausschalter besitzt ein zylinderförmiges Gehäuse 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 Drücken des Trennschalterstößels 3 geöffnet werden. In dem vorderen Ende des Gehäuses 1 ist ein Betätiguiigsstößel 4'längsverschiebbar gelagert, der durch eine an seinem inneren Ende angreifende und gegenüber dem Gehäuse 1 abgestützte Hauptfeder 5 in die in der 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 des Betätigungsstößels 4 ist ein als Betätigungsplatte dienendes Pilzkopfende 7 angeordnet. Zweckmäßigerweise wird das Eindrücken des Betätigungsstößels 4 in seine Ausschaltstellung dadurch begrenzt,

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daß der lichte Abstand zwischen der Stirnfläche des Ge- ^! häuses 1 und der gegenüberliegenden Innenfläche des Pilzkopfendes 7 dem zur Betätigung des Trennschalters 2 erforderlichen Schaltweg des Betatigungsstößeis 4 entspricht.

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 Hauptfeder in der gleichen Richtung auf den Betätigungsstößel 4 einwirkt und in der entgegengesetzten Richtung die Verriegelungshülse 9 aus der in der Zeichnung dargestellten Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung zu drücken trachtet, 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 Einschaltstellung des Betätigungsstößels 4 an dessen glattem Umfang an und sind radial nach auu^n vor eine geneigte Auflauffläche 12 der Verriegelungshülse 9 verschoben, wodurch die Verriegelungshülse 9 gegen die Kraft der Hilfsfeder 10 in der dargestellten Entriegelungsstellung gehalten wird. Der Betätigungsstößel 4 besitzt eine entsprechend der Kugelform rundlieh ausgebildete Ringnut 13, und zwar¹ in einer Querschnittsebene, deren Distanz von der durch die Kuge.\mittelpunkte gelegten Radialebene dem Schaltweg des Betätigungsstößels 4 entspricht. Wenn der Betätigungsstößel 4 vollständig in die Ausschaltstellung eingedrückt ist und die Ringnut 13 vollständig unter den Verriegelungskugeln 11 liegt, können die Verriegelungskugeln 11 von der Auflauffläche 12, durch Verschieben der Verriegelungshülse 9, soweit in die Ringnut 13 abgesenkt werden, daß sie die Auflauffläche 12 ganz freigeben. Danach kann die Verriegelungshülse 9 noch soweit in ihre endgültige Verriegelungs-

stellung weitergeschoben werden, daß sie die Verriegelungs- ^: kugeln 11 mit einer Sperrfläche 14 überdeckt, durch die ein Zurückweichen der Verriegelungskugeln 11 aus der Ringnut 13 formschlüssig unterbunden wird. Nur durch Zurückziehen der Verriegelungshülse 9 in die Entriegelungsstellung können

die Verriegelungskugeln 11 radial nach außen ausweichen, um den Betätigungsstößel 4 unter der Kraft beider Federn 5 und IO in die Einschaltstellung herausspringen zu lassen, in der der Trennschalter 2 seine Kontakte schließen kann. Die Verjj* ίο riegelungshülse 9 besitzt eine Schulter 15, gegen die das Pilzkopfende 7 beim Eindrücken des Betätigungsstößels 4 anstoßen kann. In der Ausgangslage, das heißt in der Einschaltstellung des Betätigungsstößels und in der Entriegelungsstellung der Verriegelungshülse, hat die Schulter 15 einen lichten Abstand von dem Pilzkopfende 7, der kleiner ist als der Schaltweg des Betätigungsstößels 4. Der Abstand ist jedoch mindestens noch so groß, daß beim Eindrücken des Betätigungsstößels 4 wenigstens teilweise schon die Ringnut 13 unter die Verriegelungskugeln 11 gewandert ist und die Verriegelungskugeln 11 mit dem Absenken in die 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 Eindrüc'xens des Betätigungsstößels 4 bis in dessen Ausschaltstellung, bevor es zu einer Berührung zwischen Schulter 15 und Pilzkopfende 7 kommt, die Verriegelungskugeln 11 progressiv in die Ringnut 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 Verriegelungshülse 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 Betätigungsstößels 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.

Zur Verhinderung eines Eindringens von Staub in die Lagerführung von Betätigungsstößel 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 IO in die Verriegelungsstellung springen kann.

Claims

Elektrο-Apparate KG Gothe & Co in Mülheim (Ruhr) Notausschalter für elektrisch steuerbare Ontertage-Bergbaumaschinen Schutzansp r ü c h e

1. Notausschalter für elektrisch steuerbare Untertage-Bergbaumaschinen , bestehend aus einem an einem Kabelkasten oder dergleichen anbringbaren Gehäuse (1), in dem ein durch Drücken betätigbarer elektrischer Trennschalter (2) und ein auf den Trennschalter einwirkender Betätigungsstößel (4) angeordnet sind, der längsverschiebbar in einer Schlagwetter- bzw. explosionsgeschützt ausgeführten Gehäuseführung (8) gelagert ist und sich in einer in das Gehäuse gegen eine Federkraft eingedrückten Stellung selbsttätig verriegelt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Betätigungsstößel (4), vorzugsweise an dessen dem Trennschalter (2) zugekehrten Ende, eine gegenüber dem Gehäuse (1) abgestützte Hauptfeder (5) angreift, welche den Betatigungsstößel in eine anschlagbegrenzte Einschaltstellung aus dem Gehäuse herausdrückt, und an dem aus dem Gehäuse herausragenden Pilzkopfende (7) des Betätigungsstößels eine in der gleichen Richtung wie die Hauptfeder drückende Hilfsfeder (10) angreift, welche andererseits an einer auf der Außenseite der Gehäuseführung (8) verschiebbaren Verriegelungshülse (9) angreift und diese in der entgegengesetzten Richtung von einer Entriegelungsstellung in eine anschlagbegrenzte Verriegelungsstellung drückt, und daß im Bereich des Verschiebeweges der Verriegelungshülse (9) das Gehäuse mit radial verstellbaren Verriegelungskugeln (11) versehen ist, welche in der Einschaltstellung des Betätigungsstößels (4) an dessen glattem Umfang anliegen und die Verriegelungshülse an

einer geneigten Auflauffläche (12) gegen Verschieben in die Verriegelungsstpllung blockieren und welche beim Eindrücken des Betätigungsstößels in dessen Ausschaltstellung mittels der Auflauffläche der Verriegelungshülse in eine rundliche Ringnut (13) des Betätigungsstößols verstellbar sind und die Verriegelungshülse zum Verschieben mittels der Hilfsfeder (10) in die Verriegelungsstellung freigeben, in der die Verriegelungskugeln (11) an einer Sperrfläche (14) der Verriegelungs- hülse anliegen.

2. Notausschalter nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungshülse (9) eine Schulter (15) aufweist, gegen die das Pilzkopfende (7) beim Eindrücken des Betätigungsstößels in die Ausschaltstellung anstößt, daß der Verschiebeweg der Verriegelungshülse zwischen deren Entriegelungs- und Verriegelungsstellung im wesentlichen dem Schaltweg des Betätigungsstößels (4) zwischen dessen Einschalt- und Ausschaltstellung entspricht, und daß in der Einschaltstellung von Betätigungsstößel und Entriegelungsstellung von Verriegelungshülse deren Schulter (15) einen Abstand von dem Pilzkopfende (7) aufweist, der kleiner ist als der Schaltweg des Betätigungsstößels (4), wenigstens jedoch so groß ist, daß bei einer Berührung von Schulter (15) und Pilzkopfende (7) die Verriegelungskugeln (11) radial nach innen in die Ringnut (13) des Betätigungsstößels verstellbar sind.