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Verriegelungseinrichtung für eine elektrische Schaltanlage mit druckluftbetätigten
Schaltern Bei den immer höher werdenden Ansprüchen, die an die Betricbssicherheit
einer neuzeitlichen Schaltanlage gestellt werden, ist es n,icht mehr zulässig, sich
ausschließlich auf die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals zu verlassen; vielmehr
muß durch geeignete Verriegelungsmaßnahmen die Durchführung unzulässiger Schalthandlungen
selbsttätig ausgeschaltet werden. Der Verriegelung kommt also für das einwandfreie
Arbeiten einer derartigen Schaltanlage eine hohe Bedeutung zu.
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Die unmittelbar,vom Schalterantrieb ausgehende und unmittelbar auf
den Schalterantrieb einwirkendeVerriegelung hat sich wegen der baulichen t' Schwierigkeiten
und. der Beherrschung der großen Antriebskräfte als schwierig und häufig unzweckmäßig
eriviesen. Man hat günstigere und einf ach.ere Verhältnissedad-urch geschaffen,
daß die Verriegelung vorn Schalterantrieb getrennt angeordnet, jed-och vom Antrieb
gesteuert wurde. Neben einer leichteren Beherrschung de-r verschiedenen Verriegel-ungsa.ufgaben
gewinnt man h#i-erdurch eine erhöhte Freizügigkeit im Aufbau der Anlage und ihrer
Schalto#rgan#.-.
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Die Verriegelung kann, ihre Aufgabe nur dann erfüllen, wenn sie auch
die Berücksichtigung unplanmäßiger Schaltvorgänge ermöglicht. D,iese
Eigenschaft
fehlt jedoch vielen Verriegelungsvorschläggen, oder sie wird nur unter erheblichem
Bauaufwaad erkauft. je- größer aber die Zahl der Bauteile ist, -um so größer ist
auch die Zahl der StÖrunIgsmöglichkeiten.
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Eine Abhilfe gegen die bisherigen Mängel gewinnt man, wenn bei Verriegelungseinrichtuilgen
für eine elektrische Schaltanlage mit druckluftbetätigten Schaltern, bei denen.
von den Schalterantrieben getrennteVerriegelungsglieder vorgesehen sind,die zur
Sperrung der St,eu.e-ro#r,79,n,.-,d-er Sc-halter dieuen, die-Verriegelungsglieder
derart mit den Befehlsgebern zusammenarbeiten, daß bei Abgabe eines beliebigen Schaltbefehls
für einen. beliebigen Schalt-er unabhängig von der erreichten oder nicht erreichten
Durchführung dieses Schalthefehls die Schaltbefehle für die übrigen> in der Verriegelung
zugeordneten Schalter mindestens sü lange gesperrt werden, bis der gegebene Schaltbefehl
ausgeführt oder rückgängiggemacht ist.
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Der Sinn dieser Anordnung ist folgender: Der Bedienungsmann hat ein'
Schaltkommando, gegeben. Er muß sich zunächst darauf verlassen, daß dieses Kommando
vom Antrieb befolgt wird. Jeder Schalterantrieb ist aber, wie jede technische
Einrichtung, gewissen. unvermeidlichen Schäden ausgesetzt. Wenn, die Schaltfiandlung
unvollkommen durchgeführt wird, ohne. daß der B#e"di-,-#nungsmann .dies sofort merkt,
so hesteht die Gefahr, daß die nächstfolgend-- Schalthanidlung die ganze Anlage
efährdet. Das wird durch die Anordnung gemäß der Erfindung vermieden. In. dem Augenblick,
wo ein Scbaltbefehl gegeben wird, setzt die Verriegelung für die übrigen. in der
Verrieggelung- zugeordneten Schalter ein. Der weitere Schaltbefehl kann erst dann
gegeben werden, wenn ein: g,-:f ahrbringender Schalteusfanid, nicht mehr besteht.
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Die Erfindung wirkt sich aber auch nach anderer Richtung günstig aus.
Der Schaltwärter kann aus irgendeinem Grund versehentlich ein Biefehlsorgan gedrückt
haben. Er -,vGlIte- diesen# Schaltbefehl gar nicht geben und überlegt sich das in.
dem Augenblick, wo er das Schaltorgan betätigt. Er läßt also sofort wieder los.
Dann, kann# dieses Schaltkommando# ohne Bedeutung sein. Es kann in der Anlage alles
beim alten gebliehen sein. Es kann aber auch so sein, daßder kurze Schultbefehl
ausgi#reic.ht hat, um.,eine, wenn auch geringe Antriebsbewegung auszulösen, die
genügt, um die beweglichen Kontakte gerade aus den feststehenden Kontakten herauszuziehen-.
Die- nächste Schalthandlung kann, dann zur Funkenbildung und zur Zerstörung eines
Teils der Schaltanlage führ-en. Das läßt di-e Anordnung nachder Erfindun- nicht
zu. Ganz gleichgültig, ob ,der versehentlich gegebene Befehl eine Antriebsbewegung
eingeleitet hatoider nicht, wird eine Verrieggelung für die Übrigen z#ngeor..dn--.t#--n:
Schalter hergestellt. Der Schaltwärter muß jetzt der Ursache der Verriegelung nachgehen
und entweder dafür sorgen, daß der gegebene Schaltbeiehl ausgeführt wird, oder er
muß einen Gegenbefehl geben, der,die Ausgangslagge- des Antriebes und der Verriegelung
wiederherstellt. Am einfachsten -gestaltet sich der Aufbau einer solchen Verriegelung,
wenn man ihr zwei Stollungen gibt, nämlich eine Endstellung und. eine Störstellung,
wobei man zusätzlich in der Störstellung ein Verrieggelungsorgan für den; Rieg2
vorsehen kann" so. daß man. also eine doppelte Sicherheit schafft.
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In den Figuren sind Ausführungsheispiele der Erfindungdargestellt.
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Fig. i zeigt das Steuergerät im Grundriß, Fig. 2 das gleiche Gerät
in Seitenansicht, Fig. 3 in Vorderansicht; Fig. 4 und 5 zeigi,-n Schnitte-
A-A bzw. B-B durch das! Steuergerät.
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In dem Ventilgehäuse ioi sind die Doppelsit7-ventile io-9 und io,3
untergebracht. Das Ventil io:2 dient zum Schließem ein-es Schalters, das Ventil
103
zu seinem Öffnen. Die- Bedienung der Ven.tile, die durch Federn io4 in
der gezeichneten Lage gehalten %verden, 1,ann von Hafid" oder durch Schaltmagnete
io6 erfolgen, deren Anker 105 Üher Rollen 107 auf die Venvile einwirken,.
Bei Handbetätigung -wird die Druckkraft über die beweglichen Anker io5 auf !di"-Ventile
übertragen, ohne daß die Magnete ic6 erregt werlden. Die Verrieggelung und Rückmeldung
erfolgt durch Scheiben# 52, die an den. Stangen 41 angebracht sind und Rückmeldesignale
42 tragen.
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Wie Eig. 5 zeigt, sind bei dem Einschaltventil ,die Kolben
x 5o und 15 1, beim -Ausschaltventil die I"'-,olb,enii52 und 153 vorgesehen.
Die Kolben. 150 und 153 sind fest miteinander verbunden; sie tragen dit Stange41,
an. der die Verriegelungssche-ibe52 ZD und das kückmeldesignal 42 befestigt sind.
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Die Wirkungsweise der doppelten. Kolben, geht aus Fig. 6, hervor.
Man erkennt hier das Eilischaltventil io#2- und das Atisschaltventil 103
sowie die Federn io,4 der Fig. i. Der Druckluftzylinder des Antriebes ist mit 2oo
bezeichnet. In ihm bewegt sich der Kolben 2oi, der mit einem durch den Druckluftantrieb
zu bedienenden Trennschalter 2o2 verbundenist.
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Fig. 6 #zeigt ferner die Kolben i5o his 153 sowie &s
mit,den, Kolben i5o und 153 verb-undene Rückmeldesignal 42.
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Es sei; nun angenommen, daß #die Einschaltung des Trennschalters
2-o2 -gewünscht wird und daher das Doppelsitzventil i o2, wie in der Zeichnung dargestellt,
geöffnet wird, Die Druckluft strömt dann von, der Leitung io über die. L,2itung:2,o3
nach dein Zylinder 2oo, so. daß sich deer Trennschalter 2o2 zu schliiießen. beginnt.
Gleichzeitig mit der Beaufschlagung des Zylinders 2oo strömt jedoch Druckluft über
die Leitung 204 nach dem Zylinder 161, so daß der Kolben 15 1 sich bis zu einem
Anschlag 155 nach links bewegt und, dabei den" Kolben i o mit 5
dem Rückmeldesignal
42 wie auch den. Kolben 153
mitnimmt. Das 'Rückmeldesignal 42 geht dabei,
in eine Zwisdienstellung (Störstellung), in der es- anzeigt, daß ein, Schalt-befehl
gegeben worden ist.
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Hat nun der Antriebskolben, 2oi des Trenn,-echalters 2o:2 seinen Weg
beendet, so, wird durch dieln der Kolbenstange 2o5 befindliche Öffnung 2o6 ,die
an den, Antriebszylinder 2oo angeschlossene
Leitung 207 mit
der Leitung 2o8 verbunden. Es strömt nun Druckluft von, der Leitung 2o3 über Leivung207
undi ' Leitung 2o8c nach dem Zyl inder i 6o-. Der be-aufschlagte Kolben:
15o bewegt jetzt da-s Rückmeldesignal 42 in. die Einschaltstellung und zeigt duad-.urch
den aiusigeführten, Sehaltbefehl an.
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In# entsprechender Weise ist die Leitung 2o9 an den, Zylinder 163
angeschlossen, in dem sich der Kolhen 153 bewegt, ebenso wie der Zylinder 16,2 über
die Leitung.:2io an das Ventil 103 angeschlossen ist und bei dess-enBetätigung
beaufschlagt wird. Beie Vollendung des Aussch#aItbefe-hls für den Schalter 2o2 strömt
Druckluft vom Antriebszyliiider 2oo Über die Bohrung:2 i i in# Üer Kolbenistange
2o,5 nach der Leitung 2o9.
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Wie Fig. 4 zeigt, werden bei dem Ausführungsbeispiel die vonA:en Kolben.
153 bzw. i5o betätigten Meldekontakte gleichzeiti- zur Rastierung verwendet. Als,
Kontaktorgan dient hierbei eine Kugel 301, die, unter dem Einfluß einer Feder
30:2 steht und durch #die HÜlse 303 geführt wird. Die feststehenden,
von dem lsolierstück 304 getragenen Gegen!kontakte 305 sind leicht einggewölbt.
Der Kolbens i5oi bewegt sich daher unter dem Einfluß der Rastierung, wenn der Kolben
ip auf ihni ein.-wirkt, nur bis zur nächsten Rast.
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Gleichzeitig mit den Rückmeldesign(alen# 42 werden gemäß der Erfindung
auch die mit diesen gektippelten! Verriegelungsscheiben. 52 in, e--ine Zwischenstellung
gebracht, wenn ei-n; SchaItbefehl abgegeben, aber noch nicht oder noch n;icht ganz
ausgeführt worden: ist. In der- Zwischenstellung .einer Verriegelungsscheibe sind
sämtliche- Schaltbefehle für die übrig-en Schalter, mit Ausnahme des unvollkommen
gesteuerten. Schalters, gesperrt. Die Zwischenbstellung der Verriegelungsscheiben
und Rückmeldesignale wirkt danach als,Störungsianzeige und Störungsschutz. Bleibt
einer der zu ste-,uernden Schalter in, einer Zwischenstellunig hängen, z. B. durch
Klemmen des Antriebsgestänges oder durch einen Fehler in. der DruckInftzuführungsleitung
zum Antriebszylinder, so kann der Bedienungswärter keine Schalthandlungen vornehmen,
die die Anlage gefährden können.
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Der Störungsschutz wird s,inn"-ernäß auch für die Kuppelschalterverriegelung
erweitert. Befindet sich also dias Rückmeldesignal des Kuppelschalters in der Zwischenstellung'
so i,st die kuppelschalterabhängig" Sammelschienenttimschaltung sämtlicher Abzweige
gesperrt.
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An. Stelle der bei Fig. 6 in, der Kolbenstange, 2o5 vorgesehenen
Bohrungen# 2o6 und 211 kann, man durch die Kolbenstange 2o5 auchein, Schnappvent.il
betätigen lassen, das die, Leitun- 207 das eine Mal mit der Leitung 2o8,
das andere Mal mit der 1-£itUng 209 verhindet.