DK170242B1 - Anordning til mekanisk og elektrisk spærring - Google Patents

Description

DK 170242 B1 . i

Den foreliggende opfindelse angår en anordning til mekanisk og elektrisk spærring af kontaktorer, hvis oprindelige udformning af bevægelige elementer gør det muligt at opnå udgangsklemmer, som letter ledningsføringen og en udskiftelighed med eksisterende 5 systemer til mekanisk spærring.

Det er velkendt, at anordninger af denne art, der tilvejebringer en sådan spærring, normalt er forbundet med kontaktorer til styring af elektromotorer for således at forhindre samtidig tilslutning og 10 dermed kortslutning, særligt når disse kontaktorer tilvejebringer driftsvending eller stjerne/trekant-igangsætning.

Denne spærring kan være kun elektrisk, men for at forhindre betjeningsfejl foretrækkes det dog, at den både er elektrisk og mekanisk.

15

Tilvejebringelsen af elektrisk spærring mellem to kontaktorer består i inden for den første tredjedel af den lukkende kontaktors bevægelse, men fortrinsvis så tidligt som muligt, at aktivere en kontakt, der åbner kredsløbet for spolen i den anden kontaktor og vice 20 versa.

Ved mekanisk spærring anvendes et system af vægtstænger, der låser hinanden, således at det, når en kontaktor er begyndt at lukke, er umuligt at lukke den anden.

25

Ved automatisk drift ville elektrisk spærring alene være tilstrækkelig. I tilfælde af aktivering af de to kontaktorspoler på samme tid eller i tilfælde af et slag, der frembringer bevægelsen af deres bevægelige dele, eller også i tilfælde af forkert manuel aktivering 30 af disse kontaktorer, er der dog en risiko for kortslutning ved den samtidige lukning af begge kontaktorers effektpoler. Det er derfor, mekanisk spærring generelt er sammenknyttet med elektrisk spærring.

For at tilvejebringe en sådan mekanisk spærring, selv i det tilfælde 35 hvor kontaktorerne er monteret side om side, er det generelt kendt at anvende en låsemekanisme, der er indsat i et hus, fra hvilket koblingselementfingre rager ud. Dette hus er derefter anbragt mellem to kontaktorer, således at koblingselementfingrene er sammenkoblet med respektive aktiveringselementer, der er tilvejebragt i .2 DK 170242 B1 kontaktorerne.

Den elektriske spærring er generelt tilvejebragt ved anvendelse af en af brydekontakterne (eller NC, som de generelt kaldes), der 5 normalt er tilvejebragt på hver af kontaktorerne, hvor det forstås, at denne løsning har den ulempe, at antallet af disponible kontakter på hver kontaktor bliver reduceret.

* *

For at overvinde denne ulempe er der blevet foreslået en spærrean-10 ordning i form af et modul, der er tilpasset for anbringelse mellem de to kontaktorer, der skal låses, og som både omfatter vægtstænger, der tilvejebringer mekanisk spærring, og kontakter, der tilvejebringer elektrisk spærring.

15 En anordning af denne art, der tilvejebringer mekanisk og elektrisk spærring på samme tid, er beskrevet i fransk patent nr. 2045090, udstedt 30. maj 1969 til UNELEC.

En anden nyere og mere kompakt anordning, som kan anvendes mellem to 20 kontaktorer er beskrevet i PCT patent nr. 85 03382, af 23. januar 1984 til ALLEN BRADLEY COMPANY (USA).

Det kan dog ses, at udførelsesformerne, der er foreslået i dette patent, har den ulempe, at ind- og udgangsklemmerne, der påvirkes af 25 en af kontakterne, er anbragt på den samme side af spærreanordningens hus, mens ind- og udgangsklemmerne for den anden kontakt er anbragt på den anden side af dette hus. Denne egenskab, der hidrører fra spærreanordningens generelle konstruktion, er særlig problematisk, ikke kun hvad angår sikkerhed og enkeltheden ved tilvejebrin-30 gelsen af indbyrdes forbindende ledningsføring, men også risikoen for fejl, som dette arrangement kan give anledning til.

Formålet med den foreliggende opfindelse er særligt at overvinde disse ulemper.

35 ♦

Opfindelsen tilvejebringer derfor en anordning til mekanisk og elektrisk spærring af den art, der omfatter: - et fladt hus med to modstående parallelle frontvægge, der er 3 DK 170242 B1 anbragt med en lille indbyrdes afstand, to modstående sidevægge, der forløber i planer i det væsentlige vinkelrette på nævnte frontvægge, hvilket hus er udformet således, at det kan monteres mellem to kontaktorer, der er anbragt side om side, 5 - et første og et andet koblingselement, der er beregnet til sammenkobling med de bevægelige dele af de to kontaktorer gennem i det væsentlige koaksiale åbninger, der er tilvejebragt i midterområderne af de to frontvægge, hvor begge disse koblingselementer er 10 bevægelige mellem to stillinger, som henholdsvis svarer til arbejdsstillingen og hvil esti 11 ingen for kontaktoren, med hvilken det er forbundet, - to bevægelige elementer til gensidig spærring, der drives af 15 hvert sit koblingselement, hvor disse bevægelige spærreelementer har en sådan bevægelsesbane, at passagen af et af koblingselementerne bringer spærreelementet, der svarer til dette, til en stilling, hvor det forhindrer passagen af det andet koblingselement til arbejdsstillingen, og 20 - to afbryderanordninger, der hver i det mindste omfatter et par faste kontakter, som med forbindelsesledere er forbundet til et indgangsforbindelseselement og til et udgangsforbindelseselement og et bevægeligt kontaktelement, der aktiveres af et tilsvarende 25 bevægeligt spærreelement.

Ifølge den foreliggende opfindelse er indgangsforbindelseselementerne monteret på en af sidevæggene af huset, medens udgangsforbindelseselementerne er monteret på den anden sidevæg, og at afbryder- 30 anordningerne med indgangs- og udgangselementerne, der er forbundet dermed, samt med de tilsvarende forbindelsesledere danner to gennemgående strømveje uden overkrydsning inden i huset, og som er forsynet med akser, der er rettet på tværs i forhold til sidevæggene af huset.

Nogle udførelsesformer for opfindelsen skal i det følgende beskrives ved hjælp af ikke begrænsende eksempler med henvisning til den vedføjede tegning, hvor 35 4 DK 170242 B1 figur 1 viser et forsidebillede af en udførelsesform for en anordning ifølge opfindelsen, der er forbundet med to kontaktorer . i hvilestillingen, 5 figur 2 er et billede svarende til det i figur 1, men hvor den y første kontaktor er i arbejdsstillingen, og den anden er i hvilestillingen, * figur 3 viser den samme anordning med den første kontaktor i hvile-10 stillingen og den anden i arbejdsstillingen, figur 4 viser et forsidebillede af en anden udførelsesform for anordningen ifølge opfindelsen, og 15 figur 5 er en skematisk afbildning af en anden variant af anordningen ifølge opfindelsen.

Anordningen, der tilvejebringer mekanisk og elektrisk spærring, omfatter som vist i figurerne 1 til 4: 20 - et bærehus 1, - en vægtstang 2, der er monteret for drejning om en fast omdrejningstap 4, der er fastgjort til huset 1, hvor denne vægtstang 25 2 drejes rundt af en første omdrejningstap 6, der er beregnet til sammenkobling med den bevægelige konstruktion af en første kontaktor, - et trykorgan 3, der er monteret for forskydning inden i huset 30 l langs en lineær bane ved hjælp af glidere 5, 5', hvor dette trykorgan 3, der drives af en anden omdrejningstap 7, er beregnet til sammenkobling med den bevægelige konstruktion af en anden kontaktor, 35 - to afbryderanordninger Ij, I^ af den dobbelte brydekontakt- type, hvis bevægelige dele 12, 13 henholdsvis bæres af trykorganet 3 og vægtstangen 2 fortrinsvis via et fjedrende tryksystem, og hvis faste dele hver omfatter et par faste kontakt elementer 15, 16-17, 18, der henholdsvis er forbundet til indgangs- og udgangsklemmerne . 5 DK 170242 B1 19, 21-20, 22.

Indgangsklemmerne 19, 21 er anbragt ved den ene side 40 af huset (fortrinsvis ud for en af dets sidekanter), mens udgangsklemmerne 5 20, 22 er anbragt ved den anden side 39 af huset (fortrinsvis ud for den sidekant af huset, der vender modsat den foregående), således at strømvejene løber gennem huset 1 i en retning, der i det væsentlige er vinkelret på retningen af siderne 39, 40,' når afbryderanordnin-gerne Ij, I2 er lukkede.

10

Som nævnt ovenfor er vægtstangen 2 og trykorganet 3 hver for sig fastlåst ved bevægelserne af kontaktorernes bevægelige dele ved hjælp af omdrejningstappene 6 og 7. Til dette formål rager disse omdrejningstappe ud på hver side af huset 1 gennem åbninger 14, 14a, 15 der er dannet i husets to modstående frontvægge, for således at kunne gribe ind i rum, der er tilvejebragt i kontaktorernes bevægelige dele.

Kanterne af åbningerne 14, 14a er orienteret i en retning, der 20 svarer til bevægelsesretningen af de bevægelige dele af kontaktor-erne.

Mere præcist omfatter vægtstangen 2 tre arme Bj til B3, der er sammenføjet at to dele, som er bøjet i det væsentlige i rette 25 vinkler Cj, C2, hvilke arme er indrettet på følgende måde: - den første arm Bj er indrettet til at indtage en stilling, såsom den der er vist i figur 1, i hvilken den forløber i det væsentlige parallelt til trykorganet 3's bevægelsesakse i en given 30 afstand derfra, - den anden arm B2 er forbundet med den første arm Bj af den bøjede del Cj, gennem hvilken omdrejningstappen 4 passerer, og den strækker sig i retningen af trykorganet 3'$ bevægelsesakse, og den 35 ende af denne arm, der er anbragt overfor den bøjede del Cj, bærer omdrejningstappen 6, - den tredje arm B3 er forbundet med den nævnte ende af armen B2 af den bøjede del C2, så den i den stilling, der er vist i figur . 6 DK 170242 B1 1, forløber parallelt med og på linje med trykorganet 3, og denne arm B3 omfatter ved sin ende afbryderanordningen lj's bevægelige del 13.

5 Trykorganet 3 omfatter et lateralt fremspring P, der er orienteret mod vægtstangen 2's arm Bp og den omfatter ved sin ende modsat enden af arm Bg den bevægelige del 12 af afbryderanordningen Ig.

Dette fremspring P er mere specielt indrettet således, at dets 10 bevægelsesområde overlapper vægtstangen 2's bevægelsesområde og omvendt, således at vægtstangens bevægelsesområde overlapper fremspringet P's bevægelsesområde for således at være i stand til at opnå følgende virkemåde.

15 Når kontaktoren, der driver trykorganet 3, er sluttet som vist i figur 2, er afbryderanordningen Ig, der generelt er anbragt i serie med den anden kontaktors spole, åben.

Hvis der imidlertid i denne stilling gøres et forsøg på at slutte 20 den anden kontaktor, hvilket vil have tendens til at bevæge vægtstangen 2, vil vægtstangen 2' s overflade 10 ramme mod overfladen 11 af skyderens fremspring P og således forhindre denne slutning.

Når kontaktoren, der er fastgjort til vægtstangen 2, på tilsvarende 25 måde og i overensstemmelse med figur 3 er sluttet, er afbryderanordningen lp der generelt er anbragt i serie med den første kontaktors spole, åben. Hvis der i denne stilling gøres forsøg på at slutte den første kontaktor, vil overfladen 8 af trykorganet 3's fremspring P ramme mod vægtstangen 2's overflade 9 og forhindre den 30 nævnte lukning.

Den mekaniske spærring, der således er opnået ved kombinationen af trykorganet 3 og vægtstangen 2' s trans!ations/rotationsbevægelser, , er meget effektiv, da bevægelserne af overfladerne 8 til 11, der 35 blokerer hinanden, er praktisk talt vinkelrette.

*

Med den ovenfor beskrevne arrangement og da der ikke er nogen overkrydsninger af elektriske forbindelser inden i huset 1, er det muligt at anvende et hus med lille tykkelse, der let kan erstatte 7 DK 170242 B1 eksisterende huse, som tilvejebringer mekanisk spærring. Den retlinede eller tilnærmelsesvis retlinede bevægelse af koblingselementdelene forenkler yderligere tilpasningen til de bevægelige dele af kontaktorerne.

5

Figur 4 viser en anden udføre!sesform for opfindelsen, der anvender mere almindelige sammenlåsningsvægtstænger 23 og 24.

En af vægtstængerne 23 er modificeret og omfatter en yderligere arm 10 38, på hvilken, der er anbragt mindst en bevægelig kontakt 25, som slutter de faste kontakter 26 og 27, der er forbundet til klemmerne 28 og 29.

Den anden vægtstang 24 omfatter også, på en del tæt ved sine låse-15 overflader, mindst en bevægelig kontakt 30, der slutter de faste kontakter 31 og 32, der er forbundet til klemmerne 33 og 34.

Koblingselementerne er på sædvanlig måde dannet af omdrejningstappe 35 og 35a, der forløber gennem åbningerne 36 og 36a i huset 37.

20

Arrangementet af kontakterne som beskrevet gør det også muligt at have strømvejene, der passerer gennem huset i det væsentlige vinkelret på bevægelsesretningen for de bevægelige dele af kontaktorerne for at blive spærret, hvilket sker ved hjælp af 25 retningen af åbningerne 36 og 36a.

Dette arrangement og fraværelsen af forbi ndelsesoverkrydsninger inden i huset gør det muligt at have en så lille tykkelse som muligt.

30

Det skal bemærkes, at vægtstængerne 23 og 24 ved denne løsning kan fremstilles i den samme form, idet den yderligere arm 38, der kræves på vægtstangen 23, fjernes fra vægtstangen 24 efter dens støbning.

35 Det skal også bemærkes, at udtrykket indgang eller udgang for forbindelsesklemmerne i de to udførelsesformer kun er angivet af hensyn til klarheden af forklaringen og på ingen måde foregriber den aktuelle efterfølgende anvendelse af klemmerne.

8 DK 170242 B1

Spærrenordningen vist i figur 5 er baseret på et lignende princip som det ovenfor beskrevne eksempel.

1 dette tilfælde er de to vægtstænger 50, 51 dog udformet af støbte 5 dele med identisk form, der begge har to prægninger 52, 53-54, 55, , som hver er beregnet til at modtage en bevægelig kontaktbro. Disse to vægtstænger 50, 51 er monteret for rotation om hver sin omdrejningstap 56, 57, der er anbragt symmetrisk i forhold til symmetri-midterplanet P, P' i huset 58.

10

Begge vægtstængerne 50, 51 omfatter tre arme 60, 61, 62-63, 64,65 anbragt i form af en gaffel, der ved en af deres ender er forbundet til et fælles område 66, 67, gennem hvilket en af omdrejningstappene 56, 57 passerer.

15

Aktivering af en af de to vægtstænger 50, 51 fra en tilsvarende kontaktor tilvejebringes ved hjælp af en omdrejningstap 68, 69, der er monteret på den frie ende af vægtstangens midterarm 61, 64, og som passerer gennem en aflang åbning 70, der er centreret om symme-20 trip!anet P, P'.

De andre to arme 60, 62-63, 65 af denne vægtstang 50 , 51 er forsynet med optagelsesindretninger (prægningerne 52 til 55), der hver er beregnet til modtagelse af en bevægelig kontaktbro.

25

Som i det ovenfor beskrevne eksempel omfatter denne spærreanordning 2 gennemgående strømveje, nemlig en øvre vej 71 og en nedre vej 72, hvor begge disse veje omfatter en afbryderanordning, som omfatter to faste kontaktelementer og en bevægelig kontaktbro, der bæres af en 30 tilsvarende vægtstang.

Den øvre gennemgående strømvej 71 er udformet således, at den i huset 58 afgrænser et frit rum med tilnærmelsesvis trapezformet * udformning, inden i hvilket armene 60, 63 af vægtstængerne 50, 51, 35 der tilvejebringer låsefunktionen, kan bevæge sig.

De fast kontaktelementer 73, 74 i den øvre strømveje 71 er så anbragt ved niveauet for en af de skrå sider af det frie rum og sammenvirker med en bevægelig kontaktbro 75, der bæres af armen af DK 170242 B1 . 9 vægtstangen 63.

Den nedre gennemgående strømvej 72 forløber i et plan forskudt i forhold til hovedplanet, i hvilket vægtstængerne 50, 51 bevæger sig, 5 for således at give mulighed for passagen af den ene 76 af de to ledere 76, 77 i denne vej.

Denne gennemgående strømvej 72 omfatter en skrå del 78 modsat den skrå side af den øvre vej, som omfatter de faste kontakter 73, 74, 10 hvilken skrå del 78 omfatter to faste kontaktelementer 78, 80, der samvirker med en bevægelig kontaktbro 81, som bæres af vægtstangens arm 62.

Det skal bemærkes, at optagelsesindretningerne 52, 54, der er 15 tilvejebragt på armene 60, 65, ikke anvendes i dette tilfælde.

Fordelene ved den ovenfor beskrevne løsning er dens enkelthed og det, at den bedre egner sig til masseproduktion og har en lavere kostpris, da den kun anvender en type vægtstang.

20 25 30 35

Claims (7)

10 DK 170242 B1 Patentkrav.

1. Anordning til mekanisk og elektrisk spærring af den type, der omfatter: 5 * - et fladt hus (1) med to modstående parallelle frontvægge, der er anbragt med en lille indbyrdes afstand, to modstående sidevægge, der forløber i planer i det væsentlige vinkelrette på nævnte frontvægge, hvilket hus er udformet således, at det kan monteres mellem 10 to kontaktorer, der er anbragt side om side, - et første og et andet koblingselement (6,7,35,35a) der er beregnet til sammenkobling med de bevægelige dele af de to kontaktorer gennem i det væsentlige koaksiale åbninger 15 (14,14a,36,36a), der er tilvejebragt i midterområderne af de to frontvægge, hvor begge disse koblingselementer er bevægelige mellem to stillinger, som henholdsvis svarer til arbejdsstillingen og hvilestillingen for kontaktoren, med hvilken det er forbundet, 20. to bevægelige elementer (2,3), til gensidig spærring, der drives af hvert sit koblingselement, hvor disse bevægelige spærreelementer har en sådan bevægelsesbane, at passagen af et af koblingselementerne bringer spærreelementet, der svarer til dette, til en stilling, hvor det forhindrer passagen af det andet 25 koblingselement til arbejdsstillingen, og - to afbryderanordninger (Ij,I2), der hver i det mindste omfatter et par faste kontakter (15-18), som med forbindelsesledere er forbundet til et indgangsforbindelseselement (19,21) og til et 30 udgangsforbindelseselement (20,22) og et bevægeligt kontaktelement (12,13), der aktiveres af et tilsvarende bevægeligt spærreelement, kendetegnet ved, at * indgangsforbindelseselementerne (19, 21) er monteret på en af 35 sidevæggene af huset, mens udgangsforbindelseselementerne (20, 22) er monteret på den anden sidevæg, og at afbryderanordningerne (lp I2) med indgangs- (19, 21) og udgangselementerne (20, 22), der er forbundet dermed, samt med de tilsvarende forbindelsesledere danner to gennemgående strømveje uden overkrydsning inden i huset, og som 11 DK 170242 B1 er forsynet med akser, der er rettet på tværs i forhold til sidevæggene af huset.

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at et af 5 elementerne, der tilvejebringer indbyrdes spærring, omfatter en vægtstang (2), der er monteret for drejning om en fast omdrejningstap (4) på huset, hvilken vægtstang (2) bærer det bevægelige kontaktelement (13) af en af de to afbryderanordninger (Ij, I2) og drives af et af koblingselementerne (6, 7), og at det andet bevæge-10 lige spærreelement omfatter et trykorgan (3), der er forskydeligt monteret i huset, således at dette trykorgan (3), der bærer det bevægelige kontaktelement (12) af den anden afbryderanordning (I2), kan forskydes ved translation under virkningen af det andet koblingselement (7). 15

3. Anordning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at trykorganet (3) bærer et fremspring (P), hvis bevægelsesområde overlapper vægtstangens (2) bevægelsesområde for således at tilvejebringe spærringen. 20

4. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de bevægelige spærreorganer omfatter to drejelige vægtstænger (23, 24), der drives af tappe (35. 35a), hvor en af disse vægtstænger (23) omfatter en yderligere arm (38), på hvilken den bevægelige kontakt- 25 bro (25) i en af afbryderanordningerne er anbragt, og hvor den anden vægtstang (24) i nærheden af dens låseoverflader (40, 41) bærer den bevægelige kontaktbro (30) i den anden afbryderanordning.

5. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de 30 bevægelige spærreorganer omfatter to drejelige vægtstænger (50, 51) af identisk udformning, der hver har to prægninger (52, 53-54, 55), som er beregnet til modtagelse af en respektiv bevægelig kontaktbro, hvilke vægtstænger omfatter tre respektive arme (60, 61, 62-63, 64, 65), der er anbragt i form af en gaffel, og som ved en af deres 35 ender er forbundet med et fælles område, gennem hvilken en drejetap passerer, at aktiveringen af hver af disse vægtstænger fra en tilsvarende kontaktor foregår ved hjælp af en tap (68, 69), der er monteret på den frie ende af vægtstangens midterarm (61, 64), og at de andre to arme (60, 62-63, 65) af hver vægtstang begge omfatter en DK 170242 B1 .12 af prægningerne.

6. Anordning ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den ene gennemgående strømvej (71) er udformet således, at den inden i huset 5 (59) afgrænser et frit rum med trapezform, inden i hvilket armene (60, 63) af vægtstængerne (50, 51), der tilvejebringer låsefunktionen, kan bevæge sig, og at de faste kontaktelementer af denne strømvej er anbragt ved niveauet for en af de skrå sider af det frie rum og samvirker med en bevægelig kontaktbro (75), der bæres af en 10 (63) af armene.

7. Anordning ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at den anden gennemgående strømvej (72) forløber i et plan forskudt i forhold til hovedplanet, i hvilket vægtstængerne (50, 51) bevæger 15 sig, hvor den tværgående strømvej (72) omfatter en skrå del, der har de to faste kontaktelementer (79,80) af den anden afbryderanordning, der sammenvirker med en bevægelig kontaktbro (81), der bæres af en vægtstangarm (62), som ikke tager del i tilvejebringelsen af mekanisk spærring af anordningen. 20 25 30 * ............... ...... ' ^