JP4153794B2 - 引出形遮断器の搬送機構 - Google Patents

Description

本発明は、クランクハンドルによって操作される駆動軸と、駆動軸の回転を駆動軸に対して直角に配置された搬送軸の回転に変換する歯車装置と、主断路接触子および補助断路接触子に対して相対的な遮断器の位置を表示する表示装置とを備えた引出形遮断器の搬送機構に関する。

この種の搬送装置は例えば西独特許第４４２０５８４号明細書によって公知である。これにおいては、遮断器を引出形ラックに対して搬入または搬出するために、駆動軸がクランクハンドルを装着できるプロフィル付き頭部を備えている。運転上におけるこの搬入または搬出の必要性は不意に発生する。従って、クランクハンドルは必要なときに時間遅れなく使用できるように用意しておくことが必要である。しかしながら、電気設備の運転における経験から、それにもかかわらず時々必要なクランクハンドルを見つけ出せないかまたは使用できないことがあることが分かっている。これは、例えば大型の開閉設備においては、存在するすべての遮断器のためにクランクハンドルが調達されていなかったか、または一致した同じものが失われ残りのものが同時に必要なメンテナンス作業のために使用中であることによって引き起こされる。

そこで、本発明の課題は、遮断器の搬送機構の操作可能性を常に保証することにある。

本発明によれば、この課題は、クランクハンドルが、駆動軸を包囲し駆動軸に対して相対的に移動可能でありかつ駆動軸から外れないようにされた中空のシャフトを有し、クランクハンドルのグリップがシャフトに結合されたクランクアームでシャフトに対してほぼ平行に移動可能に案内され、クランクハンドルのシャフトは、駆動軸と歯車装置とを収納するハウジングの案内溝内に嵌まり込む半径方向に突出した突起を有し、案内溝の長さは、押込まれた休止位置から引出された動作位置へのシャフトの移動に応じて定められ、この動作位置において案内溝にはクランクハンドルの自由な回転を許す環状溝が接続していることによって解決される。

この装置によってクランクハンドルは搬送機構の組込み部品となり、従って失われることはない。クランクハンドルの無条件の使用可能性による効果はクランクハンドルの個数低減により可能になるであろう節約に比べてはるかに優れている。

遮断器に搬入および搬出のための引出し可能な取手を備えることは既に知られている（米国特許第４１３９７４８号明細書）。この取手はラチェット歯車装置による前進および後進の繰返しによって駆動軸に作用し、それゆえ駆動軸は連続的ではなくてステップ状に回動可能である。不使用時には、開閉室の扉を閉めることができるようにするために、取手は遮断器の操作前面の前に密着するように押込まれる。取手はこの装置ではグリップを持っておらず、従って、本発明の基礎をなす西独特許第４４２０５８０号明細書による装置に対応する駆動軸の連続的な回転は不可能である。

搬送機構の使用者にとって、遮断器の他の部分や遮断器を収納する開閉室との接触の危険なしにクランクハンドルを使用できることは重要である。これは、クランクハンドルのシャフトが、駆動軸と歯車装置とを収納するハウジングの案内溝内に嵌まり込む半径方向に突出した突起を有し、案内溝の長さが、押込まれた休止位置から引出された動作位置へのシャフトの移動に対応して定められ、この動作位置において案内溝にはクランクハンドルの自由な回転を許す環状溝が接続していることによって達成される。これにより、シャフトがその休止位置から完全に引出されて動作位置に到達したときに初めてクランクハンドルが回転可能になることが保証される。

クランクアームをその休止位置において収納するために収納ポケットが設けられ、収納ポケットはクランクアームにおいて移動可能なグリップのための貫通孔を有し、シャフトとクランクアームとグリップとが収納ポケット内に完全に収納可能である。これにより、クランクハンドルがその休止位置において遮断器の周囲輪郭から突出することが避けられる。それゆえ、収納ポケットによってクランクハンドルを遮断器の操作前面もしくは操作卓に組み込むことができ、このことは使用者にとって好都合である。

搬送機構の規則にかなった使用を簡単化するために、ハウジング内において係止スライダがシャフトに対して直角方向に移動可能に案内され、バイアスばねによってシャフトに向けて付勢され、シャフトはその動作位置へ引出されたシャフトの位置を確保するために係止スライダと協動する端面を有する。クランクハンドルをその休止位置に戻すために、この関係で、係止スライダはバイアスばねの力に抗して手動によって行われる係止スライダの復帰操作のための操作片を備え、操作片は休止位置への押込み時にクランクアームによって覆い隠されるように配置されている。さらに説明されるように、係止スライダの動きは少なくとも１つの他の重要な機能のために利用される。

クランクアームをその休止位置において収納するために収納ポケットが設けられ、収納ポケットはクランクアームにおいて移動可能なグリップのための貫通孔を有し、シャフトとクランクアームとグリップとが収納ポケット内に完全に収納可能である。このような収納ポケットは、クランクアームが遮断器の操作前面もしくは操作卓上に突出せず、さらに誤使用の試みを防止できることが保証される。

クランクアームをその動作位置に持ち込むために、クランクアームをつかむことが少なくとも場所的にできるように収納ポケットを構成できるが、収納ポケットの形状を、シャフトを持つクランクアームの輪郭に合わせて選択するのが好ましい。それにもかかわらず、クランクアームの所望の操作可能性は、収納ポケットの深さがクランクハンドルのクランクアームの完全収納に必要な寸法よりも大きくされ、クランクアームに連結されたシャフトが収納ポケットの前面と同一面の位置を越えてストッパばねに抗して押込み可能であり、グリップが前記同一面の位置においてストッパに当接し、ストッパばねに抗してシャフトを押込む際にシャフトの進行距離だけクランクアームから押出されることによって可能になる。このようにして、グリップはその後に完全に引出されるほどの寸法だけクランクアームから押出され、結局、クランクアームとこれに連結されているシャフトとは一緒に動かされる。

クランクアームに連結されたシャフトに作用するストッパばねはコイルばねとして形成され、駆動軸の周りにおいてシャフトの端面と駆動軸上に装着された支持リングとの間に配置されていると望ましい。ばねを中央に配置することによって、傾くことにともなう不十分な作用のおそれが防止される。

遮断器の開閉接触子が閉成されている（遮断位置「オン」の）場合、遮断器が搬送されてはならないことは公知の安全措置に属する。これに適した装置は、駆動軸上に取付け得るクランクハンドルを有する搬送機構に関係して知られている。この場合、適切な鎖錠装置が、駆動軸の頭部の前にある差込み口が遮断位置に応じて閉じられるように作用する。同じ防護作用は本発明による搬送機構において、クランクハンドルのシャフトには阻止溝が設けられ、ハウジングには阻止溝にかみ合う阻止片を備えた阻止レバーが配設され、阻止レバーの位置は遮断器の遮断位置によって、遮断位置「オン」においては阻止片が阻止溝に沈むように制御されることによって得られる。

搬送機構の使用者が遮断器の位置を認識することができ、遮断器のその都度の位置の目視評価に頼らなくて済むようにするために、冒頭に述べた表示装置が設けられる。このために、表示装置は、表示手段のために、シャフトを収納する収納ポッケトの端部に隣り合わせに配置されている表示窓を有すると好ましい。この場合、使用者は注視方向を変えることなしにクランクハンドルと表示窓とを観察することができる。

遮断器の位置を実際に決定する構成要素は搬送軸であり、搬送軸はクランクハンドルの直ぐ近くに存在していないにも拘わらず、表示装置が搬送機構のハウジングに揺動可能に支承され２つのレバーアームから成る表示レバーを有し、表示レバーの一方のレバーアームが搬送軸に連結されたカムと協動し、表示レバーの他方のレバーアームが表示窓内で見ることのできる表示手段を担持していることによって、信頼できる表示が極めて簡単に達成される。表示レバーを２つのレバーアームから構成することは、カムと関連して、後で実施例に基づいてさらに説明されているように、ほぼ跳躍的な表示を生じさせるのに寄与する。このためには、搬送軸に装着された従動歯車の端面にカムを配設すると望ましいことが分かった。

例えばメンテナンス作業者を保護するために、搬送機構の使用を鎖錠装置によって阻止できるようにすることは公知の安全措置に属する。例えば西独特許第４４２０５８１号明細書による公知の搬送機構においては、このために駆動軸へ接近するための窓の閉鎖手段を南京錠によって構成することができる。本発明の枠内において同じことは、クランクアームが、押込まれた状態でクランクハンドルをロックする鎖錠片のための貫通口を有することによって得られる。この場合、クランクアームが上述の閉鎖手段よりも著しく大きな寸法を有すると有利であり、このことが大きな錠の使用を可能にし、必要ならば２つ以上の錠の使用も可能にする。大きな工業設備の異なる場所でメンテナンス作業が行われる場合、作業個所における多数の者を保護することができる。

既に述べたように、係止スライダは少なくとも１つの付加的な機能を持つことができる。このために、係止スライダには表示レバーの方向に延びた突起が設けられ、表示レバーは、係止スライダの突起が遮断器の試験位置へ入るための窓開口を備えている。これによって、クランクハンドルは試験位置に正確に到達したときにのみその休止位置へ戻すことができる。試験位置が正確に到達されない場合、係止スライダの突起が表示レバーに当たるので、係止スライダを移動させることができず、それによりクランクハンドルのシャフトを解放することができなくなる。

以下において、図面に示す実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
図１は低圧遮断器に取付けられるべきアセンブリとしての搬送機構を示す。
図２は図1による搬送機構の主要部をハウジングおよびクランクハンドル収納ポケットを取り除いて示し、搬送軸は遮断器の断路位置にある。
図３は搬送機構の主要部の図２に対応した図であり、搬送軸は遮断器の試験位置にある。

図1による搬送機構１はハウジング２を有し、このハウジング２は望ましくは２つの殻状半部からなり、これらの半部の間に歯車装置部分や他の部品が配設されている。クランクハンドル５によって行なわれる回転運動は駆動軸３ (図２および図３も参照)により搬送軸３７（図２および図３参照）の回転に変換される。このために駆動軸３上にはウォーム３６が配置され、ウォーム３６は従動歯車４と噛み合っている。駆動軸３の長手軸線と搬送軸３７の長手軸線とは互いに直角をなしている。搬送軸３７は搬送機構１としっかりと固定結合されてなく、むしろ従動歯車４のプロフィル開口３８内で移動可能であり、プロフィル開口３８は搬送軸３７の形状に合わせられている。このようにして搬送機構１は異なる寸法の遮断器に使用可能であり、搬送軸３７に沿って定められた位置に接続されていない。搬送軸３７の端部にはよく知られているように搬送クランク３９が取付けられ、これは西独特許第４４２０５８０号明細書および西独特許第４４２０５８１号明細書（それぞれの図１）に概略的に示されているように、搬送クランク３９は固定部分と協動する。遮断器への搬送機構１の固定は、専門家に熟知されていることから、同様に図示されていない。

ハウジング２内に支承された駆動軸３を回転させるために、既に述べたように、クランクハンドル５が用いられるが、クランクハンドル５は他の公知の搬送機構（上記の西独特許第４４２０５８０号明細書および西独特許第４４２０５８１号明細書参照）と違って取外し可能ではなく、むしろ搬送機構１の構成要素である。クランクハンドル５は中空のシャフト６を有し、この中空のシャフト６は駆動軸３の六角シャフト３５（図２および図３）を包囲し、矢印１９(図１)の方向に沿って駆動軸３上を移動可能である。駆動軸３およびシャフト６は、長手方向移動を可能にする空転防止カップリングを形成するのに他の形状を有しもよい。

シャフト６は、ハウジング２に設けられた案内溝１３内に嵌まり込んでいる案内突起１１を備えている。案内溝１３は案内突起１１に合わせられているので、シャフト６は案内溝１３に沿って移動可能であるが、しかし回転は不可である。シャフト６がハウジング２の前方へ完全に引出されたときに初めて、ハウジング２内で案内溝１３が環状溝内へ開口し、回転が自由になる。「環状溝」とは、この関係では、シャフト６の自由な回転を可能にする、ハウジング２に別に形成された切欠きであると理解することもできる。

クランクハンドル５は、シャフト６のほかに、シャフト６に結合された（またはシャフト６と共に一体に形成された）クランクアーム７を含み、クランクアーム７の端部にはグリップ８を受け入れる開口がある。グリップ８は、上記開口内で矢印９の方向にシャフト６に対して平行に移動可能であり、使用者によって、図１による押込まれた休止位置から引出された動作位置に移行させることができ、この引出された動作位置が図２および図３に示されている。

通常位置すなわち休止位置では、クランクハンドル５は収納ポケット１４内に面一に沈めて収納すべきである。収納ポケット１４は操作パネル１５（図１）の一部をなしている。操作パネル１５は、西独特許第４４２０５８０号明細書または西独特許第４４２０５８１号明細書に同じに概略的に示されているように、とりわけ遮断器の操作パネルの下側縁部に配置することができる。クランクハンドル５が休止位置へ押込まれた際に、シャフト６の端部における端面１２が、ストッパばね３３によって付勢されている支持リング３４の位置まで達する。ストッパばね３３は駆動軸３上に装着された圧縮コイルばねである。続いて、使用者はクランクアーム７にある開口を通してグリップ８をクランクアーム７と同一位置になるまで押込める。その際に、グリップ８の内側端部がストッパ１０に当接する。

この押込まれた休止位置では、収納ポケット１４の形状がシャフト６とグリップ８とを備えたクランクアーム７に合わせられているために、使用者はクランクアーム７をつかむことはできない。それにもかかわらず、必要なときには迅速なアクセスが保証されている。これは、収納ポケット１４の深さが上記の部分を収納するのに必要であるよりも或る寸法だけ大きく設計されていることによって行なわれる。それゆえ使用者はクランクアーム７をストッパばね３３の力に抗して若干収納ポケット１４の中へ押込むことができる。しかしながら、この動きにグリップ８は固定ストッパ１０へ当接しているために関与することができず、同じ寸法だけクランクアーム７から突出する。今や、使用者はグリップ８を、それに続きクランクアーム７をシャフト６と共に引出すことができる。

公知の搬送機構の場合と同様に、クランクハンドル５に並べて表示窓１６が配設され、この表示窓１６では、引出形ラック内での遮断器の運転に関する位置を表示するための表示手段１７を見ることができる。これらの位置、すなわち運転位置、試験位置および断路位置は、よく知られているように、主断路接触子および補助断路接触子の相対的位置に関係し、従ってこれらの断路接触子の配置が定められた場合には引出形ラック内での遮断器の位置に関係する。搬送軸３７の両端部における搬送クランク３９が固定側の案内部へ嵌まり込むことにより、従動歯車４の角度位置が上述の位置に対する信頼性のある目印を形成する。

表示装置の目的のために、従動歯車４の端面にカム２２が配置され、このカム２２には、２つのレバーアームから成る表示レバー１８の接触ピン２１が引張ばね２３(図３)の作用下で当接している。従って、支承ピン２０を中心に揺動可能な表示レバー１８は、カム２２の角度位置を、使用者が表示窓１６内で見ることのできる表示手段１７の位置へ伝達する。この場合、使用者がクランクハンドル５の操作時に上述の位置への到達をよく認識できることが大切である。このために、カム２２は、表示手段１７がその都度上記位置の１つを離れる直前に中間位置を取り、その後次の位置への到達直前に初めてこの位置を示すように形成された種々の勾配の部分を備えている。表示レバー１８の、カム２２の比較的近傍に置かれた支承ピン２０によって、比較的小さな振れが、表示窓１６内の表示手段１７の目に良く見える動きに変換される。

バイアスばね３０(図２)により付勢されている係止スライダ２８によって、シャフト６はハウジング２内への不慮の押込みを防止される。係止スライダ２８はハウジング２の前側部分を案内され、同様にシャフト６の内側端部における端面１２と協動する。シャフト６がその動作位置に引出された場合、係止スライダ２８の駆動軸３側の両側エッジが端面１２の背後に跳躍し、それによりシャフト６の押込みを阻止する。シャフト６を押込めるように解放するために、使用者は操作片３１を使用することができる。操作片３１は、収納ポケット１４内へ突入しており、従ってクランクハンドル５が引出された場合にのみ操作できるように配置されている。

搬送機構１の中間位置（試験位置）において係止スライダ２８は付加的な機能を有する。試験位置は、使用者にとっては、運転位置および断路位置と異なり、終端ストッパへの到達によってランクハンドルに伝わる抵抗感を受けることなしに到来する。それにもかかわらず、使用者がクランクハンドル５を試験位置の正確な到達時にのみ押込むことができるようにするために、係止スライダ２８は突起２９を備えている。この突起２９は、操作片３１が操作され、表示レバー１８に設けられた窓開口３２が突起２９と向かい合っているときに、ハウジング２の側方に出てくる。

公知の搬送機構は、遮断器が投入されているときに搬送機構の操作を防止する装置を持っている（西独特許第４４２０５８０号明細書）。このために、駆動軸の操作が防護手段によって阻止される。本発明による搬送機構の場合、さらに使用者に対してクランクハンドル５の操作が禁止される。これは、クランクハンドルのシャフト６に設けられた阻止溝２６と関係する阻止レバー２４によって行われる。阻止レバーは、意味的には西独特許第４４２０５８０号明細書に記載されている阻止棒と関連する。搬送機構１を危険なしに操作することができるための前提条件が存在する場合、阻止レバー２４は図１に示された矢印２７に従って持ち上げられ、阻止片２５がシャフト６の阻止溝２６から引出される。逆に、遮断器の投入は、クランクハンドル５が再び休止位置において収納ポケット１４に押入れられ、それにより阻止レバー２４の阻止片２５が再び阻止溝２６の中へ入る場合に初めて可能になる。

低圧遮断器に取付けられるべきアセンブリとしての搬送機構を示す概略図 搬送軸が遮断器の断路位置にある図1による搬送機構の主要部をハウジングおよびクランクハンドル収納ポケットを取り除いて示した概略図 搬送軸が遮断器の試験位置にある搬送機構の主要部の図２に対応した概略図

符号の説明

１ 搬送機構
２ ハウジング
３ 駆動軸
４ 従動歯車
５ クランクハンドル
６ シャフト
７ クランクアーム
８ グリップ
９ 矢印
１０ ストッパ
１１ 案内突起
１２ 端面
１３ 案内溝
１４ 収納ポケット
１５ 操作パネル
１６ 表示窓
１７ 表示手段
１８ 表示レバー
１９ 矢印
２０ 支承ピン
２１ 接触ピン
２２ カム
２３ 引張ばね
２４ 阻止レバー
２５ 阻止片
２６ 阻止溝
２７ 矢印
２８ 係止スライダ
２９ 突起
３０ バイアスばね
３１ 操作片
３２ 窓開口
３３ ストッパばね
３４ 支持リング
３５ 六角シャフト
３６ ウォーム
３７ 搬送軸
３８ プロフィル開口
３９ 搬送クランク
４０ 矢印
４１ 貫通口
４２ 鎖錠片

Claims (12)

1. クランクハンドル（５）によって操作される駆動軸（３）と、駆動軸（３）の回転を駆動軸（３）に対して直角に配置された搬送軸（３７）の回転に変換する歯車装置と、主断路接触子および補助断路接触子に対して相対的な遮断器の位置を表示する表示装置とを備えた引出形遮断器の搬送機構（１）において、クランクハンドル（５）は、駆動軸（３）を包囲し駆動軸（３）に対して相対的に移動可能でありかつ駆動軸（３）から外れないようにされた中空のシャフト（６）を有し、クランクハンドル（５）のグリップ（８）がシャフト（６）に結合されたクランクアーム（７）でシャフト（６）に対してほぼ平行に移動可能に案内され、
   クランクハンドル（５）のシャフト（６）は、駆動軸（３）と歯車装置とを収納するハウジング（２）の案内溝（１３）内に嵌まり込む半径方向に突出した突起（１１）を有し、案内溝（１３）の長さは、押込まれた休止位置から引出された動作位置へのシャフト（６）の移動に応じて定められ、この動作位置において案内溝（１３）にはクランクハンドル（５）の自由な回転を許す環状溝が接続していることを特徴とする引出形遮断器の搬送機構。
2. ハウジング（２）内において係止スライダ（２８）がシャフト（６）に対して直角方向に移動可能に案内され、バイアスばね（３０）によってシャフト（６）に向けて付勢され、シャフト（６）はその動作位置へ引出されたシャフト（６）の位置を確保するために係止スライダ（２８）と協動する端面（１２）を有することを特徴とする請求項１記載の搬送機構。
3. 係止スライダ（２８）はバイアスばね（３０）の力に抗して手動によって行われる係止スライダ（２８）の復帰操作のための操作片（３１）を備え、操作片（３１）は休止位置への押込み時にクランクアーム（７）によって覆い隠されるように配置されていることを特徴とする請求項２記載の搬送機構。
4. クランクハンドル（５）のクランクアーム（７）をその休止位置において収納するために収納ポケット（１４）が設けられ、収納ポケット（１４）はクランクアーム（７）において移動可能なグリップ（８）のための貫通孔を有し、シャフト（６）とクランクアーム（７）とグリップ（８）とが収納ポケット（１４）内に完全に収納可能であることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の搬送機構。
5. 収納ポケット（１４）の深さはクランクハンドル（５）のクランクアーム（７）の完全収納に必要な寸法よりも大きくされ、クランクアーム（７）に連結されたシャフト（６）は収納ポケット（１４）の前面と同一面の位置を越えてストッパばね（３３）に抗して押込み可能であり、グリップ（８）は、前記同一面の位置においてストッパ（１０）に当接し、ストッパばね（３３）に抗してシャフト（６）を押込む際にシャフト（６）の進行距離だけクランクアーム（７）から押出されることを特徴とする請求項３記載の搬送機構。
6. クランクアーム（７）に連結されたシャフト（６）に作用するストッパばね（３３）はコイルばねとして形成され、駆動軸（３）の周りにおいてシャフト（６）の端面（１２）と駆動軸（３）上に装着された支持リング（３４）との間に配置されていることを特徴とする請求項５記載の搬送機構。
7. クランクハンドル（５）のシャフト（６）には阻止溝（２６）が設けられ、ハウジング（２）には阻止溝（２６）にかみ合う阻止片（２５）を備えた阻止レバー（２４）が配設され、阻止レバー（２４）の位置は遮断器の遮断位置によって遮断位置「オン」においては阻止片（２５）が阻止溝（２６）へ沈むように制御されることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の搬送機構。
8. 表示装置は、表示手段（１７）のために、シャフト（６）を収納する収納ポケット（１４）の端部に隣り合わせに配置されている表示窓（１６）を有することを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の搬送機構。
9. 表示装置は、搬送機構（１）のハウジング（２）に揺動可能に支承され２つのレバーアームから成る表示レバー（１８）を有し、表示レバー（１８）の一方のレバ ーアームは搬送軸（３７）に連結されたカム（２２）と協動し、表示レバー（１８）の他方のレバーアームは表示窓（１６）内で見ることのできる表示手段（１７）を担持していることを特徴とする請求項８記載の搬送機構。
10. カム（２２）は搬送軸（３７）上に装着された従動歯車（４）の端面に配設されていることを特徴とする請求項９記載の搬送機構。
11. クランクアーム（７）は、押込まれた状態でクランクハンドル（５）をロックする鎖錠片（４２）のための貫通口（４１）を有することを特徴とする請求項1 乃至１０の１つに記載の搬送機構。
12. 係止スライダ（２８）には表示レバー（１８）の方向に延びた突起（２９）が設けられ、表示レバー（１８）は、係止スライダ（２８）の突起（２９）が遮断器の試験位置へ入るための窓開口（３２）を備えていることを特徴とする請求項９乃至１１の１つに記載の搬送機構。

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