NL8801599A - Mechanisch-elektrische verhinderinrichting voor schakelaars. - Google Patents

Description

4

883045/Ti/MW

i -1-

Korte aanduiding: Mechanisch-elektrische verhinderinrichting voor schakelaars.

De uitvinding heeft betrekking op een mechanisch-elektrische verhinderinrichting voor schakelaars waarvan 5 de opzet het mogelijk maakt een plaatsing van de uitgangs-klemmen te verkrijgen die de bekabeling vergemakkelijkt met een uitwisselbaarheid met de bestaande mechanische verhinderingsinrichtingen.

Het is bekend dat verhinderinrichtingen van 10 deze soort worden gebruikt bij schakelaars welke dienen voor het besturen van elektrische motoren voor het voorkomen van het simultaan sluiten en daarmee kortsluitingen, in het bijzonder wanneer de schakelaars de draairichting omkeren of ster-driehoekomschakeling te weeg brengen.

15 Deze verhindering kan uitsluitend elektrisch zijn, doch om foute manoeuvres te voorkomen heeft het de voorkeur wanneer zij zowel elektrisch als mechanisch zijn.

De elektrische verhindering tussen twee schake-20 laars bestaat uit het bedienen, tijdens het eerste derde deel van de slag van de zich sluitende schakelaar, doch bij voorkeur zo snel mogelijk, van een kontakt dat de keten van de wikkeling van de andere schakelaar opent, en omgekeerd.

25 De mechanische verhindering maakt gebruik van een stel hefbomen die onderling worden vergrendeld en wel zodanig dat wanneer de ene schakelaar gaat sluiten het onmogelijk is de andere te openen.

Bij een automatisch bedrijf kan uitsluitend 30 de elektrische verhindering voldoende zijn. Bij het geval van het simultaan bekrachtigen van twee wikkelingen van schakelaars, of bij het optreden van schokken die bewegingen van de beweegbare delen te weeg brengen, danwel bij het geval van een verkeerde handbediening der schakelaars . 880 1 58 9 % -2- bestaat het risico van kortsluiten door het simultaan kortsluiten van de vermogenspolen der twee schakelaars.

Om deze reden zal men in het algemeen een mechanische verhindering combineren met een elektrische.

5 Voor het tot stand brengen van de mechanische verhindering, in het bijzonder bij naast elkaar geplaatste schakelaars gebruikt men in het algemeen een vergrendelmecha-nisme dat is opgenomen in een huis van waaruit vingers voor het afleiden van bewegingen uitgaan. Dit huis wordt 10 geplaatst tussen de twee schakelaars en wel zodanig dat de bewegingsvingers worden gekoppeld met de bedienings-delen aanwezig in genoemde schakelaars.

De elektrische verhindering geschiedt in het algemeen door gebruikmaking van één der openende kontakten 15 (of, zoals gebruikelijk aangeduid, NC-kontakten) die in het algemeen zijn aangebracht op elk der schakelaars, welke oplossing het bezwaar heeft dat het aantal kontakten dat voor elke schakelaar ter beschikking staat afneemt.

Om dit bezwaar te ondervangen is reeds een 20 verhinderinrichting voorgesteld uitgevoerd in de vorm van een module die kan worden aangebracht tussen twee te vergrendelen schakelaars en welke zowel de mechanische verhinderhefbomen en de elektrische verhinderkontakten draagt.

25 Een inrichting van deze soort die zowel een mechanische verhindering als een elektrische verhindering realiseert is beschreven in het Frans octrooischrift 2.045.090 van 30 mei 1969 t.n.v. Société UNELEC.

Een andere meer recente en compactere inrichting, 30 te gebruiken tussen twee schakelaars, is beschreven in de PCT aanvrage Nr. 85.03382 van 23 januari 1984 t.n.v.

ALLEN BRADLEY COMPANY (U.S.A.).

De daarin beschreven uitvoeringsvormen hebben het bezwaar dat de ingangsklem en de uitgangsklemmen behoren 35 bij één der kontakten aan dezelfde zijde van het huis van de verhinderinrichting zijn aangebracht terwijl de ingangs- en de uitgangsklemmen van het kontakt liggen aan de andere zijde van dit huis. Dit feit dat het gevolg is van de algemene opzet van de inrichting is bijzonder • 8 8 0 1 5 9 0 -3- storend wanneer men de veiligheid, de eenvoud der verbin-dingsbekabeling en de risico's van fouten beschouwt.

De uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen.

De uitvinding verschaft hiertoe een mechanisch- 5 elektrische verhinderinrichting van de soort omvattende: - een plat huis met twee tegenover elkaar gelegen evenwijdige eindwanden, op korte onderlinge afstand, en tenminste twee tegenover elkaar gelegen zijwanden die verlopen in vlakken in hoofdzaak loodrecht 10 op genoemde eindwanden, welk huis zodanig is uitgevoerd dat het kan worden opgenomen tussen twee naast elkaar geplaatste schakelaars, - een eerste en een tweede bewegingsaftakking geschikt te worden gekoppeld met resp. het bewegend stelsel 15 van de twee schakelaars via in hoofdzaak coaxiale vensters aangebracht in de centrale delen van de twee eindwanden, waarbij elk van deze twee bewegingsaftakkingen verplaatsbaar is tussen posities korresponderend met resp. de werkstand en 20 de ruststand van de daarmee samenwerkende schake laar, - twee reciproke beweegbare verhinderelementen resp. aangedreven door genoemde bewegingaftakkingen, welke beweegbare verhinderelementen een zodanige 25 slag hebben dat het bewegen van één der beweging aftakkingen het daarmee korresponderend verhinder-element brengt in een stand geschikt voor blokkeren van het bewegen van de andere bewegingaftakking naar de werkstand en 30 - twee onderbrekerinrichtingen met elk tenminste één paar vaste kontakten resp. via verbindings-1eiders verbonden met een ingangsverbindingselement en met een uitgangsverbindingselement, en een beweegbaar kontaktelement bediend door een korres- 35 ponderend beweegbaar verhinderelement, met het kenmerk, dat genoemde ingangsverbindingselementen zijn aangebracht op één van genoemde zijwanden van het huis terwijl genoemde uitgangsverbindingselementen zijn aangebracht op de andere > 8 8 £) i 5 y ^ -4- » zijwand terwijl genoemde onderbrekerinrichtingen met de ingangselementen en de daarbij behorende uitgangselementen, alsmede met de korresponderende verbindingsgeleiders, twee dwarse stroombanen vormen zonder inwendige kruising 5 in het huis met asrichtingen loodrecht op genoemde zijwanden van het huis.

Voorkeursuitvoeringsvormen der uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de 10 tekening. Hierin is:

Fig. 1 een eindaanzicht van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding samenwerkend met twee schakelaars in de ruststand; fig. 2 is een aanzicht overeenkomstig fig. 1 waar-15 bij nu de eerste schakelaar in werktoestand is en de andere in de rusttoestand; fig. 3 toont dezelfde inrichting met de eerste schakelaar in de rusttoestand en de andere in werktoestand; fig. 4 toont een eindaanzicht van een andere uitvoe-20 ringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding; en fig. 5 is een schematische afbeelding van een andere variant der inrichting volgens de uitvinding.

Zoals afgebeeld in de fig. 1 t/m 4 omvat de mecha-nisch-elektrische verhinderinrichting: 25 - een opneemhüis 1, - een hefboom 2 welke kan draaienrond een vaste as 4 bevestigd aan het huis 1, en welke hefboom 2 roterend wordt aangedreven via een eerste spil 6 die kan worden gekoppeld met het bewegend stelsel 30 van een eèrste schakelaar, - een drukstuk 3 dat verschuifbaar over een rechtlijnig traject is aangebracht in het huis 1 met behulp van.de glijstukken 5 en 5' welke drukstuk 3 kan worden aangedreven via een tweede pen 7 35 welke kan worden gekoppeld met het bewegend stelsel van een tweede schakelaar, - twee onderbreekinrichtingen 1-^, van het type met dubbel onderbreekkontakt waarvan de beweegbare delen 12, 13 resp. worden gedragen door het druk- . 8 8 0 1 5 9 9 -5- stuk 3 in de hefboom 2 bij voorkeur via een elastisch stelsel en waarvan de vaste delen elk een paar vaste kontakten 15, 16-17, 18 resp. verbonden zijn met de ingangs- en uitgangsklemmen 19, 21-20, 5 22.

De ingangsklemmen 19, 21 liggen aan de zijde 40 van het huis (bij voorkeur op het niveau van één van zijn zijranden) terwijl de uitgangsklemmen 20, 22 liggen aan de andere zijde 39 van dit huis (bij voorkeur ter 10 plaatse van zijrand van het huis die ligt tegenover de voorgaande), zodanig dat wanneer de onderbreekinrichtingen 1^, 12 zijn gesloten de stroombanen-door het huis 1 verlopen in een richting die in hoofdzaak loodrecht staat op die van de zijden 39, 40.

15 Zoals in het voorgaande gezegd zijn de hefboom 2 en het drukstuk 3 gekoppeld met de bewegingen van de beweegbare stelsels der kontakten via de pennen 6 en 7; hiertoe steken deze pennen aan weerskanten van het huis 1 uit via openingen 14, 14a gevormd in de twee tegen- 20 over elkaar gelegen eindwanden zodanig dat zij kunnen vallen in uitsparingen gevormd in de bewegende delen der schakelaars. De randen der openingen 14, 14a bepalen de bewegingsrichting der bewegende delen van deze schakelaars.

25 Meer in het bijzonder heeft de hefboom 2 drie armen tot onderling verbonden door twee in hoofdzaak rechthoekig omgezette delen C^, C2 en wel als volgt: - de eerste arm B^ is zodanig uitgevoerd dat het de stand kan innemen zoals afgebeeld in fig. 1 30 waarin het in hoofdzaak evenwijdig ligt met de verplaatsingsas van het drukstuk 3 en wel op een bepaalde afstand daarvan, - een tweede arm B^ is verbonden met de eerste arm B^ via het gebogen deel waardoor de as 4 gaat, 35 en strekt zich uit in de richting van de verplaat- singsas van het drukstuk 3, het einde van deze arm ligt tegenover het gebogen deel en draagt de pen 6, - de derde arm B^ is verbonden met genoemde einde . 880 159 9 -6- van de arm B2 via het gebogen deel C2 en wel zodanig dat dat, in de in fig. 1 afgeheelde stand, evenwijdig ligt aan een naast het drukstuk 3, deze derde arm draagt aan zijn einde het beweegbare deel 5 13 van de onderbrekerinrichting 1^.

Het drukstuk 3 heeft een zijuitsteeksel P dat is gericht naar de arm B^ der hefboom 2 en draagt aan het einde dat ligt tegenover het einde B2 het beweegbare deel 12 van de onderbrekerinrichting 10 Dit uitsteeksel P is in het bijzonder zodanig uitge voerd dat zijn verplaatsingsoppervlak van de hefboom dat van het uitsteeksel P bedekt zodanig dat de volgende werking wordt verkregen.

Wanneer de schakelaar welke het drukstuk 3 aandrijft 15 wordt gesloten, zoals fig. 2 toont, wordt de onderbrekerinrichting I2 die in principe staat in serie met de wikkeling van de andere schakelaar geopend.

Wanneer echter in deze stand de andere schakelaar zich zou willen sluiten waardoor de hefboom 2 wordt ver-20 plaatst zal de aanslag 10 van deze hefboom 2 komen aan te liggen tegen de aanslag van het uitsteeksel P van dit drukstuk waardoor deze manoeuvre wordt verhinderd.

Op soortgelijke wijze en, zoals afgebeeld in fig.

3 zal, wanneer de schakelaar die is verbonden met de 25 hefboom 2 wordt gesloten de onderbrekerinrichting 1^ die in serie staat met de wikkeling van de eerste schakelaar worden geopend. Wanneer in deze stand zou worden getracht deze eerste schakelaar te sluiten zal de aanslag 8 van het uitsteeksel P van het drukstuk 3 komen 30 aan te liggen tegen de aanslag 9 van de hefboom 2 en deze manoeuvre verhinderen.

De aldus verkregen mechanische verhindering is, dankzij de samenwerking der translatie/rotatiebeweging van het drukstuk 3 en de hefboom 2 zeer effectief daar 35 de bewegingen der aanslagen 8 t/m 11 die elkaar blokkeren praktisch loodrecht op elkaar plaatsvinden.

Dankzij de in het voorgaande beschreven uitvoering met als gevolg dat er geen enkele kruising is van elektrische verbindingen binnen het huis 1 is het mogelijk .880159? -7- een huis te gebruiken met een kleine dikte dat de bestaande mechanische verhinderinrichtingen gemakkelijk kan vervangen. De rechtlijnig of quasi rechtlijnige bewegingen van de kontaktdelen vergemakkelijkt het aanpassen aan de beweegbare 5 stelsels der schakelaars.

Fig. 4 toont een andere uitvoeringsvorm der uitvinding die gebruik maakt van hefbomen 23 en 24 met een meer klassieke onderlinge vergrendeling.

Eén van de hefbomen 23 is gewijzigd en omvat een 10 extra been 38 waarop is aangebracht tenminste één bewegend kontakt 25 dat de vaste kontakten 26 en 27 verbonden met de klemmen 28 en 29 sluit.

De andere hefboom 24 draagt eveneens op een deel nabij zijn vergrendelaanslagen tenminste één beweegbaar 15 kontakt 30 dat de vaste kontakten 31 en 32 verbonden met de klemmen 33 en 34 doet sluiten.

De andere hefboom 24 draagt eveneens, op een deel nabij de vergrendelaanslagen, tenminste één beweegbaar kontakt 30 dat de vaste kontakten 31 en 32 verbonden met 20 de klemmen 33 en 34 doet sluiten.

Het aftakken der beweging geschiedt op de klassieke wijze middels de assen 35 en 35a die gaan door de openingen 36 en 36a van het huis 37.

De opstelling der kontakten zoals beschreven maakt 25 het ook mogelijk dat de stroomdoorgang door het huis geschiedt loodrecht op de richting van de beweging der bewegende stelsels der te verhinderen schakelaars welke wordt bepaald door de richting der openingen 36 en 36a.

Deze opstelling en de afwezigheid van gekruisde in-30 wendige verbindingen in de huizen maakt het mogelijk dat deze laatsten een zo klein mogelijke dikten hebben.

Opgemerkt wordt dat in deze oplossing de hefbomen 23 en 24 kunnen zijn vervaardigd in dezelfde vorm waarbij het extra been 38 noodzakelijk voor de hefboom 23 na het 35 gieten van de hefboom 24 wordt verwijderd.

Voorts wordt opgemerkt dat in de twee uitvoeringsvormen de aanduiding "ingang" en "uitgang" voor de verbindings-klemmen slechts duidelijkheidshalve is gebruikt en op geen enkele wijze het uiteindelijk gebruik van deze klemmen . Ê8M599 -8- bepaald.

De verhinderinrichting volgens fig. 5 is gebaseerd op een werkingsprincipe overeenkomstig dat van de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvorm.

5 In dit geval bestaan de twee hefbomen 50, 51 uit gegoten delen met identieke vorm met elk twee stempels 52, 53-54, 55 die elk een beweegbare kontaktbrug kunnen opnemen. Deze twee hefbomen 50, 51 kunnen draaien rond de respektievelijke assen 56, 57 die symmetrisch ten op-10 zichte van het symmetrievlak P, P' van het huis 58 zijn aangebracht.

Elk van de twee hefbomen 50, 51 heeft drie armen 60, 61, 62-63, 64-65,vorkvormig aangebracht en via één van hun einden verbonden met een gemeenschappelijk deel 15 66, 67 waardoor de assen 56, 57 gaan.

De werking van elk der twee hefbomen 50, 51, uitgaande van de korresponderende schakelaar, geschiedt door middel van een pen 68, 69 die is aangebracht op het vrije einde van de centrale arm 61, 64 en die gaat door een langwerpig 20 venster 70 dat ligt in het symmetrievlak P, P'.

De twee andere armen 60, 62-63, 65 van deze hefboom 50, 51 zijn voorzien van opneemmiddelen (stempels 52 t/m 55) die elk een beweegbaar kontaktbrug opnemen.

Zoals in de in het voorgaande beschreven uitvoerings-25 vorm vertoont deze verhinderinrichting twee stroombanen, te weten een bovenbaan 71 en een onderbaan 72, en elk van deze stroombanen omvat een onderbrekerinrichting met twee vaste kontaktelementen en een beweegbare kontaktbrug gedragen door een korresponderende hefboom.

30 De bovenste stroombaan 71 is zodanig dat binnen het huis 58 een in hoofdzaak trapeziumvormige ruimte wordt bepaald waarbinnen de armen 60, 63 der hefbomen 50, 51, die de vergrendelfunktie verrichten, zich kunnen verplaatsen.

35 De vaste kontaktelementen 73, 74 van de bovenste stroombaan 71 liggen ter plaatse van één der schuine zijden van deze ruimte en werken samen met een beweegbare kontaktbrug 35 gedragen door de arm van de hefboom 63.

De onderste stroombaan 72 ligt in een vlak dat is . 880 -ijver schoven ten opzichte van het middenvlak waarin de hefbomen 50, 51 bewegen teneinde het doorlaten van één, 76, der twee geleiders 76, 77 van de baan mogelijk te maken.

Deze stroombaan 72 omvat tegenover de schuine zijde 5 van de bovenste stroombaan met de vaste kontaktelementen 73, 74 een schuin gedeelte 78 met twee vaste kontaktele-menten 79, 80 die samenwerken met een beweegbare kontakt-brug 81 gedragen door de arm van de hefboom 62.

Opgemerkt wordt dat in dit geval de opneemmiddelen 10 52, 54 aanwezig op de arm 60, 65 niet worden gebruikt.

De voordelen van de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvorm zijn de eenvoud en het feit dat slechts één enkele soort hefboom nodig is, waardoor de fabricage in grote series en tegen een lage prijs mogelijk is.

15

Claims (8)

1. Mechanisch-elektrische verhinderinrichting van de soort omvattende: 5. een plat huis met twee tegenover elkaar gelegen evenwijdige eindwanden, op korte onderlinge afstand, en tenminste twee tegenover elkaar gelegen zijwanden die verlopen in vlakken in hoofdzaak loodrecht op genoemde eindwanden, welk huis zodanig is 10 uitgevoerd dat het kan worden opgenomen tussen twee naast elkaar geplaatste schakelaars, - een eerste en een tweede bewegingsaftakking geschikt te worden gekoppeld met resp. het bewegend stelsel van de twee schakelaars via in hoofdzaak coaxiale 15 vensters aangebracht in de centrale delen van de twee eindwanden, waarbij elk van deze twee bewegingsaftakkingen verplaatsbaar is tussen posities korresponderend met resp. de werkstand en de ruststand van de daarmee samenwerkende schake-20 laar, - twee reciproke beweegbare verhinderelementen resp. aangedreven door genoemde bewegingaftakkingen, welke beweegbare verhinderelementen een zodanige slag hebben dat het bewegen van één der beweging- 25 aftakkingen het daarmee korresponderend verhinder- element brengt in een stand geschikt voor blokkeren van het bewegen van de andere bewegingaftakking naar de werkstand en - twee onderbrekerinrichtingen met elk tenminste 30 één paar vaste kontakten resp. via verbindings- leiders verbonden met een ingangsverbindingselement en met een uitgangsverbindingselement, en een beweegbaar kontaktelement bediend door een korresponderend beweegbaar verhinderelement, 35 met het kenmerk, dat genoemde ingangsverbindingselementen (19, 21) zijn aangebracht op één van genoemde zijwanden van het huis terwijl genoemde uitgangsverbindingselementen (20, 22) zijn aangebracht op de andere zijwand, terwijl genoemde .1001599 -11- onderbrekerinrichtingen (1^ en I2) met de ingangselementen (19, 21) en de daarbij behorende uitgangselementen (20, 22), alsmede met de korresponderende verbindingsgeleiders, twee dwarse stroombanen vormen zonder inwendige kruising 5 in het huis met asrichtingen loodrecht op genoemde zijwanden van het huis.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat één van genoemde reciproke verhinderele-menten een hefboom (2) omvat welke is aangebracht verdraai-10 baar rond een aan het huis vastgezette as (4), welke hefboom (2) het beweegbare kontaktelement (13) van één der twee genoemde onderbrekerinrichtingen (1^, I2) draagt en wordt aangedreven door één (6) van genoemde beweging-aftakkingen (6, 7) terwijl het andere beweegbare verhinder-15 element een drukstuk (3) omvat dat zodanig verschuifbaar in het huis is aangebracht dat het zich in een translatie-beweging kan verplaatsen onder de inwerking van de andere bewegingaftakking (7), welk drukstuk (3) het beweegbare kontaktelement (12) van de andere onderbreekinrichting 20 (l2) draagt.

3. Inrichting volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat genoemd drukstuk (3) een uitsteeksel (P) draagt waarvan het verplaatsingsoppervlak dat van de hefboom (2) overlapt e.e.a. zodanig dat genoemde ver-25 hindering tot stand wordt gebracht.

4. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat genoemde beweegbare verhindermiddelen twee verdraaibare hefbomen (23, 24} omvatten, aangedreven door pennen (35, 35a), en één van deze hefbomen (23) een 30 extra been (38) omvat waarop is aangebracht de beweegbare kontaktbrug (25) van één der onderbrekerinrichtingen, terwijl de andere hefboom (24) aan het einde van zijn vergrendelaanslagen (40, 41) de beweegbare kontaktbrug (30) van de andere onderbrekerinrichting draagt. 35

5. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat genoemde beweegbare verhindermiddelen twee verdraaibare hefbomen (50, 51) met identieke vorm omvatten met elk twee stempels (52, 53-54, 55) die elk een beweegbare kontaktbrug kunnen opnemen, waarbij deze . 8 8 0 1 5 tl 9 -12- hefbomen elk drie armen (60, 61, 62-63, 64, 65) dragen, aangebracht in de vorm van een vork en welke via één van hun einden zijn verbonden met een gemeenschappelijk deel waardoor een draaias gaat, terwijl de werking van elk 5 van deze hefbomen, uitgaande van een korresponderende schakelaar, geschiedt door middel van een pen (68, 69) aangebracht op het vrije einde van de centrale arm (61, 64. terwijl de twee andere armen (60, 62-63, 65) van elk van deze hefbomen één van genoemde stempels omvatten. 10

6. Inrichting volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat de ene van genoemde dwarsbaan (71) zodanig verloopt dat binnen het huis (59) een trapeziumvormige ruimte wordt begrensd waarbinnen de armen (60, 63. van genoemde hefbomen (50, 51) welke de vergrendelfunk-15 tie vervullen zich kunnen verplaatsen, terwijl de vaste kontaktelementen van deze stroombaan liggen ter plaatse van één der schuine zijden van genoemde ruimte en samenwerken met een beweegbare kontaktbrug (75) gedragen door één (63) van genoemde armen. 20

7. Inrichting volgens één der conclusies 5 en 6, met het kenmerk, dat de andere dwarsstroombaan (72) verloopt in een vlak dat is verschoven ten opzichte van het middenvlak waarin de hefbomen (50, 51) bewegen, welke stroombaan (72) een schuin gedeelte omvat 25 met twee vaste kontaktelementen (79, 80) van de tweede onderbrekerinrichting welke samenwerken met een beweegbare kontaktbrug (81) gedragen door de hefboomarm (62) die niet meewerkt aan de mechanische verhindering der inrichting.

. 8 8 015 9 9