-
Einschiebbarer elektrischer Leistungsschalter mit einem Nilisschalter
Die Erfindung befaßt sich mit einem elektrischen Leistungsschalter, der zum Einschieben
in eine Schaltanlage bestimmt ist und der einen in Abhängigkeit von der Schaltstellung
durch eine Antriebsvorrichtung betätigten Hilfsschalter besitzt.
-
Bisher ist es üblich, die bekanntlich Steuer- und Meldezwecken dienenden
Hilfsschalter unmittelbar an den Leistungsschaltern anzubringen. Die über die Hilfsschalter
geführten Hilfsstromkreise werden an ortsfeste Klemmen oder Kontaktvorrichtungen
mittels Vielfachsteckern angeschlossen, die ähnlich den zum Anschluß der Hauptstrombahnen
der Leistungsschalter benutzten Steckvorrichtungen ausgebildet sein können.
-
Demgegenüber ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Hilfsschalter
mit einem Teil der Antriebsvorrichtung ortsfest in der Schaltanlage angeordnet ist
und daß der an dem Leistungsschalter befindliche Teil der Antriebsvorrichtung mit
dem ortsfesten Teil der Antriebsvorrichtung selbsttätig kuppelbar ist.
-
Dadurch wird der Aufbau des Leistungsschalters vereinfacht, und sein
Volumen wird verringert. Ferner kann die elektrische Verbindung des Iiilfsschalters
mit ortsfesten Klemmen oder Kontaktvorrichtungen entfallen.
-
Die Antriebsvorrichtung für den Hilfsschalter kann im Rahmen der Erfindung
einen an dem Leistungsschalter gelagerten Hebel umfassen, der mit einem weiteren,
ortsfest gelagerten Hebel zussmmc,lwirkt; der Hilfsschalter ist mittels einer Kuppelstang(
mit dem einen Hebel derart verbunden, daß die Kuppelstange
in der
Ausschaltstellung des Leistungsschalters mit dem ortsfest gelagerten Hebel -annähernd
im Totpunkt steht.
-
Beim Einschieben des Leistungsschalters in die -Schaltanlage gelangen
die Hebel in geeigneter Weise miteinander in Bingriff und bewirken dadurch selbsttätig
die Kupplung der Teile der Antriebsvorrichtung für den Hilfsschalter. Die Totpunktlage
der Kuppelstange mit dem ortsfest gelagerten Hebel hat zur Folge, daß kleine Auslenkungen
der schwenkbaren Hebel keine nennenswerte Antriebsbewegung des Hilfsschalters hervor
rufen.
-
Ein besonders einfaches Zusammenwirken der Hebel ist dadurch erreichbar,
daß ihre Drehachsen in der Betriebslage des Leistungsschalters miteinander fluchten.
Die Kupplung kann dann beispielsweise durch einen Vorsprung des einen und einen
Anschlag des anderen Hebels gebildet sein. Durch gleiche wirksame Hebellängen bezüglich
der Küppelstelle wird eine Relativbewegung an der Kuppelstelle vermieden. Eine besondere
Lagerung für einen der Hebel kann dadurch vermieden werden, daß der Hebel an der
Schaltwelle des Leistungsschalters angebracht ist. Auf diese Weise ist zugleich
eine exakte Übertragung der Schaltstellung des Leistungsschalters auf den Hilfsschalter
gewährleistet.
-
Eine vorteilhafte selbsttätige Kupplung-der beiden Hebel kann durch
einen Kupplungsbolzen erreicht werden, der an dem einen Hebel angeordnet ist und
der in eine Öffnung des anderen Hebels eingreift. Durch eine besondere Gestaltung
der Öffnung kann sowohl die Empfindlichkeit der Antriebsvorrichtung gegenüber Toleranzen
herabgesetzt als auch der Kupplungsvorgang erleichtert werden. Wird die Öffnung
derart bemessen, daß sie dem Kupplungsbolzen ein Spiel in der Richtung der Bewegung
des Leistungsschalters beim Eintritt in die Betriebslage gewährt, so bleiben Abweichungen
des Leistungsschalters von der vorgesehenen Betriebslage ohne Einfluß auf die Antriebsvorrichtung.
Ferner
kann die Öffnung, ausgehend von einer Erweiterung auf ein dem Kupplungsbolzen entsprechendes
Maß verengt sein. Dies ermöglicht auch eine außermittige Einführung des Kupplungsbolzens
in die Öffnung. Bei der weiteren Bewegung des Leistungsschalters in seine Betriebs
lage tritt der Kupplungsbolzen in den engeren Teil der Öffnung über, wodurch eine
mit nur geringem Spiel behaftete Kupplung hergestellt ist.
-
Es empfiehlt sich, den Kupplungsbolzen an dem ortsfest gelagerten
Hebel anzubringen und diesen zugleich für die gelenkige Verbindung mit der Kuppelstange
zu benutzen. Es entfällt dann ein besonderes Gelenk für die Kuppelstange.
-
Für Leistungsschalter, die ihre Betriebslage nach dem Einschieben
in die Schaltanlage durch eine Drehung um ihre wachse erreichen, ist es günstig,
die Lagerachsen der Hebel in der Einschubrichtung des Leistungsschalters anzuordnen.
Beim Einschieben des Schalters kann dann zunächst - wie bereits angedeutet - der
Kupplungsbolzen in'den erweiterten Teil der Öffnung des an der Schaltwelle angebrachten
Hebels eintreten und dann bei der Drehung des Leistungsschalters in den engeren
Teil der Öffnung übertreten.
-
Als Hilfsschalter können für die Zwecke der Erfindung alle geeigneten
Ausführungen benutzt werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, Hilfsschalter
zu verwenden, die einen Drehantrieb besitzen.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
-
Die-Figur 1 zeigt schematisch eine Schalterzelle einer Niederspannungsschaltanlage
bei herausgenommenem Leistungsschalter und die ortsfest gelagerten Teile der Antriebsvorrichtung
des Hilfsschalters.
-
In Fig. 2 ist das Zusammenwirken der ortsfest gelagerten und der an
dem Leistungsschalter angebrachten Teile der Antriebsvorrichtung für den Hilfsschalter
dargestellt.
-
Eine Rückstellfeder an dem ortsfest gelagerten Hebel zeigt die Figur
7.
-
Die Figur 4 zeigt einen Leistungsschalter von vorn, wobei ein an der
Rückseite angebrachter Hebel gestrichelt dargestellt ist.
-
Ein weiteres Ausführungsbe ispiel mit einem geradlinig einfahrbaren
Leistungsschalter anderer Bauart zeigt die Figur 5.
-
In Fig. 1 ist ein Teil einer Niederspannungsschaltanlage 1 mit einer
Schalterzelle 2 dargestellt. In der Vorderwand 3 befindet sich eine im wesentlichen
kreisförmige Öffnung 4 eines zylindrisch geformten Leistungsschalters 5. Als Führungsmittel
beim Einschieben des Leistungsschalters dienen einander diagonal gegenüberstehende
Führungsschienen 6. Die geradlinige Führung des Leistungsschalters 5 wird kurz vor
der Bündigstellung mit der Vorderwand 3 durch eine Drehführung abgelöst, zu der
ein an dem Leistungsschalter 5 vorgesehener Zapfen II und eine Buchse 10 gehören,
die an der Rückwand 7 der Schaltanlage 1 angebracht ist.
-
Der Hilfsschalter 12 ist außerhalb des zum Einschieben des Leistungsschalters
5 benötigten Raumes in der Schaltanlage 1 ortsfest angebracht. Zum Antrieb des Hilfsschalters
12 dient ein schwenkbarer Antriebsarm 13, an dem eine Kuppelstange 14 gelenkig angreift.
An ihrem anderen Ende ist die Kuppelstange 14 ebenfalls gelenkig mit einem ortsfest
gelagerten Hebel 15 verbunden, wobei die Kuppelstange 14 und der Hebel 15 in der
gezeigten, für die Ausschaltstellung des Leistungsschalters 5 vorgesehenen Lage
zueinander annähernd im Totpunkt stehen.
-
Der Hebel 15 ist auf einem Lagerbolzen 20 gelagert, der an der Rückwand
7 der Schaltanlage 1 befestigt ist. Die Achse des Lagerbolzens 20 verläuft in der
Einschubrichtung 18 des Leistungsschalters 5 und somit parallel zu den Führungsschienen
6. Ebenso sind die Achsen eines Gelenkbolzens 16 zwischen dem Antriebsarm 13 und
der Kuppelstange 14 sowie eines weiteren Gelenkbolzens 17, an dem das andere Ende
der Kuppelstange 14 angreift, parallel zu den Führungsschienen 6 gerichtet.
-
Wie die Figur 2 zeigt, ist auch an dem Leistungsschalter 5 ein Hebel
21 angebracht, der ähnlich dem ortsfest gelagerten Hebel 15gestaltet ist und diesem
parallel gegenübersteht. Der Hebel 21 ist an der Schaltwelle 22 des Leistungsschalters
5 befestigt und gibt deshalb die Schaltstellung genau wieder.
-
Sieht man von Toleranzen ab, so fluchten die Lagerachsen der Hebel
15 und 21 miteinander. Aus der Figur 4 geht hervor, daß der Hebel 21 eine schlüssellochartige
Öffnung 23 besitzt, in die ein Kupplungsbolzen 24 eingreifen kann, der ein gemeinsames
Bauteil mit dem GeleSLbolzen 17 bilden kann. Die Öffnung 23 ist so gestaltet, daß
der Kupplungsbolzen 24 beim Einschieben des Leistungsschalters 5 zunächst in einen
erweiterten Abschnitt 25 eingreift und bei der Drehung des Leistungsschalters 5
in einen engeren Abschnitt 26 übertritt, dessen Breite in der Richtung der Schwenkbewegung
der Hebel 15 und 21 dem Kupplungsbolzen mit üblicher Toleranz angepaßt ist. In der
Richtung, die der Drehbewegung des Leistungsschalters 5 entspricht, ist dagegen
der Abschnitt 26 länger bemessen, als die Drehung des Leistungsschalters erfordern
amide, so daß Toleranzen der Drehbewegung keine Verschwenkung des Hebels 15 hervorrufen
können.
-
Darüber hinaus können auch kleine Auslenkungen des Hebels 15 aus der
Normallage den Hilfsschalter 12 nicht betätigen, weil infolge der Totpunktlage zwischen
der Kuppelstange 14 und dem
Hebel 15 keine nennenswerte Verschiebung
der Kuppelstange 14 eintreten kann. Damit sind Toleranzen sowohl in Umfangsrichtung
als auch in radialer Richtung weitgehend unwirksam gemacht.
-
Um die Kuppelstange 14 und den Hebel 15 stets in die Totpunktlage
zurückzustellen, ist eine Rückstellfeder 30 vorgesehen, die den Lagerbolzen 20 des
Hebels 15 umgibt und deren gabelförmig auslaufende Enden 31 an einem Stift 32 anliegen,
der an der Rückwand 7 der Schaltanlage 1 befestigt ist. Außerdem liegen die Enden
31 der Rückstellfeder 30 an dem Gelenkbolzen 17 an, der an dem Hebel 15 befestigt
ist. Der Stift 32 bestimmt die Lage der Enden 31 der Rückstellfeder 30 und richtet
dadurch den Hebel 15 entsprechend aus. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin,
daß der Hebel 15 ohne Rastung federnd in die Normalstellung, d.h. die Totpunktlage
des Hebels 15 und der Kuppelstange 14,zurückgeführt wird.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5 ist ein Leistungsschalter
40 vorgesehen, der geradlinig auf Führungsschienen 41 verschiebbar ist und im Verlauf
dieser Schubbewegung auch seine Betriebslage erreicht. Die Antriebsvorrichtung für
einen Hilfsschalter 42 ist ähnlich aufgebaut wie in dem zuvor beschriebenen Beispiel.
Dementsprechend ist an der Schaltwelle 43 des Leistungsschalters 40, die hier jedoch
quer zur Einschubrichtung 44 steht, ein Hebel 45 befestig-t, dessen Längsachse in
der Ausschaltstellung des Leistungsschalters 40 in der Einschubrichtung 44 liegt
und der an seinem Ende eine trichterförmig erweiterte Öffnung 46 besitzt, die am
Rand des Hebels offen ist. In diese Öffnung kann ein Kupplungsbolzen 47 eines weiteren
Hebels 50 eingreifen, der um einen Lagerbolzen 51 geschwenkt werden kann. An einer
Verlängerung des Kupplungsbolzens 47 greift gelenkig eine Kuppelstange 52 an, die
den Hilfsschalter 42 betätigt.
-
Auch die Antriebsvorrichtung für den Hilfsschalter 42 ist gegen Toleranzen
verhältnismäßig unempfindlich. Abweichungen von der Stellung des Leistungsschalters
40 in der Einschubrichtung 44 werden durch eine entsprechende Bemsssung der Öffnung
46 in der Längsrichtung des Hebels 45 aufgenommen.
-
Abweichungen in der vertikalen Stellung des Leistungsschalters 40
werden durch die Totpundilage des Hebels 50 und der Kuppelstange 52 unwirksam.
-
Wie bereits eqähnt, können Hilfsschalter unterschiedlicher Art verwendet
werden. Es können somit Hilfsschalter mit und ohne eigene Rastung solzie mit Drehantrieb
oder Schubantrieb vorgesehen sein. Soll der Hilfsschalter an einer anderen Stelle
angebracht werden, als dies in den Ausführungsbeispie len gezeigt ist, so kann die
Antriebsvorrichtung durch eine andere Lage der Hebel und der Kuppelstange diesen
Forderungen angepaßt werden. Ferner kann die Antriebsvorrichtung im Bedarfsfall
durch zusätzliche Hebel bzw. Stangen ergänzt werden, um die Antriebsbewegung zur
Einbaustelle des Hilfsschalters zu leiten.
-
12 Ansprüche 5 Figuren