DE3415019A1 - Wendeschuetz - Google Patents

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen Berlin und München VPA 84 P 3 1 3 6 DE

Wendeschütz

(Zusatz zu Patentanmeldung P 33 27 095.3)

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Drehstromwendeschütz mit feststehenden, der Zu- und Ableitung dienenden Kontaktteilen und die Zu- mit den Ableitungen verbindenden Kontaktbrücken mit Antrieb, wobei bei gemeinsamem Antrieb für diese und einer Verstellvorrichtung von einer Zuordnung der Zu- und Ableitungen in eine andere, nach

Patentanmeldung P 33 27 095.3.
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Zweck des Hauptpatentes ist, ein Wendeschütz der durch die DE-OS 27 13 425 bekannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Herstellungsaufwand verringert und die Montage vereinfacht wird; denn bei den bekannten Wendeschützen werden zwei getrennte Schütze über ein mechanisches Verriegelungsglied miteinander verbunden, so daß sichergestellt ist, daß beide Schütze nicht gleichzeitig eingeschaltet werden können. Da hier die Zuleitungen an jedes Schütz geführt werden müssen und auch die Ableitung_en getrennt anzuschließen sind, ist hier neben dem mechanischen Aufwand auch ein relativ hoher Montageaufwand beim Installieren oder Vorverdrahten dieser Wendeschütze notwendig. Durch die vorliegende Erfindung soll der Gegenstand des Hauptpatentes dahingehend verbessert werden, daß zur Betätigung der Verstellvorrichtung mit noch geringeren Betätigungskräften ausgekommen werden kann. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Kontaktbrücken gruppenweise in zwei getrennten Kontaktbrückenträgern gehalten sind, die von der Verstellvorrichtung wahlweise mit dem Antrieb kuppelbar sind. Hierdurch wird zusätzlich erreicht, daß auch der Antrieb

La 2 Syr / 11.04.1984

nicht unnütz große Massen beschleunigen muß. Wird die Verstellvorrichtung aus einem mit dem schaltenden Magneten schwenkbar verbundenen, von einem Hilfsmagneten verschwenkbaren Umlenkbügel hergestellt, dessen freies Ende mit dem parallel zueinander verschiebbar geführten Kontaktbrückenträger wahlweise in Eingriff bringbar ist, so braucht die Verstellvorrichtung lediglich den Umlenkbügel mit relativ geringer Masse zu verschwenken, da das Umschalten im ausgeschalteten. Zustand des Schützes erfolgen muß. Um eine Betätigung der Einzelkontaktbrückenträger zu verhindern, wenn der Umlenkbügel nicht in der vorgeschriebenen Lage sich befindet, ist es vorteilhaft, wenn an den Kontaktbrückenträgern Sperrnasen vorgesehen sind, die in Ausnehmungen an einem vom Umlenkbügel verschieb-

15- baren Sperrschieber eingreifen. Der Sperrschieber hat zusätzlich den Vorteil, daß der Umlenkbügel bei nicht erregtem Hilfsmagnet zwangsläufig in die Ausgangslage zurückgedrückt wird. Um auch noch eine elektrische Verriegelung vorsehen zu können ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Sperrschieber eine Hilfskontaktanordnung aufweist. Eine Handbetätigung der Verstellvorrichtung und auch eine äußere Anzeige läßt sich erzielen, wenn der Sperrschieber einen über die Außenkonturen des Schützes ragenden Fortsatz hat. Um das erstrebte Ziel, den relativ hohen Montageaufwand beim Installieren oder beim Vorverdrahten zu erniedrigen, ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung vorteilhaft, wenn feststehende Kontaktteile innerhalb des Schützgehäuses gebrückt sind und je anzuschließender Leitung nur eine von der Außenseite des Schützgehäuses zugängliche Klemme vorgesehen ist. Der Verdrahtungsaufwand wird weiterhin herabgesetzt, wenn ein vom Antrieb unabhängig von der Verstellvorrichtung betätigter Selbsthalteschließerkontakt in die für Links- und Rechtslauf gemeinsame Aus-Leitung innerhalb des Schützes einseitig verschaltet mit der anderen Seite an eine von der Außenseite des Schützgehäuses zugängliche Anschluß-

klemme geführt ist. Der Verdrahtungsaufwand wird weiterhin bei geringen Betätigungskräften für die Verstellvorrichtung verringert, wenn gegenseitige Verriegelungskontakte den Anschlußklemmen für Rechts- und Linkslauf im Schütz vorgeschaltet sind.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele des Hauptpatentes und der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise näher erläutert.
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Es zeigen:

Fig. 1 das Schaltprinzip des Wendeschützes für Linkslauf gemäß dem Hauptpatent,

Fig. 2 die Ausführung nach Fig. 1 in der Stellung für Rechtslauf,

Fig. 3 eine Draufsicht auf fünf nebeneinanderliegende, feststehende Kontaktteile mit den zugehörigen, U-förmigen Kontaktbrücken in schematischer Darstellung,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung des Kontaktbrückenträgers mit Kontaktbrücken und Anker,

Fig. 5 die Abstützung der beweglichen, U-förmigen Kontaktbrücke,

Fig. 6 eine mögliche Ankopplungsart des Magnetantriebes für die Verstellvorrichtung in Prinzipdarstellung, Fig. 7 eine Ausführungsform, bei der der Anker durch den

Hilfsmagnet in die Verschiebestellung gezogen wird, Fig. 8 die Kulisse für den Führungsstift, die das Einschalten des Magneten und damit des Schützes zwischen den beiden Zuordnungen verhindert, Fig. 9 eine mögliche Ausführungsform zweier parallel nebeneinander geführter Kontaktbrückenträger, bei denen der Verstellbügel parallel zur Längsrichtung der Kontaktbrücken am Kontaktbrückenträger angreift,

Fig. 10 und 11 eine Ausführungsform, bei der der Verstellbügel in einer zu der Kontaktbrückenlängsrichtung um 90° versetzten Richtung angreift, in Vorderansicht und Seitenansicht, Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines der zwei gleichen Kontaktbrückenträger gemäß Fig. 10 und 11,

Fig. 13 und 14 Unteransicht und Oberansicht auf die Außenseite eines gemäß der Erfindung aufgebauten Schützes entsprechend der Einbaulage eines Schützes,

Fig. 15 die dazugehörige Vorderansicht mit den entsprechend dargestellten Anschlußklemmen,

Fig. 16 ein doppeltes Festschaltstück der unteren Ebene mit einem Durchzugsgewinde für eine von der Außenseite des Schützgehäuses zugängliche Anschlußschraube,

Fig. 17 ein doppeltes Festschaltstück der oberen Ebene,

Fig. 18 eine Festschaltstückkombination für eine Kreuzverbindung über verschiedene Ebenen, gestrichelt dargestellt ist die Möglichkeit der Wahl der Lage der Anschlußschraube,

Fig. 19 ein Prinzipschaltbild für die Steuerung des erfindungsgemäßen Wendeschützes,

Fig. 20 ein Anschlußschaltbild für den Hauptstromkreis unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kompaktwendeschützes und

Fig. 21 eine mögliche Ausbildungsform von zwei hintereinanderliegenden Kontaktbrückenträgern (bezogen auf die Schützeinbaulage) bei gemeinsamem Antrieb. 30

Beim Schaltprinzip nach Fig. 1 wird der Motor 1 mit den Anschlüssen U, V, W über die Brücken 2, 3 und 4 an die Phasen T, S, R angeschlossen. Die Schaltkraft wird vom Schaltmagneten 5 aufgebracht. Die Verstellung der Kontaktbrücken 3 und 4 wird über den Magnetantrieb 6 durchgeführt.

Die feststehenden Kontaktteile, die für das Hauptpatent

wesentlich sind, sind mit den Bezugszeichen 7 bis 11 bezeichnet. In der aus der Fig. 1 ersichtlichen Lage sind die feststehenden Kontaktteile 7, 8 durch die Kontaktbrücke 4 und die feststehenden Kontaktteile 9, 10 durch die Kontaktbrücke 3 gebrückt, d.h. an der Phase R liegt U des Motors 1 und der Phase S liegt V des Motors 1. Wird nun der Magnetantrieb 6 an Spannung gelegt, so werden die Kontaktbrücken in Richtung des Pfeiles 12 verschoben, so daß die feststehenden Kontaktteile 8, 9 von der Kontaktbrücke 4 und die feststehenden Kontaktteile 10, 11 von der Kontaktbrücke 3 gebrückt werden und somit an U die Phase S und an V die Phase R liegt. An Verdrahtungsaufwand ist lediglich die Brücke von den feststehenden Kontaktteilen 7 nach dem feststehenden Kontaktteil 11 durchzuführen. Die Lage für Rechtslauf der Brücken in bezug auf die feststehenden Kontaktteile ist aus Fig. 2 zu ersehen.

In Fig. 3 ist eine konstruktive Ausbildungsmöglichkeit der Brücken 3 und 4 als U-förmige Kontaktbrücke und der feststehenden Kontaktteile 7 bis 11 zu erkennen. Hierbei entsprechen die feststehenden Kontaktteile 7 bis 11 den üblichen feststehenden Kontaktteilen fünf nebeneinanderliegender Einzelkontakte eines handelsüblichen Schützes.

Lediglich der Kontaktbrückenträger ist in der aus Fig. 4 dargestellten Weise abgeändert worden. Der mit dem Anker 13 verbundene Teil 14 des Kontaktbrückenträgers trägt das verschiebbare Teil 15, in dessen Fenstern 16 in üblicher Weise mit Kontaktdruckfedern belastet die Kontaktbrücken 3 bzw. 4 mit den Schenkeln des U gehalten sind. Die verschiebbare Lagerung erfolgt über Gabeln 17, 18 und einen Gleitstift 19. Die Zinken der Gabeln 17, 18 stellen gleichzeitig die Bewegungsbegrenzungsanschläge dar. Die verschiebbare Ankopplung des verschiebbaren Teiles 15 an den Magnetantrieb 6 ist aus Fig. 6 zu ersehen.Hierzu dient eine Drahtbiegefeder 20, die mit dem Anker 21 des Magnetantriebes 6 einerseits und andererseits mit den Enden 22

in eine Nut 23 des verschiebbaren Teiles 15 eingreift, um hierdurch die Verschiebung zu bewirken.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 wird der gesamte Anker 13 durch den Kern 24 des Magnetantriebes 6 mit dem Kontaktbrückenträger 25 seitlich verschoben. Die Verschiebung erfolgt in einem Führungskäfig 26 für die Querbewegung. Die Bewegung ist derart begrenzt, daß der Anker 13 nicht am Kern 24 zur Anlage kommt. Um die volle Schaltleistung zur Verfügung zu haben, ist der Kern 27 des Schaltmagneten 5 breiter ausgeführt als der Anker Um zu verhindern, daß beim Einschalten des Schaltmagneten die Kontaktbrücken 3, 4 in Zwischenlagen mit den feststehenden Kontaktteilen 7 bis 11 in Berührung kommen, ist zur mechanischen Verriegelung ein Führungsstift 28 am beweglichen Teil 15 des Kontaktbrückenträgers angebracht, der in eine Kulisse 29 des Gehäuses des Schützes hineinragt. Die Kulisse hat die aus Fig. 8 ersichtliche U-Form mit den Schenkeln oder Endbereichen 30, 31 und der Schrägfläche 34, obei die Länge 32 des Endbereichs 31 größer als der Schließerdurchdruck ist. Je nach Zeitablauf zwischen Querbewegung, d.h. Inbetriebsetzen der Verstellvorrichtung durch den Magnetantrieb 6, und Einsetzen der Schaltbewegung, d.h. Unter-Spannung-Setzen des Schaltmagneten 5, bedingt durch Toleranzen, Temperatur, unterschiedliche Beschleunigung usw. wird der mit 33 bezeichnete freie Raum in der Kulisse vom Führungsstift 28 durchlaufen. Hierdurch läßt sich eine Verringerung der Umschaltzeit erreichen. Der Endbereich 30 entspricht der aus Fig. 1 ersichtlichen Rechtslaufstellung der Kontaktbrücken. Der Endbereich 31 entspricht der Linkslaufstellung, wie sie aus Fig. 2 zu ersehen ist, d.h. bei eingeschaltetem Magnetantrieb 6.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist mit dem gemeinsamen Antrieb 5, der mit dem Schaltmagneten bei üblichen

Schützen vergleichbar ist, ein drahtförmiger Umlenkbügel 35 mit dem einen Ende 36 schwenkbar verbunden. Das freie Ende 37 ist wahlweise mit einer Ausnehmung 38 bzw. 39 in den zwei getrennt verschiebbar im Gehäuse geführten Kontaktbrückenträgern 40 bzw. 41 einschwenkbar. Hierzu dient die Verstellvorrichtung mit dem Magnetantrieb 6 als Hilfsmagnet.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 und 11 sind die Kontaktbrückenträger 40 und 41 mit Fortsätzen 42 ausgestattet, in denen die Ausnehmungen 38 bzw. 39 vorgesehen sind. Der in Fig. 12 dargestellte Kontaktbrückenträger ist der aus Fig. 11 rechts ersichtliche. Der linke Kontaktbrückenträger 41 wird in einer um 180° gedrehten Richtung eingesetzt, so daß sich die beiden Fortsätze 42 mehr oder weniger gegenüberliegen und die Ausnehmungen 38, 39 zwischen sich einschließen. Das freie Ende 37 des Umlenkbügels 35 ist in diesen Ausnehmungen gefesselt. Jeder der Kontaktbrückenträger hat im Ausführungsbeispiel vier Fenster 43, in denen die Kontaktbrücken 44 mit den nicht dargestellten Kontaktdruckfedern in üblicher Weise untergebracht sind. Die Fenster 43 liegen paarweise neben- und übereinander. Durch die Ausbildung des Umlenkbügels 35 als Drahtbügel ist es möglich, den Magnetantrieb 6 zwischen dem Schaltmagneten 5 und den Kontaktbrückenträgern 40, 41 anzuordnen. Der Anker 21 des Magnetantriebes 6 greift in eine Aussparung 45 eines Sperrschiebers 46, der verschiebbar geführt ist und den Umlenkbügel 35 über die Mitnahmen 47 in die beiden Endlagen verstellen kann.

Die aus Fig. 10 ersichtliche Endlage wird durch die Rückdruckfeder 48, die am verschiebbar geführten Sperrschieber 48 angreift, erreicht. Diese Vorzugslage wird immer bei nicht erregtem Magnetantrieb 6 eingehalten. Wird der Anker 13 durch An-Spannung-Legen des Schaltmagneten 5 in Richtung auf den nicht näher dargestellten Kern 27 gezogen, so wird der Kontaktbrückenträger 41 über den Umlenkbügel 35 in Einschaltrichtung mitgenommen. Die Kontakt-

brücken 44 kommen - wie noch später erläutert wird - mit den Festkontaktteilen in Berührung. Hierbei taucht eine Sperrnase 49 am Fortsatz 42 in eine Sperrausnehmung 50 im Sperrschieber 46 ein, so daß eine Bewegung des Sperr-Schiebers 46 durch den Magnetantrieb 6 ausgeschlossen ist. Wird der Magnetantrieb 6 mit Spannung versorgt, so verschiebt sich der Sperrschieber 46 entgegen der Kraft der Feder 48 soweit, bis das freie Ende 37 des Umlenkbügels 35 in die Ausnehmung 38 eingreift und die Sperrnase 49 des anderen Kontaktträgers 41 mit der anderen Sperrausnehmung 50 im Sperrschieber 46 fluchtet. Wird dann der Schaltmagnet 5 betrieben, so wird der Kontaktbrückenträger 41 angezogen und die entsprechenden noch näher zu erläuternden Kontakte hergestellt.

Wie die Fig. 13 bis 15 zeigen, ist nicht jeder Kontaktbrücke auf gegenüberliegenden Seiten des Schützes eine Anschlußklemme zugeordnet. Vielmehr sind nur die notwendigen Hauptklemmen und gegebenenfalls benutzbare Hilfsschalterklemmen nach außen geführt. Die Klemmen sind durch ein Rechteck angedeutet und in Fig. 15 als Schraubanschluß zu ersehen. Die Fig. 16 stellt beispielsweise das feste Doppelschaltstück der mittleren Festkontaktteile der unteren Etage gemäß Fig. 14 dar. Das dargestellte Rechteck gibt den Durchzug 51 bzw. die Kombianschlußschraube 52 frei. Die Fig. 17 stellt das Doppelfestschaltstück der mittleren beiden Kontaktstellen der oberen Etage dar. Die Brückung der Festschaltstücke in der dargestellten Weise ist durch die Striche 35 angedeutet. Die Striche 54 in Fig. 13 deuten die innere Oberkreuzverdrahtung zwischen den Festschaltstücken zweier Etagen an. Hierzu findet die Schaltstückkombination, wie sie Fig. 18 darstellt, Verwendung. Es ist ersichtlich, daß auch hier lediglich in der unteren Etage Anschlußklemmen vorhanden sind.

Um die Zugehörigkeit der einzelnen Kontaktbrücken bzw. Klemmanschlüsse, die den entsprechenden Zu- bzw. Ableitungen zugehören, wird auf Fig. 20 verwiesen. Die hier nicht reversierbare Kontaktbrücke 2 liegt in der Phase T - siehe auch Fig. 1 und 2. Sie ist mit dem Schaltmagneten 5 unabhängig vom Umlenkbügel 35 in Wirkverbindung gebracht, so daß die mit 56 und 57 bezeichneten Klemmen im unteren Teil des Wendeschützes angedeutet sind. Die Kontaktbrücken 3 und 4 liegen in den beiden, in zwei Etagen übereinanderliegenden inneren, d.h. zum anderen Kontaktbrückenträger hin gewandten Fenstern des Kontaktbrückenträgers 41. Die Kontaktbrücken 54, 55 in den diesen benachbarten Fenstern des Kontaktbrückenträgers 40, der unabhängig von diesen bewegt wird und in der vorbeschriebenen Weise verriegelbar ist. Die Zuleitung bzw. Anschlußklemme für die Festkontaktteile in bezug auf die Kontaktbrücke 3 bzw. 55 ist mit 52 bezeichnet. Die zugehörige Ableitung, die ebenfalls, wie oben naher beschrieben wurde, gebrückt wurde, trägt als Anschlußklemme das Bezugszeichen 58. Die Anschlußklemme für die gemeinsame Zuleitung für die Kontaktbrücken 4 und 54, die ebenfalls in der vorbeschriebenen Weise gebrückt ist, trägt das Bezugszeichen 59 und die gemeinsame Ableitungist als Anschlußklemme mit 60 bezeichnet.

Von der Bezeichnung der Anschlußklemmen für die außenliegenden Hilfskontaktbahnen wurde abgesehen.

Die Steuerung mit der entsprechenden Innenverdrahtung ist aus Fig. 19 zu ersehen. Der Einschalter bzw. Eintaster für Rechtslauf trägt das Bezugszeichen 61 und der für Linkslauf ist mit 62 bezeichnet. Der als Öffner ausgebildete Austaster 63 liegt mit den beiden Eintastern an der Zuleitung 64. Der Linkseintaster 62 liegt mit seinem anderen Ende über einen Verriegelungsöffnerkontakt 65 an der Spule des Magnetantriebes 6 und einem von diesem betätigten Schließerkontakt 66, der die Spule des Schaltmagneten 5 über die Klemme 67 mit der Ableitung

des Netzes verbindet. Die Spule des Magnetantriebes 6 ist über einen Wischkontakt 69 an die Klemme 67 angeschlossen,

\ der notwendig ist, solange die Spule für den Magnetantrieb 6 nicht für hundert Prozent Einschaltdauer ausgelegt ist. Der Wischkontakt 69 wird vom Schaltmagneten betätigt. Das der Zuleitung zugewandte Ende der Spule für den Schaltmagneten 5 ist einerseits mit dem anderen Ende des Schließerkontaktes 66 mit dem einen Ende des zum Verriegelungsöffnerkontakt 65 entgegengesetzten Verriegelungskontaktes 70 und mit einem Selbsthaltekontakt 71, der vom Schaltmagneten 5 betätigt wird, verbunden. Das andere Ende des Selbsthaltekontaktes 71 ist an die Klemme 72 des Wendeschützes geführt, um mit dem Austaster 63 in Verbindung gebracht werden zu können. Die nach außen geführten Anschlußklemmen, die mit dem Eintaster 61 bzw. dem Eintaster 62 zu verbinden sind, tragen die Bezugszeichen 73 und 74.

Aus Fig. 9 im Zusammenwirken mit den Fig. 13 bis 15 ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Wendeschütz mit sehr wenig Montagearbeit beim Anschließen des Schützes auskommen kann, da die Innenverdrahtung werksseitig vorgenommen werden kann, was bei der maschinellen Fertigung wesentlich kostengünstiger ist als die Verdrahtung vor Ort.

8 Patentansprüche
21 Figuren

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Claims (8)

- \y- VPA 84P3 1 36QE Patentansprüche

1. Drehstromwendeschütz mit feststehendem, der Zu- und Ableitung dienenden Kontaktteilen und die Zu- mit den Ableitungen verbindenden Kontaktbrücken mit gemeinsamem Antrieb für diese und einer Verstellvorrichtung von einer Zuordnung der Zu- und Ableitungen in eine andere, nach Patentanmeldung P 33 27 095.3, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktbrücken gruppenweise in zwei getrennten Kontaktbrückenträgern (40, 41) gehalten sind, die von der Verstellvorrichtung (6) wahlweise mit dem Antrieb (5) kuppelbar sind.

2. Wendeschütz nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung aus einem mit dem schaltenden Magneten (5) schwenkbar verbundenen, von einem Hilfsmagneten (6) verschwenkbaren Umlenkbügel (35) besteht, dessen freies Ende (37) mit einem der parallel zueinander verschiebbar geführten Kontaktbrückenträger (40, 41) wahlweise in Eingriff bringbar ist.

3. Wendeschütz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kontaktbrückenträgern (40, 41) Sperrnasen (49) vorgesehen sind, die in Ausnehmungen (50) an einem vom Umlenkbügel (35) verschiebbaren Sperrschieber (46) eingreifen.

4. Wendeschütz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Sperrschieber (46) eine Hilfskontaktanordnung aufweist.

5. Wendeschütz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Sperrschieber (46) einen über die Außenkonturen des Schützes ragenden Fortsatz hat.

VPA WP 3 1 3 6 DE

6. Wendeschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß feststehende Kontaktteile innerhalb des Schützgehäuses gebrückt (53, 54) sind und je anzuschließender Leitung nur eine von der Außenseite des Schützgehäuses zugängliche Klemme vorgesehen ist.

7. Wendeschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Antrieb (5), unabhängig von der Verstellvorrichtung (6), betätigter Selbsthalteschließerkontakt (71) in die für Links- und Rechtslauf gemeinsame Aus-Leitung (63) innerhalb des Schützes einseitig verschaltet mit der anderen Seite an eine von der Außenseite des Schützgehäuses zugängliche Anschlußklemme (72) geführt ist.

8. Wendeschütz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß gegenseitige Verriegelungskontakte (65, 70) den Anschlußklemmen für Rechts- und Linkslauf (73, 74) im Schütz vorgeschaltet sind.