DE1214305B - Mechanische Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier elektrischer Schaltgeraete - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIh

Deutsche Kl,: 21c-41/01

Nummer: 1214 305

Aktenzeichen: T 23937 VIII d/21 c

Anmeldetag: 30. April 1963

Auslegetag: 14. April 1966

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Verriegelung zweier elektrischer Geräte, die verhindern soll, daß beide Geräte gleichzeitig eingeschaltet werden. Eine solche mechanische Verriegelungseinrichtung ist insbesondere für Relais oder Schaltschütze von erheblicher Bedeutung, die unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, weil die Einschaltung des einen Gerätes die Wirksamkeit des anderen Gerätes auf jeden Fall ausschließen muß.

Eine solche Verriegelung findet in bekannter Weise bei der Nebeneinanderanordnung von zwei- oder dreiphasigen Schaltschützen Anwendung, von denen das eine Schaltschütz einen Motor, z. B, einen Asynchronmotor, im einen und das andere Schaltschütz den gleichen Motor im anderen Drehsinn in Gang setzt. Hierzu ist es lediglich notwendig, zwei Phasen zu vertauschen. Wäre es möglich, beide Schaltschütze gleichzeitig einzuschalten, dann würden die für die Drehrichtungsumkehr vertauschten Phasen kurzgeschlossen.

Es sind bereits mechanische Verriegelungseinrichtungen bekannt, bei denen jedes der beiden Geräte mit einem Kurbelarm verbunden ist, die symmetrisch ausgebildet sind und in ihrer Ruhelage etwa senkrecht zueinander stehen, wobei ihre Enden einander benachbart sind. Bei der Einschaltung des einen oder des anderen Gerätes schwenken diese Kurbelarme relativ zueinander.

Sobald einer der Kurvenarme seine Drehbewegung begonnen hat, kann der zweite sich nicht mehr drehen, und deshalb ist das mit diesem Kurbelarm verbundene Gerät verriegelt. Versucht der zweite Kurbelarm sich trotzdem zu drehen, dann stößt er unmittelbar mit seinem Ende gegen das Ende des ersten Kurbelarmes an.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine bessere und sichere mechanische Verriegelung dieser Art geschaffen werden.

Ausgehend von einer mechanischen Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier elektrischer Geräte mit zwei symmetrisch angeordneten, etwa senkrecht zueinander stehenden Kurbelarmen, die um parallele Achsen schwenkbar sind, wobei das Ende des einen Kurbelarmes in den Weg des anderen eintritt und dadurch dessen Bewegung verhindert, wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Kurbelanne gegensinnig schwenkbar sind, so daß sie sich voneinander entfernen, während sie sich in ihrer Ausgangsstellung überkreuzen, und daß sie an ihren Enden je einen seitlich angeordneten, gegen den anderen Kurbelarm gerichteten Butzen aufweisen, die bei einer Bewegung Mechanische Vorrichtung zur gegenseitigen
Verriegelung zweier elektrischer Schaltgeräte

Anmelder:

La Telemecanique Electrique,

Nanterre, Seine (Frankreich)

Vertreter:·

Dipl.-Ing. H. Schiffer, Patentanwalt,

Karlsruhe, Amalienstr. 28

Als Erfinder benannt:
Maurice Georges Contal, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 17. August 1962 (907138)

eines der Kurbelarme gegenseitig in den Weg des anderen Butzens eintreten und damit die Bewegung des anderen Kurbelarmes unmöglich machen.

Durch eine solche Anordnung der Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung mit zwei gegensinnig schwenkbaren Kurbelarmen werden folgende Vorteile erzielt:

Der Platzbedarf für die Verriegelungsvorrichtung kann stark herabgesetzt werden, und die Einzelteile der Verriegelungsvorrichtung sind wesentlich einfacher herzustellen, insbesondere für den Fall, daß zwei gegenseitig zu verriegelnde Geräte Seite an Seite angeordnet sind und bewegliche Teile aufweisen, die sich senkrecht zu einer Tragplatte für die beiden Geräte bewegen.

Vorzugsweise besitzen die an den Enden der Kurbelarme angeordneten Butzen je eine gegen die Drehachse der den zugeordneten Kurbelarm tragenden Welle gerichtete und konzentrisch zu ihr angeordnete Zylinderfläche, die in der Ruhestellung beider Kurbelarme die Drehachse der anderen Welle als Mittellinie hat, aber einen geringfügig kleineren Radius als die erstgenannte Zylinderfläche aufweist.

Zwischen den beiden Kurbelarmen kann man eine Zugfeder anordnen, welche die mit den Kurbelarmen fest verbundenen Teile in dauernder Anlage an den

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beweglichen Teilen der gegenseitig zu verriegelnden Geräte hält. Diese Feder kann sogar als Rückstellfeder für die beweglichen Teile der Geräte dienen.

Außerdem ist es möglich, die beiden Kurbelarme, ihre Wellen und die weiter daran angebrachten Arme völlig gleich auszubilden. Sie brauchen dann nur um 180° gedreht eingebaut zu werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Unteransicht einer Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung in Anwendung auf zwei parallel nebeneinander angeordnete Schaltschütze mit translatorisch bewegten Teilen,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie ΙΙ-Π der F i g. 1 und

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung eines Verriegelungshebels.

Jedes der beiden Schaltschütze C₁ und C₂ besteht in bekannter Weise aus einem dreischenkligen Kern 1, auf dessen Mittelschenkel die Erregerspule 2 angeordnet ist, die einen ebenfalls dreischenkligen Anker 3 anzuziehen in der Lage ist, wenn durch die Erregerspule ein Strom fließt.

Jeder der beiden Anker 3 ist durch eine kreuzförmige Platte 4 unter Zwischenschaltung federnder Mittel mit zwei in zwei seitlich angeordneten Gehäusen 6 senkrecht zu einer Trägerplatte 7 für die beiden Schaltschütze längsverschiebbar angeordneten Säulen 5 verbunden. Jede dieser Säulen 5 trägt in an sich bekannter, hier aber nicht interessierender und deshalb nicht dargestellter Weise bewegliche Kontakte, die mit in den Gehäusen 6 angeordneten festen Kontakten zusammenarbeiten.

Im Ruhezustand beider Schaltschütze liegen die unteren Enden der Säulen 5 etwa bündig mit der Unterseite der den beiden Schaltschützen gemeinsamen Trägerplatte 7, während bei dem Schaltschütz, das eingeschaltet worden ist, die unteren Enden der Säulen nach unten durch die gemeinsame Trägerplatte hindurchtreten. .

Angenommen, die beiden Schaltschütze C₁ und~C₂ stellten Schaltschütze für die Drehrichtungsumkehr eines Mehrphasen-Asynchronmotors dar, dann ist es von besonderer Wichtigkeit^ daß immer nur eines der beiden Schaltschütze eingeschaltet werden kann, während das andere gegen Einschalten verriegelt werden muß, weil es sonst Kurzschluß gibt. Außer den bekannten, nicht immer ganz zuverlässigen elektrischen Verriegelungseinrichtungen solcher gekoppelten Schaltschütze zeigt die Erfindung eine besonders zweckmäßige mechanische Verriegelung. Jedem der beiden Schaltschütze ist ein Verriegelungshebel L₁ bzw. L₂ zugeordnet, der aus einer Welle 8, zwei daran angeordneten, parallel zueinander verlaufenden Armen 9 und aus einem Kurbelarm 10 besteht, der an seinem Ende einen Butzen 11 trägt. Die Wellen 8 weisen an ihren Enden abgesetzte Drehzapfen 8 a auf, mit deren Hilfe sie sich in Bohrungen der hochgebogenen Ränder 7 α der den beiden Schaltschützen gemeinsamen Trägerplatte 7 drehen können.

Im übrigen sind die beiden Verriegelungshebel L₁, L₂ symmetrisch zu den beiden Schaltschützen C₁ und C₂ angeordnet, wobei ihre Wellen 8 parallel zueinander verlaufen, so daß die flachen Auflageflachen 9 α der Arme 9 unterhalb der Trägerplatte 7 unmittelbar den Endflächen der längsverschiebbaren Säulen 5 gegenüberliegen, während die Kurbelarme 1O₁ und 1O₂ einander kreuzen. Die Arme werden im übrigen durch eine Zugfeder 12 gegeneinandergezogen, deren Enden in Einhängezapfen 13 der Kurbelarme eingehängt sind.

Bei dieser Anordnung der beiden Verriegelungshebel müssen sich die Wege der beiden Butzen 1I₁ und 1I₂ einander. kreuzen, wenn die sie tragenden Wellen 8 relativ zueinander gedreht werden.

Jeder dieser Butzen 11 weist eine Fläche 14 auf, die gegen die Welle 8 gerichtet ist und den Teil einer

ίο Zylinderfläehe mit der Wellenachse als Mittellinie darstellt.

In der in F i g. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Ruhelage der Verriegelungshebel stehen die Butzen 11 einander genau gegenüber. Bei beiden

is Butzen 11 schließen sich an die Zylinderflächen 14 seitliche Flächen IS₁ und 15₂ an, die ihrerseits Teile von Zylinderflächen sind, deren Mittellinien jedoch durch die Drehachsen des jeweils anderen Hebels gebildet sind und außerdem einen geringfügig kleineren

ao Radius aufweisen als die Radien der Zylinderflächen U₁ und 14₂.

Wird beispielsweise das Schaltschütz C₂ eingeschaltet und damit sein Anker 3 gegen den Kern 1 gezogen, dann treten dessen Säulen 5 nach unten durch die gemeinsame Trägerplatte hindurch, wirken dadurch auf die flachen Auflageflächen 9 a der Arme 9 des zugehörigen Verriegelungshebels und schwenken diesen in Richtung des Pfeiles F₂ in die in F i g. 2 strichpunktiert dargestellte und mit L₂ ¹ bezeichnete Lage. Bereits zu Beginn dieser Schwenkbewegung übergreift die innere Zylinderfläehe 14₂ des Hebels L₂ die Fläche IS₁ des Hebels L₁, ohne jedoch die Fläche 15_X zu berühren.
Vom Beginn dieser Schwenkbewegung bis zur Endlage des Hebels L₂ ist eine Einschaltung des Schaltschützes C₁ unmöglich gemacht worden, weil der Verriegelungshebel L₁ bei dem Versuch, selbst eine Schwenkbewegung auszuführen, sofort mit seiner Fläche IS₁ gegen die Fläche 14₂ des Hebels L₂ anstößt.

Damit ist eine Verschiebung der beweglichen Teile des Schaltschützes C₁ und damit seine Einschaltung praktisch von allem Anfang an unmöglich gemacht, so daß ein unzeitiges Schließen der in dem Gehäuse 6 des Schaltschützes C₁ angeordneten Kontakte völlig ausgeschlossen ist. Im übrigen würde sich eine doch vom Schaltschütz C₁ auf den Hebel L₁ ausgeübte Kraft lediglich in Form von radial gerichteten, auf den Verriegelungshebel L₂ wirkenden Zugkräften auswirken, so daß der Verriegelungshebel L₂ keinerlei Drehmoment erfährt, das etwa zur Folge haben könnte, daß das eingeschaltete Schaltschütz C₂ über den Verriegelungshebel L₂ ausgeschaltet würde.

Bevor man das Schaltschütz C₁ seinerseits einschalten kann, muß man das Schaltschütz C₂ in seine Ruhelage zurückführen, indem man es abschaltet. Es versteht sich von selbst, daß die Wirkungsweise der Verriegelungsvorrichtung bei eingeschaltetem Schaltschütz C₁ symmetrisch in der gleichen Weise wirkt.

Bei der beschriebenen Anordnung sind die beiden Verriegelungshebel vollständig identisch und lediglich um 180° gedreht eingebaut. Jeder der beiden Verriegelungshebel weist zwei symmetrisch angeordnete Arme 9 auf, und der Butzen 11 liegt jeweils in der Mitte der Längserstreckung der Welle 8.

Gleiche Wirkungen können natürlich auch erzielt werden, wenn man verschiedene Schaltschütze und deshalb auch verschieden geformte Verriegelungs-

hebel verwendet, die den unterschiedlichen zusammenwirkenden Schaltschützen angepaßt sind. Sind die Schaltschütze untereinander gleich, aber anders konstruiert, wie in der Zeichnung dargestellt, und haben beispielsweise nur eine längsverschiebbare Säule, dann genügt natürlich auch nur ein einziger Arm 9.

Ebenso ist die Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung nicht daran gebunden, daß die beweglichen Teile der Schaltschütze translatorische Bewegungen ausführen. Es können genauso gut Schwenkbewegungen sein. Auch brauchen die Hebel 9 nicht, wie in der Zeichnung dargestellt, kraftschlüssig mit den bewegten Teilen verbunden zu sein, denn eine formschlüssige Verbindung, z. B. über ein Zahnsegment, ist natürlich ebenso möglich.

Schließlich kann die zwischen den beiden Verriegelungshebeln angeordnete Zugfeder 12 eine solche Spannung aufweisen, daß sie zugleich als Rückstellfeder für die bewegten Teile der beiden Schaltschütze dienen kann.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Mechanische Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier elektrischer Schaltgeräte mit zwei symmetrisch angeordneten, etwa senkrecht zueinander stehenden Kurbelarmen, die um parallele Achsen schwenkbar sind, wobei das Ende des einen Kurbelarmes in den Weg des anderen eintritt und dadurch dessen Bewegung verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kurbelarme (1O₁, 1O₂) gegensinnig schwenkbar sind, so daß sie sich voneinander entfernen, während sie sich in ihrer Ausgangsstellung überkreuzen, und daß sie an ihren Enden je einen seitlich angeordneten, gegen den anderen Kurbelarm gerichteten Butzen (H₁, H₂) aufweisen, die bei einer Bewegung eines der Kurbelanne gegenseitig in den Weg des anderen Butzens eintreten und damit die Bewegung des anderen Kurbelarmes unmöglich machen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Butzen (H₁, H₂) je eine gegen die Drehachse der den zugeordneten Kurbelarm (10 bzw. 10') tragenden Welle (8_X bzw. 8₂) gerichtete und konzentrisch zu ihr angeordnete Zylinderfläche (14_X, 14₂) sowie eine weitere, daran anschließende Zylinderfläche (IS₁, 15₂) aufweist, die in der Ruhestellung beider Kurbelarme die Drehachse (8₂, S₁) des jeweils anderen Verriegelungshebels (L₂, L₁) als Mittellinie hat, aber einen geringfügig kleineren Radius als die erstgenannte Zylinderfläche aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle (8) wenigstens ein Arm (9) verbunden ist, auf den ein bewegliches Teil eines der beiden Geräte einwirkt, so daß eine Schwenkbewegung des Kurbelarmes (10) eintritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrischen Geräte untereinander gleich und auf einer gemeinsamen Trägerplatte (7) angeordnet sind und daß jedes der beiden Geräte ein senkrecht zu dieser Trägerplatte (7) bewegliches Teil (5) aufweist, daß die beiden Kurbelarme (10) zwischen den beiden Geräten angeordnet sind, während ihre Drehachsen (8_ls 8₂) unterhalb des jeweiligen Gerätes gelagert sind, und daß mit jeder Welle (8) wenigstens ein Arm (9) verbunden ist, der etwa entgegengesetzt zum Kurbelarm (10) gerichtet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Geräte (Schaltschütze C₁, C₂) zwei translatorisch und senkrecht zur gemeinsamen Trägerplatte (7) bewegliche Organe (5) aufweist, deren Enden durch die gemeinsame Trägerplatte beim Einschalten des Schaltschützes hindurchtreten können, daß jeder Verriegelungshebel (L₁, L₂) zwei parallel zueinander verlaufende Arme (9) aufweist, die mit den Enden der beweglichen Teile zusammenarbeiten, und daß die Drehzapfen (8 a) der Verriegelungshebel (L₁, L₂) in einander gegenüberliegenden hochgebogenen Rändern (7 a) der gemeinsamen Trägerplatte (7) gelagert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verriegelungshebel (L₁, L₂) mit den an ihnen angebrachten Armen (9, 10) untereinander identisch sind und lediglich um 180° gedreht eingebaut sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein elastisches Glied in solcher Weise auf die Kurbelarme (10) der beiden Verriegelungshebel (L₁, L₂) einwirkt, daß die mit den Verriegelungshebeln zusammenwirkenden beweglichen Teile (5) der Geräte (C₁, C₂) durch Rückstellkräfte belastet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kurbelannen (10) eine Zugfeder (12) angehängt ist, welche die beiden Kurbelarme gegeneinanderzuziehen sucht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Zugfeder (12) in Stifte (13) eingehängt sind, die auf den Kurbelannen (10) auf der gleichen Seite wie die Butzen (11) fest angeordnet sind und einen kleineren Abstand von der Drehachse (8) haben als die Butzen (11).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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