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Verriegelung für Hochspannungsschaltgehäuse Die Erfindung betrifft
eine Verriegelungsvorrichtung für Hochspannungsschaltgehäuse mit insbesondere frei
abnehmbarem Verschlußdeckel. Es ist bekannt, derartige Hochspannungsschaltgehäuse
mit einem Verriegelungsmechanismus zu versehen,- der bewirkt, daß der Schalter normalerweise
nur bei geschlossenem Deckel betätigt werden kann und daß ein Öffnen des Deckels
nur bei ausgeschaltetem Schalter möglich ist.
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Bei derartigen Anordnungen ist es demzufolge nicht möglich, bei geöffnetem
Schaltgehäuse die Anlage unter Spannung zu setzen, obwohl in vielen Fällen, beispielsweise
in Prüffeldern, ein Untersparinungsetzen durch hierzu besonders befugtes Personal
notwendig ist. In solchen Fällen behalf man sich bisher meistens dadurch, daß man
in an sich unzulässiger Weise- die Entsperrung der Sicherheitsvorrichtung vornahm
oder aber den geöffneten Hochspannungsschalter mit provisorischen Vorrichtungen
überbrückte.
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Gemäß der Erfindung wird ein derartiger Verriegelungsmechanismus vorgesehen,
der auch bei geöffnetem Schaltgehäuse besonders hierzu befugten Personen ein Unterspannungsetzen
der Anlage gestattet, um Kontrollen, Messungen oder Justierungen an der unter Spannung
befindlichen Anlage vorzunehmen. Um dies zu erreichen, ist die Verriegelungsvorrichtung
derart ausgebildet, daß mittels eines in die Verriegelungsvorrichtung einsteckbaren
Spezialschlüssels bei offenem Dekkel die Schaltersperrung zur Einschaltung des Schalters
aufgehoben werden kann, daß aber der Schlüssel erst nach Wiederausschaltung
des
Schalters herausgenommen und der Dekkel erst nach Abziehen des Schlüssels wieder
geschlossen werden kann.
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Zweckmäßigerweisewird die Verriegelungs-"nechanik nach Art eines Bajonettverschltfs-v'
ausgebildet und die Drehbewegung der riegelungsmechanik in Abhängigkeit von dN;
Schalterbetätigung beispielsweise durch Hebel= gestänge oder Zahnradübertragung
vom Schalter her bewirkt und hierdurch der Deckel verriegelt, während die axiale
Bewegung der Verriegelungsmechanik sowohl durch Andrücken des Deckels, welcher einen
die Verriegelung bewirkenden schlüsselähnlichen Vorsprung besitzt, als auch durch
Einschieben des Spezialschlüssels bewirkt werden kann. Die Mechanik besteht hierbei
aus einem raumfesten, zvlindrischen Gehäuse und einem verschiebbaren, jedoch gegen
Drehung gesicherten Mittelbolzen. In dem Ringraum zwischen diesen beiden Teilen
ist eine Buchse drehbar und längs verschiebbar gelagert in der Weise, daß der Mittelbolzen
nur die Axialbewegung der Bajonettverschlußmechanik mitmacht, w iihrend die Buchse
sowohl die Axialbewegung als auch die Drehbewegung ausführt. Die Sperrung und Entsperrung
wird bewirkt, indem eine am Ende der Buchse angebrachte Verzahnung in der entsperrten
Lage mit einem voll verzahnten Umfangsteil des die Schalterbewegung zur Verriegelungsvorrichtung
übertragenden Antriebsritzels kämmt und durch Axialverschiebung mittels Federdruck
die Verzahnung der Buchse zum Eingriff mit einem danebenliegenden, nur teilweise
verzahnten und im übrigen den Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung besitzenden Umfangsteil
des Antriebsritzels gebracht wird, welches eine gegenseitige Drehung der Räder verhindert.
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Zwecks Erschwerung der Betätigung der Verriegelungsvorrichtung mit
anderen Werkzeugen als dem Spezialschlüssel ist vorteilhaft außer der Zahnradsperrung
der gegen Drehung gesicherte Mittelbolzen mit einem Querstift versehen, der in einem
Längsschlitz der Buchse axial verschiebbar ist und eine Drehung der Buchse nur zuläßt,
wenn er sich an einer Stelle befindet, an der sich an den Längsschlitz ein Querschlitz
anschließt. Die Buchse besitzt ferner einen vorn offenen Winkelschlitz (L-Schlitz),
bestehend aus einem Längsschlitz mit daran anschließendem Querschlitz, der einerseits
ein Einschieben und eine Verriegelung des am Deckel festen schlüsselähnlichen Vorsprunges
ermöglicht und andererseits bei Betätigung durch den Schlüssel ein Herausnehmen
desselben bei eingelegtem Schalter verhindert. Der Winkelschlitz besitzt am inneren
Ende des Ouerschlitzteiles einen nach der Gehäuseöffnung hin gerichteten Rücksprung,
in welchen sich einerseits bei aufgelegtem Deckel ein Querstift (Schlüsselbart)
des schlüsselähnlichen Vorsprungs des Deckels unter Wirkung der Deckeldichtung ,(Gummidichtung)
legen kann, wodurch bei ` geöffneter Deckelschließvorrichtung und ge-'.'-schlossenem
Schalter ein Öffnen des Schalters zwecks Abheben des Deckels verhindert wird, und
in welchem andererseits bei abgehobenem Deckel und eingestecktem Schlüssel durch
Zusammenwirken des an dem Mittelbolzen vorgesehenen Querstiftes mit dem zugehörigen
Querschlitz der Buchse ein Querstift des Schlüssels (Schlüsselbart) zu liegen kommt,
wodurch eine Herausdrehung des Schlüssels aus dem Bajonettv-erschluß bei geschlossenem
Schalter verhindert wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch
veranschaulicht. Es bedeuten: Abb. i Seitenansicht, teilweise geschnitten, des Verschlusses,
Abb. i a Ansicht des Verriegelungszapfens, Abb. i b Ansicht des Schlüssels, Abb.
z eine Ansicht und Teilschnitt gemäß Abb. i, jedoch mit abgenommenem Deckel und
eingestecktem Schlüssel, Abb. 3 ein weiterer Schnitt gemäß Abb. i, wobei auch die
Buchse geschnitten ist, Abb. 4. eine Ansicht der Verriegelung von unten, Abb. 5
Draufsicht bzw. Stirnansicht der Abb. 3 und ,I.
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Gemäß Abb. i wird das Schaltgehäuse i durch einen Deckel 2 verschlossen,
der völlig abnehmbar ist und durch einen an sich beii,2-bigen Verschluß bzw. Andrückmechanismus
(Schnellverschluß) 2, in den Gehäuserand angedrückt wird. Zwecks Erzielung eines
wasserdichten Abschlusses besitzt der Deckel eine Dichtungsnut, in welcher eine
Gummileiste 3 liegt, an welche sich der Gehäuserand 4 unter Wirkung des Andrückmechanismus
andrückt. An der Innenseite des Deckels ist unter Zwischenlegung einer elastischen
Platte oder Scheibe 5, beispielsweise aus Gummi, ein Verriegelungszapfen 6 mittels
eines Flansches befestigt, an dessen Vorderende sich ein beidseitig hervorragender
Querstift 7 befindet (Abb. i a). Innerhalb des Gehäuses i ist nun auf einer Grundplatte
bzw. einem Lagerbock 8 (Abb. 3) der Außenzylinder 9 der Verriegelungsvorrichtung
befestigt. Innerhalb des Außenzylinders sitzt, drehbar und verschiebbar, die Verriegelungsbuchse
io unter Wirkung einer Schraubenfeder i i, die in der dargestellten Weise einerseits
gegen einen Bund 12 des Außenzylinders 9 und andererseits gegen einen Ring 12, anliegt,
der über Kugeln 13 den Druck der Feder auf die Verriegelungsbuchse überträgt. Innerhalb
der
Buchse io liegt der Mittelbolzen 14, der gegen den Druck der
Feder 15 in die Buchse nach links eingedrückt werden kann, jedoch-gegen Drehung
durch einen raumfesten geschlitzten Winkel 16 .gesichert ist, welcher über eine
Abflachung 17 des Bolzens 14 greift. Auf dem inneren Ende der Verriegelungsbuchse
io ist ein Stirnrad 18 befestigt, dessen Bund zwei Nuten ig besitzt, in welche bei
der in Abb. 3 gezeigten Stellung der Teile zwei Nasen2o des Außenzylinders 9 eingreifen.
Das Stirnrad 18 kämmt mit einem ebenfalls in dem Lagerbock 8 drehbar gelagerten
Stirnrad 21 (Abb.4), dessen Umfangsteil ?-i' nur drei Zähne und im übrigen den Kopfkreisdurchmesser
der Verzahnung besitzt, während der Umfangsteil 2i" voll verzahnt ist. Die Welle
des Zahnrades 21 ist durch einen Hebelmechanismus nebst Gestänge o> dgl. mit dem
sichernden Schalter verbunden.
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Die Verriegelungsbuchse io ist in der aus den Abb. i und 2 ersichtlichen
Weise mit einem nach vorn offenen L-Schlitz 22 und einem geschlossenen T-Schlitz
23 versehen, in welchem ein Querstift 24 des Mittelbolzens 14, der die Lagen 24',
'24', 2q."' einnehmen kann, bewegbar ist. Zweckmäßig sind beide Schlitze paarweise
um 18o° gegeneinander auf den Umfang versetzt vorgesehen.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist folgende: Beim Aufsetzen
des Deckels drückt sich der Verriegeiungsbolzen 6 in die Verriegelungsbuchse io
hinein und drückt dabei den Mittelbolzen 14 gegen den Druck der Feder 15 zurück.
Der Querstift 7 des Bolzens 6 schiebt. sich hierbei in axialer Richtung in 'den
axial geschlitzten Schenkel des L-Schlitzes hinein, so daß er am Ende dieses Schenkels
bei 7" zum Anliegen an der Schlitzwandung kommt. In dieser Lage ist jedoch der Deckel
nicht geschlossen, vielmehr macht er noch einen Hub von beispielsweise 7 mm, wodurch
die Verriegelungsbuchse io zusammen mit dem Mittelbolzen 14 gegenüber dem Außenzylinder
g sich nach innen verschiebt. Eine axiale Relativbewegung zwischen Buchse io und
Bolzen 14 findet bei dieser weiteren Bewegung nicht mehr statt, der Querstift 24
des Mittelbolzens 14 bleibt vielmehr -in der Lage 2q." (Abb. 2) stehen, in welche
er während der Bewegung des Querstiftes bis zum Anschlag an dem L-Schlitz 22 von
der Anfangslage 24' bewegt worden ist. Infolge des axialen Hubes der Verriegelungsbuchse
io von 7 mm steht jetzt das Zahnrad 18, welches bis- dahin mit dem nur teilweise,
und zwar über drei Zähne, verzahnten Umfang 21' des Stirnrades 2i im Eingriff und
daher gegen Drehung gesichert war, dem voll verzahnten Umfangsteil 2C desselben
gegenüber, so daß die Zahnräder 18 bis 21 kämmend gedreht werden können und somit
der Schalter, welcher bis dahin durch seine zwangsläufige Verbindung mit der Welle
des gesperrten Zahnrades 21 nicht betätigt werden konnte,- sondern in seiner geöffneten
Lage gehalten wurde, betätigt werden kann, da ja auch 'der Querstift 24 des gegen
Drehung gesicherten Mittelbolzens 14 in der jetzt eingenommenen Lage 24" eine Drehung
der Verriegelungsbuchse io gegenüber dem Mittelbolzen 14 zuläßt. Der Querstift 24
gelangt infolge der Drehung der Verriegelungsbuchse io bei der Schalterbetätigung
(Einschaltung) in die Lage 24"', ebenfalls gelangt der Querstift 7 des Verriegels:bolzens
6 in die Läge 7"'. Hierbei ist zu bemerken, daß natürlich in Wirklichkeit der Onerstift
7 feststeht und die Verriegelungsbuchse io die Drehung ausführt. Die Querverschiebung
des Querstiftes 7 von :der Lage 7" nach 7"' dient daher nur der Veranschaulichung,
um :eine zweimalige Einzeichnung der Schlitze 22 und 23 in ihren beiden Drehlagen,
welche die Übersicht erschweren würden, zu vermeiden.
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In der Lage 7"' des Querstiftes 7, welche der geschlossenen Stellung
des Schalters entspricht, ist nun der Deckel 2 gegen öffnung verriegelt, da die
Verriegelungsbuchse io nicht nach vorn herausgezogen werden kann. Dieses Herausziehen
wird insbesondere dadurch verhindert, daß jetzt infolge der Verdrehung des Stirnrades
18 gegenüber dem Außenzylinder 9 die Nuten ig desselben gegenüber den Nasen 2o des
Außenzylinders verdreht sind und somit der ungenutete Teil des Bundes gegen die
Nasen anliegt. Um daher den Deckel vom Gehäuse abnehmen zu können, ist es erforderlich,
den Schalter zu öffnen, wodurch die vorstehend beschriebenen Bewegungsvorgänge rückläufig
werden und der Querstift 7 wieder in die Lage 7" gelangt, bei welcher er aus dem
offenen Schenkel des Schlitzes 22 herausgezogen werden kann. Damit ist die eine
Aufgabe der Verriegelung, nämlich ein Abnehmen des Deckels bei geschlossenem Schalter
sowie ein Schließen des Schalters bei abgenommenem Deckel zu verhindern, gelöst.
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Ferner muß eine Sicherung dagegen getroffen werden, daß der Deckel
in der Weise abgenommen werden kann, daß zunächst bei noch eingelegtem Schalter
die nicht dargestellte Verschlußvorrichtung des Deckels gelöst wird und sodann der
Deckel durch Ausschalten des Schalters auch aus der Verriegelung gelöst wird. Dies
wäre gefährlich aus dem Grunde, weil dann im Augenblick der Schalterausschaltung
der nunmehr völlig freigegebene Deckel unter Wirkung des Druckes der Gummidichtungsleiste
3 nach vorn herausspringen bzw. herunterfallen und den Bedienungsmann
gefährden
würde. Eine Sicherung gegen eine solche Bedienungsweise ist dadurch gegeben, daß
sich am Ende des Querschenkels des L-Schlitzes eine Vertiefung 25 befindet, in welche
der Querstift 7 des Verriegelungsbolzens 6 zu liegen kommt, wenn der Deckel nach
Lösung seines Verschlusses unter Wirkung der Gummidichtung sich um ein Stück von
dem Gehäuse wegbewegt hat. Da der Gummidruck sehr groß ist, ist es nicht möglich,
über Betätigung des Schalters und damit Drehung der Buchse io etwa den Stift 7 aus
der Vertiefung 25 herauszuheben. Der Schalter kann also nicht ausgeschaltet werden,
und damit kann der Riegelstift 7 seinerseits auch nicht durch den Schlitz 22 freigegeben
werden.
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Es ist. nun weiterhin zu fordern, daß der Schalter, der an sich bei
abgenommenem Deckel gegen Einschalten völlig gesichert ist, von besonders dazu befugten
Personen mittels eines Spezialschlüssels betätigt werden kann. Zu diesem Zwecke
ist ein Schlüssel 26 vorgesehen, der aus einem zylindrischen Teil 27
nebst
Betätigungsknebel 28 besteht, in welchem zwei Querstifte 29 und
30 in genau definiertem Abstande voneinander und von einer kegelförmigen
Ausnehmung 31 am vorderen Ende des Zapfens 27 befestigt sind. Der vordere Stift
3o entspricht hierbei dem Stift 7 des Verriegelungsbolzens 6 und besitzt den gleichen
Abstand von der kegelförmigen Ausnehmung 31, welche der kegelförmigen Ausnehmung
3i des Bolzens 6 entspricht. Die Wirkungsweise dieses Schlüssels ist folgende: Der
Schlüssel26 wird gemäß Abb.2 zunächst mit seinen Stiften 30 und 29 durch
die Schlitzöffnung 32 des Enddeckels 33 des . Außenzylinders 9 hindurchgeführt,
wobei der . Stift 30 gleichzeitig in den Schlitz 22 hineingeschoben wird
und die Verriegelungsbuchse um den oben bereits erwähnten Hub von z. B. 7 mm nach
innen drückt. Erst jetzt, also nachdem der Stift 29 durch den Schlitz 32 des Deckels
33 hindurchgetreten ist und sich in dem Ringraum zwischen Deckel und Buchsenende
befindet, ist eine Drehung des Schlüssels 26, derart, daß der Stift oder die Stifte
30 in den Querschlitzschenkel zu liegen kommt und der Schlüssel damit gegen
Herausfallen gesichert ist, möglich. Dadurch, daß jetzt der Stift 29 hinter den
Deckel 33 zu liegen kommt, wird nach Loslassen .des Schlüssels eine Rückbewegung
der eingedrückten Buchse in die gesperrte Stellung unter Wirkung der Feder ii verhindert.
Der Schlüssel 26 hat im übrigen die gleichen Funktionen wie der Verriegelungsbolzen
6 des Verschlußdeckels 2 hinsichtlich der Entsperrungswirkung (Kämmen der Zahnräder
i8 und 2i" sowie Freigabe des Stiftes 24 im T-Schlitz 23) mit Bezug auf die Schalterbetätigung,
so daß es sich erübrigt, diese Funktionen nochmals zu beschreiben. Nach Eindrehen
des Schlüssels in die Lage entsprechend 3o" des Stiftes 30 kann also der Schalter
beliebig ein- und ausgeschaltet werden.
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Durch -die Einschaltbewegung des Schalters kommen, wie oben angeführt,
die Nasen 2o auf dem ungenuteten Bund des Stirnrades 18 zur Anlage, wobei der Bund
im Anschluß an die Nuten eine kleine Schrägfläche besitzt, um das Auflaufen zu erleichtern,
so daß das Rohr um einen kleinen Betrag nach außen geschoben wird und damit der
Schlüssel, der bis dahin über den Schlitz 22 der Buchse io, den Stift
30 und den Stift 29 durch die Feder i i gegen den Enddeckel 33 gedrückt wurde,
nunmehr entlastet wird. Gleichzeitig gelangt aber durch die Einschaltbewegung, wie
oben ausgeführt, der Stift 24 des Mittelbolzens 14 von der Lage 24" in die Lage
24"'. Man erkennt, daß hierbei unter Wirkung der Schrägfläche 34 des Schlitzes 23
die Verriegelungsbuchse io gegenüber dem Mittelbolzen 14 nach innen gedrückt wird,
so daß der Schlüssel 26, der ja über den Konus 36 des Mittelbolzens und seine konische
Ausnehmung 31 an diesem fest anliegt, ebenfalls ein Stückchen aus der Buchse herausgeschoben
wird, derart, daß der Stift 30 in die Ausnehmung 25 der Buchse gelangt. Auf
diese Weise wird der Schlüssel bei der Drehung der Buchse io mitgenommen und kann
nicht versehentlich herausfallen. Insbesondere wird auch verhindert, daß etwa bei
Ausschaltung des Schalters der Schlüssel in den Längsschlitzteil des Schlitzes 22
gelangt und unter Wirkung der Federn ii und 15 herausgeschleudert wird, wodurch
ebenfalls der Bedienungsmann gefährdet sein könnte.
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Es ergibt sich also aus vorstehendem, daß der Schlüssel im eingeschalteten
Zustande des Schalters nicht herausgenommen werden kann (dies wird sowohl durch
die Festlegung in der Ausnehmung 25 als auch durch die Verdrehung der Stifte 29
gegenüber den Schlitzen 3-> des Enddeckels verhindert). Auch ein Aufsetzen des Deckels
bei eingestecktem Schlüssel ist nicht möglich. Es ist also lediglich erforderlich,
von dem befugten Schlüsselträger zu fordern, daß er sich nicht von dem Gerät entfernt,
ohne den Schlüssel abgezogen zu haben; er ist dann, um seinen Schlüssel mitnehmen
zu können, automatisch gezwungen, zuerst den Schalter abzuschalten. Die hierbei
sich ergebenden Bewegungsvorgänge stellen die Umkehrung des bereits Beschriebenen
dar und bedürfen daher keiner weiteren Erklärung. Es ist lediglich darauf hinzuweisen,
daß die Rückbewegungen der Teile unter Wirkung der Federn i i und 15 erfolgen.