EP0278894B1 - Mechanische Verriegelungseinrichtung für elektrische Schaltgeräte - Google Patents

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EP0278894B1
EP0278894B1 EP88730006A EP88730006A EP0278894B1 EP 0278894 B1 EP0278894 B1 EP 0278894B1 EP 88730006 A EP88730006 A EP 88730006A EP 88730006 A EP88730006 A EP 88730006A EP 0278894 B1 EP0278894 B1 EP 0278894B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
slide
ball
arm
actuating arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88730006A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0278894A1 (de
Inventor
John D. Kleinecke
Thomas R. Little
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0278894A1 publication Critical patent/EP0278894A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0278894B1 publication Critical patent/EP0278894B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/32—Latching movable parts mechanically
    • H01H50/323—Latching movable parts mechanically for interlocking two or more relays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20238—Interlocked

Definitions

  • the invention relates to a mechanical locking device for electrical switching devices, which serves to ensure the actuation of only one of two switching devices at a time.
  • a device of this type is already known (US-A-1 569 713) which is used to lock the tap changer of an electric vehicle with respect to the direction switch.
  • a ball serves as the locking element, which is displaceable in an opening of a stationary part which is adapted to its diameter and can in each case partly dip into recesses of counterparts which are connected to the step switch or the direction switch.
  • the speed switch can only be operated, d. H. can be moved from its rest position to one of the speed levels when the direction switch is outside its zero position.
  • the direction switch can only be moved to its zero position when the speed switch is in the zero position.
  • the invention has for its object to provide a locking device working with a ball, which is particularly suitable for vacuum contactors.
  • the problem with these switching devices is that the locking device must be effective even with very short relative displacements, because the drive movement has only short distances.
  • Such a locking device consists of only a few parts, which are relatively easy to manufacture due to their flat shape or are available as standard parts. It is also easy to connect to the switching devices, since the support bracket offers the possibility of an uncomplicated connection to the support structure of the switching devices and the slides act as canting and actuating elements.
  • the balls to be used can be normal steel balls as used for ball bearings.
  • the mentioned guide can be realized in an advantageous manner by a locking block of H-shaped cross section, which has two longitudinal beams, each with at least one opening for receiving a connecting member for connecting the locking block to the support bracket, the longitudinal beams being connected by a cross member, which contains the mentioned openings for the first and the second ball.
  • An advantageously simple guidance of the two carriages can be achieved in that the actuating arm of the first carriage and the actuating arm of the second carriage are arranged on one side of the connecting part of the H-shaped locking block and that the blocking arm of the first carriage and the blocking arm of the second Carriage are on the other side of the cross member and the operating arm of the first carriage and the locking arm of the second Carriage are aligned with each other, and the locking arm of the first carriage and the actuating arm of the second carriage are also aligned with each other.
  • the carriage overlap the cross part of the locking block in a fork-like manner and is guided so that it can be moved in a straight line.
  • the locking device operates with as little play as possible in order to ensure the desired safety.
  • This property can be promoted by suitable dimensioning of the diameters of the different openings.
  • the opening of the locking arm of the first slide can have a smaller diameter than that of the second ball, so that the second ball can only enter the opening of the locking arm of the first slide by a certain distance, while the majority of the second ball in the second opening of the cross part of the locking block remains and thereby prevents movement of the first carriage relative to the cross part.
  • the new locking device is particularly suitable for use with vacuum contactors that have a short travel distance for their drive parts.
  • Assembling the locking device with the vacuum contactors can preferably be done so that the support bracket of the locking device is connected at its ends to the support structure of a vacuum contactor and that the vacuum contactors are arranged with mutually facing pivotable drive levers, actuating members of the carriage being articulated to the ends of the drive levers.
  • the articulated connection because the swivel angle of the drive lever when switching on and off is extremely small.
  • FIG. 1 shows a side view of an arrangement with two vacuum contactors and a locking device arranged between the vacuum contactors.
  • Figures 2, 3 and 4 show a bracket of a locking device in perpendicular views.
  • Figures 5, 6 and 7 show a locking block of a locking device also in three mutually perpendicular views.
  • FIGS. 8, 9 and 10 A first carriage of a locking device is again shown in FIGS. 8, 9 and 10 in three views perpendicular to one another.
  • FIGS. 11, 12 and 13 a second slide is shown in FIGS. 11, 12 and 13.
  • FIGS. 14 and 15 serve to explain the interaction of the slide shown in FIGS. 8, 9 and 10 and 11, 12 and 13 with the locking block according to FIGS. 5, 6 and 7.
  • FIG. 14 shows the non-actuated rest position of the parts
  • FIG. 15 a blocking position is shown.
  • FIG. 1 shows a device arrangement 10 with a first vacuum contactor 12 and a second vacuum contactor 14, each of which comprises a drive lever 16 or 18, which moves depending on the opening and closing of the vacuum contactor.
  • the drive parts 16 and 18 can pivot about bearing points 94 and 96 and convert the movement at their connection point with a mechanical locking device 20 into a lateral movement.
  • the mechanical locking device 20 comprises a support bracket 22, a cover plate 24, a locking block 26 and first and second slides 28 and 30.
  • the locking device has a first ball 32 and a second ball 34.
  • FIGS. 2 to 4 show that the support bracket 22 has essentially the shape of a "U", the end parts of the "U” being bent outwards by approximately 90 ° relative to the legs.
  • base parts 36 and 38 are formed, which can be provided with holes or openings 40, 42 in order to fasten the support bracket 22 to the frame of the vacuum contactor.
  • the bracket also has a number of openings 44 in the central portion at the bottom of the "U".
  • the support bracket 22 is preferably made of a metal such as sheet steel or a copper alloy, but it can also be made of another solid and durable material.
  • the locking block 26 has a first and a second opening 48 or 50 and a number of further openings 52 which can be made to coincide with the openings 44 of the mounting bracket. These openings have a size and design that is sufficient to accommodate fasteners, e.g. B. bolts or screws.
  • the locking block 26 is approximately H-shaped with two upright longitudinal beams 84 and a cross member 54, which has the first and second openings 48 and 50, respectively.
  • the longitudinal beams 84 contain openings 52 which are used to connect the locking block 26 to the bracket 22 and the cover plate 24.
  • the first opening 48 of the locking block 26 is dimensioned such that the ball 32 can move freely through the opening 48.
  • the second opening 50 of the locking block 26 has a diameter such that the second ball 34 can also move freely vertically.
  • vertical movement is meant here that the balls can move in a direction parallel to the longitudinal beams 84 of the locking block 26 and in a direction perpendicular to the cross member 54.
  • the openings 48 and 50 of the locking block 26 are preferably aligned side by side between the upright members of the H-arrangement, as will be explained in more detail.
  • the first carriage 28 has an actuating arm 60 with an opening 62 and a blocking arm 64 with an opening 66.
  • the first carriage 28 also has a coupling arm 68 and one or more openings 70 for receiving Screw on as an abutment of one or more springs 72.
  • the actuating arm 60 is at a lower height than the locking arm and is located on the opposite part of the vertical part 68.
  • the actuating arm 60 and the locking arm 64 are vertically separated by a distance that is slightly larger than the thickness of the cross member 54 of the locking block 26.
  • the first carriage 28 can grip the locking block in such a way that the locking arm 64 is above the cross member 54 and the actuating arm 60 is below the cross member 54.
  • This construction enables the opening 62 of the actuating arm of the first carriage 28 to receive the first ball 32 through the opening 48 of the locking block 26.
  • the opening 62 is a stepped opening with a first one located at a lower height Opening part 86 with a smaller diameter and second opening part 88 arranged at a higher height with a larger diameter than the opening part at the lower height.
  • the larger opening portion 88 has a diameter that is larger than the diameter of the first ball 32 so that the carriage 28 can move when the ball 32 rests in the opening 62; this happens when the opening 62 and the opening 48 are aligned. As shown, the larger opening portion 88 is funnel-shaped toward the smaller opening portion 86 to form a ramp.
  • the first carriage 28 is displaceable relative to the locking block 26 between a first position in which the opening 62 of the actuating arm 60 and the opening 48 of the locking block 26 are aligned with one another and a second position in which the opening 62 of the actuating arm 60 and the first Opening 48 of the locking block 26 are not aligned.
  • the second carriage 30 is constructed similarly, with the exception that the lateral position of the actuating arm 72 and the locking arm 76 are selected so that the actuating arm 72 is aligned with the space which is adjacent to the actuating arm 60 of the first carriage 28 and below of the locking arm 64, while the locking arm 76 is aligned in the space to the side of the locking arm 64 of the first slide 28 and above the actuating arm 60. In this way, the first and the second slide 28 and 30 interlock.
  • the second slide 30 has a stepped opening 90 in its actuating arm 74 with a first smaller opening part 92 and a larger, slanted or funnel-like opening part 94.
  • a coupling arm 78 the task of which will be explained.
  • the second carriage 30 is displaceable between a first position in which the opening 74 of the actuating arm and the opening 50 of the locking block 26 are aligned with one another and a second position in which the opening 74 of the actuating arm and the opening 50 of the locking block 26 are not aligned with one another are.
  • the first and second balls 32 and 34 are located substantially in the openings of the first and second carriages and fall into or merely extend into the corresponding openings of the actuating arms. If the parts are properly assembled and aligned in the vacuum contactor, this corresponds to the open position of each vacuum contactor. If the first vacuum contactor 12 is closed, the movable part 16 is displaced by the closing movement, which acts on the first carriage 28 and moves it from the first to the second position. In the first position, the openings are aligned and the balls are at the lowest point. In the second position, the openings are not aligned, which means that the ball is pushed upwards by the funnel-like opening part 88 of the actuating arm 60.
  • the ball 32 By the upward movement the ball 32 is caused to protrude over the transverse part 54 of the locking block 26, where it detects the opening 96 of the locking arm 76 of the second slide 30. This prevents the second carriage 30 from moving and consequently prevents the second vacuum contactor 14 from closing. If the second vacuum contactor closes first, the reverse effect occurs. When the second contactor closes first, the first contactor is prevented from closing by the upward movement of the second ball 34 into engagement with the opening 66 of the locking arm 64 of the carriage 28.
  • each vacuum contactor 12 or 14 has, in a known manner, a supporting structure 80 which offers a simple possibility for fastening the foot parts 36 and 38 of the supporting bracket 22.
  • the coupling arms 68 and 78 of the slides 28 and 30 are articulated to the ends of the drive levers 16 and 18, with very little requirement being imposed on the degree of articulation because the pivot bearings 16 and 18 are relatively far from the coupling arms and the swivel angle of the drive lever is only small.
  • FIG. 14 both carriages 28 and 30 are shown together with the transverse part 54 of the locking block 26 in the basic position or in the rest position, which corresponds to the switch-off position of both vacuum contactors 12 and 14.
  • FIG. 15 shows a locking position in which the slides 28 and 30 are displaced relative to one another by means of the coupling arms 68 and 78.
  • the ball 32 is shifted upwards in FIG. 15, so that it is partially in the opening 48 of the cross member 54 and partially is located in the opening 96 of the locking arm 76.
  • the carriage 30 and thus the drive lever 18 are thereby blocked.
  • the ball 34 rests unchanged in the larger opening part 94 of the actuating arm 74.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine mechanische Verriegelungseinrichtung für elektrische Schaltgeräte, die dazu dient, die Betätigung jeweils nur des einen von zwei Schaltgeräten zur selben Zeit sicherzustellen.
  • Es ist bereits eine Einrichtung dieser Art bekannt (US-A-1 569 713), die dazu dient, den Fahrstufenschalter eines elektrischen Fahrzeuges gegenüber dem Fahrtrichtungsschalter zu verriegeln. Als Verriegelungselement dient dabei eine Kugel, die in einer ihrem Durchmesser angepaßten Öffnung eines ortsfesten Teiles verschiebbar ist und jeweils zum Teil in Ausnehmungen von Gegenstücken eintauchen kann, die mit dem Fahrstufenschalter bzw. mit dem Fahrtrichtungsschalter verbunden sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Fahrstufenschalter nur betätigt werden kann, d. h. aus seiner Ruhestellung auf eine der Fahrstufen bewegt werden kann, wenn sich der Fahrtrichtungsschalter außerhalb seiner Null-Stellung befindet. Andererseits kann der Fahrtrichtungsschalter erst dann in seine Null-Stellung überführt werden, wenn sich der Fahrstufenschalter in der Null-Stellung befindet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer Kugel arbeitende Verriegelungseinrichtung zu schaffen, die sich insbesondere für Vakuumschütze eignet. Bei diesen Schaltgeräten besteht die Schwierigkeit, daß die Verriegelungseinrichtung bereits bei sehr kurzen relativen Verschiebungen wirksam sein muß, weil die Antriebsbewegung nur kurze Wege aufweist.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende Merkmale gelöst:
    • a) ein Tragbügel, eine Deckplatte und ein zwischen dem Tragebügel und der Deckplatte angeordneter Verriegelungsblock mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung sowie einer in der ersten Öffnung des Verriegelungsblockes verschiebbar angeordneten ersten Kugel, und einer in der zweiten Öffnung des Verriegelungsblockes verschiebbar angeordneten zweiten Kugel, ferner mit Mitteln zur Verbindung der Deckplatte und des Verriegelungsblockes an dem Tragbügel;
    • b) ein erster Schlitten mit einem Betätigungsarm und einer darin angeordneten Öffnung zur Aufnahme der ersten Kugel und mit einem Sperrarm mit einer weiteren Öffnung, wobei der erste Schlitten zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist und die Öffnung des Betätigungsarmes und die erste Öffnung des Verriegelungsblockes in der ersten Stellung aufeinander ausgerichtet sind und wobei in der zweiten Stellung die Öffnung des Betätigungsarmes mit der ersten Öffnung des Verriegelungsblockes nicht aufeinander ausgerichtet sind;
    • c) ein zweiter Schlitten mit einem Betätigungsarm und einer darin angeordneten Öffnung zur Aufnahme der zweiten Kugel und mit einem Sperrarm mit einer Öffnung, wobei der zweite Schlitten zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist und in der ersten Stellung die Öffnung des Betätigungsarmes und die zweite Öffnung des Verriegelungsblockes aufeinander ausgerichtet sind und wobei in der zweiten Stellung die Öffnung des Betätigungsarmes mit der zweiten Öffnung des Verriegelungsblockes nicht aufeinander ausgerichtet sind;
    • d) die Öffnung des Betätigungsarmes des ersten Schlittens und die Öffnung des Betätigungsarmes des zweiten Schlittens weisen an ihrer dem Verriegelungsblock zugewandten Seite einen trichterartig erweiterten Öffnungsteil und einen anschließenden Öffnungsteil mit einem gegenüber dem Durchmesser der Kugeln geringeren Durchmesser auf, derart, daß bei einer Verschiebung des Betätigungsarmes die zugehörige Kugel in Richtung der Öffnung des Verriegelungsblockes gedrängt wird;
    • e) die erste Kugel tritt in die Öffnung des Sperrarmes des zweiten Schlittens ein und sperrt diesen hierdurch gegen eine Bewegung, sobald der erste Schlitten aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschoben wird und die zweite Kugel tritt in die Öffnung des Sperrarmes des ersten Schlittens ein und sperrt diesen gegen eine Bewegung, sobald der zweite Schlitten aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschoben wird.
  • Eine solche Verriegelungseinrichtung besteht aus nur wenigen Teilen, die infolge ihrer ebenen Gestalt verhältnismäßig einfach herstellbar sind oder als Standardteile zur Verfügung stehen. Sie ist ferner auf einfache Weise mit den Schaltgeräten zu verbinden, da der Tragbügel die Möglichkeit zu einer unkomplizierten Verbindung mit dem Tragwerk der Schaltgeräte bietet und die Schlitten als Betätigungs- und Sperrorgane verkantungsfrei wirken. Die zu verwendenden Kugeln können normale Stahlkugeln sein, wie man sie für Kugellager verwendet.
  • Die erwähnte Führung kann in vorteilhafter Weise durch einen im Querschnitt H-förmig ausgebildeteten Verriegelungsblock verwirklicht sein, der zwei Längsbalken mit jeweils wenigstens einer Öffnung zur Aufnahme eines Verbindungsgliedes zur Verbindung des Verriegelungsblockes mit dem Tragbügel aufweist, wobei die Längsbalken durch ein Querglied verbunden sind, welches die erwähnten Öffnungen für die erste und die zweite Kugel enthält.
  • Eine vorteilhaft einfache Führung der beiden Schlitten ist dadurch zu erreichen, daß der Betätigungsarm des ersten Schlittens und der Betätigungsarm des zweiten Schlittens auf der einen Seite des Verbindungsteiles des H-förmigen Verriegelungsblockes angeordnet sind und daß sich der Sperrarm des ersten Schlittens und der Sperrarm des zweiten Schlittens auf der anderen Seite des Quergliedes befinden und der Betätigungsarm des ersten Schlittens und der Sperrarm des zweiten Schlittens aufeinander ausgerichtet sind, und der Sperrarm des ersten Schlittens und der Betätigungsarm des zweiten Schlittens gleichfalls aufeinander ausgerichtet sind. Somit übergreifen die Schlitten gabelartig den Querteil des Verriegelungsblockes und werden durch diesen geradlinig verschiebbar geführt.
  • Im Hinblick auf die bereits erwähnten geringen Wegstrecken, die insbesondere in Vakuumschützen beim Ein- und Ausschalten von den Antriebsteilen zurückgelegt werden, ist es wesentlich, daß die Verriegelungseinrichtung mit möglichst geringem Spiel arbeitet, um die gewünschte Sicherheit zu gewährleisten. Diese Eigenschaft kann durch eine geeignete Bemessung der Durchmesser der verschiedenen Öffnungen gefördert werden. Insbesondere kann die Öffnung des Sperrarmes des ersten Schlittens einen geringeren Durchmesser aufweisen als ihn die zweite Kugel aufweist, so daß die zweite Kugel in die Öffnung des Sperrarmes des ersten Schlittens nur um eine bestimmte Entfernung einzutreten vermag, während der überwiegende Teil der zweiten Kugel in der zweiten Öffnung des Querteiles des Verriegelungsblockes verbleibt und hierdurch eine Bewegung des ersten Schlittens relativ zu dem Querteil verhindert.
  • Wie bereits erwähnt, eignet sich die neue Verriegelungseinrichtung insbesondere zur Verwendung bei Vakuumschützen, die einen geringen Arbeitsweg ihrer Antriebsteile aufweisen. Der Zusammenbau der Verriegelungseinrichtung mit den Vakuumschützen kann vorzugsweise so erfolgen, daß der Tragbügel der Verriegelungseinrichtung mit seinen Enden mit dem Tragwerk jeweils eines Vakuumschützes verbunden ist und daß die Vakuumschütze mit einander zugewandten schwenkbaren Antriebshebeln angeordnet sind, wobei Betätigungsorgane der Schlitten mit den Enden der Antriebshebel gelenkig in Verbindung stehen. An die gelenkige Verbindung werden nur minimale Anforderungen gestellt, weil der Schwenkwinkel der Antriebshebel beim Ein- und Ausschalten äußerst gering ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Anordnung mit zwei Vakuumschützen und einer zwischen den Vakuumschützen angeordneten Verriegelungseinrichtung.
  • Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen einen Tragbügel einer Verriegelungseinrichtung in senkrecht zueinander stehenden Ansichten.
  • Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen einen Verriegelungsblock einer Verriegelungseinrichtung gleichfalls in drei senkrecht zueinander stehenden Ansichten.
  • Ein erster Schlitten einer Verriegelungseinrichtung ist in den Figuren 8, 9 und 10 wiederum in drei senkrecht zueinander stehenden Ansichten dargestellt.
  • In einer entsprechenden Darstellung ist ein zweiter Schieber in den Figuren 11, 12 und 13 gezeigt.
  • Die Figuren 14 und 15 dienen zur Erläuterung des Zusammenwirkens der in den Figuren 8, 9 und 10 sowie 11, 12 und 13 gezeigten Schlitten mit dem Verriegelungsblock gemäß den Figuren 5, 6 und 7. Hierbei zeigt die Figur 14 die nicht betätigte Ruhestellung der Teile, während in der Figur 15 eine Sperrstellung gezeigt ist.
  • Die Figur 1 zeigt eine Geräteanordnung 10 mit einem ersten Vakuumschütz 12 und einem zweiten Vakuumschütz 14, von denen jedes einen Antriebshebel 16 bzw. 18 umfaßt, der sich in Abhängigkeit von dem Öffnen und Schließen des Vakuumschützes bewegt. Wie dargestellt, können die Antriebsteile 16 und 18 eine Schwenkbewegung um Lagerstellen 94 und 96 ausführen und formen die Bewegung an ihrem Verbindungspunkt mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung 20 in eine seitliche Bewegung um. Die mechanische Verriegelungseinrichtung 20 umfaßt einen Tragbügel 22, eine Deckplatte 24, einen Verriegelungsblock 26 sowie erste und zweite Schlitten 28 und 30. Ferner weist die Verriegelungseinrichtung eine erste Kugel 32 und eine zweite Kugel 34 auf.
  • Ferner zeigen die Figuren 2 bis 4, daß der Tragbügel 22 im wesentlichen die Gestalt eines "U" aufweist, wobei die Endteile des "U" relativ zu den Schenkeln um etwa 90° nach außen abgebogen sind. Hierdurch werden Fußteile 36 und 38 gebildet, die mit Löchern oder Öffnungen 40, 42 versehen sein können, um den Tragbügel 22 an dem Rahmen des Vakuumschützes zu befestigen. Der Tragbügel weist ferner eine Anzahl von Öffnungen 44 in dem mittleren Teil am Boden des "U" auf. Vorzugsweise wird der Tragbügel 22 aus einem Metall wie Stahlblech oder aus einer Kupferlegierung hergestellt, er kann jedoch auch aus einem anderen festen und dauerhaften Material hergestellt sein.
  • Aus den Figuren 5 bis 7 ist zu entnehmen, daß der Verriegelungsblock 26 eine erste und eine zweite Öffnung 48 bzw.50 und eine Anzahl von weiteren Öffnungen 52 aufweist, die mit den Öffnungen 44 des Tragbügels zur Deckung gebracht werden können. Diese Öffnungen weisen eine Größe und Gestaltung auf, die ausreichend zur Aufnahme von Befestigungseinrichtungen ist, z. B. Bolzen oder Schrauben. Der Verriegelungsblock 26 hat etwa H-Form mit zwei aufrechten Längsbalken 84 und einem Querglied 54, welches die erste und die zweite Öffnung 48 bzw.50 aufweist. Die Längsbalken 84 enthalten Öffnungen 52, die zur Verbindung des Verriegelungsblockes 26 mit dem Tragbügel 22 und der Deckplatte 24 benutzt werden. Die erste Öffnung 48 des Verriegelungsblockes 26 ist so bemessen, daß sich die Kugel 32 vertikal durch die Öffnung 48 frei bewegen kann. In ähnlicher Weise besitzt die zweite Öffnung 50 des Verriegelungsblockes 26 einen so bemessenen Durchmesser, so daß sich das die zweite Kugel 34 gleichfalls vertikal frei bewegen kann. Mit vertikaler Bewegung ist hier gemeint, daß sich die Kugeln in einer Richtung parallel zu den Längsbalken 84 des Verriegelungsblockes 26 und in einer Richtung senkrecht zu dem Querglied 54 bewegen können. Die Öffnungen 48 und 50 des Verriegelungsblockes 26 sind vorzugsweise nebeneinander zwischen den aufrechten Gliedern der H-Anordnung ausgerichtet, wie noch näher erläutert wird.
  • Aus den Figuren 8 bis 13 ist zu entnehmen, daß der erste Schlitten 28 einen Betätigungsarm 60 mit einer Öffnung 62 aufweist sowie einen Sperrarm 64 mit einer Öffnung 66. Der erste Schlitten 28 weist ferner einen Kupplungsarm 68 sowie eine oder mehrere Öffnungen 70 zur Aufnahme von Schrauben als Widerlager einer oder mehrerer Federn 72 auf. Wie dargestellt, befindet sich der Betätigungsarm 60 auf einer geringeren Höhe als der Sperrarm und ist an dem entgegengesetzten Teil des vertikalen Teiles 68 angeordnet. Der Betätigungsarm 60 und der Sperrarm 64 sind vertikal durch eine Entfernung getrennt, die geringfügig größer als die Dicke des Querteiles 54 des Verriegelungsblockes 26 ist. Durch diese Gestaltung vermag der erste Schlitten 28 den Verriegelungsblock derart zu erfassen, daß der Sperrarm 64 oberhalb des Quergliedes 54 und der Betätigungsarm 60 unterhalb des Quergliedes 54 steht. Diese Konstruktion ermöglicht es, daß die Öffnung 62 des Betätigungsarmes des ersten Schlittens 28 die erste Kugel 32 durch die Öffnung 48 des Verriegelungsblockes 26 aufnimmt. Die Öffnung 62 ist eine abgestufte Öffnung mit einem ersten, auf einer geringeren Höhe befindlichen Öffnungsteil 86 mit einem geringeren Durchmesser und zweiten, auf einer größeren Höhe angeordneten Öffnungsteil 88 mit einem größeren Durchmesser als der Öffnungsteil auf der geringeren Höhe. Der größere Öffnungsteil 88 besitzt einen Durchmesser, der größer als der Durchmesser der ersten Kugel 32 ist, so daß der Schlitten 28 sich verschieben kann, wenn die Kugel 32 in der Öffnung 62 ruht; dies geschieht, wenn die Öffnung 62 und die Öffnung 48 aufeinander ausgerichtet sind. Wie gezeigt, ist der größere Öffnungsteil 88 einwärts geschrägt bzw. trichterartig gestaltet in Richtung auf den kleineren Öffnungsteil 86 zur Bildung einer Rampe. Der erste Schlitten 28 ist relativ zu dem Verriegelungsblock 26 zwischen einer ersten Stellung verschiebbar, in welcher die Öffnung 62 des Betätigungsarmes 60 und die Öffnung 48 des Verriegelungsblockes 26 aufeinander ausgerichtet sind und einer zweiten Stellung, in welcher die Öffnung 62 des Betätigungsarmes 60 und die erste Öffnung 48 des Verriegelungsblockes 26 nicht aufeinander ausgerichtet sind. Andererseits ist keine ausreichende Toleranz vorhanden, um eine relative Bewegung zwischen dem ersten Schlitten 28 und dem Verriegelungsblock 26 zu ermöglichen, wenn die zweite Kugel 34 die Öffnung 66 des Sperrarmes 64 erfaßt. Auf diese Weise wird der Schlitten 28 von einer Bewegung oder einem Gleiten relativ zu dem Verriegelungsblock gehindert, wenn die zweite Kugel 34 sich in ihrer obersten Stellung derart befindet, daß sie die Öffnung 66 des Sperrarmes 64 voll erfaßt.
  • Der zweite Schlitten 30 ist ähnlich aufgebaut, mit der Ausnahme, daß die seitliche Lage des Betätigungsarmes 72 und des Sperrarmes 76 so gewählt sind, daß der Betätigungsarm 72 sich auf den Raum ausrichten, der sich benachbart dem Betätigungsarm 60 des ersten Schlittens 28 befindet und unterhalb des Sperrarmes 64, während der Sperrarm 76 sich in dem Raum seitlich des Sperrarmes 64 des ersten Schlittens 28 ausrichtet und oberhalb des Betätigungsarmes 60. Auf diese Weise greifen der erste und der zweite Schlitten 28 bzw. 30 ineinander.
  • Ferner weist der zweite Schlitten 30 in seinem Betätigungsarm 74 eine abgestufte Öffnung 90 mit einem ersten kleineren Öffnungsteil 92 und einem größeren, geschrägt ausgebildeten bzw. trichterartigen Öffnungsteil 94 auf. Ebenso ist ein Kupplungsarm 78 vorhanden, dessen Aufgabe noch erläutert wird.
  • Es ist offensichtlich, daß der Betätigungsarm 60 des ersten Schlittens 28 und der Sperrarm 76 des zweiten Schlittens 30 gemeinsam mit der ersten Kugel 32 zusammenwirken, während der Sperrarm 64 des ersten Schlittens 28 und der Betätigungsarm 72 des zweiten Schlittens 30 gemeinsam mit der zweiten Kugel 34 zusammenwirken. Der zweite Schlitten 30 ist zwischen einer ersten Stellung verschiebbar, in welcher die Öffnung 74 des Betätigungsarmes und die Öffnung 50 des Verriegelungsblockes 26 aufeinander ausgerichtet sind und einer zweiten Stellung, in welcher die Öffnung 74 des Betätigungsarmes und die Öffnung 50 des Verriegelungsblockes 26 nicht aufeinander ausgerichtet sind.
  • Die Wirkungsweise der mechanischen Verriegelungseinrichtung 20 ist unmittelbar ersichtlich. Nach dem Zusammenbau befinden sich die erste und die zweite Kugel 32 bzw. 34 im wesentlichen in den Öffnungen des ersten und zweiten Schlittens und fallen in die entsprechenden Öffnungen der Betätigungsarme hinein oder erstrecken sich lediglich in diese hinein. Wenn die Teile ordnungsgemäß zusammengefügt und in dem Vakuumschütz ausgerichtet sind, entspricht dies der geöffneten Stellung jedes Vakuumschützes. Wird das erste Vakuumschütz 12 geschlossen, so wird das bewegbare Teil 16 durch die Schließbewegung verschoben, was auf den ersten Schlitten 28 wirkt und diesen aus der ersten in die zweite Stellung verschiebt. In der ersten Stellung sind die Öffnungen ausgerichtet und die Kugeln befinden sich an der tiefsten Stelle. In der zweiten Stellung sind die Öffnungen nicht ausgerichtet, was bedeutet, daß die Kugel nach oben gedrängt wird durch den trichterartigen Öffnungsteil 88 des Betätigungsarmes 60. Durch die Aufwärtsbewegung wird die Kugel 32 veranlaßt, über den Querteil 54 des Verriegelungsblockes 26 vorzustehen, wo sie die Öffnung 96 des Sperrarmes 76 des zweiten Schlittens 30 erfaßt. Dies hindert den zweiten Schlitten 30 an einer Bewegung und verhindert infolgedessen das Schließen des zweiten Vakuumschützes 14. Falls das zweite Vakuumschütz als erstes schließt, tritt die umgekehrte Wirkung ein. Wenn das zweite Schütz als erstes schließt, wird das erste Schütz am Schließen gehindert durch die Aufwärtsbewegung der zweiten Kugel 34 in Eingriff mit der Öffnung 66 des Sperrarmes 64 des Schlittens 28.
  • Um die gewünschte Abhängigkeit zwischen den Vakuumschützen 12 und 14 zu erzielen, ist die Verriegelungseinrichtung 20 zwischen den Vakuumschützen 12 und 14 entsprechend der Figur 1 montiert. Diese Vakuumschütze sind mit einander zugewandten Antriebshebeln 16 und 18, die um Schwenklager 98 und 100 bewegbar sind, auf einer geeigneten Unterlagen bzw. einem Träger befestigt. jedes Vakuumschütz 12 bzw. 14 weist in bekannter Weise ein Tragwerk 80 auf, das ein einfache Möglichkeit zur Befestigung der Fußteile 36 und 38 des Tragbügels 22 bietet. Die Kupplungsarme 68 und 78 der Schlitten 28 und 30 sind mit den Enden der Antriebshebel 16 und 18 gelenkig verbunden, wobei an das Maß von Gelenkigkeit nur sehr geringe Anforderung en zu stellen sind, weil die Schwenklager 16 und 18 relativ weit von den Kupplungsarmen entfernt sind und der Schwenkwinkel der Antriebshebel nur gering ist.
  • In der Figur 14 sind beide Schlitten 28 und 30 zusammen mit dem Querteil 54 des Verriegelungsblockes 26 in der Grundstellung oder Ruhestellung gezeigt, die der Ausschaltstellung beider Vakuumschütze 12 und 14 entspricht. In der Figur 15 ist demgegenüber eine Verriegelungsstellung dargestellt, in der die Schlitten 28 und 30 relativ zueinander mittels der Kupplungsarme 68 und 78 verschoben sind. Wie man erkennt, ist die Kugel 32 in der Figur 15 nach oben verschoben, so daß sie sich teilweise in der Öffnung 48 des Querteiles 54 und teilweise in der Öffnung 96 des Sperrarmes 76 befindet. Der Schlitten 30 und damit der Antriebshebel 18 sind hierdurch gesperrt. Die Kugel 34 ruht dagegen unverändert in dem größeren Öffnungsteil 94 des Betätigungsarmes 74.

Claims (5)

  1. Mechanische Verriegelungseinrichtung (20) für elektrische Schaltgeräte mit folgenden Merkmalen:
    a) ein Tragbügel (22), eine Deckplatte (24) und ein zwischen dem Tragbügel und der Deckplatte angeordneter Verriegelungsblock (26) mit einer ersten Öffnung (48) und einer zweiten Öffnung (50) sowie einer in der ersten Öffnung (48) des Verriegelungsblockes (26) verschiebbar angeordneten ersten Kugel (32), und einer in der zweiten Öffnung (50) des Verriegelungsblockes (26) verschiebbar angeordneten zweiten Kugel (34), ferner mit Mitteln zur Verbindung der Deckplatte (24) und des Verriegelungsblockes (26) an dem Tragbügel (22);
    b) ein erster Schlitten (28) mit einem Betätigungsarm (60) und einer darin angeordneten Öffnung (62) zur Aufnahme der ersten Kugel (32) und mit einem Sperrarm (64) mit einer weiteren Öffnung (66), wobei der erste Schlitten (28) zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist und die Öffnung (62) des Betätigungsarmes (60) und die erste Öffnung (48) des Verriegelungsblockes (26) in der ersten Stellung aufeinander ausgerichtet sind und wobei in der zweiten Stellung die Öffnung (62) des Betätigungsarmes (60) mit der ersten Öffnung (48) des Verriegelungsblockes (26) nicht aufeinander ausgerichtet sind;
    c) ein zweiter Schlitten (30) mit einem Betätigungsarm (74) und einer darin angeordneten Öffnung (92) zur Aufnahme der zweiten Kugel (34) und mit einem Sperrarm (76) mit einer Öffnung (96), wobei der zweite Schlitten (30) zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist und in der ersten Stellung die Öffnung (92) des Betätigungsarmes und die zweite Öffnung (50) des Verriegelungsblockes (26) aufeinander ausgerichtet sind und wobei in der zweiten Stellung die Öffnung (92) des Betätigungsarmes (74) mit der zweiten Öffnung (50) des Verriegelungsblockes (26) nicht aufeinander ausgerichtet sind;
    d) die Öffnung (62) des Betätigungsarmes (60) des ersten Schlittens (28) und die Öffnung (90) des Betätigungsarmes (74) des zweiten Schlittens (30) weisen an ihrer dem Verriegelungsblock (26) zugewandten Seite einen trichterartig erweiterten Öffnungsteil (88 bzw. 94) und einen anschließenden Öffnungsteil (86 bzw. 92) mit einem gegenüber dem Durchmesser der Kugeln (32 bzw. 34) geringeren Durchmesser auf, derart, daß bei einer Verschiebung des Betätigungsarmes (60 bzw. 76) die zugehörige Kugel (32 bzw. 34) in Richtung der Öffnung (48 bzw. 50) des Verriegelungsblockes (54) gedrängt wird;
    e) die erste Kugel (32) tritt in die Öffnung (90) des Sperrarmes (76) des zweiten Schlittens (30) ein und sperrt diesen hierdurch gegen eine Bewegung, sobald der erste Schlitten (28) aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschoben wird und die zweite Kugel (34) tritt in die Öffnung (66) des Sperrarmes (64) des ersten Schlittens (28) ein und sperrt diesen gegen eine Bewegung, sobald der zweite Schlitten (30) aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschoben wird.
  2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsblock (26) im Querschnitt H-förmig ausgebildet ist und zwei Längsbalken (84) aufweist, die jeweils wenigstens eine Öffnung (52) zur Aufnahme eines Verbindungsgliedes zur Verbindung des Verriegelungsblockes (26) mit dem Tragbügel (22) aufweisen, und daß die Längsbalken (84) durch ein Querglied (54) miteinander verbunden sind, wobei das Querglied (54) die Öffnungen (48 bzw. 50) für die erste Kugel (32) bzw. die zweite Kugel (34) enthält.
  3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (60) des ersten Schlittens (28) und der Betätigungsarm (74) des zweiten Schlittens (30) auf der einen Seite des Verbindungsteiles (54) des H-förmigen Verriegelungsblockes (26) angeordnet sind und daß der Sperrarm (64) des ersten Schlittens (28) und der Sperrarm (76) des zweiten Schlittens (30) auf der anderen Seite des Quergliedes (54) angeordnet sind, wobei der Betätigungsarm (60) des ersten Schlittens (28) und der Sperrarm (76) des zweiten Schlittens (30) aufeinander ausgerichtet sind und der Sperrarm (64) des ersten Schlittens (28) und der Betätigungsarm (74) des zweiten Schlittens (30) gleichfalls aufeinander ausgerichtet sind.
  4. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (66) des Sperrarmes (64) des ersten Schlittens (28) einen geringeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser der zweiten Kugel (34), so daß die zweite Kugel (34) in die Öffnung (66) des Sperrarmes (64) des ersten Schlittens (28) nur teilweise eintritt, während der überwiegende Teil der zweiten Kugel (34) in der zweiten Öffnung (50) des Querteiles (54) des Verriegelungsblockes (26) verbleibt und hierdurch eine Bewegung des ersten Schlittens (28) relativ zu dem Querteil (54) verhindert.
  5. Verriegelungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragbügel (22) mit seinen Enden (36, 38) mit dem Tragwerk (80) jeweils eines Vakuumschützes (12, 14) verbunden ist und daß die Vakuumschütze mit einander zugewandten schwenkbaren Antriebshebeln (16, 18) angeordnet sind, wobei Kupplungsarme (68, 78) der Schlitten (28, 30) mit den Enden der Antriebshebel (16, 18) gelenkig in Verbindung stehen.
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