KEHAGIAS, Thomas (Buschower Weg 41, Berlin, 13591, DE)
HEIDER, Ulrich (Freienwalder Str. 5, Berlin, 13055, DE)
KEHAGIAS, Thomas (Buschower Weg 41, Berlin, 13591, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leistungsschalters, bei dem eine Kurbel zur Betätigung des Ein- schubmechanismus entriegelt, gegriffen und in eine Drehbereitschaftsposition gezogen wird und der Leistungsschalter mittels Drehung der Kurbel in mindestens eine der Stellungen von Trenn-, Test-, Betriebs- oder dazwischen befindlichen Zwischenstellungen gebracht wird, wobei in der jeweiligen Leistungsschalterstellung geprüft wird, welche Schaltoperation mit dem Leistungsschalter durchführbar ist, ■ dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte automatisiert mittels Einsatzes mindestens einer Vorrichtung ablaufen.
2. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (100) nacheinander in die Trenn-, Test- , Betriebs- und in die dazwischen befindlichen Zwischenstellungen gebracht wird und in jeder der Stellungen die Ausführbarkeit der Schaltoperationen geprüft wird.
3. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass außerdem in jeder der Schalterstellungen automatisch mittels der Vorrichtung der Drehwinkel einer Einfahrwelle des Leistungsschalters (100) ermittelt wird, eine Positionsanzeige (140) des Leistungsschalters (100) ausgewertet wird, eine
Zustandsanzeige (150) des Leistungsschalters (100) ausgewertet wird, der Einfahrweg des Leistungsschalters (100) gemessen wird und die Anzahl der Kurbelumdrehungen ermittelt wird, die benötigt wurde, um den Leistungsschalter (100) in die jeweilige Schalterstellung zu bringen.
4. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfahrwellendrehwinkel mittels eines Sensors und mit dem Sensor zusammenwirkenden Drehwinkelpositionsmarkierungen (231) an der Einfahrwelle (130) ermittelt wird, dass die Po- sitionsanzeige (140) mittels einer Kamera ausgewertet wird, dass der Einfahrweg des Leistungsschalters (100) mittels eines Weg-Mess-Systems gemessen wird und dass die Zustandsan- zeige (150) des Leistungsschalters (100) mittels Sensoren ausgewertet wird, wobei die Sensoren, die Kamera und die Drehwinkelpositionsmarkierungen (231) Bestandteile der Vorrichtung sind.
5. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass rechnergestützt eine Plausibilitätsprüfung der gemessenen Werte durchgeführt wird.
6. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Herausziehen der Kurbel (120) aus dem Leistungsschalter (100) in die Drehbereitschaftsposition automatisch mittels der Vorrichtung eine Auszugsverriegelung (160) am Leistungsschalter (100) entriegelt wird.
7. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Prüfung der Durchführbarkeit einer Schaltoperation die Kurbel (120) automatisch mittels der Vorrichtung eingeschoben wird.
8. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschieben der Kurbel (120) impulsmäßig verläuft.
9. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einschieben der Kurbel (120) automatisch mittels der Vorrichtung eine Einschubverriegelung entriegelt wird.
10. Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Prüfung der Durchführbarkeit einer Schaltoperation und erfolgter Einschaltung der Leistungsschalter (100) anschließend ausgeschaltet wird.
11. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leis- tungsschalters, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass mit ihr das
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführbar ist.
12 . Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 11 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung eine Steuereinheit zur Realisierung der automatisch durchzuführenden Prüfvorgange umfasst.
13. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Dreheinrichtung zur Drehung der Kurbel (300) der Einschubmechanik zur Bewegung des Leistungsschalters (100) in mindestens eine der Stellungen von Trenn-, Test-, Betriebs- oder dazwischen befindlicher Zwischenstellung umfasst.
14. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Greifeinrichtung (310) zum Greifen des Kurbelgriffes (121) umfasst, wobei die Greifeinrichtung (310) derart ausgestaltet ist, dass sie translatorisch bewegbar ist und mit ihr die Kurbel (120) aus dem Leistungsschalter (100) herausziehbar ist.
15. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Betatigungseinrichtung zum Entriegeln der Auszugsverriegelung (360) des Leistungsschalters (100) umfasst.
16. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung (370) des Leistungsschalters (100) umfasst.
17. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Prüfeinrichtung umfasst, mittels derer prüfbar ist, welche Schaltoperation mit dem Leis- tungsschalter (100) in einer jeweiligen Schalterposition durchführbar ist.
18. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung an der Einfahrwelle (130) des Leistungsschalters (100) Drehwinkelpositionsmarkierungen (231) umfasst und mindestens einen Sensor zur Ermittlung des Einfahrwellen- drehwinkels aufweist, und dass die Vorrichtung mindestens eine, eine Positionsanzeige (140) des Leistungsschalters (100) aufnehmende, Kamera (240) aufweist, und dass die Vorrichtung mindestens ein Weg-Mess-System zur Messung des Einfahrweges des Leistungsschalters (100) auf- weist, und dass die Vorrichtung eine die Zustandsanzeige des Leistungsschalters (100) optisch aufnehmende Aufnahmeeinheit aufweist .
19 . Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 15 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Auszugsverriegelung (360) mindestens eine erste druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit (361) umfasst, mittels derer die Auszugsverriegelung (160) am Leistungsschalter (100) betätigt werden kann.
20. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (310) zum Greifen des Kurbelgriffes
(121) einen Adapterarm (311) und daran angeordnet eine Klaue (312) umfasst.
21. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach An- spruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass am Adapterarm (311) des Weiteren ein Andrückwinkel (314) mittels einer translatorisch wirkenden Federlagerung derart angeordnet ist, dass im entspannten Zustand der Feder der Fe- derlagerung der Andrückwinkel (314) einen öffnungsbereich der Klaue (313) zum Zweck der Festhaltung eines Kurbelgriffs (121) überlappt und bei Spannung der Feder der Federlagerung der Andrückwinkel (314) derart weit entlang der Längsachse des Adapterarms (311) verschiebbar ist, dass der öffnungsbe- reich der Klaue (313) zum Zweck des Greifens und Entfernens des Kurbelgriffs (121) aus der Klaue (312) vollständig freigebbar ist.
22. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach An- spruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückwinkel (314) ein Druckelement (315) aufweist, welches vorzugsweise beabstandet zur Federlagerung des Andrückwinkels (314) an diesem angeordnet ist.
23. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass über eine feste Verbindung mit dem Andrückwinkel (314) ein Greifer am Adapterarm (311) federnd angeordnet ist, der au- ßerhalb des durch die Klauen (312) definierten öffnungsbereiches (313) zur Aufnahme der Kurbel (120) angeordnet ist.
24. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Ausrückeinrichtung (400) umfasst, mittels derer der im Adapterarm (311) federnd gelagerte Greifer (316) zusammen mit dem Andrückwinkel (314) in Richtung der Längsachse des Adapterarms (311) verschiebbar ist.
25. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrückeinrichtung (400) zur Ausführung einer translato- rischen Bewegung zur Bewegung des Greifers (316) und des Andrückwinkels (314) eine zweite druckmittelbetreibbare Kolben- Zylinder-Einheit aufweist.
26. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach An- spruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrückeinrichtung (400) zur Bewegung des Greifers (316) und des Andrückwinkels (314) eine konkav gewölbte Ausrückflä- che (410) umfasst, die derart gestaltet ist, dass sie für den Greifer (316) eine Führung bildet.
27. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach An- spruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (316) mindestens eine Rolle (317) aufweist, die bei Anlage an der konkaven Ausrückfläche (410) ein Abrollen auf dieser Fläche gewährleistet.
28. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinrichtung zur Drehung der Kurbel (300) der Ein- schubmechanik als Antrieb einen Schrittmotor umfasst.
29. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinrichtung eine überlastsicherung aufweist.
30. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Einfahrwelle (130) des Leistungsschalters (100) eine Scheibe (230) angeordnet ist, auf der den Einfahrwellenpositionen, in denen der Schalter die Betrάebsposition, die Testposition oder die Trennposition hat, Drehwinkelpositionsmar- kierungen (231) zugeordnet sind, wobei die Vorrichtung des Weiteren mindestens einen zur Scheibe (230) beabstandeten Sensor aufweist, mittels dessen durch Erfassung einer bestimmten Drehwinkelpositionsmarkierung (231) ein Signal über die jeweilige absolute Winkelposition der Einfahrwelle (130) generierbar ist.
31. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach An- spruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die die Zustandsanzeige (150) des Leistungsschalters (100) optisch aufnehmende Aufnahmeeinheit drei Sensoren umfasst, wobei jeweils ein Sensor gegenüber einem der Zustandsanzeige- fenster (151) des Leitungsschalters (100) angeordnet ist.
32. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Zustandsanzeige des Leistungsschalters (100) bildlich aufnehmende Aufnahmeeinheit eine Kamera ist, die Zu- standsanzeigefenster (151) des Leitungsschalters (100) bildlich aufnimmt, wobei die Kamera mit einem Bildauswerteverfahren gekoppelt ist, mit welchem ein der jeweiligen Zustandsan- zeige (150) entsprechendes Signal generierbar ist.
33. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung (370) mindestens eine dritte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit (371) umfasst, mittels derer die Einschubverriegelung (170) am Leistungsschalter (100) betätigt werden kann.
34 . Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 33 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dritte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit (371) derart angeordnet ist, dass mit ihr eine translatorisch wirkende Betätigungseinheit um eine Schwenkachse schwenkbar ist .
35. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die translatorisch wirkende Betätigungseinheit eine vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit (372) ist.
36. Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik nach einem der Ansprüche 11 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum Einschieben der Kurbel (120) in den Leistungsschalter (100) umfasst. |
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leistungsschalters
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung eines Leistungsschalters. Gegenstand des Verfahrens ist die Entriegelung einer Kurbel zur Betätigung des Einschubmechanismus, das Greifen der Kurbel und Ziehen der Kur- bei in eine Drehbereitschaftsposition und anschließendes Drehen der Kurbel und somit Transportieren des Leistungsschalters in mindestens eine der Stellungen von Trennstellung, Teststellung oder Betriebsstellung oder dazwischen befindlichen Zwischenstellungen, wobei in der jeweiligen Leistungs- Schalterstellung geprüft wird, welche Schaltoperation mit dem Leistungsschalter durchführbar ist.
Leistungsschalter werden mit Einschubmechanismen versehen, um diese ansonsten schwer handhabbaren Geräte einfach in Schalt- anlagen hinein oder wieder heraus bringen zu können.
Zu diesem Zweck verfügen derartige Schalter über einen Einschubrahmen, der ständig fest in der Schaltanlage verbleibt, sowie über eine Einschubmechanik, mit deren Hilfe der Schal- ter in seinen Einschubrahmen hinein und auch wieder aus ihm heraus bewegt werden kann, wobei man dabei zwischen einer Trenn-, Test- und Betriebsstellung des Schalters unterscheidet.
Eine solche Einschubmechanik kann zum Beispiel mittels einer Kurbel manuell bedienbar sein. Die Kurbel wird zum Zweck des Einschiebens des Leistungsschalters in oder an einen Einschubrahmen auf eine Antriebswelle der Einschubmechanik des
Leistungsschalters gesteckt und anschließend so weit gedreht, bis der Leistungsschalter eine der gewünschten Stellungen Trenn-, Test- oder Betriebsstellung erreicht hat. In der Einschubmechanik ist zur Erleichterung der Drehbewegung der Kur- bei oftmals ein Getriebe mit einer derartigen Untersetzung angeordnet, die eine translatorische Bewegung des Leistungsschalters von wenigen Millimetern erst nach einer Vielzahl von Kurbelumdrehungen realisiert.
Bestimmte Prüfvorschriften verlangen eine Prüfung der Einschubmechanismen an Leistungsschaltern. Es soll dabei im Wesentlichen geprüft werden, nach wie viel Kurbelumdrehungen der Leistungsschalter zuverlässig die einzelnen Schalterpositionen erreicht und ob der Leistungsschalter nach Durchfüh- rung einer theoretisch ausreichenden Anzahl von Kurbelumdrehungen in den dann erreichten Schalterpositionen die in diesen Schalterpositionen zulässigen Schaltoperationen durchführen kann. Derartige Prüfungen sind unerlässlich, da zum Beispiel die Durchführung einer Schaltoperation mit einem Schal- ter, der noch nicht die Betriebsstellung erreicht hat, zur
Entstehung von Störlichtbögen zwischen dem Leistungsschalter und Einschubrahmen und demzufolge zu Beschädigungen und Gefährdungen führen könnte.
Es sind aus dem Stand der Technik bereits Sicherheitsprüfungen von elektrischen Geräten oder deren Positionierungseinrichtungen bekannt. Es zeigt zum Beispiel die DE 31 42 863 C2 ein elektrisches Gerät, welches auf seine mechanische Funktion hin überprüfbar ist. Es geht dabei in erster Linie um die Prüfung der Schaltbarkeit eines Schaltgerätes im unbelasteten Zustand. Das heißt, es wird die Schaltmechanik im Zusammenhang mit der Schaltbarkeit des Schaltgerätes überprüft. Eine Prüfung der Einschubmechanik des Schaltgerätes im Zusam-
menhang mit Schaltoperationen ist durch das genannte Dokument allerdings nicht offenbart.
Die DE 196 19 452 C2 offenbart eine Einschubeinrichtung und Verfahrensschritte zur Bedienung der Einschubeinrichtung.
Insbesondere beschreibt dieses Dokument, in welchen Stellungen die Einschubeinrichtung positionierbar ist und welche Bedienelemente dafür betätigt werden müssen. Ein Prüfverfah- ren oder eine Vorrichtung zur Durchführung der Prüfung der Einschubmechanik in Verbindung mit der Schaltbarkeit des zu positionierenden Gerätes ist nicht offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leistungsschalters zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher und kostengünstiger Weise eine Vielzahl von Prüfungen von Leistungsschaltern hinsichtlich der Funktionalität ihrer Einschubmechanik im Zusammenhang mit durchführbaren Schalt- Operationen durchführbar sind.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 genannte Verfahren zur Prüfung der Mechanik eines Leistungsschalters und durch die verfahrensgemäß ausgestaltete, im Anspruch 11 beanspruch- te Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik des Leistungsschalters gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung schließen sich in den jeweiligen Unteransprüchen an.
Es wird ein Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leistungsschalters zur Verfügung gestellt, bei dem eine Kurbel zur Betätigung des Einschubmechanismus entriegelt, gegriffen und in eine Drehbereitschaftsposition gezogen wird
und der Leistungsschalter mittels Drehung der Kurbel in mindestens eine der Stellungen von Trenn-, Test-, Betriebs- oder dazwischen befindlichen Zwischenstellungen gebracht wird, wobei in der jeweiligen Leistungsschalterstellung geprüft wird, welche Schaltoperation mit dem Leistungsschalter durchführbar ist, wobei die Verfahrensschritte automatisiert mittels Einsatz mindestens einer Vorrichtung ablaufen. Der Einsatz einer Vorrichtung für die genannten Verfahrensschritte bietet sich insbesondere bei der Prüfung der Einschubmechanik von Nieder- spannungs-Leistungsschaltern an.
Je nach Gestaltung des Leistungsschaltergehäuses und der Betätigungskurbel kann es sein, dass vor dem erfindungsgemäßen Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte der Kurbelgriff manu- eil ein wenig aus dem Leistungsschaltergehäuse herausgezogen werden muss, damit seine automatisierte Greifung ermöglicht wird.
Bei Ausgestaltungen von Leistungsschaltern, die keine inte- grierte Kurbel aufweisen, wird eine extra Kurbel an den Antriebsmechanismus gesteckt. Das heißt, dass in dieser Ausführungsform die Kurbel nicht entriegelt und in eine Drehbereitschaftsposition gezogen wird, sondern dass die Kurbel in Drehbereitschaftsposition auf den Antriebsmechanismus ge- steckt wird. Dies kann entweder manuell oder auch automatisch erfolgen, wobei im automatischen Ablauf auch der Schritt des Greifens der Kurbel automatisch erfolgen kann.
Die genannten Verfahrensschritte verlaufen automatisiert, das heißt, dass das Verfahren Computer- oder rechnergestützt durchgeführt wird, wobei der Computer die einzelnen Verfahrensschritte auslöst und steuert.
Bei der Prüfung, welche Schaltoperation mit dem Leistungsschalter in welcher Schalterstellung durchführbar ist, wird im Leistungsschalter eine Schaltung mittels des Schaltmechanismus ausgelöst und anschließend der Schalterzustand ermit- telt . Dazu wird der Schaltzustand der Hauptstrombahnen und der Schaltzustand der Hilfs- und Meldeschalter abgefragt. Des Weiteren wird analysiert, ob eine Verriegelung des Schaltmechanismus im jeweiligen geschalteten Schalterzustand erfolgt ist. Der Leistungsschalter muss dabei in den drei Stellungen Trenn-, Test- und Betriebsstellung schaltbar sein, in den Stellungen dazwischen (Zwischenstellungen) darf er nicht schaltbar sein. Außerdem darf er nur dann schaltbar sein, wenn die Einfahrkurbel eingeschoben ist. Das heißt, dass während der gesamten Prüfung, die sich über die Positionierung des Schalters in verschiedenen Stellungen erstreckt, die Kurbel mehrmals aus dem Leistungsschaltergehäuse herausgezogen und eingeschoben werden muss, da in jeder Schalterstellung der Einschaltversuch vorgenommen werden muss. Falls erforderlich, wird der Schalter jeweils vor dem Einschaltversuch ge- spannt. Diese Spannung des Schaltmechanismus ist nur dann notwendig, wenn beim vorherigen Einschaltversuch die in einem Federspeicher gespeicherte Energie bereits freigegeben wurde.
Zum Herausziehen der Kurbel aus dem Leistungsschaltergehäuse ist das Entriegeln einer Auszugsverriegelung im oder am Leistungsschaltergehäuse erforderlich. Dabei können die Verfahrensschritte auch derart erfolgen, dass die Kurbel zuerst gegriffen wird und erst danach die Auszugsverriegelung entriegelt wird.
Nach der Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte mit der Vorrichtung ist der Ausgangszustand des Leistungs-
Schalters wieder herzustellen, das heißt, dass der Leistungsschalter wieder in seine Ausgangsposition zurückzufahren ist.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeführt, dass der Leistungsschalter nacheinander in die
Trenn-, Test-, Betriebs- und die dazwischen befindlichen Zwischenstellungen gebracht wird und in jeder der Stellungen die Ausführbarkeit der Schaltoperationen des Leistungsschalters geprüft wird. Der Leistungsschalter fährt dabei beim Einfah- ren oder Annähern an den Einschubrahmen alle genannten Stellungen an. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber nicht nur auf die Einfahrbewegung beschränkt, sondern es kann ebenfalls beim Ausfahren des Leistungsschalters beziehungsweise beim Entfernen des Leistungsschalters vom Einschubrahmen oder auch beim Ein- und Ausfahren des Leistungsschalters angewendet werden.
Um mehr und besser auswertbare Daten zur Zuverlässigkeit der Einschubmechanik zu erhalten, ist vorteilhafterweise vorgese- hen, dass in jeder der Schalterstellungen automatisch mittels der Vorrichtung der Drehwinkel einer Einfahrwelle des Leistungsschalters ermittelt wird, eine Positionsanzeige des Leistungsschalters ausgewertet wird, eine Zustandsanzeige des Leistungsschalters ausgewertet wird, der Einfahrweg des Leis- tungsschalters gemessen wird und die Anzahl der Kurbelumdrehungen ermittelt wird, die benötigt wurden, um den Leistungsschalter in die jeweilige Schalterstellung zu bringen. Die somit ermittelten Daten lassen sich einer Steuer- oder Rechnereinheit zuführen, die sie automatisch auswertet.
Es wird somit ein Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leistungsschalters zur Verfügung gestellt, bei dem eine Kurbel zur Betätigung des Einschubmechanismus entriegelt, ge-
griffen und in eine Drehbereitschaftsposition gezogen wird und der Leistungsschalter mittels Drehung der Kurbel in mindestens eine der Stellungen von Trenn-, Test-, Betriebs- oder dazwischen befindlichen Zwischenstellungen gebracht wird, wo- bei in der jeweiligen Leistungsschalterstellung geprüft wird, welche Schaltoperation mit dem Leistungsschalter durchführbar ist, wobei die Verfahrensschritte automatisiert mittels Einsatz mindestens einer Vorrichtung ablaufen. In jeder der Schalterstellungen wird dafür automatisch mittels der Vor- richtung der Drehwinkel einer Einfahrwelle des Leistungsschalters ermittelt, eine Positionsanzeige des Leistungsschalters ausgewertet, eine Zustandsanzeige des Leistungsschalters ausgewertet, der Einfahrweg des Leistungsschalters gemessen und die Anzahl der Kurbelumdrehungen ermittelt, die benötigt wurden, um den Leistungsschalter in die jeweilige Schalterstellung zu bringen.
Vorteilhafterweise ist die Ermittlung dieser Daten derart ausgestaltet, dass der Einfahrwellendrehwinkel mittels eines Sensors und mit den Sensor zusammenwirkenden Drehwinkelposi- tionsmarkierungen an der Einfahrwelle des Leistungsschalters ermittelt wird, dass die Positionsanzeige mittels einer Kamera ausgewertet wird, dass der Einfahrweg des Leistungsschalters mittels eines Weg-Mess-Systems gemessen wird und dass die Zustandsanzeige des Leistungsschalters mittels Sensoren ausgewertet wird, wobei die Sensoren, die Kamera und die Drehwinkelpositionsmarkierungen Bestandteile der Vorrichtung sind. Das Weg-Mess-System zur Messung des Einfahrweges des Leistungsschalters gibt dabei vorzugsweise elektrische Mess-Signale zur automatischen Auswertung aus. Dieser durch das Weg-Mess-System ermittelte Einfahrweg lässt sich mit dem durch eine bestimmte Anzahl von Kurbelumdrehungen theoretisch zu realisierenden Einfahrweg rechnerisch vergleichen. Zu die-
sein Zweck wird ein absoluter Drehwinkel der Einfahrwelle ermittelt, der entsprechend der Getriebeübersetzung der Einschubmechanik in einen bestimmten theoretischen Vorschubweg umrechenbar ist.
Es wird somit ein Verfahren zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leistungsschalters zur Verfügung gestellt, bei dem eine Kurbel zur Betätigung des Einschubmechanismus entriegelt, gegriffen und in eine Drehbereitschaftsposition gezogen wird und der Leistungsschalter mittels Drehung der Kurbel in mindestens eine der Stellungen von Trenn-, Test-, Betriebs- oder dazwischen befindlichen Zwischenstellungen gebracht wird, wobei in der jeweiligen Leistungsschalterstellung geprüft wird, welche Schaltoperation mit dem Leistungsschalter durchführbar ist, wobei die Verfahrensschritte automatisiert mittels Einsatz mindestens einer Vorrichtung ablaufen, wobei ein Ein- fahrwellendrehwinkel mittels eines Sensors und mit dem Sensor zusammenwirkenden Drehwinkelpositionsmarkierungen an der Einfahrwelle des Leistungsschalters ermittelt wird, eine Posi- tionsanzeige mittels einer Kamera ausgewertet wird, der Einfahrweg des Leistungsschalters mittels eines Weg-Mess-Systems gemessen wird und die Zustandsanzeige des Leistungsschalters mittels Sensoren ausgewertet wird.
Der Leistungsschalter weist für gewöhnlich eine Zustandsanzeige auf, die zumindest eine der Informationen „Schalter EIN/AUS" , „Schalter gespannt/nicht gespannt" und „Schalter einschaltbereit/nicht einschaltbereit" darstellen kann. Diese Zustandsanzeige ist mittels Sensoren oder auch mittels einer Kamera auswertbar. Die Kamera oder die einzelnen, den jeweiligen Zustandsanzeigen zugeordneten Sensoren erkennen dabei die Farbe der Zustandsanzeige oder generell die Existenz eines Schalterzustandsignals im Zustandsanzeigefenster des
Leistungsschalters. Die Ermittlung der genannten Parameter kann sowohl beim Ein- als auch beim Ausfahren des Leistungsschalters vorgenommen werden.
Zur Qualitätssicherung des Prüfverfahrens kann vorgesehen sein, dass rechnergestützt eine Plausibilitätsprüfung der gemessenen Werte durchgeführt wird. Diese Plausibilitätsprüfung kann durch Vergleich der ermittelten Parameter mit vorher in Tests beziehungsweise in anderen Prüfverfahren gewonnenen Pa- rametern durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann des Weiteren dadurch gekennzeichnet sein, dass vor dem Herausziehen der Kurbel aus dem Leistungsschalter in die Drehbereitschaftsposition auto- matisch eine Auszugsverriegelung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Leistungsschalter entriegelt wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass vor der Prüfung der Durchführbarkeit einer Schaltoperation des Leistungsschalters die Kurbel automatisch mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeschoben wird.
Zur Vermeidung einer Klemmung der Kurbel beim Einschieben in das Leistungsschaltergehäuse wird der Einschiebeprozess vor- teilhafterweise impulsmäßig vorgenommen. Durch eine rüttelnde Bewegung, mittels der eine Verkeilung oder Verklemmung der Kurbel im dazugehörigen Einschubschacht im Leitungsschaltergehäuse verhindert wird, lässt sich ein störungsfreier Ein- schubprozess der Kurbel gewährleisten.
Es ist des Weiteren vorgesehen, dass vor dem Einschieben der Kurbel automatisch mittels der Vorrichtung eine Einschubverriegelung entriegelt wird.
Zur Gewährleistung des Erhalts von zuverlässigen Testergebnissen ist vorgesehen, dass nach Prüfung der Durchführbarkeit einer Schaltoperation und erfolgter Einschaltung der Leistungsschalter anschließend wieder ausgeschaltet wird.
Diese Ausschaltung kann automatisch oder auch manuell erfolgen .
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt. Diese Vorrichtung umfasst vorteilhafterweise eine Steuereinheit zur Realisierung der automatisch durchzuführenden PrüfVorgänge .
Außerdem weist sie vorteilhafterweise mindestens eine Dreh- einrichtung zur Drehung der Kurbel der Einschubmechanik zur Bewegung des Leistungsschalters in mindestens eine der Stellungen von Trenn-, Test-, Betriebs- oder dazwischen befindlichen Zwischenstellungen auf.
Zum Zweck des Greifens der Kurbel des Leistungsschalters umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Greifeinrichtung, wobei die Greifeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie translatorisch bewegbar ist und mit ihr die Kurbel aus dem Leistungsschalter herausziehbar ist.
Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung des Weiteren mindestens eine Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der das Herausziehen der Kurbel aus dem Leistungsschalter verhindernden Auszugsverriegelung auf.
Außerdem weist sie vorteilhafterweise mindestens eine Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der das Einschieben der
Kurbel in das Leistungsschaltergehäuse verhindernden Einschubverriegelung auf.
Zur Ermittlung der Durchführbarkeit der Schaltoperationen des Leistungsschalters in den jeweiligen Schalterstellungen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung des Weiteren mindestens eine Prüfeinrichtung auf, mittels derer prüfbar ist, welche Schaltoperation mit dem Leistungsschalter in einer jeweiligen Schalterposition durchführbar ist. Diese Prüfeinrichtung kann zum Beispiel die Abfrage der Hilfs- und Meldeschalter und der Hauptstrombahnen sowie der Zustandsanzeigen des Leistungsschalters zur Ermittlung des Schaltzustandes vornehmen und somit ermitteln, ob der Leistungsschalter gemäß dem ihm eingegebenen Schaltbefehl den entsprechenden Schaltzustand er- reicht hat.
Zur Ermittlung des absoluten Drehwinkels der Einfahrwelle um- fasst die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise an der Einfahrwelle des Leistungsschalters Drehwinkelpositions- markierungen und mindestens einen Sensor zur Ermittlung des Einfahrwellendrehwinkels . Zur Aufnahme der Positionsanzeige des Leistungsschalters kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine die Positionsanzeige aufnehmende Kamera aufweisen. Zur Messung des Einfahrweges des Leistungsschalters umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise ein Weg-Mess- System, welches elektronische Messsignale an die vorrichtungsinterne Steuereinheit geben kann. Zur automatisierten Ermittlung des vom Leistungsschalter über dessen Zustands- anzeige ausgegebenen Schaltzustand weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise eine die Zustandsanzeige bildlich aufnehmende Aufnahmeeinheit auf. Diese Aufnahmeeinheit kann eine Kamera oder auch ein oder mehrere Sensoren sein. Alle die genannten Aufnahmeeinheiten oder Analyseeinrich-
tungen werden an die Steuerung der Vorrichtung gekoppelt und geben dieser die ermittelten Signale automatisch zur weiteren rechnerischen Bearbeitung ein. In der Ausgestaltung der Vorrichtung, in der sie zur Aufnahme von Bildinformationen Ka- meras aufweist, ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung des Weiteren mindestens eine Auswerteeinheit angeordnet, die zur Auswertung der von den Kameras aufgenommenen Bildinformationen dient, wobei die die Bildinformationen repräsentierenden Signale ebenfalls an die vorrichtungsinterne Steuer- einheit weitergegeben werden.
Um eine einfache und zuverlässige Betätigung der Auszugsverriegelung am Leistungsschalter zu realisieren ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Auszugs- Verriegelung mindestens eine erste druckmittelbetreibbare
Kolben-Zylinder-Einheit umfasst, mittels derer die Auszugsverriegelung am Leistungsschalter betätigt werden kann. In vorteilhafter Weise ist diese druckmittelbetreibbare Kolben- Zylinder-Einheit ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder.
Die Greifeinrichtung zum Greifen des Kurbelgriffs umfasst vorteilhafterweise einen Adapterarm und eine daran angeordnete Klaue. Mittels dieser Ausgestaltung wird es ermöglicht, den Kurbelgriff im Leistungsschaltergehäuse beziehungsweise in dessen Nähe zu greifen und aus dem Gehäuse herauszuziehen.
Am Adapterarm ist des Weiteren vorteilhafterweise ein Andrückwinkel mittels einer translatorisch wirkenden Federlagerung derart angeordnet, dass im entspannten Zustand der Feder der Federlagerung der Andrückwinkel einen öffnungsbereich der Klaue zum Zweck der Festhaltung eines Kurbelgriffs überlappt und bei Spannung der Feder der Federlagerung der Andrückwinkel derart weit entlang der Längsachse des Adapterarms ver-
schiebbar ist, dass der öffnungsbereich der Klaue zum Zweck des Greifens und Entfernens des Kurbelgriffs aus der Klaue vollständig freigebbar ist. Dabei ist diese konstruktive Ausgestaltung derart zu verstehen, dass der Andrückwinkel sowohl über als auch neben dem öffnungsbereich der Klaue angeordnet sein kann. Das heißt, dass die Anordnung des Andrückwinkels so zu erfolgen hat, dass der Andrückwinkel im entspannten Zustand in Richtung der Klauen-öffnungslängsrichtung gesehen die Klauenöffnung derart weit überlagert, dass ein Kurbel- griff, der im Wesentlichen einen durch den Klauenöffnungsinnendurchmesser definierten Außendurchmesser aufweist, sicher zwischen den Klauen und dem Andrückwinkel radial zu seiner Längsachse gehalten werden kann.
In einer konstruktiv günstigen Ausgestaltung des Andrückwinkels weist dieser ein Druckelement auf, welches vorzugsweise beabstandet zur Federlagerung des Andrückwinkels an diesem angeordnet ist. Dieses Druckelement dient dabei der Feinjustierung der Position des in der Klaue aufgenommenen Kurbel- griffs, so dass die Kurbel in ihrer Drehung nicht verklemmt wird. Durch die Federlagerung des Andrückwinkels im Adapterarm wird bei in der Klaue aufgenommenem Kurbelgriff durch das Druckelement eine ständige Andrückkraft auf den Kurbelgriff ausgeübt.
Zum Zweck der Herstellung der Aufnahmebereitschaft der öffnung in der Klaue am Adapterarm und zur Herstellung der Verriegelung der öffnung in der Klaue ist vorgesehen, dass über eine feste Verbindung mit dem Andrückwinkel ein Greifer am Adapterarm federnd angeordnet ist, der außerhalb des durch die Klauen definierten öffnungsbereiches angeordnet ist. Das bedeutet, dass der Greifer auch dann außerhalb des durch die Klauen definierten öffnungsbereiches positioniert ist, wenn
sich der Greifer zusammen mit dem Andrückwinkel im eingefederten Zustand befindet. Es findet somit in keiner Position des Greifers eine überlagerung der Greiferkontur mit dem öffnungsbereich der Klaue statt.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung dadurch ausgestaltet, dass sie eine Ausrückeinrichtung umfasst, mittels derer der im Adapterarm federnd gelagerte Greifer zusammen mit dem Andrückwinkel in Richtung der Längsachse des Adapterarms ver- schiebbar ist. Diese Ausrückeinrichtung kann zum Beispiel derart aufgebaut sein, dass sie zur Bewirkung der Ausführung einer translatorischen Bewegung des Greifers und des daran fest angeordneten Andrückwinkels eine zweite druckmittel- betreibbare Kolben-Zylinder-Einheit aufweist. Diese zweite druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit, die auch hier ein Hydraulik- oder ein Pneumatikzylinder sein kann, ist dabei derart angeordnet, dass sie in einer bestimmten Position des Greifers gegen den Greifer in Längsrichtung des Adapterarmes fährt und diesen entgegen seiner Federlagerungsspannung in den Adapterarm hineindrückt.
Die Ausrückeinrichtung kann alternativ oder auch zusätzlich zur genannten druckmittelbetreibbaren Kolben-Zylinder-Einheit derart ausgestaltet sein, dass sie eine konkav gewölbte Aus- rückfläche umfasst, die derart gestaltet ist, dass sie für den Greifer eine Führung ausbildet. Bei Kombination mit der zweiten druckmittelbetreibbaren Kolben-Zylinder-Einheit ist diese an der Ausrückfläche auf der dem Greifer entgegengesetzten Seite angeordnet, so dass sie bei Betätigung eine Bewegung des Greifers in Längsrichtung des Adapterarmes bis in eine Position bewirken kann, in der der mit dem Greifer fest verbundene Andrückwinkel den öffnungsbereich der Klaue vollständig freigegeben hat. Somit bewirkt die Ausrück-
einrichtung eine Freigabe des öffnungsbereiches der Klauen derart, dass ein Kurbelgriff ungestört in den öffnungsbereich hineingelangen oder herausgelangen kann.
In vorteilhafter Weise ist der Greifer mit einer Rolle ausgestattet, die bei Anlage an der konkaven Ausrückfläche der Ausrückeinrichtung ein Abrollen auf dieser Fläche gewährleistet. Durch diese konstruktive Ausgestaltung lassen sich die Reibkräfte bei Relativbewegungen des Greifers zur Ausrückein- richtung reduzieren.
Um einen leicht steuerbaren Antrieb der Dreheinrichtung zur Drehung der Kurbel der Einschubmechanik zu gewährleisten ist vorgesehen, dass die Dreheinrichtung als Antrieb einen Schrittmotor aufweist.
Des Weiteren kann die Dreheinrichtung vorteilhafterweise eine überlastsicherung aufweisen. Eine derartige überlastsicherung kann zum Beispiel eine Rutschkupplung sein, die verhindert, dass bei unvorhergesehener Blockade des Einschubmechanismus das volle Drehmoment des Antriebsmotors weiterhin auf die Einschubmechanik übertragen wird.
Zur Ermittlung des theoretisch zurückgelegten Einfahrweges nach erfolgten Kurbeldrehungen ist vorgesehen, dass auf der Einfahrwelle des Leistungsschalters eine Scheibe angeordnet ist, auf der den Einfahrwellenpositionen, in denen der Schalter die Betriebsstellung, die Teststellung und die Trennstellung hat, Drehwinkelpositionsmarkierungen zugeordnet sind, wobei die Vorrichtung des Weiteren mindestens einen zur
Scheibe beabstandeten Sensor aufweist, mittels dessen durch Erfassung einer bestimmten Drehwinkelpositionsmarkierung ein Signal über die jeweilige absolute Winkelposition der Ein-
fahrwelle generierbar ist. Mit dieser konstruktiven Ausgestaltung lässt sich das Verhältnis von erfolgten Kurbelumdrehungen zu realisierten absoluten Winkelbewegungen der Einfahrwelle bestimmen, woraus sich Rückschlüsse über den zu- rückgelegten Einfahrweg in Abhängigkeit zur Anzahl der erfolgten Kurbelumdrehungen ziehen lassen.
Zur Erfassung der durch die Zustandsanzeige des Leistungsschalters ausgegebenen Signale über den jeweiligen Schalter- zustand kann vorgesehen sein, dass die die Zustandsanzeige des Leistungsschalters optisch aufnehmende Aufnahmeeinheit drei Sensoren umfasst, wobei jeweils ein Sensor gegenüber einem der Zustandsanzeigefenster des Leistungsschalters angeordnet ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die die Zustandsanzeige des Leistungsschalters optisch aufnehmende Aufnahmeeinheit eine Kamera ist, die die Zustandsanzei- gefenster des Leistungsschalters bildlich aufnimmt, wobei die Kamera derart ausgestaltet ist, dass sie die von ihr generierten Signale einem Bildauswerteverfahren zur Verfügung stellt, mit welchem den jeweiligen Zustandsanzeigen entsprechende Signale generierbar sind.
Es ist des Weiteren vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriege- lung mindestens eine dritte druckmittelbetreibbare Kolben- Zylinder-Einheit umfasst, mittels derer die Einschubverriegelung am Leistungsschalter betätigt werden kann. Wie auch die anderen genannten druckmittelbetreibbaren Kolben-Zylinder- Einheiten kann auch diese Einheit ein pneumatischer oder hyd- raulischer Zylinder sein. Diese dritte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit ist dabei vorteilhafterweise derart angeordnet, dass mit ihr eine translatorisch wirkende Betätigungseinheit um eine Schwenkachse schwenkbar ist. Diese
translatorisch wirkende Betätigungseinheit ist dabei zum Beispiel eine vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit. Die letztgenannten druckmittelbetreibbaren Kolben-Zylinder-Einheiten können auch hier - wie oben schon beschrie- ben - Hydraulik- oder Pneumatikzylinder sein. Die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung kann somit einen dritten Hydraulik- oder Pneumatikzylinder umfassen, der beim Ausfahren eine Schwenkbewegung eines vierten Hydraulik- oder Pneumatikzylinders derart bewirkt, dass die- ser vierte Zylinder in eine zu seiner Ausgangslage parallel versetzte Position gebracht wird. Durch Aktivierung des vierten Zylinders expandiert dieser und kann somit die Einschubverriegelung am Leistungsschalter betätigen.
Zum Zweck des Einschiebens der Kurbel vor dem Einschalttest oder am Ende der Gesamtprüfung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zum Einschieben der Kurbel in den Leistungsschalter umfasst. Diese Einrichtung zum Einschieben der Kurbel kann zum Beispiel ein aus Kunststoff bestehendes Druckstück sein, das axial zur Längsachse des Kurbelschaftes ausgerichtet ist und mit dem eine Druckkraft auf die Kurbel in Richtung der Längsachse des Kurbelschaftes ausübbar ist. Zur tranlatorischen Bewegung der Einrichtung zum Einschieben der Kurbel kann diese ebenfalls eine fünfte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit umfassen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung der Einschubmechanik eines Leistungs- Schalters ist es möglich, die Prüfung der Einschubmechanik automatisch vornehmen zu können. Dadurch lassen sich in kürzerer Zeit genauere Prüfergebnisse bei gleichzeitiger Einsparung von Fachpersonal realisieren. Die Bedienungsabläufe las-
sen sich vereinheitlichen und aufgrund dessen lassen sich die ermittelten Prüfergebnisse mit den in anderen Prüfverfahren ermittelten Ergebnissen vergleichen. Durch den automatischen Ablauf der Prüfung lässt sich das erfindungsgemäße Prüfkon- zept leicht in ein Gesamt-Bedienungskonzept oder Gesamt-Prüf- konzept zur Prüfung weiterer Leistungsschalterparameter oder -ablaufe integrieren. Die ermittelten Prüfungsergebnisse lassen sich computergestützt auswerten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen dabei:
Figur 1 einen Leistungsschalter mit herausgezogener Kurbel in perspektivischer Darstellung,
Figur 2 eine Teilansicht des unteren Bereichs des Leistungsschalters mit herausgezogener Kurbel,
Figur 3 die Einrichtung zum Einschieben der Kurbel sowie die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Auszugsverriegelung und die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung in perspektivischer Ansicht,
Figur 4 die Einrichtung zum Einschieben der Kurbel und die Kamera zur Erkennung der Positionsanzeige in perspektivischer Ansicht,
Figur 5 die Drehwinkelpositionsmarkierungen auf der Einfahrwelle in perspektivischer Ansicht,
Figur 6 die Kurbel des Leistungsschalters im herausgezogenen Zustand in Ansicht von oben,
Figur 7 die Kurbel des Leistungsschalters beim Einschieben in den Leistungsschalter in Ansicht von oben,
Figur 8 die Drehung der Kurbel in perspektivischer Ansicht,
Figur 9 die Greifeinrichtung und die Ausrückeinrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 10 die Greifeinrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 11 die Greifeinrichtung und den Kurbelgriff vor Aufnahme des Kurbelgriffs in der Greifeinrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 12 den in der Greifeinrichtung aufgenommenen Kurbelgriff in perspektivischer Ansicht,
Figur 13 die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Ein- Schubverriegelung im eingefahrenen Zustand in perspektivischer Ansicht,
Figur 14 die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung im ausgefahrenen Zustand in pers- pektivischer Ansicht,
Figur 15 die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung in anderer perspektivischer Ansicht vor der Betätigung und
Figur 16 die Zustandsanzeige am Leistungsschalter und die zur Erkennung angeordneten Sensoren in perspektivischer Ansicht.
In Figur 1 ist ein Leistungsschalter 100 dargestellt, in dessen Gehäuse 110 eine Kurbel 120 eingesteckt ist. Ebenfalls aus dem Leistungsschaltergehäuse 110 herausragend ist auf einer anderen Seite des Leistungsschalters 100 das Ende der Einfahrwelle 130 erkennbar. Außerdem sind auf der Seite des Leistungsschalters 100, auf der die Kurbel 120 eingesteckt ist, die Einschubverriegelung 170 und die Auszugsverriegelung 160 angeordnet.
Durch ein internes Getriebe (nicht dargestellt) im Leistungsschalter 100 wird die Umdrehung der Kurbel 120 auf einen Einfahrmechanismus übertragen, wobei dessen Abtriebsbewegung an der Einfahrwelle 130 erkennbar ist.
Figur 2 zeigt einen unteren Bereich des Leistungsschaltergehäuses 110, in dem neben der eingesteckten Kurbel 120 die Positionsanzeige 140 des Leistungsschalters 100 angeordnet ist. Es ist ersichtlich, dass in der Positionsanzeige 140 mittels eines Markierungsstreifens auf eine der Anzeigefelder
CONNECT, TEST oder DISCONNECT gezeigt wird. Je nach Anzahl der Drehungen der Kurbel 120 fährt der Leistungsschalter 100 in eine dieser Positionen. Die Position CONNECT entspricht dabei der Betriebsstellungs-Position, in der der Leistungs- Schalter 100 an das zu schaltende elektrische Gerät angeschlossen ist und alle Kontakte miteinander verbunden sind. Die Position DISCONNECT entspricht der Trenn-Position, in der der Schalter von dem zu schaltenden elektrischen Gerät entfernt ist und alle Kontakte getrennt sind. Die Position TEST entspricht der Schalterstellung, die sich zwischen den beiden Schalterstellungen CONNECT und DISCONNECT befindet und in der die Stromkontakte geöffnet sind, so dass Test-Operationen durchgeführt werden können.
In Figur 3 ist die Dreheinrichtung 300 zur Drehung der Kurbel 120 sowie die Greifeinrichtung zum Greifen der Kurbel 120 und die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverrie- gelung 370 und die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Auszugsverriegelung 360 dargestellt. Des Weiteren ist mit der Dreheinrichtung 300 verbunden die Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 erkennbar. Die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Auszugsverriegelung 360 besteht im Wesentlichen aus einem kleineren Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, der einseitig auf einer Grundplatte fest angeordnet, senkrecht zu dieser ausfahrbar ist und damit ein Verriegelungselement zur Auszugsverriegelung der Kurbel am Leistungsschalter 100 bewegen kann.
Die Greifeinrichtung 310 umfasst im Einzelnen einen Adapterarm 311, an den sich Klauen 312 anschließen. Diese Klauen 312 beziehungsweise deren öffnungsbereich 313 werden im entspannten Zustand zumindest teilweise von dem ebenfalls am Adapter- arm 311 angeordneten Andrückwinkel 314 überlagert. Mit dem
Andrückwinkel 314 fest verbunden befindet sich am Adapterarm 311 ebenfalls angeordnet ein Greifer 316, der zusammen mit dem Andrückwinkel 314 verschiebbar im Adapterarm 311 federnd gelagert ist. Mit der Greifeinrichtung 310 lässt sich der Griff 121 der Kurbel greifen, wie in späteren Darstellungen ausführlich gezeigt wird.
Nachdem der Griff 121 der Kurbel 120 gegriffen wurde, lässt sich die Kurbel 120 mittels der Dreheinrichtung 300 drehen. Wie schon beschrieben, erzeugt die Drehung der Kurbel 120 eine Vorschubbewegung des Leistungsschalters 100. Dadurch lässt sich der Leistungsschalter 100 in die einzelnen Positionen CONNECT, TEST oder DISCONNECT bringen. Das erfin-
dungsgemäße Verfahren lässt sich in den einzelnen Schalterpositionen durchführen. Zur Vorbereitung der Durchführung der einzelnen Prüfschritte muss die Kurbel 120 in das Leistungsschaltergehäuse 110 eingeschoben werden. Zu diesem Zweck um- fasst die Vorrichtung eine Einrichtung 500 zum Einschieben der Kurbel 120. Diese Einrichtung 500 umfasst im Wesentlichen ein stopferartiges Druckelement 315, welches, wie später noch beschrieben werden wird, im Wesentlichen in Längsrichtung des Kurbelschaftes angeordnet ist. Mittels dieser Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 lässt sich die Kurbel 120 in das Leistungsschaltergehäuse 110 zum Zweck der Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte einschieben. Vor dem Einschieben der Kurbel 120 in das Leistungsschaltergehäuse 110 muss die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Ein- Schubverriegelung 370 betätigt werden. Diese Betätigung ist in anderen Figuren dargestellt.
In Figur 4 ist in anderer Perspektive der Adapterarm 311 ersichtlich, an den sich die bereits beschriebene Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 anschließt. Zur Erkennung der in Figur 2 dargestellten Positionsanzeige 140 am Leistungsschaltergehäuse 110 ist an der erfindungsgemäßen Vorrichtung des Weiteren eine Kamera zur Erkennung der Positionsanzeige 240 angeordnet. Diese befindet sich außerhalb des Schwenkbe- reiches des Adapterarms 311.
In Figur 5 ist an einer anderen, bisher nicht gezeigten Seite des Leistungsschaltergehäuses 110 ebenfalls auf der Einfahrwelle 130 eine Scheibe 230 angeordnet, auf der Drehwinkelpo- sitionsmarkierungen 231 angeordnet sind. Der Scheibe 230 gegenüberliegend umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Sensor 232, der je nach Drehung der Einfahrwelle 130 eine der Drehwinkelpositionsmarkierungen 231 detektieren kann. Jede
der Drehwinkelpositionsmarkierungen 231 steht dabei für eine der Stellungen CONNECT, TEST und DISCONNECT. Somit lässt sich eine erste Kontrolle der am Leistungsschaltergehäuse 110 angeordneten und in Figur 2 gezeigten Positionsanzeige 40 über die Erfassung der Drehwinkelposition der Einfahrwelle 130 erreichen.
In Figur 6 und Figur 7 ist der Einschubprozess der Kurbel 120 in das Leistungsschaltergehäuse 110 dargestellt. In Figur 6 ist gezeigt, dass der Griff 121 der Kurbel 120 noch durch die Greifeinrichtung 310 am Adapterarm 311 gehalten ist. Die Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 befindet sich auf der ideellen Längsachse des Schaftes der Kurbel 120.
Der Kurbelgriff 121 befindet sich im öffnungsbereich 313 der Klaue 312. Der Andrückwinkel 314 überlagert teilweise den Kurbelgriff 121.
In Figur 7 ist ersichtlich, wie die Einrichtung zum Einschie- ben der Kurbel 500 an der Kurbel 120 anliegt und in dieser Position die Kurbel 120 in das Leistungsschaltergehäuse 110 eindrücken kann. Mit der Verlagerung der Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 in Richtung der Kurbel 120 wird auch der gesamte Adapterarm 311 mit der daran angeordneten Greif- einrichtung 310 verlagert, so dass der Adapterarm 311 und die Greifeinrichtung 310 am Kurbelgriff 121 entlang gleitet, bis die Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 am Kurbelgriff 121 beziehungsweise am Schaft der Kurbel 120 zur Anlage kommt und die Kurbel 120 in das Leistungsschaltergehäuse 110 ein- schieben kann.
In Figur 8 ist die Drehoperation der Kurbel 120 gezeigt. Ersichtlich ist, dass das Ende des Kurbelgriffs 121 zwischen dem Greifer 316 und dem Adapterarm 311 aufgenommen ist.
In den Figuren 9 bis 12 ist detailliert die Greifeinrichtung
310 dargestellt. Insbesondere in Figur 9 ist der Adapterarm
311 ersichtlich, der integral ausgeformte Klauen 312 aufweist, die einen öffnungsbereich 313 ausbilden. Diesen öffnungsbereich 313 zumindest teilweise überlappend ist am Adap- terarm 311 des Weiteren der Andrückwinkel 314 angeordnet, der im Adapterarm 311 federnd gelagert ist, so dass er im unbelasteten Zustand aus dem Adapterarm 311 hinausragt und über dem öffnungsbereich 313 angeordnet ist. Der Andrückwinkel 314 weist einen seitlichen Kragarm auf, an dessen Ende ein Druck- element 315 angeordnet ist. Zwischen den Klauen 312 am Adapterarm 311 ist verschieblich und federnd gelagert der Greifer 316 angeordnet. Dieser Greifer 316 ist fest mit dem Andrückwinkel 314 verbunden, so dass bei Kraftbeaufschlagung des Greifers 316 in Längsrichtung des Adapterarms 311 der Greifer 316 zusammen mit dem Andrückwinkel 314 in den Adapterarm 311 hinein verschoben wird. Diese Verschiebung des Greifers 316 wird durch die Ausrückeinrichtung 400 realisiert, die auf ihrer dem Adapterarm 311 und Greifer 316 zugewandten Seite eine konkav gewölbte Ausrückfläche 410 aufweist, mittels de- rer die Ausrückeinrichtung 400 bei einer Bewegung in Richtung des Adapterarms 311 am Greifer 316 zur Anlage kommt und diesen zusammen mit dem Andrückwinkel 314 in den Adapterarm 311 hineinschieben kann. Bei erfolgter Einschiebung des Greifers 316 und des Andrückwinkels 314 so weit, bis der Andrückwinkel 314 an einer dafür ausgeformten Kante des Adapterarms 311 zur Anlage kommt, ist der Andrückwinkel 314 so weit verschoben, dass er den öffnungsbereich 313 der Klauen 312 vollständig freigibt. Der öffnungsbereich 313 der Klauen 312 ist dabei
derart dimensioniert, dass er den Griff 121 einer Kurbel 120 aufnehmen kann. Die konkav gewölbte Ausrückfläche 410 der Ausrückeinrichtung 400 ist derart gewölbt, dass bei einer Drehbewegung des Adapterarms 311 die Greifeinrichtung 310 an der Ausrückfläche 410 zur Anlage kommen kann und durch die Geometrie der Ausrückfläche 410 nach Art eines Kurvengetriebes die Greifeinrichtung 310 in Richtung der Längsachse des Adapterarms 311 in diesen eingedrückt werden kann. Am Adapterarm 311 ist ein Schrittmotor (nicht dargestellt) befes- tigt, der den Adapterarm 311 um eine außerhalb des Adapterarms 311 verlaufende aber parallel zum Adapterarm 311 angeordnete Achse drehen kann. Des Weiteren ist mit dem Adapterarm 311 ein Pneumatikzylinder verbunden, der den Adapterarm 311 senkrecht zu seiner Längsachse, also entlang seiner Dreh- achse, bewegen kann.
Die winkelförmige Gestaltung des Andrückwinkels 314 dient dem Zweck der Verteilung der Kraftangriffspunkte der Greifeinrichtung 310 auf den Kurbelgriff 121, um eine Blockierung oder ein Verkanten der Kurbel 120 beim Herausziehprozess oder beim Hineinschiebeprozess in das Leistungsschaltergehäuse 110 zu verhindern.
Die konkav gewölbte Ausrückfläche 410 ist ebenfalls mit einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder in Richtung des Adapterarms 311 zum beschriebenen Zweck des Eindrücken des Greifers 316 ausgestattet .
In Figur 10 ist in anderer perspektivischer Darstellung die erfindungsgemäße Greifeinrichtung dargestellt, bei der deutlich ersichtlich am Greifer 316 die Rolle 317 angeordnet ist, die bei Anlage an der konkav gewölbten Ausrückfläche 410 und Relativbewegung des Greifers 316 zu der konkav gewölbten Aus-
rückfläche 410 die Reibung zwischen diesen beiden Bauteilen vermindern soll.
In Figur 11 ist die Greifeinrichtung 310 vor dem Greifen des Kurbelgriffs 121 dargestellt. Zum Zweck des Greifens des Kurbelgriffs 121 wird der Adapterarm 311 so weit axial verschoben, bis die Greifeinrichtung 310 den Kurbelgriff 121 erreicht hat.
Es wird dann der Adapterarm 311 um einen geringen Winkelbetrag gedreht, so dass der Kurbelgriff 121 im öffnungsbereich der Klaue 313 aufgenommen wird. Zu diesem Zweck bewirkt die Ausrückeinrichtung 400 eine Verschiebung des Greifers 316 in Richtung des Adapterarms 311, so dass der mit dem Greifer 316 fest verbundene Andrückwinkel 314 den öffnungsbereich der Klaue 313 vollständig freigibt. Nach Aufnahme des Kurbelgriffs 121 im öffnungsbereich der Klaue 313 wird die Ausrückeinrichtung 400 wieder in ihre Ausgangsposition gebracht, wodurch durch die federnde Lagerung des Andrückwinkels 314 und des Greifers 316 dieser sich wieder aus dem Adapterarm 311 herausverlagert und somit eine überdeckung des Andrückwinkels 314 über den öffnungsbereich der Klaue 313 und damit über den Kurbelgriff 121 erfolgt. Der Kurbelgriff 121 ist somit zumindest in translatorischer Richtung senkrecht zu seiner Längs- erstreckungsrichtung in der Greifeinrichtung 310 festgesetzt.
In den Figuren 13 bis 15 ist im Wesentlichen die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung 370 dargestellt. In Figur 13 ist die Betätigungseinrichtung 370 im Ruhezustand gezeigt, das heißt in dem Zustand, in dem die an einem Bock 373 schwenkbar über einen Schwenkarm 374 gelagerte vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 372, die üblicherweise eine Hydraulik- oder Pneumatikeinheit ist,
sich nicht im ausgeschwenkten Zustand befindet. An der genannten vierten druckmittelbetreibbaren Kolben-Zylinder-Einheit 372 ist ein Schieber 375 angeordnet. Bei der Betätigung der Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverrie- gelung 370 wird die dritte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 371, die ebenfalls eine Hydraulik- oder Pneumatikeinheit ist, betätigt, so dass wie in Figur 14 dargestellt, die am Schwenkarm 374 angeordnete vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 372 hochgeschwenkt wird. Die vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 372 wird zur Betätigung der Einschubverriegelung 170 ausgefahren, so dass der Schieber 375 sich von der Kolben-Zylinder-Einheit entfernt und dabei den Verriegelungshebel der Einschubverriegelung des Leistungsschalters 100 entriegelt. In Figur 15 ist die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung 370 im Einsatz dargestellt, wobei ersichtlich ist, dass erst durch die Schwenkbewegung der vierten druckmittelbetreibbaren Kolben-Zylinder-Einheit 372 der Schieber 375 hinter die Einschubverriegelung 170 am Leistungsschalter- gehäuse 110 gelangen kann und durch Ausfahrbewegung der vierten druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 372 diese Einschubverriegelung 170 betätigen kann. Nach dieser Betätigung wird durch translatorische Bewegung der Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 die Kurbel 120 teilweise in das Leistungsschaltergehäuse 110 eingeschoben, und zwar so weit, dass der Verriegelungshebel der Einschubverriegelung selbstständig in der Position „Entriegelt" bleibt und die vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 372 noch in ihre Ruheposition zurückfahren kann, ohne dass sie durch die Kurbel 120 daran gehindert werden kann.
Danach zieht die vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 372 den Schieber 375 zurück und die dritte druck-
mittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 371 schwenkt die vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit 372 in ihre Ausgangslage zurück, woraufhin die Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 500 die Kurbel 120 vollständig in das Leistungsschaltergehäuse 110 einschiebt.
In Figur 16 ist die Zustandsanzeige 150 am Leistungsschaltergehäuse 110 dargestellt, die im Wesentlichen drei Zustandsan- zeigefenster 151 umfasst. Diese Zustandsanzeigefenster 151 zeigen den Schaltzustand des Leistungsschalters 100 an, das heißt, sie zeigen an, ob sich die Schaltkontakte in geöffneter, in geschlossener oder in Zwischenstellung befinden. Zur automatisierten Auswertung dieser Zustandsanzeige 150 sind an der erfindungsgemäßen Vorrichtung drei Sensoren 250 zur Er- kennung der Zustandsanzeige 150 angeordnet. In alternativen Ausgestaltungen lassen sich die drei Sensoren 250 durch drei Kameras oder durch eine Kamera mit angeschlossenem Bildauswertemodul ersetzen.
Der detaillierte Prüfungsablauf ist in der folgenden übersicht erklärt, wobei den durchzuführenden Prüfschritten die jeweiligen Prüfparameter zugeordnet sind bei gleichzeitiger Festlegung der zu jedem Prüfschritt erfolgenden Abfragen und den anzusetzenden Prüfbedingungen.
Bezugszeichenliste
100 Leistungsschalter
110 Leistungsschaltergehäuse 120 Kurbel
121 Kurbelgriff
130 Einfahrwelle
140 Positionsanzeige 150 Zustandsanzeige
151 Zustandsanzeigefenster
160 Auszugsverriegelung
170 Einschubverriegelung
230 Scheibe
231 Drehwinkelpositionsmarkierungen
232 Sensor zur Erkennung der Drehwinkelpositionsmarkie- rungen 240 Kamera zur Erkennung der Positionsanzeige
250 drei Sensoren zur Erkennung der Zustandsanzeige
300 Dreheinrichtung zur Drehung der Kurbel
310 Greifeinrichtung 311 Adapterarm
312 Klaue
313 öffnungsbereich der Klaue
314 Andrückwinkel
315 Druckelement 316 Greifer
317 Rolle
360 Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Auszugsverriegelung 361 erste druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit
370 Betätigungseinrichtung zum Entriegeln der Einschubverriegelung
371 dritte druckmitelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit
372 vierte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder-Einheit
373 Bock
374 Schwenkarm 375 Schieber
400 Ausrückeinrichtung
410 konkav gewölbte Ausrückfläche
500 Einrichtung zum Einschieben der Kurbel 510 fünfte druckmittelbetreibbare Kolben-Zylinder- Einheit